Japanse ervaring met het reageren op aardbevingen

Japan, een land dat vaak te kampen heeft met verschrikkelijke aardbevingen, heeft zijn eigen bouwvoorschriften en -schalen opgesteld, die in de praktijk effectief blijken te zijn.

Kinh nghiệm ứng phó động đất của người Nhật

De Tokyo Skytree (links) is 634 meter hoog en is voorzien van een constructie die trillingen als gevolg van aardbevingen vermindert door middel van een trillingscontrolesysteem voor de kernkolommen. Het gebouw deelt kenmerken met de verticale shinbashira-kernkolommen uit de traditionele Japanse pagodearchitectuur. (Bron: japan.go.jp)

Japan ligt op de Ring van Vuur van de Stille Oceaan , waar zich in Zuidoost-Azië en het Pacifisch gebied sterke seismische activiteit voordoet. Daarmee is het een van de landen met de hoogste seismische activiteit ter wereld.

Het toepassen van waarschuwingstechnologie en bouwtechnieken om schokken te beperken, zijn de geheimen waarmee Japanners de schade door aardbevingen tot een minimum kunnen beperken.

In de afgelopen tien jaar heeft Japan ongeveer 20% van de aardbevingen met een magnitude van 6 of hoger wereldwijd meegemaakt. De ergste ramp was de aardbeving in Tohoku in 2011, die een tsunami veroorzaakte die de kerncentrale van Fukushima verwoestte en ongeveer 15.000 mensenlevens kostte.

De Japanse overheid heeft fors geïnvesteerd in rampenbestrijding, waaronder het verbeteren van seismische technieken en het toepassen van ontwikkelingen in kunstmatige intelligentie (AI) om aardbevingsschade te beperken. Ingenieurs en architecten doen voortdurend onderzoek naar nieuwe ontwerpen om de schokabsorptie te verminderen en gebouwen beter bestand te maken tegen zware aardbevingen.

Japan meet aardbevingen niet op magnitude (Schaal van Richter), maar op de mate waarin de grond trilt. De Japanse Seismic Intensity Scale (JMA) wordt gemeten in Shindo-eenheden (schokken), variërend van 1 tot 7. Bij de aardbeving in Ishikawa bereikte de trilling een maximum van 7.

De JMA, die 180 seismometers en 627 seismometers beheert, meldt aardbevingen in realtime aan de media en het internet.

Om de kracht van een aardbeving te weerstaan, moeten gebouwen zoveel mogelijk seismische energie kunnen absorberen. Dit vermogen is te danken aan 'seismische isolatie'-technieken: de funderingen van gebouwen in Japan zijn voorzien van een hydraulisch dempersysteem. Japanse ingenieurs ontwerpen een complex dempersysteem dat werkt als een fietspomp in gebouwen om de aardbevingsbestendigheid te verbeteren.

"Een hoogbouw kan door trillingen tot wel 1,5 meter bewegen. Als er echter een schokdempersysteem is van de eerste tot de bovenste verdieping, kan de beweging tot een minimum worden beperkt. Zo wordt schade aan de bovenste verdiepingen voorkomen", aldus Ziggy Lubkowski, seismoloog aan de Universiteit van Londen (VK).

Voor nieuwbouw experimenteren sommige bedrijven met innovatievere methoden en materialen, zoals vakwerkconstructies die knikken van gebouwen voorkomen en de energie die tijdens aardbevingen wordt geabsorbeerd, helpen verspreiden. In Tokio gebruikt Maeda Construction een stalen en houten frame om een kantoorgebouw van 13 verdiepingen te bouwen.

"Hout wordt zelden gebruikt als aardbevingsbestendig materiaal in gebouwen met een stalen frame. Staal kan echter trekkrachten weerstaan, terwijl hout drukkrachten kan weerstaan, dus de twee materialen vullen elkaar aan", aldus Yoshitaka Watanabe, hoofdingenieur van de Maeda Group.

Dat deze technieken succesvol zijn, blijkt wel uit het feit dat toen Tokio in 2011 werd getroffen door een aardbeving met een kracht van 9.0, de trillingen in de stad een kracht van 5 bereikten. Enorme wolkenkrabbers schudden, ramen sneuvelden, maar er stortten geen grote gebouwen in.

Bron