Žemės drebėjimų inžinerija

Žemės drebėjimų inžinerija yra atsparių žemės drebėjimams struktūrų projektavimas, kūrimas ir gamyba. Daugelyje pasaulio šalių pastatus nereikia projektuoti atsižvelgiant į žemės drebėjimus. Tačiau kai kuriuose vietovėse žemės drebėjimo tikimybė yra labai didelė, tad ir projektuojant pastatus svarbu, kad jų konstrukcijos galėtų atlaikyti šį staigų žemės paviršiaus judėjimą.

Pavyzdžiui, Japonijoje dangoraižiai nėra paprasti statiniai. Čia visi pastatai, net jei jie yra nedideli ar laikini statiniai, turi būti atsparūs žemės drebėjimams. Inžinieriai siekia dviejų pagrindinių atsparumo lygių: pirmasis yra atlaikyti mažesnius žemės drebėjimus. Antrasis atsparumo lygis yra atsparumas ekstremaliems žemės drebėjimams, kurie yra retesni. Žemės drebėjimų stiprumas nustatomas pagal iki šiol didžiausią Japonijoje buvusį – Kanto žemės drebėjimą. Jis šalį nusiaubė 1923 metais ir jis siekė 7,9 m.

Sumaniosios inžinerijos mokiniai, kartu su mokytoja Simona Bukantaite aptarė įvairaus aukščio ir formų pastatus ir kaip žemės drebėjimas gali sukelti katastrofiškus nuostolius. Sužinojo apie technologijų ir inžinerijos svarbą siekiant išgelbėti gyvybes stichinės nelaimės metu ir apsaugoti žmones. Taip pat, kad Žemės drebėjimų stiprumui nusakyti plačiai naudojami du parametrai – magnitudė ir intensyvumas.

Tuomet mokiniai gavo užduotį: sumodeliuoti žemės drebėjimui atsparią konstrukciją naudojant paprastas medžiagas – makaronus ir zefyrus. Realiame pasaulyje tai yra statybos inžinieriaus darbas. Statybos inžinieriai projektuoja milžiniškas konstrukcijas, tokias kaip dangoraižiai, tiltai ir užtvankos. Žemės drebėjimo intensyvumą matavome su „Vibration meter – seismometer“ programėle. Naudodami telefone esantį akselerometrą, ši programėlė leidžia aptikti ir įrašyti seismines bangas, kurias sukelia žemės drebėjimai, ugnikalnių išsiveržimai, lavinos ir bet kokie kiti seisminio aktyvumo šaltiniai.

Eksperimento metu mokiniai bandė atsakyti į šiuos klausimus:

1. Kaip panaudoti duotas medžiagas, kad pastatyti tvirtą pastatą, kuris nesugrius, kai bus supurtytas?

2 Kaip galėčiau pastatyti kuo aukštesnį statinį, kuris atlaikytų žemės drebėjimą ir kad konstrukcija būtų kuo sudėtingesnė?

3. Ką galėčiau padaryti, kad mano pastatas dar geriau atlaikytų žemės drebėjimą?

Mokiniai buvo vertinami pagal šiuos kriterijus: statinio aukštumas, žemės drebėjimo atlaikymas ir konstrukcijos sudėtingumas.