Έντυπη Έκδοση

Ενας άσος στο μανίκι για μόνιμη αντισεισμική προστασία των μνημείων

Στην ουσία, κατασκευάζουμε μια ισχυρή, δύσκαμπτη και μεγάλης επιφάνειας θεμελίωση σε πλήρη επαφή με την υπάρχουσα του κτηρίου. Αποδείχτηκε ότι έτσι μπορεί να απορροφηθεί μέχρι και το 50% του σεισμικού κραδασμού που θα έπληττε το κτήριο, αν σε αυτό δεν είχε κατασκευαστεί η θεμελίωση με τα εν λόγω χαρακτηριστικά

Με αφορμή την αυξημένη σεισμική δραστηριότητα που παρατηρήθηκε τις τελευταίες ημέρες σε περιοχές της Δυτικής Μακεδονίας, σκέφτεται κανείς από τη μια μεριά το πόσο ευάλωτα σε σεισμούς είναι τα μνημεία μας και από την άλλη το πόσο αδύναμοι ολοένα και περισσότερο γινόμαστε, προκειμένου να μπορέσουμε να τα προστατεύσουμε, λόγω της κρίσης στην οποία έχουμε οδηγηθεί και είναι άγνωστο το πότε θα απαλλαγούμε από αυτήν. Ετσι, εύλογα μπορεί να σκεφτεί κανείς ότι όσο περνάει ο καιρός, αφ' ενός μεν τα μνημεία μας γίνονται πιο ευάλωτα, αφ' ετέρου δε εμείς τόσο περισσότερο αδυνατούμε να τα προστατεύσουμε. Ενδεχομένως, μια λύση γι' αυτό το πρόβλημα με σχετικά μικρό κόστος εφαρμογής θα μπορούσε να προέλθει από την εκμετάλλευση παρατηρήσεων αυτού τούτου του φυσικού φαινομένου των σεισμικών κινήσεων του εδάφους.

Εχει παρατηρηθεί ότι η σεισμική κίνηση του εδάφους θεμελίωσης των κτηρίων είναι ανομοιόμορφη στην κάτοψη του κτηρίου. Οσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση από τη μία άκρη στην άλλη τόσο μεγαλύτερη είναι αυτή η ανομοιομορφία. Μία από τις παραμέτρους αυτής της ανομοιομορφίας είναι και η διαφορά φάσης των σεισμικών κυμάτων, που αυξάνει με την απόσταση. Αν η διαφορά φάσης του σεισμικού κραδασμού σε δύο θέσεις είναι 1.800, εύκολα μπορεί να καταλάβει κανείς ότι, όταν το ένα μόριο του εδάφους κινείται προς τη μία κατεύθυνση, το άλλο, που βρίσκεται σε 1.800 διαφορά φάσης με το πρώτο, θα κινείται αντίθετα. Αρα, η τελική σεισμική κίνηση που θα μεταφερθεί στην κατασκευή θα είναι μηδενική.

Παράλληλα, όμως, θα πρέπει να σημειώσει κανείς ότι η ένταση και η παραμόρφωση των χαμηλότερων τμημάτων του κτηρίου σε μεγάλης επιφάνειας θεμελίωση θα είναι σημαντικά μεγάλες, διότι μέσω της τριβής με το έδαφος εξαναγκάζονται σε πολύ σημαντικές διαφορετικές κινήσεις-παραμορφώσεις. Επομένως, στο σώμα των θεμελίων μιας κατασκευής μπορεί να μειωθεί (ή απορροφηθεί) η προσπίπτουσα σεισμική κίνηση, χωρίς να προξενηθούν βλάβες σε αυτήν, μόνον αν η θεμελίωση είναι ισχυρή. Ολη αυτή τη μεθοδολογία και τον τρόπο εφαρμογής της για τη σεισμική προστασία μνημείων και παραδοσιακών κτηρίων στην πράξη, παρουσιάσαμε στο πρόσφατο 4ο Διεθνές Συνέδριο Υπολογιστικής Δυναμικής και Αντισεισμικής Μηχανικής, που πραγματοποιήθηκε στην Κω, στις 12-14 Ιουνίου 2013.

Σε ό,τι αφορά νέα κτήρια, η βασική αρχή αυτής της μεθόδου είχε εφαρμοστεί στη χώρα μας μετά τους σεισμούς της Πάρνηθας του 1999, αφού πραγματοποιήθηκε λεπτομερής έλεγχος και χρηματοδότηση από την Ευρωπαϊκή Ενωση για 1.500 νέα κτήρια στη σεισμόπληκτη περιοχή. Σε μνημεία και γενικότερα σε παραδοσιακά κτήρια, όπου συνήθως δεν μπορούμε να επέμβουμε δομικά στην ανωδομή τους, η προταθείσα μεθοδολογία μπορεί να αποδώσει ενδιαφέροντα αποτελέσματα για μια σημαντική αύξηση της αντισεισμικότητά τους, επεμβαίνοντας μόνο στο αθέατο κομμάτι τους, που βρίσκεται από τη στάθμη του εδάφους και κάτω. Στην ουσία, κατασκευάζουμε μια ισχυρή, δύσκαμπτη και μεγάλης επιφάνειας θεμελίωση σε πλήρη επαφή με την υπάρχουσα του κτηρίου. Αποδείχτηκε ότι έτσι μπορεί να απορροφηθεί μέχρι και το 50% του σεισμικού κραδασμού που θα έπληττε το κτήριο αν σ' αυτό δεν είχε κατασκευαστεί η θεμελίωση με τα εν λόγω χαρακτηριστικά.

Σύμφωνα με τη μέθοδο που παρουσιάστηκε στο πρόσφατο συνέδριο, γίνεται σταδιακή εκσκαφή μιας ορθογωνικής εσχάρας τάφρων, οι οποίες διανοίγονται δίπλα -σε επαφή- με τα υπάρχοντα θεμέλια του μνημείου. Μέσα σε αυτές τις τάφρους κατασκευάζονται δοκοί από οπλισμένο σκυρόδεμα κατάλληλων διαστάσεων. Οπως αναφέρθηκε σε διάφορα παραδείγματα, το πλάτος των δοκών κυμαίνεται από 30 έως 40 εκατοστά και το ύψος κυμαίνεται από 1 έως 1,5 μέτρο, όλα κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, όπως ήδη αναφέρθηκε. Αυτή η εσχάρα των δοκών, που ξεκινάει από την υπάρχουσα θεμελίωση, επεκτείνεται και εκτός του περιγράμματός της 2 έως 3 φατνώματα, περίπου 5 μέτρα το καθένα, και κατά τις δύο κατευθύνσεις, δηλαδή τόσο από μπροστά και πίσω όσο και από δεξιά και αριστερά του μνημείου. Μικρότερων διαστάσεων εσχάρα δημιουργείται και στο εσωτερικό κάτω από το δάπεδο του ισογείου, ανάλογα με την περίπτωση. Ετσι, ολόκληρο το μνημείο ενσωματώνεται στο σώμα της ισχυρής εσχάρας δοκών σημαντικών συνολικών διαστάσεων σε κάτοψη (περί το μισό του μήκους του σεισμικού κύματος σε κάθε διεύθυνση).

Στην παρουσίαση που έγινε στο συνέδριο αποκαλύφθηκαν διάφορα «μυστικά» της μεθοδολογίας, ένα εκ των οποίων είναι η απαραίτητη ύπαρξη μιας ζώνης μεταφοράς-απορρόφησης, και διαφοροποίησης, όπως ήδη αναφέρθηκε, του φυσικού εδαφικού σεισμικού κραδασμού και αυτού που θα διεγείρει τελικά το μνημείο. Η ζώνη αυτή τοποθετείται στον πυθμένα των τάφρων, πάνω στην οποία γίνεται η σκυροδέτηση των δοκών.

Μεταξύ των ευνοϊκών σχολίων που ακούστηκαν ήταν και το ότι πολλές φορές χρειάζεται, ούτως ή άλλως, για διάφορους λόγους (καθιζήσεις, υποσκαφή θεμελίων κ.τ.λ.), η ενίσχυση των θεμελίων και επομένως η πρόσθετη δαπάνη εφαρμογής τής εν λόγω μεθοδολογίας για την τόσο σημαντική και μόνιμη βελτίωση της αντισεισμικότητας είναι σχετικά μικρή. Παρ' όλο που το 1999 η μέθοδος αυτή είχε προκαλέσει -ενδεχομένως ευλόγως, λόγω της πρωτοπορίας της- διάφορες αντιδράσεις στη χώρα μας, τον Ιούνιο του 2005 η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Διαχείρισης Εκτακτων Αναγκών στο υπουργείο Εσωτερικής Ασφάλειας των ΗΠΑ, επιβεβαίωσε μέσω παράλληλης διαδικασίας τα αποτελέσματα της εν λόγω βασικής αρχής μείωσης του σεισμικού κραδασμού μέσω της δημοσίευσης FEMA 440, στο κεφάλαιο 8.

Με τη μέθοδο αυτή μπορούμε να αποφύγουμε συστήματα ή μηχανισμούς που χρειάζονται δαπανηρή συντήρηση και ενδεχομένως επισκευή κατά τη διάρκεια του χρόνου, ιδιαίτερα όταν αυτά τα συστήματα εγκαθίστανται σε θέσεις που δεν είναι εύκολα προσεγγίσιμες. Εν πάση περιπτώσει, με τη μέθοδο αυτή δεν αλλοιώνεται καθ' οιονδήποτε τρόπο το ορατό μέρος του μνημείου πάνω από το φυσικό έδαφος ή η στάθμη της θεμελίωσής του.

* Ομότιμου καθηγητή Ε.Μ. Πολυτεχνείου, μέλους της Ευρωπαϊκής Ακαδημίας Επιστημών και Τεχνών, καθηγητή Αντισεισμικών Κατασκευών

Σημ. Η στήλη «Σφαίρα είναι και γυρίζει» απουσιάζει λόγω αδείας...

Αποστολή με Email Εκτύπωση σελίδας

Διαβάστε επίσης

Στην κατηγορία
Επιστήμη & Τεχνολογία
Με λέξεις-κλειδιά
Αρχιτεκτονική
Αναπλάσεις/Ανακαινίσεις
Σεισμοί
Ναοί/Ιστορικά κτίσματα
Άλλα θέματα στην κατηγορία Επιστήμη & Τεχνολογία της έντυπης έκδοσης
Αρχιτεκτονική
Ενας άσος στο μανίκι για μόνιμη αντισεισμική προστασία των μνημείων
Γεωργία
Μάστιγα για τη γεωργία ο νηματώδης σκώληκας
Περιβάλλον
Το δέντρο που... σβήνει το δάσος
Περιβάλλον & οικολογία
Οικοκαινοτομία για υγιή οικονομία
Συνεντεύξεις/Γνώμες
«Η απαισιοδοξία αναιρεί κάθε πρωτοβουλία»
Υγεία
Ταχύτατη αποκατάσταση με ελληνική υπογραφή
Ανενημέρωτες οι Ελληνίδες και για τον επικίνδυνο HPV