WEBVTT

00:00:07.080 --> 00:00:10.586
רעידות אדמה תמיד היו תופעות מפחידות,

00:00:10.586 --> 00:00:14.051
והן הפכו ליותר קטלניות כשערינו גדלו,

00:00:14.051 --> 00:00:17.720
עם בניינים מתמוטטים
שמהווים את האיום הכי גדול.

00:00:17.720 --> 00:00:20.279
למה בניינים מתמוטטים ברעידות אדמה,

00:00:20.279 --> 00:00:22.756
ואיך אנחנו יכולים למנוע את זה?

00:00:22.756 --> 00:00:24.994
אם צפיתם בהרבה סרטי אסונות,

00:00:24.994 --> 00:00:26.101
אולי קיבלתם את הרעיון

00:00:26.101 --> 00:00:29.573
שהתמוטטות בניינים נגרמות
ישירות מהאדמה מתחתן

00:00:29.573 --> 00:00:32.977
שרועדת בעוצמה, או אפילו נפרדת.

00:00:32.977 --> 00:00:35.298
אבל זה לא באמת איך שזה עובד.

00:00:35.298 --> 00:00:39.374
ראשית, רוב הבניינים
לא ממוקמים ישירות מעל קו שבר,

00:00:39.374 --> 00:00:43.966
והלוחות הטקטוניים הנעים מגיעים
הרבה יותר עמוק מיסודות הבניינים.

00:00:43.966 --> 00:00:46.316
אז מה מתרחש למעשה?

00:00:46.316 --> 00:00:50.077
למעשה, המציאות של רעידות אדמה
וההשפעות שלהן על בניינים

00:00:50.077 --> 00:00:52.065
היא מעט יותר מורכבת.

00:00:52.065 --> 00:00:55.282
כדי להבין את זה,
ארכיטקטים ומהנדסים משתמשים במודלים,

00:00:55.282 --> 00:00:59.778
כמו מערך דו מימדי של קווים
שמייצגים עמודים וקורות,

00:00:59.778 --> 00:01:05.432
או סוכריה בקו אחד עם עיגולים
שמייצגים את המאסה של הבניין.

00:01:05.432 --> 00:01:09.280
אפילו כשהם מפושטים לרמה הזו,
המודלים האלה יכולים להיות די יעילים,

00:01:09.280 --> 00:01:12.009
מאחר ולחזות תגובה של בניין לרעידת אדמה

00:01:12.009 --> 00:01:14.553
זה בעיקר עניין של פיזיקה.

00:01:14.553 --> 00:01:16.868
רוב ההתמוטטויות שמתרחשות במהלך רעידות אדמה

00:01:16.868 --> 00:01:20.332
למעשה לא נגרמות מרעידת האדמה עצמה,

00:01:20.332 --> 00:01:23.259
אלא, כשהאדמה נעה מתחת לבניין,

00:01:23.259 --> 00:01:26.284
היא מניעה את היסדות והקומות הנמוכות,

00:01:26.284 --> 00:01:28.975
ושולחת גלי הלם בשאר המבנה

00:01:28.975 --> 00:01:31.834
וגורמות לו לרעוד קדימה ואחורה.

00:01:31.834 --> 00:01:36.136
החוזק של התנודות האלו תלוי
בשני גורמים עיקריים:

00:01:36.136 --> 00:01:39.196
המאסה של הבניין, שמרוכזת בתחתיתו

00:01:39.196 --> 00:01:40.568
והקשיחות שלו,

00:01:40.568 --> 00:01:44.595
שהיא הכוח הדרוש לגרום
לכמות מסויימת של הזחה.

00:01:44.595 --> 00:01:48.155
יחד עם סוג החומר של הבניין
והצורה של העמודים שלו,

00:01:48.155 --> 00:01:51.207
קשיחות היא בעיקר עניין של גובה.

00:01:51.207 --> 00:01:54.105
בניינים נמוכים יותר נוטים להיות
קשיחים יותר ולנוע פחות,

00:01:54.105 --> 00:01:57.347
בעוד בניינים גבוהים יותר הם יותר גמישים.

00:01:57.347 --> 00:02:00.557
אתם אולי חושבים שהפיתרון
הוא לבנות בניינים נמוכים יותר

00:02:00.557 --> 00:02:02.843
כך שהם ינועו מעט ככל האפשר.

00:02:02.843 --> 00:02:08.700
אבל רעידת האדמה של מקסיקו
ב 1985 היא דוגמה טובה ללמה זה לא המקרה.

00:02:08.700 --> 00:02:09.812
במהלך הרעידה,

00:02:09.812 --> 00:02:14.022
הרבה בניינים בין שש לחמש עשרה קומות קרסו.

00:02:14.022 --> 00:02:17.999
מה שמשונה זה שבעוד בניינים נמוכים
באזור המשיכו לעמוד,

00:02:17.999 --> 00:02:22.405
בניינים גבונים מחמש עשרה קומות
גם נפגעו פחות,

00:02:22.405 --> 00:02:24.555
והבניינים בגובה בינוני שהתמוטטו

00:02:24.555 --> 00:02:28.730
נראו רועדים בעוצמה גדולה בהרבה
מרעידת האדמה עצמה.

00:02:28.730 --> 00:02:30.590
איך זה אפשרי?

00:02:30.590 --> 00:02:34.322
התשובה נוגעת למשהו שידוע כתדירות טבעית.

00:02:34.322 --> 00:02:35.988
במערכת רוטטת,

00:02:35.988 --> 00:02:41.581
התדירות היא כמה מחזורי תנועוה
קדימה ואחורה מתרחשים בשניה.

00:02:41.581 --> 00:02:43.731
זה ההפך מהמחזור,

00:02:43.731 --> 00:02:47.520
שזה כמה שניות לוקח להשלים מחזור אחד.

00:02:47.520 --> 00:02:51.763
והתדירות הטבעית של בניין,
תלויה במסה ובקשיחות שלו,

00:02:51.763 --> 00:02:55.330
היא התדירות שהרעידות יטו להתקבץ סביבה.

00:02:55.330 --> 00:03:00.277
הגברת מסת הבניין מאטה
את הקצב בו הוא רועד בטבעיות,

00:03:00.277 --> 00:03:03.835
בעוד הגברת הקשיחות
גורמת לו לרטוט מהר יותר.

00:03:03.835 --> 00:03:06.192
אז במשוואה שמייצגת את היחס שלהן,

00:03:06.192 --> 00:03:09.911
קשיחות ותדירות טבעית הן יחסיות אחת לשניה,

00:03:09.911 --> 00:03:14.184
בעוד מאסה ותדירות טבעית הן בעלות יחס הפוך.

00:03:14.184 --> 00:03:17.658
מה שקרה במקסיקו סיטי היה אפקט שנקרא תהודה,

00:03:17.658 --> 00:03:20.198
בה התדירות של גלי רעידת האדמה

00:03:20.198 --> 00:03:24.535
התאימו במקרה לתדירות הטבעית
של הבניינים בגובה בינוני.

00:03:24.535 --> 00:03:27.456
כמו דחיפה מתוזמנת היטב על נדנדה,

00:03:27.456 --> 00:03:31.211
כל גל סייסמי נוסף מגביר
את הרעידות של הבניין

00:03:31.211 --> 00:03:33.052
בכיוון הנוכחי שלו,

00:03:33.052 --> 00:03:36.616
מה שגורם לו להתנדנד
אפילו יותר אחורה, וכל הלאה,

00:03:36.616 --> 00:03:41.303
ולבסוף מגיע להזחה גדולה בהרבה מהראשונית.

00:03:41.303 --> 00:03:44.685
היום, מהנדסים עובדים
עם גאולוגים וסייסמולוגים

00:03:44.685 --> 00:03:48.702
כדי לחזות את התדירות
של תנועות רעידות אדמה באתרי בניה

00:03:48.702 --> 00:03:51.626
כדי למנוע התמוטטויות בשל תהודה,

00:03:51.626 --> 00:03:55.023
ומתחשבים בגורמים כמו סוג הקרקע וסוג השבר,

00:03:55.023 --> 00:03:57.947
כמו גם במידע מרעידות קודמות.

00:03:57.947 --> 00:04:00.997
תדירויות נמוכות של תנועה יגרמו
ליותר נזק לבניינים גבוהים

00:04:00.997 --> 00:04:02.865
ובניינים יותר גמישים,

00:04:02.865 --> 00:04:05.789
בעוד תדירויות גבוהות של תנועה
מהוות איום גדול יותר

00:04:05.789 --> 00:04:08.553
למבנים נמוכים וקשיחים יותר.

00:04:08.553 --> 00:04:11.316
מהנדסים גם פיתחו דרכים לספוג זעזועים

00:04:11.316 --> 00:04:14.947
ולהגביל את ההתעוותות
בשימוש במערכות חדשניות.

00:04:14.947 --> 00:04:17.423
בידוד הבסיס משתמש בשכבות גמישות

00:04:17.423 --> 00:04:21.346
כדי לבודד את הזחת היסודות משאר הבניין,

00:04:21.346 --> 00:04:25.225
בעוד מערכות משככות מסה
מכווננת מבטלות את התהודה

00:04:25.225 --> 00:04:28.536
על ידי הדהוד מחוץ לפאזה של התדירות הטבעית

00:04:28.536 --> 00:04:30.303
כדי להפחית את הרעידות.

00:04:30.303 --> 00:04:33.835
בסופו של דבר, אלו לא הבניינים
הקשיחים ביותר שישארו עומדים

00:04:33.835 --> 00:04:35.477
אלא החכמים ביותר.