מיטב הבניין העמיד בפני צונאמי

אדריכלים ומהנדסים יכולים לתכנן מבנים שיעמדו גבוה אפילו במהלך רעידות האדמה האלימות ביותר. עם זאת, צונאמי (מבוטא soo-NAH-mee), סדרה של חריגות בגוף מים אשר נגרמת לרוב מרעידת אדמה, יש את הכוח לשטוף כפרים שלמים. אף ששום בניין אינו מוגן מפני צונאמי, ניתן לתכנן בניינים מסוימים כנגד גלי עוצמה. האתגר של האדריכל הוא לעצב לאירוע AND design for beauty - אותו אתגר איתו מתמודד עיצוב חדר בטוח.

צונאמיס נוצרים בדרך כלל על ידי רעידות אדמה חזקות מתחת לגופי מים גדולים. האירוע הסיסמי יוצר גל תת קרקעי מורכב יותר מאשר כאשר הרוח פשוט נושבת את פני המים. הגל יכול לנסוע מאות מיילים בשעה עד שהוא מגיע למים רדודים ולקו החוף. המילה היפנית לנמל היא tsu ו נמי פירושו גל. מכיוון שיפן מאוכלסת בכבדות, מוקפת מים, ובאזור של פעילות סיסמית רבה, צונאמי נקשר לעיתים קרובות למדינה אסייתית זו. אולם הם מתרחשים בכל רחבי העולם. מבחינה היסטורית צונאמי בארצות הברית נפוצים בעיקר בחוף המערבי, כולל קליפורניה, אורגון, וושינגטון, אלסקה וכמובן הוואי.

גל צונאמי יתנהג אחרת תלוי בשטח התת-ימי המקיף את קו החוף (כלומר, עד כמה העמוקים או הרדודים נמצאים מקו החוף). לפעמים הגל יהיה כמו "שעמום גאות ושפל", וכמה צונאמי לא מתרסקים בכלל על קו החוף כמו גל מוכר יותר מונע על ידי הרוח. במקום זאת, מפלס המים עשוי לעלות מאוד מהר מאוד במה שמכונה "מסלול גלים", כאילו הגאות הגיעו בבת אחת - כמו נחשול גאות בגובה 100 מטר. שיטפון של צונאמי עשוי לנסוע פנימה יותר מ -1,000 רגל, וה"התבוננות "יוצרת נזק מתמשך כאשר המים נסוגים במהירות חזרה לים.

מבנים נוטים להיהרס על ידי צונאמי בגלל חמישה סיבות כלליות. הראשון הוא כוח המים וזרימת המים במהירות גבוהה. עצמים נייחים (כמו בתים) בנתיב הגל יתנגדו לכוח, ובהתאם לאופן בניית המבנה, המים יעברו דרכו או סביבו.

שנית, גל הגאות והשפל יהיה מלוכלך, וההשפעה של פסולת שנשאה על ידי המים הכוחניים עשויה להיות מה שהורס קיר, גג או ערימה. שלישית, פסולת צפה זו יכולה להיות על האש, שמתפשטת אז בין חומרים דליקים.

רביעית, הצונאמי שברח אל היבשה ואז נסוג חזרה לים יוצר סחף בלתי צפוי וגרד יסודות. בעוד שהשחיקה היא הנגישה הכללית של פני האדמה, הסורק הוא מקומי יותר - סוג הניתוק שרואים סביב מזחים וערימות כאשר מים זורמים סביב חפצים נייחים. גם סחף וגם גרד פוגעים בבסיס המבנה.

הגורם החמישי לנזק הוא מכוחות הרוח של הגלים.

ככלל, ניתן לחשב עומסי שיטפון כמו לכל בניין אחר, אך גודל העוצמה של צונאמי מסבך את הבנייה. מהירות ההצפה של צונאמי נאמרת כ"מורכבת מאוד וספציפית לאתר. " בגלל האופי הייחודי של לבניית מבנה עמיד בפני צונאמי, לסוכנות הפדרלית לניהול חירום בארה"ב (FEMA) יש מיוחד פרסום שנקרא הנחיות לתכנון מבנים לפינוי אנכי מצונאמיס.

מערכות התרעה מוקדמת ופינוי אופקי היו האסטרטגיה העיקרית מזה שנים רבות. עם זאת, החשיבה הנוכחית היא לתכנן מבנים בעזרתם אזורי פינוי אנכיים: במקום לנסות לברוח מאזור, התושבים מטפסים מעלה לרמות בטוחות.

"... בניין או תל אדמה שיש לו גובה מספיק כדי להעלות את המפונים מעל למפלס הצונאמי שיבוץ, והוא מתוכנן ונבנה בעוצמה וברמת חוזק הנחוצה כדי להתנגד להשפעות של צונאמי גלים..."

בעלי בתים פרטיים כמו גם קהילות עשויים לנקוט בגישה זו. אזורי פינוי אנכיים יכולים להיות חלק מתכנון מבנה רב קומות, או שזה יכול להיות מבנה צנוע ועצמאי יותר למטרה אחת. מבנים קיימים כמו מוסכי חניה בנויים היטב יכולים להיות ייעודיים לאזורי פינוי אנכיים.

הנדסה ממולחת בשילוב מערכת אזהרה מהירה ויעילה יכולים להציל אלפי חיים. מהנדסים ומומחים אחרים מציעים אסטרטגיות אלה לבנייה עמידה בפני צונאמי:

1. בנו מבנים עם בטון מזוין במקום עץלמרות שבנייה בעץ עמידה יותר ברעידות אדמה. מבני בטון מזוין או מסגרת פלדה מומלצים למבני פינוי אנכיים.
2. מפחית התנגדות. תכנן מבנים כדי לאפשר למים לזרום. בנה מבנים מרובי קומות, כאשר הקומה הראשונה תהיה פתוחה (או על כלונסאות) או פריצה, כך שכוח המים העיקרי יוכל לעבור. מים עולה תגרום פחות נזק אם הם יכולים לזרום מתחת למבנה. אדריכל דניאל א. נלסון ומעצבים אדריכלים בצפון-מערב לעתים קרובות משתמשים בגישה זו בבתי המגורים שהם בונים בחוף וושינגטון. שוב, עיצוב זה מנוגד לפרקטיקות סייסמיות, מה שהופך את ההמלצה הזו למורכבת וספציפית לאתר.
3. בנה יסודות עמוקים, שקועים לתחתית. כוחו של צונאמי יכול להפוך מבנה בטון יציב אחרת לגמרי בצד שלו, יסודות עמוקים מהותיים יכולים להתגבר על זה.
4. תכנון עם יתירות, כך שהמבנה יכול לחוות כישלון חלקי (למשל מוצב הרוס) ללא קריסה מתקדמת.
5. ככל האפשר, השאר את הצמחייה והשוניות שלמות. הם לא יפסיקו גלי צונאמי, אך הם יכולים לפעול כמאגר טבעי ולהאט אותם.
6. כיוון את הבניין בזווית לקו החוף. קירות הפונים ישירות לאוקיאנוס יסבלו נזק רב יותר.
7. השתמש במסגור פלדה רציף חזק מספיק כדי להתנגד לרוחות כוח הוריקן.
8. תכננו מחברים מבניים שיכולים לספוג לחץ.

ב- FEMA מעריכים כי "מבנה עמיד בפני צונאמי, כולל מאפייני עיצוב עמידים לסיסמיים ומתקדמים נגד קריסה, יחושו עלייה של 10 עד 20% בסדר גודל של עלויות הבנייה בסך זה הנדרש לשימוש רגיל בניינים. "

מאמר זה מתאר בקצרה טקטיקות עיצוב המשמשות לבניינים בקווי חוף נוטים לצונאמי. לפרטים אודות טכניקות בנייה אלה וטכניקות אחרות, חקור את המקורות העיקריים.

• מערכת אזהרת צונאמי של ארצות הברית, NOAA / שירות מזג האוויר הלאומי, http://www.tsunami.gov/
• שחיקה, צלקת ועיצוב קרן, FEMA, ינואר 2009, PDF ב- https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1644-20490-8177/757_apd_5_erosionscour.pdf
• מדריך לבנייה בחוף, כרך ב ' FEMA, מהדורה רביעית, אוגוסט 2011, עמ '. 8-15, 8-47, PDF בשעה https://www.fema.gov/media-library-data/20130726-1510-20490-1986/fema55_volii_combined_rev.pdf
• הנחיות לתכנון מבנים לפינוי אנכי מצונאמי, מהדורה שנייה, FEMA P646, 1 באפריל 2012, עמ '. 1, 16, 35, 55, 111, PDF ב- https://www.fema.gov/media-library-data/1426211456953-f02dffee4679d659f62f414639afa806/FEMAP-646_508.pdf
• בניין צונאמי-הוכחה מאת דנבי קים, http://web.mit.edu/12.000/www/m2009/teams/2/danbee.htm, 2009 [ניגש ל -13 באוגוסט 2016]
• הטכני לייצור בניינים רעידת אדמה - וצונאמי - עמיד מאת אנדרו מוסמן, מכניקה פופולרית, 11 במרץ, 2011
• כיצד להפוך את הבניינים לבטוחים יותר בצונאמיס מאת רולו ריד, ריד פלדה