Pesquisa pretende descobrir como manter prédios como hospitais, por exemplo, funcionando durante os abalos
Engenheiros da Universidade da Califórnia, em San Diego, estão realizando testes sísmicos em um prédio de cinco andares na Englekirk Structural Engineering Center, com a ajuda da maior mesa de abalos do mundo. O objetivo do projeto é descobrir o que precisa ser feito em prédios como hospitais, por exemplo, para que continuem em funcionamento depois de um terremoto. Os pesquisadores também tentarão descobrir se as barreiras contra incêndios são afetadas pelos abalos sísmicos.
O edifício é composto de dois tipos diferentes de fachadas: os dois últimos andares são feitos de painéis de concreto pré-moldado, enquanto os três andares de baixo estão revestidos com placas de gesso e estuque leve. O prédio está equipado com uma unidade de terapia intensiva, sala de cirurgia, canalização, ar condicionado, barreiras contra incêndios e um elevador, além de uma torre de água e sistema de aquecimento na cobertura.
No primeiro dia de testes, ocorrido há cerca de duas semanas, o prédio passou por abalos da mesma magnitude do terremoto de Northridge, Califórnia, em 1994 (6.7 na escala Richter) e do terremoto do Chile em 2010 (8.8 na escala Richter). Os resultados mostraram que a base do prédio balançou significantemente, mesmo equipada com um rolamento de borracha cilíndrico que isolou grande parte do prédio do movimento lateral que sofreria num terremoto de verdade. Porém, a estrutura que fica em cima destes isoladores sofreu poucas distorções.
Segundo a professora e pesquisadora Tara Hutchinson da Jacobs School of Engineering da Universidade, este teste mostrou que os isoladores colocados embaixo do prédio protegeram os componentes não-estruturais. Ainda de acordo com Hutchinson, os danos aconteceram em objetos ou estruturas que são fáceis e baratos de reparar, como por exemplo, paredes divisórias. Os engenheiros monitoraram o prédio com mais de 500 sensores e 70 câmeras, que gravaram o movimento de componentes internos do edifício.
Segundo informações da Universidade da Califórnia, esta é a primeira vez nos Estados Unidos que uma pesquisa se dedica a estudar vários sistemas não-estruturais e equipamentos que podem falhar durante um terremoto, como por exemplo, elevadores, escadas e inúmeros equipamentos médicos.
Esta seria também a primeira vez que um sistema de isolamento é testado num prédio de larga escala nos Estados Unidos. O sistema é composto de um rolamento cilíndrico de borracha que isola o edifício do movimento lateral durante um tremor. Este isolamento é recomendado para prédios menores e rígidos. Na segunda fase de testes, o sistema foi retirado e o prédio ficou ancorado diretamente à mesa de abalos.
Em relação aos sistemas não-estruturais, que servem como forma de evacuação dos edifícios, os pesquisadores esperam que os testes possam encontrar formas de deixar elevadores e escadas funcionando seguramente durante grandes terremotos.
O projeto também seria inédito em relação a testes de incêndio após abalos sísmicos. Em maio, os engenheiros conduzirão testes de incêndio no prédio, acompanhando as temperaturas e o movimento da fumaça para medir o potencial do fogo. Os pesquisadores e o departamento de engenharia para incêndios no Instituto Worchester Polytechnic devem primeiro estudar o desempenho de sistemas de proteção de incêndio ativos e passivos, que irão oferecer uma melhor compreensão dos danos causados pelo terremoto.
De acordo com Brian Meachan, professor do Instituto Worchester Polytechnic, saber como os sistemas de proteção de incêndio podem falhar durante um terremoto vai permitir que se desenvolvam sistemas mais resistentes e protetores.
Os sensores serão colocados em lugares estratégicos do prédio para medir como os elementos atuam. 230 acelerômetros vão medir o quão rápido o edifício e seus componentes não-estruturais se movem durante as simulações. Além disso, 160 sensores, que incluem GPS de alta resolução, medirão o deslocamento relativo entre dois pontos, enquanto 50 medidores de tensão irão quantificar a deformação dos vergalhões enterrados nas fundações de concreto do edifício. Aproximadamente 80 câmeras estarão focadas no prédio, a maioria localizada no interior para monitorar os elementos não-estruturais.
Testes de incêndio
A intensidade dos abalos durante a pesquisa serão proporcionais a de terremotos já ocorridos, sendo eles: Northridge, Califórnia, em 1994, com magnitude de 6.7; Denali, Alaska, em 2002, com magnitude de 7.9; Chile, em 2010, com magnitude de 8.8; e Peru, em 2007, com magnitude de 8.0.
Portas, tetos, paredes divisórias e materiais resistentes ao fogo que selam aberturas das paredes farão parte dos testes de incêndio. Os sistemas de supressão de fogo também serão estudados, em especial os sprinklers.
Os pesquisadores farão operações durante dois dias no terceiro andar do prédio, que será inflamado com heptano. Com a ajuda dos sensores que gravam a temperatura e o movimento da fumaça, os cientistas saberão como os terremotos afetam o trabalho dos sistemas de proteção de incêndios.
Apesar de incêndios depois de terremotos serem comuns, sabe-se muito pouco sobre o desempenho dos equipamentos de proteção depois dos abalos. As informações recolhidas durante esta pesquisa podem ajudar a construir sistemas mais efetivos. Além disso, o estudo ajudará arquitetos e engenheiros a construírem edifícios mais seguros.
Os dados colhidos serão analisados pelos pesquisadores durante o resto do ano, para que então sejam publicados.
Veja o vídeo do teste realizado:
