Tsunami Dayanıklı Binaların En İyisi

Mimarlar ve mühendisler en şiddetli depremlerde bile yüksek duracak binalar tasarlayabilirler. Ancak, bir tsunami (telaffuz Su-NaH-mee), bir depremden kaynaklanan bir su kütlesindeki bir dizi dalgalanma, tüm köyleri yıkayacak güce sahiptir. Hiçbir bina tsunami geçirmez olmasa da, bazı binalar güçlü dalgalara dayanacak şekilde tasarlanabilir. Mimarın zorluğu, etkinlik için tasarım yapmak ve güzellik için tasarım yapmaktır - karşılaşılan aynı zorluk güvenli oda tasarımı.

Tsunamiler genellikle büyük su kütlelerinin altındaki güçlü depremler tarafından üretilir. Sismik olay, rüzgar sadece suyun yüzeyini üflediğinden daha karmaşık bir yeraltı dalgası oluşturur. Dalga sığ suya ve kıyı şeridine ulaşıncaya kadar saatte yüzlerce mil yol kat edebilir. Japonca liman kelimesi tsu ve nami dalga anlamına gelir. Japonya yoğun nüfuslu, su ile çevrili ve büyük bir sismik faaliyet alanında olduğu için, tsunamiler genellikle bu Asya ülkesi ile ilişkilidir. Bununla birlikte, tüm dünyada meydana gelirler. Tarihsel olarak Amerika Birleşik Devletleri'ndeki tsunamiler, Kaliforniya, Oregon, Washington, Alaska ve elbette Hawaii de dahil olmak üzere Batı kıyılarında en yaygın olanlardır.

Bir tsunami dalgası, kıyı şeridini çevreleyen sualtı arazisine bağlı olarak farklı davranacaktır (yani, suyun kıyı şeridinden ne kadar derin veya sığ olduğu). Bazen dalga "gelgit deliği" veya dalgalanma gibi olabilir ve bazı tsunamiler daha tanıdık, rüzgarla çalışan bir dalga gibi kıyı şeridine çarpmazlar. Bunun yerine, su seviyesi, "dalga koşusu" olarak adlandırılan şeyde çok, çok hızlı bir şekilde yükselebilir, sanki gelgit bir anda içeri girmiş gibi - 100 feet yüksekliğindeki gelgit dalgalanması gibi. Tsunami selleri denizden 1000 metreden fazla yol alabilir ve su yıkımı hızla denize geri çekildikçe "yıkım" sürekli hasar verir.

Yapılar beş genel nedenden ötürü tsunamiler tarafından tahrip olma eğilimindedir. Birincisi suyun gücü ve yüksek hızlı su akışıdır. Dalganın yolundaki sabit nesneler (evler gibi) kuvvete direnecek ve yapının nasıl inşa edildiğine bağlı olarak, su onun içinden veya etrafından geçecektir.

İkincisi, gelgit dalgası kirli olacak ve kuvvetli su tarafından taşınan enkazın etkisi bir duvarı, çatıyı veya kazıkları yok eden şey olabilir. Üçüncüsü, bu yüzen enkaz yanabilir, bu daha sonra yanıcı maddeler arasında yayılır.

Dördüncüsü, tsunami karaya koşuyor ve sonra denize geri çekiliyor, beklenmedik erozyon ve temellerin yıkanmasına neden oluyor. Erozyon zemin yüzeyinin genel aşınması iken, ovma daha lokalizedir - sabit nesnelerin etrafından su akarken iskelelerin ve kazıkların çevresinde gördüğünüz yıpranma türü. Hem erozyon hem de ovma bir yapının temelini tehlikeye atar.

Beşinci hasar nedeni dalgaların rüzgar kuvvetlerinden kaynaklanmaktadır.

Genel olarak, taşkın yükleri diğer herhangi bir bina gibi hesaplanabilir, ancak bir tsunami yoğunluğunun ölçeği binayı daha karmaşık hale getirir. Tsunami taşkın hızlarının "oldukça karmaşık ve sahaya özgü" olduğu söylenir. Çünkü eşsiz doğa tsunamiye dayanıklı bir yapı inşa eden ABD Federal Acil Durum Yönetim Ajansı'nın (FEMA) özel bir adı verilen yayın Tsunamis'ten Dikey Tahliye Yapılarının Tasarımına İlişkin Kılavuz.

Erken uyarı sistemleri ve yatay tahliye yıllardır ana strateji olmuştur. Ancak mevcut düşünce, dikey tahliye alanları: bölge sakinlerinden kaçmak yerine, sakinler güvenli seviyelere çıkmaktadır.

"... tahliyeleri tsunami seviyesinin üzerine çıkarmak için yeterli yüksekliğe sahip bir bina veya toprak höyüğü tsunami etkilerine karşı koymak için gereken mukavemet ve esneklik ile tasarlanmış ve inşa edilmiştir. dalgalar ..."

Bireysel ev sahipleri ve topluluklar bu yaklaşımı benimseyebilir. Dikey tahliye alanları, çok katlı bir binanın tasarımının bir parçası olabilir veya tek bir amaç için daha mütevazı, bağımsız bir yapı olabilir. İyi inşa edilmiş otoparklar gibi mevcut yapılar dikey tahliye alanları olarak adlandırılabilir.

Hızlı ve verimli bir uyarı sistemi ile birlikte Shrewd mühendisliği binlerce kişinin hayatını kurtarabilir. Mühendisler ve diğer uzmanlar tsunamiye dayanıklı inşaat için şu stratejileri önermektedir:

1. Ahşap yerine betonarme yapıların inşa edilmesiahşap konstrüksiyon depremlere karşı daha dayanıklı olmasına rağmen. Dikey tahliye yapıları için betonarme veya çelik çerçeve yapılar tavsiye edilir.
2. Direnci azaltın. Suyun akmasına izin verecek yapılar tasarlayın. Birinci kat açık (veya kazıklar üzerinde) veya kopma ile çok katlı yapılar inşa edin, böylece suyun büyük gücü hareket edebilir. Yükselen su yapının altına akabilirse daha az hasar verir. Mimar Daniel A. Nelson ve Tasarımlar Kuzeybatı Mimarlar genellikle bu yaklaşımı Washington Sahili'nde inşa ettikleri konutlarda kullanırlar. Yine, bu tasarım sismik uygulamalara aykırıdır, bu da bu öneriyi karmaşık ve bölgeye özgü kılar.
3. Temellerde desteklenmiş derin temeller inşa edin. Bir tsunami kuvveti, aksi halde sağlam, beton bir binayı tamamen yanına çevirebilir, önemli derin temeller bunun üstesinden gelebilir.
4. Artıklık ile tasarım, böylece yapı aşamalı çökme olmadan kısmi başarısızlık (örneğin, yok edilen bir direk) yaşayabilir.
5. Mümkün olduğunca bitki örtüsü ve resifleri olduğu gibi bırakın. Tsunami dalgalarını durdurmazlar, ancak doğal bir tampon görevi görebilir ve onları yavaşlatabilirler.
6. Binayı kıyı şeridine göre ayarlayın. Doğrudan okyanusa bakan duvarlar daha fazla zarar görecektir.
7. Kasırga kuvvetli rüzgarlara dayanacak kadar güçlü sürekli çelik çerçeve kullanın.
8. Stresi emebilen yapısal bağlantılar tasarlayın.

FEMA, "sismik dayanıklı ve aşamalı çökmeye dayanıklı tasarım özellikleri de dahil olmak üzere tsunamiye dayanıklı bir yapı, toplam inşaat maliyetlerinde normal kullanım için gerekli olandan yaklaşık% 10 ila% 20'lik bir büyüklük artışı yaşayacaktı binalar."

Bu makalede, tsunami eğilimli sahil şeridindeki binalar için kullanılan tasarım taktikleri kısaca açıklanmaktadır. Bunlar ve diğer inşaat teknikleri hakkında ayrıntılar için birincil kaynakları inceleyin.

• Amerika Birleşik Devletleri Tsunami Uyarı Sistemi, NOAA / Ulusal hava servisi, http://www.tsunami.gov/
• Erozyon, Bulaşık ve Temel Tasarımı, FEMA, Ocak 2009, PDF at https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1644-20490-8177/757_apd_5_erosionscour.pdf
• Kıyı İnşaatı El Kitabı, Cilt II FEMA, 4. baskı, Ağustos 2011, s. 8-15, 8-47, PDF şurada https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1510-20490-1986/fema55_volii_combined_rev.pdf
• Tsunami'den Dikey Tahliye Yapılarının Tasarımı Yönergeleri, 2. baskı, FEMA P646, 1 Nisan 2012, s. 1, 16, 35, 55, 111, PDF şurada https://www.fema.gov/media-library-data/1426211456953-f02dffee4679d659f62f414639afa806/FEMAP-646_508.pdf
• Danbee Kim'den Tsunami-Proof Binası, http://web.mit.edu/12.000/www/m2009/teams/2/danbee.htm, 2009 [erişim tarihi 13 Ağustos 2016]
• Binalara Deprem Yapma Tekniği ve Tsunami - Dayanıklı Andrew Moseman, Popüler Mekanik, 11 Mart 2011
• Tsunamis'te Binaları Nasıl Daha Güvenli Hale Getiririz ile Rollo Reid, Reid Steel