כריות ופלדה גמישה – כך מתגוננים מרעש אדמה
בתים שנבנו בישראל לאחר 1980 נחשבים לבטוחים מפני רעידות אדמה. אבל עדיין קיימים הבדלים רבים בין שיטות הבנייה הנהוגות בישראל לעומת ארה"ב, יפן וניו זילנד. אז למה לא מאמצים גם פה טכניקות מתקדמות יותר המבטיחות שקט נפשי? אולי בגלל ההבדל במחיר, שמגיע עד ל-20%
כיצד משפיעה רעידת האדמה על מבנה?
בכל מבנה קיים עומס סטטי, כלומר: משקלו וכל מה שהוא כולל - רהיטים, ציוד, משקל אדם וכו'. במקרה של רעידת אדמה מתווסף גם עומס דינאמי - התנועה שבין המבנה והקרקע. רעידת האדמה מפעילה על המבנה כוחות אופקיים בכיוונים שונים ובעוצמה משתנה אשר יכולים בנקל למוטט בניין אשר לא תוכנן לעמוד בכוחות אלה.
ברעידת אדמה נע תחילה חלקו התחתון של המבנה. היסוד זז בהתאם לתזוזות הקרקע אך מנגד, חלקו העליון מגיב באיחור לתנועה שנכפתה עליו.
אם הכוח האופקי שמופעל על המבנה הוא מעבר לסף ספיגתו, נוצר "כשל מבני" - סדקים ושברים, שגורמים במקרים רבים להתמוטטותו.
בסופו של דבר, קריסת המבנה הינה מעיכה מוחלטת של קומותיו עד להיווצרות שכבות תקרות ללא רווח. בקריסה מוחלטת של בניין לא יכולים להיווצר אותם "משולשים של חיים" המאפשרים ללכודים לשרוד.
לעומת זאת, אם הבניין קרס באופן חלקי בלבד, בזכות השימוש בחומרי בנייה איכותיים, אופן הבנייה או אף בשל הימצאותם של רהיטים בפינות המבנה.
מדוע קיים סיכון ממשי כי בניינים רבים בישראל יקרסו ברעידת אדמה?
הבניינים אשר תוכננו בישראל עד לכניסתו של תקן 413 לתוקף (המיועד לתכנן המבנים כך שיעמדו ברעידות אדמה), הינם בעלי סיכוי גבוה ביותר לקריסה במקרה של רעידת אדמה.
בניינים אלה תוכננו לאורך שנים רבות כניצבים על עמודים, לעיתים ממש דקיקים, כאשר קומת הקרקע מפולשת - כלומר ריקה מלבד לובי הכניסה, חדר האשפה והגז ואולי גם מקלט.
מדיניות הרשויות באותה העת עודדה בנייה מסוג זה וזאת לצורך מיקום חניות או יצירת שטחים משותפים.
בנייה זו היא החלשה ביותר מבחינת התמודדות עם כוחות אופקיים ובמקרה של רעידת אדמה, גם אם לא חזקה במיוחד, המבנים עלולים לקרוס לגמרי ולגרום לאבידות רבות.
הדבר דומה לבניית מבנה בקיסמים: כאשר הקיסמים מסוגלים להחזיק את עצמם ואף לשאת משקל לא מבוטל. אך אם נזיז מעט את המשטח עליו בנוי מבנה זה (בדומה לרעידת אדמה), יקרוס מיד המבנה כולו.
האם רעידת אדמה בעוצמה כפי שהייתה ביפן, תותיר בישראל בניינים שלמים?
לו הייתה מתרחשת בישראל רעידת אדמה בעוצמה דומה לזו שהתרחשה ביפן, היו נותרים באיזור מוקד הרעש רק המבנים אשר תוכננו לעמוד ברעידות אדמה כמבנה משיך (זה המגלה גמישות מבלי להתפורר ולהתפרק), שמספרם בישראל לא גדול.
מדובר אם כן אך ורק במבנים החדשים אשר תוכננו לפי התקנים המחייבים כיום וכן המבנים הישנים יותר אשר חוזקו גם הם בהתאם לתקנים הקיימים. בכל המבנים האלה, רעידה בסדר גודל שכזה הייתה גורמת נזק לרכיבי השלד (כמו קירות מבטון, קורות ועמודים) ולעיתים אף נזק כבד, אולם המבנה היה נותר איתן, ומידת הפגיעה בנפש הייתה קטנה.
השימוש בטכניקות החדישות ביותר בבנייה, בדומה לטכניקות הבניה העכשוויות ביפן, יכול לעלות ליזמים בסך הכל עד כ- 20% יותר מטכניקות הבנייה הנהוגות בישראל.
ומהו ה"סוד" ביפן?
כמו בארה"ב, טורקיה, מקסיקו וניו זילנד, התשובה טמונה בטכנולוגיה המיושמת בשלב הבנייה. במדינות אלה מניחים כריות בולמות בבסיס המבנים, ומשתמשים בפלדה שגמישה באופן ניכר מזו שמשתמשים בה בבנייה קונבנציונלית.
כמו כן, תוספת של סיבי פחם ששמים במעטפת העמודים הופכים אותם לעמידים ביותר לשבירה. כך גם בנוגע למתאמים מיוחדים - מעין בולמי זעזועים, המותקנים בין קומותיהם של מבנים מורכבים יותר ובעלי סיכון גבוה יותר.
השימוש בכל הטכניקות האלה מביא לכך שלא קיימת רעידת אדמה שתצליח להפיל מבנה שכזה, ולכל היותר תגרום לו נזקים מוגבלים.
בישראל לא משתמשים בטכניקות האלה משתי סיבות:
- חוסר המודעות הקיים, הן בקר היזמים והן בקרב המתכננים.
- בתכנון מבנים לרעידות אדמה בישראל משתמשים בטכניקה של הקשחה (בניגוד להגמשה) ולכן השימוש בטכניקות החדשניות הללו סותר במובן מסוים את התכנון בהתאם לתקן הישראלי.
כמה מבנים לא עומדים בתקן רעידות אדמה?
בישראל כ-90 אלף מבנים הבנויים על עמודים (קומה מפולשת), והם הרגישים ביותר לרעידות אדמה והראשונים שצפויים להתמוטט ולגרום לאבדות בנפש במקרה של רעידת אדמה.
בניינים על עמודים אשר בהם סגורה קומת הקרקע בבנייה, אפילו באופן חלקי, עמידים מעט יותר לרעידות אדמה אך ברעידות אדמה חזקות יותר יתמוטטו גם הם.
בתים צמודי קרקע של קומה ראשונה או שנייה לא חייבים כלל להיבנות בהתאם לתקן רעידות אדמה. הסבירות להתמוטטות של מבנה כזה היא קטנה יותר בגלל גובהו.
רוב הבניינים הגבוהים בישראל נבנו לאחר 1980 ולפיכך גם בהתאם לתקנים. ומה על מבנים שנבנו בשיטת פלקל? כמו רוב המבנים האחרים, הם בעלי יתרון קל בזכות המשקל המועט של התקרות. ככל שהמבנה קל יותר, עם אותו החיזוק, הוא גם עמיד יותר ברעידות אדמה.
בשורה התחתונה, דין מבני הציבור בישראל כדין שאר הבנייה. מה שתוכנן אחרי 1980 ישרוד ומה שלא - בהתאם לאחריותו של המתכנן באותה התקופה.
מה ניתן לעשות מבחינה הנדסית על מהת להקטין את הסיכון?
הבניינים אשר נבנו לאחר 1980 מספקים מענה הולם כנגד סיכון של רעידות אדמה מאחר שתוכננו לכך מלכתחילה, למרות שראוי לשקול את החמרת התקנים תוך עידוד השימוש בטכניקות החדשניות ביותר. אולם בישראל קיימים עשרות אלפי מבנים, שצפוי כי יקרסו באם לא תבוצע בהם מלאכת חיזוק.
הדרך ההנדסית הנפוצה ביותר הינה חיזוק המבנה לאורך היקפו בקופסאות קשיחות, הנקשרות למבנה עצמו. את הקופסאות הקשיחות ניתן לייצר בצורת עמודים רחבים מבטון, לשני כיוונים מנוגדים או אף באמצעות יצירת קירות הקשחה שלמים.
אפשרות נוספת הינה הוספת ממ"דים (מרחב מוגן דירתי) לכל גובה המבנה. הממ"ד עצמו מעצם היותו יצוק בבטון מזוין, כמעט כמקשה אחת, יוצר קופסה קשיחה רבת תאים.
קופסא כזו, המתחברת למבנה הישן הקיים, מחזקת אותו ומונעת את קריסתו.בכל מקרה, את כל עמודי ההקשחה או הממ"דים מחברים באמצעות קורות בטון או פלדה וכך יוצרים מעין מעטפת חיצונית למבנה כולו, העמידה בעצמה לרעידות אדמה ונקשרת בבטון רצפת מפלסי הקומות הקיימות.
חיזוק המבנה מקבל עידוד רב מצד הרשויות הן כדרך פעולה עצמאית של הדיירים ועל חשבונם והן באמצעות תכנית מתאר ארצית "תמ"א 38", המעודדת יוזמה פרטית ובדרך זו מביאה לחיזוק מבנים אלו ללא עלויות מצד הדיירים, תוך רווח מסוים ליזמים וחידוש פני העיר במקביל.
יעקב חימוביץ הוא אדריכל, מומחה בתכנון מבנים לחיזוק בפני רעידות אדמה מהחברה הישראלית להשבחת מבנים ,המתמחה בתמ"א 38.
לפנייה לכתב/ת 
