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. Dėl dangoraižio dydžio, bet kokia žala jam, kurią reikia remontuoti, yra nepriimtina. 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.  

Užduotis – 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. Jie ne tik stato pastatą taip, kad jis būtų atsparus žemės drebėjimams, bet ir uraganams, tornadams ir potvyniams. Žemės drebėjimo intensyvumą galima pamatuoti 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 gali ieškoti atsakymus į šiuos klausimus:

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

2.     Ką bandymai padėjo man suprasti apie mano pastatą?

3.     Ar saugiai jausčiausi tokiame pastate per žemės drebėjimą?

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

Ar viską žinote apie Žemės drebėjimus? (video prezentacija)

Šiaulių techninės kūrybos centros pavaduotoja Julija Muningienė

Sumaniosios inžinerijos būrelio mokytoja Simona Skėrė