Ένα υπολογιστικό μοντέλο που μπορεί να σώσει ζωές σε περίπτωση ισχυρού σεισμού αναπτύχθηκε στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης -και μάλιστα διδάσκεται ήδη σε μεγάλα πανεπιστήμια του εξωτερικού, όπως του Μπέρκλεϊ!

Το υπολογιστικό αυτό μοντέλο αποτελεί το επιστέγασμα ερευνών που έκανε εδώ και δεκαπέντε χρόνια ο καθηγητής της Πολυτεχνικής σχολής του ΑΠΘ -και διευθυντής του Εργαστηρίου Κατασκευών από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα και Φέρουσα Τοιχοποιία, Αλέξανδρος-Δημήτριος Τσώνος. 

O καθηγητής του ΑΠΘ Α.Δ. Τσώνος στο εργαστήριό του (Φωτ.Αλέξανδρος Αβραμίδης)

Στη διάρκεια ισχυρού σεισμού, οι κόμβοι (δηλαδή, τα σημεία όπου συμβάλλουν οι κάθετες κολώνες με τα οριζόντια δοκάρια) δέχονται τεράστιες πιέσεις -και είναι δυνατόν να «εκραγούν», προκαλώντας κατάρρευση του κτιρίου. Όταν άρχισε η έρευνα, οι κόμβοι θεωρούνταν παγκοσμίως ως ασφαλή δομικά στοιχεία, καθώς δεν ήταν γνωστή η πραγματική τους συμπεριφορά σε σεισμό. Το μοντέλο του καθηγητή Τσώνου εκτιμά με ακρίβεια τις δυνάμεις που προκαλούν επικίνδυνες για τις κατασκευές βλάβες και εντοπίζει τα λάθη που έγιναν στις ήδη κτισμένες κατασκευές από μπετόν αρμέ.

Εικόνα αστοχίας κτιρίου από μπετόν αρμέ με σημαντικές βλάβες στους κόμβους που προκλήθηκαν από τον ισχυρό σεισμό της Τουρκίας

Γνωρίζοντας οι μηχανικοί με σαφήνεια την επικινδυνότητα των βλαβών, μπορούν να προτείνουν ένα πραγματικά αποτελεσματικό και συγχρόνως βέλτιστο οικονομικά σχήμα ενίσχυσης κτιρίων, για να δεχθούν με ασφάλεια μελλοντικούς σεισμούς. Έτσι, σε έναν ισχυρό σεισμό άνω των 6 Ρίχτερ οι ισχυρές πιέσεις μπορούν να εκτραπούν από τους κόμβους στις οριζόντιες δοκούς, ώστε, ακόμη κι αν η κατασκευή κινείται, να μην καταρρέει.
Το μοντέλο μπορεί να εγκατασταθεί σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, διευκολύνοντας τους πολιτικούς μηχανικούς να υπολογίζουν πού χρειάζεται να παρέμβουν με αντισεισμική ενίσχυση, τόσο στις μοντέρνες κατασκευές όσο και στις παλιές οικοδομές.

ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗ ΕΞ ΑΜΕΡΙΚΗΣ
Από το 1974 και για περίπου 30 χρόνια, το μόνο μοντέλο που δέσποζε στον διεθνή χώρο για τους κόμβους ήταν αυτό των κορυφαίων νεοζηλανδών καθηγητών T. Paulay και R. Park, που υιοθετήθηκε από πολλούς διεθνείς κανονισμούς -όχι όμως των ΗΠΑ. Οι αμερικανοί επιστήμονες ουδέποτε το αποδέχθηκαν ως ακριβές και επέμειναν στη δική τους, εμπειρική προσέγγιση.
Με βάση το μοντέλο του καθηγητή Α.-Δ. Τσώνου, εντοπίστηκαν θεωρητικά και πειραματικά προβλήματα στο μοντέλο των T. Paulay και R. Park. Πλέον, διακεκριμένοι επιστήμονες της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας αναγνωρίζουν το ελληνικό μοντέλο υπολογισμού του καθηγητή Α. Τσώνου. Μάλιστα, οι Αμερικανοί συγκρίνουν την ακρίβεια των επιστημονικών τους προσεγγίσεων με το συγκεκριμένο ελληνικό μοντέλο! Στο πλαίσιο αυτό, δεν είναι τυχαίο που η ερευνητική δουλειά του έλληνα καθηγητή αποτελεί μέρος της διδακτέας ύλης στο πανεπιστήμιο Μπέρκλεϊ.
Όπως τονίζει στη «ΜτΚ» ο κ. Τσώνος, ο Ελληνικός Αντισεισμικός Κανονισμός (ΕΑΚ-2000) και ο Ελληνικός Κανονισμός Ωπλισμένου Σκυροδέματος (ΕΚΩΣ-2000), που ίσχυαν μέχρι πρότινος και εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται, δεν περιέχουν καμία διαδικασία για τον ασφαλή υπολογισμό των κόμβων, εκτός από διατάξεις αγκύρωσης των οπλισμών των δοκαριών στους κόμβους. Επίσης, από πειράματα του καθηγητή αποδείχθηκε ότι οι Ευρωκώδικες 2 και 8 (οι κανονισμοί, δηλαδή, που ισχύουν πλέον και στην Ελλάδα για τον υπολογισμό των μοντέρνων κατασκευών) δεν φαίνεται να περιλαμβάνουν απολύτως ασφαλή διαδικασία υπολογισμού των κόμβων.

ΑΦΟΡΜΗ ΑΠΟ ΤΟΝ ΣΕΙΣΜΟ ΤΗΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
Ο μεγάλος σεισμός της Θεσσαλονίκης, στις 20 Ιουνίου 1978, έμεινε ανεξίτηλος στη μνήμη του κ. Τσώνου: «Ήμουν στο πατρικό μου και διάβαζα Σεισμολογία για τις εξετάσεις. Εξαιτίας του σεισμού σκοτώθηκε ένας συμμαθητής και φίλος μου, της οικογένειας Σαμαρά…» θυμάται.

Ο σεισμος του 1978 απέδειξε ότι και το οπλισμένο σκυρόδεμα, γνωστότερο ως μπετόν, δεν παρέχει πλήρη ασφάλεια. O σεισμός της Θεσσαλονίκης αποτέλεσε την αφορμή για αλλαγή του αντισεισμικού κανονισμού, αλλά και την ίδρυση ειδικών φορέων, όπως ο Οργανισμός Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας
(Φωτ: http://www.tovima.gr/society/article/?aid=407136)

«Ζώντας στη Θεσσαλονίκη, που δοκιμάστηκε από τον ισχυρό σεισμό, αλλά και γενικότερα στην Ελλάδα, που έχει μία από τις μεγαλύτερες σεισμικότητες παγκοσμίως, είχα τον διακαή πόθο να εμβαθύνω και να βρω την πραγματική λειτουργία των κόμβων -και έτσι να αποτρέψω τις καταρρεύσεις κτιρίων, που ευθύνονται για πολυάριθμους θανάτους σε κάθε ισχυρό σεισμό».
Μετά από πολυετείς έρευνες, ο κ. Τσώνος θεωρεί ότι έχει πετύχει τον στόχο του: «Το μοντέλο μου προσφέρεται για να αποτρέψει τις καταρρεύσεις των κτιρίων από μπετόν αρμέ σε καταστροφικούς σεισμούς και για να καταστήσει το περιβάλλον ασφαλέστερο. Συνεπώς, σώζεται η ζωή και η ακεραιότητα των ενοίκων των συγχρόνων κατασκευών».

ΤΟ ΒΡΑΒΕΙΟ ΟΙΚΟΠΟΛΙΣ 2012
Το Βραβείο Επιστήμης των βραβείων «Οικόπολις 2012», που θεσμοθέτησε ο εθελοντικός οργανισμός για το αστικό περιβάλλον «EcoCity», απενεμήθη φέτος στον καθηγητή Αντισεισμικών Κατασκευών από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα της Πολυτεχνικής σχολής του ΑΠΘ, Αλέξανδρο-Δημήτριο Τσώνο, για τη μελέτη και έρευνα που οδήγησε στη δημιουργία ενός «Νέου Μοντέλου για την Αποφυγή Κατάρρευσης Πολυκατοικιών από Ωπλισμένο Σκυρόδεμα». Το μοντέλο αυτό αναδείχθηκε ως η κορυφαία επιστημονική μελέτη σε σχέση με το περιβάλλον, σύμφωνα με τα αυστηρά κριτήρια των επιστημονικών επιτροπών αξιολόγησης του θεσμού.
Τα βραβεία «Οικόπολις» καλύπτουν πέντε τομείς, οι οποίοι αφορούν επιστημονικό έργο για το αστικό περιβάλλον, περιβαλλοντικό έργο οργανισμών και κρατικών υπηρεσιών, περιβαλλοντικό έργο τοπικής αυτοδιοίκησης, ευαισθητοποίηση για το περιβάλλον από μέσα ενημέρωσης και περιβαλλοντικό έργο επιχειρήσεων.

ΑΝΤΟΧΗ ΚΤΙΡΙΩΝ Παραμένει άγνωστος «Χ» στη χώρα μας

Το ένα τρίτο των κτιρίων στην Ελλάδα αποτελεί τον άγνωστο «Χ» ως προς τις αντοχές του σε περίπτωση σεισμού, αφού κατασκευάστηκε προ του 1959, οπότε καθορίστηκε ο πρώτος Κανονισμός Αντισεισμικής Προστασίας. Σε περίπτωση μεγάλου σεισμού στη Θεσσαλονίκη θα εμφάνιζαν αστοχίες περί τα 1.200 κτίρια, ενώ σ’ ένα ποσοστό που φτάνει έως και το 50%, αναλόγως των συνθηκών, θα κινδύνευε να κριθεί εντελώς ακατάλληλο.
Το παραπάνω συμπέρασμα προκύπτει από τη μοναδική πανελλαδικής κλίμακας καταγραφή και αποτίμηση του δομικού πλούτου της χώρας, που έγινε από το Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος πριν από 10 χρόνια, με βάση στοιχεία τής τότε εθνικής απογραφής.
Με βάση το γεωμετρικό υπόβαθρο της χώρας ανά νομό, τη γενική απογραφή κτιρίων και πληθυσμού και δεδομένων που είχαν συλλεγεί από ερευνητικές εργασίες του ΑΠΘ, του Οργανισμού Αντισεισμικού Σχεδιασμού και Προστασίας (ΟΑΣΠ) και του Ινστιτούτου Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών (ΙΙΤΣΑΚ), το ΤΕΕ προχώρησε σε μια μέση εκτίμηση του ποσοστού της αναμενόμενης απώλειας επί του συνολικού δομικού πλούτου της χώρας -για τον σεισμό σχεδιασμού. Το ποσοστό αυτό είναι 13‰ για την Αττική, που αναλογεί σε 4.649 κτίρια επί συνόλου 356.319 κτιρίων, και στο 6,12‰ για τον νομό Θεσσαλονίκης, που αναλογεί σε 1.197 κτίρια επί συνόλου 195.532 κτιρίων, τα οποία θα εμφάνιζαν αστοχίες σε έναν μεγάλο σεισμό.

Σοφία Χριστοφορίδου

Δημοσιεύτηκε στη «Μακεδονία της Κυριακής 24/6/2012 http://www.makthes.gr/news/economy/89998/