Wat is seismisch ontwerp?
Seismisch ontwerp is een specifiek gebied van architectuur gewijd aan de structurele analyse van gebouwen, bruggen en wegen, met als doel ze bestand te maken tegen aardbevingen en andere seismische activiteiten. Het ethische doel is de bescherming van de bewoners en gebruikers van deze structuren. Bij een aardbeving is de kans groter dat ondeugdelijke structuren instorten en schade veroorzaken. Zwaar verstedelijkte gebieden worden dodelijker vanwege de hoge dichtheid van structuren en de dreiging van structurele ineenstorting. In die zin kunnen structuren worden beschouwd als het vergroten van het gevaar dat door elke seismische activiteit wordt gecreëerd en het risico voor het leven verhoogt.
Seismisch ontwerp moet rekening houden met de verschillende effecten die worden veroorzaakt door de grondbeweging die wordt veroorzaakt door de aardbeving. Duur, grootte en snelheid zijn factoren van seismische analyse die door architecten moeten worden gemeten, en elke aardbeving heeft zijn eigen unieke gevaar. Niettemin is het gemeenschappelijke element in de verplaatsing van structuren door de beweging van aardbevingen de overdracht van de seismische kracht in de structuren zelf, wat de reden is dat structuren worden vernietigd. De beweging van de grond produceert een zogenaamde traagheidskracht in structuren; hoe groter de massa van de structuur, des te groter is deze traagheidskracht en daarmee de kans op vernietiging. De sleutel wordt hoe de structuren deze krachten kunnen absorberen om schade te minimaliseren, in plaats van door hen te worden vernietigd.
Een van de benaderingen van seismisch ontwerp is om lichtere structuren te produceren, vanwege de correlatie tussen structurele massa en traagheidskracht. Selectie van materialen is cruciaal voor het proces om massa te minimaliseren; maar de seismische ontwerper moet zich ook bewust zijn van de lokale bouwvoorschriften en vereisten bij het kiezen van materiaal. Deze materialen moeten ook goede absorptiewaarden hebben. Dergelijke materialen zijn ductiel en kunnen met de kracht van de aardbeving bewegen en de impact ervan verdrijven. Materialen met goede absorptiewaarden zijn hout; stalen frames; en versterkte muren, zoals beton of metselwerk, terwijl vooraf gegoten betonnen frames worden beschouwd als slechte absorbers.
Het type structuur dat wordt geproduceerd, zal ook de vereisten bepalen voor een succesvol seismisch ontwerp. Gebouwen zijn gevoeliger voor schade dan wegen vanwege de concentratie van seismische kracht in een meer dichte vorm. Bij het ontwerpen van gebouwen moet de architect een gelijke verdeling van de massa berekenen om ervoor te zorgen dat er een centrum in de structuur is. Dit centrum bevestigt dat de structuur geaard is. Ongelijke verdeling van massa betekent een destabilisatie van het gebouw in geval van een aardbeving.