Embora muitos terremotos sejam moderados em tamanho e causem danos mínimos, um terremoto poderoso às vezes atinge uma comunidade que não está suficientemente preparada para a destruição potencial. Alguns desses eventos graves afetam milhares de vidas e custam bilhões em reparos. Uma das maneiras mais eficazes de evitar danos significativos de um desastre sísmico é seguir os códigos de construção com padrões ideais de construção e projeto sísmico.

Os engenheiros vêm tomando medidas para se proteger contra terremotos há décadas e fizeram progressos significativos na compreensão dos impactos que os terremotos têm nos edifícios. Além de construir novos edifícios mais resistentes a danos, as construtoras podem usar essas inovações para renovar estruturas mais antigas, tornando-as mais estáveis em caso de desastre.  

Os terremotos acontecem quando grupos de rochas na crosta terrestre deslizam e colidem. Esse movimento ocorre ao longo de uma linha de falha, uma fratura em um corpo de rocha que pode se estender por muitos quilômetros. Quando as rochas deslizam, elas liberam enormes quantidades de energia que se espalham pela crosta como ondas sísmicas em todas as direções, fazendo com que o solo vibre e trema na superfície.

O tremor do solo é a principal razão pela qual os edifícios sofrem danos durante um terremoto. Vários fatores podem influenciar a força do tremor, incluindo a magnitude do terremoto, o tipo de solo e a proximidade do edifício com a falha. Embora muitos projetos de edifícios tradicionais possam lidar com forças verticais de gravidade e peso, alguns não conseguem suportar as forças horizontais causadas por ondas sísmicas. 

Antes de iniciar um grande projeto de construção, os engenheiros avaliam a atividade sísmica de um canteiro de obras com a ajuda de mapas nacionais de risco sísmico preparados pelo Serviço Geológico dos Estados Unidos. Códigos de construção específicos indicam disposições de projeto sísmico com base nesses mapas. Nesses casos, os construtores devem aderir a padrões mais rígidos para lidar com a destruição potencial em áreas de alto risco.

Algumas técnicas específicas de construção que podem ajudar a evitar que uma estrutura sofra danos durante um terremoto incluem:

Isolação da Base

O isolamento da base requer a criação de uma base flexível para "flutuar" no edifício usando molas isolantes, rolamentos ou cilindros amortecidos. Se a fundação se mover durante um terremoto, esses isoladores vibram enquanto o resto da estrutura permanece estável. 

Um dos projetos de isolamento mais populares utiliza rolamentos de chumbo-borracha contendo um centro de chumbo sólido revestido em camadas de aço e borracha. Os centros de chumbo tornam esses rolamentos fortes e rígidos em alinhamento vertical, enquanto as camadas de aço e borracha oferecem flexibilidade no plano horizontal.

Amortecimento de Massa Ativo

O amortecimento de massa ativo envolve colocar um peso pesado no topo de um edifício conectado a amortecedores que absorvem o choque. Quando o edifício treme, essa massa age como um pêndulo e se move na direção oposta para fornecer estabilidade. Esse método funciona bem para arranha-céus ou em edifícios com vários andares.

Outros métodos de amortecimento envolvem dispositivos de controle vibracional em vários níveis em um edifício. Amortecedores contendo cabeças de pistão dentro de cilindros lubrificados se encaixam entre as colunas e vigas do edifício. O edifício transfere a energia vibracional de um terremoto para os pistões, que empurram o óleo de silicone dentro dos cilindros e transformam a energia em calor. 

Reforço da Estrutura

Outro método de redistribuir as forças que viajam através de um edifício durante um terremoto é reforçar a estrutura de um edifício com paredes de cisalhamento, diafragmas e estruturas resistentes a momentos.

• Paredes de cisalhamento: As paredes de cisalhamento geralmente consistem em vários painéis que ajudam um edifício a manter sua forma durante o movimento. Essas paredes geralmente se emparelham com suportes transversais de aço para criar tensão e compressão extras para neutralizar as forças de empurrão ou pressão.
• Diafragmas: Os diafragmas são um elemento crítico da estrutura horizontal em cada andar e no telhado. Os engenheiros normalmente fortalecem esses diafragmas horizontalmente para compartilhar forças laterais com os componentes verticais do edifício.
• Quadros resistentes a momentos: As estruturas resistentes a momentos combinam-se com as juntas da estrutura para permitir que as vigas e colunas se dobrem enquanto as juntas permanecem rígidas. Essas estruturas são especialmente críticas para fornecer estabilidade interna.

Embora esses processos de reforço sejam uma ajuda significativa na absorção de choques e vibrações, a seleção dos materiais de construção mais eficazes é vital para garantir a proteção adequada. Estruturas feitas de materiais com baixa ductilidade, como tijolo e concreto, absorvem pouca energia e são mais propensas a rachar. Em contraste, edifícios constituídos por aço estrutural ou concreto reforçado com aço são mais resistentes porque oferecem níveis mais altos de absorção de choque.

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