De ce construcțiile ușoare din lemn se comportă mult mai bine la cutremur decât cele din zidărie și beton
Despre cutremur
Reprezintă mișcarea plăcilor tectonice la diferite adâncimi în interiorul Terrei cauzate de diverse fenomene geologice, cum ar fi activitate vulcanică, și care creează vibrații sub formă de unde seismice. Aceste unde creează mai departe accelerații locale ale terenului de suprafață, unde se află clădirile și infrastrucura creată de om. Termenul de cutremur se folosește atunci când mișcarea plăcilor tectonice provoacă daune majore în timp ce termenul de seism se folosește pentru mișcările ce trec neobservate.
România este o ţară cu potenţial seismic ridicat și are un istoric de cutremure cu impact major, care au provocat pagube însemnate, cele mai recente fiind cele din 1940 (7,7 grade) și 1977 (grade). Cea mai cunoscută zonă seismică din țară este zona Vrancei, unde există o activitate seismică continuă și unde se poate produce în orice moment un cutremur cu magnitudine mai mare de 7 grade pe scara Richter la adâncimi între 60 și 180 km. Dar cu toate acestea, mai sunt și alte zone din țară cu potențial seismic, după cum este evidențiat pe harta de mai jos.
Așadar, în România orice construcție, fie rezidențială, comercială, publică se proiectează în funcție de încărcările date de ocupanți, vânt, zăpadă, dar și de cutremur, conform prevederilor codului de proiectare seismică P100.
Comportarea la cutremur a structurilor din lemn
După cum am menționat anterior, mișcarea plăcilor tectonice creează unde seismice și implicit accelerații locale ale terenului ce se transmit mai departe clădirilor. Masa (sau greutatea clădirii în termeni mai populari) este direct proporțonală cu efectele unui cutremur asupra unei clădiri și prin urmare este foarte importantă în acest context. Accelerația terenului împreună cu masa construcției se transformă în forță laterală de inerție. Cu cât este mai mare masa clădirii, cu atât forța seismică care acționeză asupra ei este mai mare.
La prima vedere poate te-ai fi gândit că o structură rigidă din beton oferă mai multă siguranță în situația unui cutremur, dar lucrurile un stau chiar așa. O casă pe structură de lemn de exemplu este de 3-4 ori mai ușoară decât una clasică din zidărie și beton și astfel efectele forței seismice asupra ei este semnificativ mai mică. Mai mult decât atât, și încărcarea pe fundație va fi mai mică și implicit costurile acesteia se vor reduce. Lemnul prin esența sa este un material elastic și împreună cu îmbinările metalice (șuruburi, colțare etc) fac ca o construcție din lemn să se comporte mult mai bine la mișcările laterale ale pământului cauzate de un cutremur.
Un exemplu foarte bun care să confirme cele mai sus menționate este un test pe o machetă la scară 1:1: un bloc de apartamente cu 6 nivele construit pe structură de lemn, în sistem timberframe testat în condiții reale de seism de magnitudini cuprinse între 3.5 și 7.5 grade scara Richter.
În urma încercărilor, structura clădirii nu a fost afectată semnificativ, cu excepția ferestrelor, ușilor interioare și crăpăturilor la nivelul placările cu gips carton de pe interior. În rest, datorită elasticității lemnului, structura clădirii nu a fost compromisă și ar putea fi utilizată în continuare. Mai multe detalii despre proiectul de cercetare în valoarea de 1,4 milioane $ găsești aici.
Deși în România, normativul de proiectare NP 005 din 2003 permite constucția clădirilor din lemn de maxime 3 nivele (P+2), o casă pe structură de lemn, fie timber frame, stick frame sau CLT, proiectată și construită corect, va trece cu brio peste orice cutremur care s-ar putea întâmpla la noi în țară. Află mai multe despre casele pe structură de lemn în sistem timberframe.