Werden Gebäude jemals wirklich erdbebensicher sein?

Aug 23 2013
Die meisten Todesopfer bei Erdbeben sind Menschen, die in einstürzenden Gebäuden eingeschlossen sind. Und Ingenieure haben viele Techniken entwickelt, um die strukturellen Schäden zu verringern. Aber gibt es eine Möglichkeit, ein Gebäude vollständig erdbebensicher zu machen?
Foto eines beim Erdbeben in Chile 2010 zerstörten Gebäudes. Gibt es eine Möglichkeit, Gebäude erdbebensicher zu machen? Sehen Sie mehr Erdbebenbilder.

Im Februar 2010 verursachte ein Erdbeben der Stärke 8,8 – eines, das so stark war, dass es die Erdachse veränderte und die Länge eines einzigen Tages verkürzte – den Tod von mehr als 700 Menschen in Chile [Quelle: Than ].

So tragisch dies auch war, einen knappen Monat zuvor traf ein Erdbeben der Stärke 7,0 Haiti und tötete mehr als 200.000 Menschen. Wie könnte ein weniger starkes Erdbeben mehr Menschen töten?

Gebäude.

Chile hat strengere Bauvorschriften als Haiti und die finanziellen Mittel, um sie einzuhalten. Das Ergebnis? Chile hat eine größere Anzahl von erdbebensicheren Gebäuden, von denen wahrscheinlich weniger auf ihre Bewohner einstürzen [Quelle: Sutter ].

Es gibt jedoch einen großen Unterschied zwischen einem erdbebensicheren Gebäude, das so konstruiert ist, dass es auch bei Beschädigung stehen bleibt, und einem erdbebensicheren Gebäude, das so konstruiert ist, dass es erdbebenartige Ereignisse unbeschadet übersteht. Ein erdbebensicheres Gebäude wird verstärkt, damit es nicht in Trümmer zerfällt (was Menschen die Flucht ermöglicht); Eine erdbebensichere Struktur verfügt über zusätzliche Funktionen, die sie beim seitlichen Verschieben schützen sollen. Diese Verschiebung tritt häufig bei Erdbeben auf, da seismische Wellen und Vibrationen dazu führen, dass Gebäude in zunehmenden Winkeln schwanken, bis sie versagen. Je höher das Gebäude, desto mehr Bewegung werden die obersten Stockwerke während eines Erdbebens aufweisen. Wenn das Gebäude in einer so extremen Bewegung zu schwanken beginnt, dass es sich über seine Elastizität hinaus biegt, bricht es [Quellen: Reid Steel , Structural Engineers Association of Northern California ].

Das Prinzip erdbebensicherer Gebäude ähnelt dem der Weide, die für ihre Widerstandsfähigkeit bekannt ist. Starke Winde können den Baum schlagen und ihn biegen, aber er bricht selten. Gebäude, die erdbebensicher geplant und gebaut werden, folgen dem Vorbild der Natur.

Der Erfolg erdbebensicherer Gebäude liegt in ihrer Widerstandsfähigkeit. Darin liegt auch die Herausforderung. Während wir uns an der Natur orientieren können, verhalten sich menschengemachte Baumaterialien anders. Bäume biegen sich, Ziegel nicht.

Was genau würde also ein Gebäude erdbebensicher machen? Von Rohstoffen, die sich ausdehnen und zusammenziehen können, bis hin zu vibrationsdämpfenden Fundamenten und Spinnweben aus dem Weltraumzeitalter, es gab einen Zustrom von Ideen, die den Einsturz von Gebäuden bei Erdbeben verhindern sollen.

Doch bei der Umsetzung geht es oft ums Geld.