Földrengésveszély: miért állnak stabilan a japán felhőkarcolók, míg mások összeomlanak?

A mianmari földrengés kialakulásának hátterében az állt, hogy az ország négy tektonikus lemez találkozásánál fekszik. Szakértők szerint a múlt pénteki földrengést egy olyan mozgás okozta, melynek során két kőzetlemez vízszintesen mozdult el egymás mellett. Mindezt tetézte, hogy a földmozgás mindössze 10 kilométeres mélységben történt, ami kimondottan sekélynek számít, felerősítve ezzel a felszíni rengéseket.

Bár Bangkok jóval távolabb volt a rengés epicentrumától, a városban okozott károkhoz hozzájárult a talaj puha összetétele is, amely tovább erősíthette a földmozgásokat. Ezekben az országokban ráadásul az építési szabványok sem olyan szigorúak, mint például a szintén földrengésveszélyes, mégis sok felhőkarcolóval rendelkező Japánban.

Mi a japán titok?

A 634 méter magas tokiói Skytree nem csupán turistalátványosság, hanem mérnöki csúcsteljesítmény is egyben. A világ harmadik legmagasabb szabadon álló építménye egyedülálló technológiai megoldásokkal védekezik a földrengések és az erős széllökések ellen.

A Skytree két kilátószinttel rendelkezik: a Tembo Deck 350 méteren, míg a Tembo Galleria ennél is magasabban helyezkedik el.

Az építmény különlegessége azonban nemcsak a magasságában rejlik, hanem abban is, hogy képes ellenállni a Japánban átlagosan ötpercenként előforduló szeizmikus aktivitásnak.

A torony tervezésekor az ősi japán építészeti megoldásokat ötvözték a modern technológiával.

• Az ókori pagodák mintájára egy masszív vasbeton magot építettek be, ami egy központi pillérként funkcionál. Ez a megoldás már a több mint ezeréves templomok esetében is bizonyította hatékonyságát.
• Az építmény stabilitását egy háromszög alakú, 50 méter mélyre nyúló alapozás biztosítja. A szerkezet a magasba emelkedve fokozatosan kerek formát vesz fel, ami - a párizsi Eiffel-toronyhoz és a torontói CN-toronyhoz hasonlóan - optimális aerodinamikai tulajdonságokat biztosít. A külső acélváz pedig több mint 2 méter széles, nagy szilárdságú acélcsövekből készült.
• A rezgések ellen többrétegű védelmi rendszert alkalmaznak. A belső vasbeton mag szerkezetileg független a külső acélváztól, így képes önállóan mozogni és semlegesíteni a földrengés okozta kilengéseket. A mag és a külső szerkezet között elhelyezett olajcsillapító rendszer pedig a szeizmikus energia akár 50 százalékát is képes elnyelni.
• Az alapozásnál 1,4 méter vastag szeizmikus szigetelő gumipárnákat helyeztek el. A szélterhelés ellen pedig két lengéscsillapítót építettek be 620 és 625 méteres magasságban, amelyek a széllökésekkel ellentétes frekvencián mozogva védik a torony antennáit.

A Skytree így nem csupán mérnöki bravúr, hanem a természeti kihívásokkal szembeni emberi találékonyság szimbóluma is. Egy olyan városban, ahol földrengések, tájfunok, árvizek és vulkánkitörések is fenyegetnek, a torony a biztonság és a mérnöki kiválóság jelképévé vált.

Szükség is van a kreatív megoldásokra

Bár az említett japán torony nem szerepel a világ legmagasabb épületeinek listáján, mivel jellegéből adódóan nem számít klasszikus felhőkarcolónak, az utóbbi években több országban ennél is magasabb toronyházak épültek. Míg az ilyen toronyházakat a XX. században főként New Yorkban húzták fel - ahol a tektonikus lemezhatároktól való nagy távolság és a felhőkarcolók tömegét jól elbíró keményebb gránit alapzat miatt eleve stabilan állnak - addig a délkelet-ázsiai körülmények korántsem ilyen ideálisak.

A mérnöki teljesítmény és a technológia együttesének köszönhetően azonban ma már olyan helyszíneken is épülhetnek felhőkarcolók, ahol a földrengésveszély szinte mindennapi jelenség. Ez azonban csak akkor működik, ha a költséget nem kímélve valóban beépítik ezeket a védelmi rendszereket, ellenkező esetben az épületek erősebb földrengések esetén különösen veszélyessé válnak.

A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images