ΑΡΧΕΣ ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΥ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΚΤΙΡΙΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ

Ο αντισεισμικός σχεδιασμός είναι κρίσιμος καθώς ο σεισμός αποτελεί ένα φυσικό φαινόμενο. Όταν εκδηλώνεται είναι δυνατόν να εξελιχθεί σε φυσική καταστροφή. Οι σεισμοί συμβαίνουν συχνά και σε πολλά μέρη του κόσμου.  Η πρόσφατη εμπειρία του ισχυρού σεισμού που έπληξε το Αιγαίο, μας υπενθυμίζει ότι ο φυσικός αυτός κίνδυνος είναι διαρκώς παρών και θα πρέπει να τον λαμβάνουμε σοβαρά υπόψιν.

---

Ακολουθήστε τη Harbour Architecture στα Social Media:

• Facebook
• Instagram
• YouTube
• Google

---

Η κλίμακα Ρίχτερ

Ένας δείκτης για την περιγραφή της σφοδρότητας του σεισμού είναι το μέγεθος. Για τον δείκτη αυτόν έχουν προταθεί κατά καιρούς διάφορες κλίμακες μέτρησης. Η επικρατέστερη είναι αυτή του Charles Richter, σύμφωνα με τον οποίο το μέγεθος υπολογίζεται με τον μαθηματικό τύπο: M_L = logA (όπου Α το καταγραφόμενο μέγεθος του σεισμού από έναν σεισμογράφο). Αξίζει να σημειωθεί ότι σε αυτήν την κλίμακα δεν έχει καθοριστεί κάποιο ανώτατο όριο. Βέβαια, από την εμπειρία προκύπτει ότι ο ισχυρότερος σεισμός που έχει καταγραφεί ήταν ο μεγέθους 9,5 Richter στη Χιλή το 1960.

Η επίδραση των σεισμών στα τεχνικά έργα, δεν εξαρτάται μονάχα όμως από την ένταση του σεισμού

Στην πραγματικότητα, το μέγεθος που ενδιαφέρει τους μελετητές είναι η εδαφική επιτάχυνση. Αυτό γιατί ο σεισμός αντιμετωπίζεται και άρα μοντελοποιείται ως δράση (δύναμη) επί του εδάφους. Συγκεκριμένα, όταν το κτίριο δέχεται τη δράση του σεισμού παραμορφώνεται λόγω αδράνειας. Οι ανώτεροι όροφοι δεν δέχονται απευθείας τη δράση του εδάφους και καθυστερούν να αντιδράσουν (Σχήμα 1). Αυτό σημαίνει πως για να αντιδράσει σωστά το κτίριο έναντι του σεισμού θα πρέπει να διαθέτει την απαραίτητη ευκαμψία, ώστε να μεταφέρει αποτελεσματικά τις φορτίσεις στο έδαφος, χωρίς να υποστεί μόνιμες παραμορφώσεις.

Εστιάζοντας στον σωστό αντισεισμικό σχεδιασμό των κτιρίων

Απαραίτητη προϋπόθεση για την αντισεισμική συμπεριφορά του κτιρίου είναι η σωστή και προσεκτική μόρφωση, όχι μόνο του φορέα, αλλά και της αρχικής σύνθεσης του κτιρίου. Ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες που καθορίζει την επιτυχή ανταπόκριση ενός κτιρίου στις σεισμικές καταπονήσεις – ο οποίος συνήθως δυστυχώς αμελείται – δεν είναι άλλος από το σχήμα της κάτοψης και της γενικής τοποθέτησης του κτιρίου στο χώρο. Αντιθέτως, αυτό που αποτελεί τη συνήθη πρακτική είναι ο αρχιτέκτονας να προχωρεί τη σύλληψη του κτιρίου χωρίς την αρχική συνεργασία με τον πολιτικό μηχανικό, ο οποίος έρχεται εκ των υστέρων να επιλύσει δομοστατικά ένα κτίσμα που μπορεί να ενέχει θεμελιώδεις δομικές αδυναμίες.

Ο αρχιτέκτονας λοιπόν, από το αρχικό στάδιο της μελέτης, θα πρέπει να λαμβάνει υπόψιν κάποιες βασικές αρχές, ακόμα στην περίπτωση που αυτές έρχονται σε πλήρη αντίθεση με συνήθειες χρόνων, καθώς και με τις επιταγές των τάσεων της αρχιτεκτονικής. Χαρακτηριστικά παραδείγματα εσφαλμένους συνήθους πρακτικής είναι η ύπαρξη της πιλοτής: Μία βαριά ανωδομή στηριζόμενη σε μία πολύ εύκαμπτη υποδομή (υποστυλώματα και δοκοί χωρίς ενδιάμεσα στοιχεία πλήρωσης). Πολλά κτίρια κατέρρευσαν, δυστυχώς, εξαιτίας αυτής της πρακτικής, στοιχίζοντας τη ζωή σε εκατοντάδες ανθρώπους.

Ποιες πρακτικές όμως θα μπορούσαμε να ακολουθήσουμε ως μελετητές για να αποφύγουμε την επανάληψη ανάλογων δυσάρεστων καταστάσεων στο μέλλον;

Αναφέρουμε ορισμένες από αυτές, διότι είναι αδύνατον να εξαντληθούν όλες σε ένα μόνο άρθρο:

• Αποφυγή του «μαλακού ορόφου» (pilotis). Όταν αυτή επιλέγεται, μέριμνα για τον σωστό σχεδιασμό της (εξασφάλιση σε αυτήν των απαραίτητων στοιχείων ακαμψίας)
• Κατά το δυνατόν διαμόρφωση σε συμμετρικό σχήμα της κάτοψης του κτιρίου, ώστε αυτό να δύναται να δεχτεί σεισμικές δράσεις αποτελεσματικά από οποιαδήποτε διεύθυνση
• Αποφυγή των εκτεταμένων υάλινων πετασμάτων στους εσωτερικούς χώρους (π.χ. σε εσωτερικά χωρίσματα χώρων γραφείων)
• Αποφυγή του φαινομένου του «κοντού υποστυλώματος». Η συνήθης πρακτική για υψίκορμες δοκούς που φτάνουν μέχρι το πρέκι των παραθύρων σε οξεία αντίθεση προς τις λεπτές διατομές των υποστυλωμάτων, απαγορεύεται.
• Εξασφάλιση των απαραίτητων αντισεισμικών αρμών. Τόσο για τη σεισμική μόνωση του υπό μελέτη κτιρίου από τα γειτονικά του, αλλά και εντός του ίδιου του κτιρίου, στις απαιτούμενες θέσεις
• Συνεργασία του αρχιτέκτονα με τον πολιτικό μηχανικό από το αρχικό στάδιο της προμελέτης του έργου.
• Επιλογή των κατάλληλων αυτοματισμών, σε συνεργασία με τον μηχανολόγο που θα εξασφαλίσουν την ομαλή τους λειτουργία σε περίπτωση σεισμού, την προστασία των ενοίκων και τελικά τη διαφυγή τους από τον κίνδυνο
• Πρόνοια για έγκαιρες επισκευές και τακτική συντήρηση του κτιρίου
• Ενεργή συμμετοχή και των αρχιτεκτόνων στους φορείς υλοποίησης σχετικών πολιτικών καθώς και στις ομάδες σύνταξης των αντισεισμικών κανονισμών

Ενίσχυση των ευπαθών κτιρίων ή κατεδάφιση;

Για να προλάβουμε ενδεχόμενα δυσάρεστα αποτελέσματα από μελλοντική σεισμική δράση, υπάρχουν δύο οικογένειες πρακτικών. Σύμφωνα με την πρώτη προσέγγιση, κτίρια τα οποία δεν πληρούν τις κατάλληλες προδιαγραφές ενισχύονται. Σύμφωνα με τη δεύτερη, τα κτίρια που δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις ασφάλειας, κατεδαφίζονται, ώστε να μην αποτελούν πλέον κίνδυνο. Το ποια από τις δύο προσεγγίσεις θα ακολουθηθεί δεν είναι πάντοτε εύκολη απόφαση: Θα πρέπει να εκτιμηθεί αν το κόστος της ενίσχυσης είναι οικονομικά συμφέρον και οπωσδήποτε προτιμότερο από τη λύση της κατεδάφισης.

Αλλά ακόμα κι αν επιλέξουμε τον δρόμο της ενίσχυσης έναντι της κατεδάφισης ανακύπτουν διάφορα  ζητήματα. Για παράδειγμα θα πρέπει αναπόφευκτα να επιλέξουμε κάποια κτίρια και να αποκλείσουμε κάποια άλλα, λόγω της στενότητας των πόρων. Η ιεράρχηση αυτή θα πρέπει να γίνεται με γνώμονα: τη σπουδαιότητα του κτιρίου, τον αριθμό των ενοίκων, την προβλεπόμενη διάρκεια ζωής της κατασκευής, κ.ο.κ.

Ο αντισεισμικός σχεδιασμός των τεχνικών έργων δεν θα πρέπει να λαμβάνει υπόψιν μόνο τα άμεσα αποτελέσματα του σεισμού

Όπως έχει δείξει η ιστορία, πολλαπλά προβλήματα προκαλούνται αφού έχει παρέλθει η σεισμική δόνηση, από δευτερογενείς αιτίες. Τέτοιες είναι: πρόκληση πυρκαγιάς από βλάβες στο δίκτυο του φυσικού αερίου, τσουνάμι που δημιουργείται από σεισμό και πλήττει παραθαλάσσιες περιοχές ή, κάποια έκρηξη που έχει ως αποτέλεσμα τη διαφυγή επικίνδυνων ουσιών, κ.ο.κ.

 Ο αντισεισμικός σχεδιασμός επιβάλλεται να είναι ολιστικός

Λαμβάνοντας υπόψιν όλες τις δευτερογενείς επικίνδυνες απόρροιες του σεισμού, στην ουσία δηλαδή να αντιμετωπίζει τον συνδυασμό τους. Αυτό σημαίνει πως ο  δομοστατικός αντισεισμικός σχεδιασμός θα πρέπει να εξασφαλίζει πολλαπλές οδεύσεις μεταφορές των φορτίων, ώστε τα φορτία να μεταφέρονται με ασφάλεια στο έδαφος από διαφορετικές κατευθύνσεις.

Ο ρόλος της πολιτείας

Εξίσου σημαντικός είναι και ο ρόλος της ίδιας της πολιτείας. Κανονιστικά κείμενα έχουν συμβάλλει τα μέγιστα στην προσπάθεια σωστού σχεδιασμού των κατασκευών, παρέχοντας σημαντική καθοδήγηση στους μελετητές. Τέτοιες διατάξεις, όπως επί παραδείγματι, ο Ευρωκώδικας και ο Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός (ΕΑΚ) δεν παρέχουν μόνο επιστημονική βοήθεια αλλά επιβάλλουν την πλήρη συμμόρφωση με αυτά.

Η πολιτεία με τους αρμόδιους φορείς οφείλει να κάνει όλες τις απαραίτητες ενέργειες ώστε να προστατεύει τους πολίτες από τις φυσικές καταστροφές, θεσπίζοντας:

• Την απαγόρευση της δόμησης σε περιοχές μεγάλης επικινδυνότητας
• Σύνταξη χαρτών επικινδυνότητας και τρωτότητας ευπαθών στους σεισμούς περιοχών
• Επικαιροποποίηση των αντισεισμικών κανονισμών ώστε να αντιμετωπίζουν το σεισμικό φαινόμενο ολιστικά
• Προληπτικός αντισεισμικός σχεδιασμός αποκρίσεως στον σεισμικό κίνδυνο
• Αξιολόγηση του εδάφους
• Σωστή πληροφόρηση του κοινού ώστε να αντιδρά ψύχραιμα και σωστά σε περίπτωση εμφάνισης του δυσάρεστου αυτού φαινομένου

Βιβλιογραφία:

• E-Learning Θερινό Σχολείο: Φυσικές και Ανθρωπογενείς καταστροφές και Τεχνικά έργα, Επιστημονικός υπεύθυνος: Γεώργιος Χατζηγεωργίου, Θεματική ενότητα 3: Σεισμοί και τεχνικά έργα, ΕΑΠ, Αθήνα 2019
• Π. Τουλιάτος: Αρχιτεκτονική και Σεισμός – Σημειώσεις, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα 2004