2010. április 1-jétől Magyarországon a különféle tartószerkezeteket az Eurocode 8 előírásai szerint kell az esetleges földrengések hatásaival szemben méretezni. Ez egyrészt előrelépés a korábbi évek e területre jellemző bizonytalanságához képest, másrészt pedig különféle aggályokat is felvet. Habár a közvélemény azt tartja, hogy a Kárpát-medencében - nincs földrengésveszély, ennek ellenére kisebb földrengések alkalmanként okozhatnak nagyobb károkat. A történelem és a közelmúlt földrengései alapján Magyarországon sajnos minden geológiai alapja megvan például egy a Richter-skála szerint 6-6,5-es magnitúdójú földrengésnek, amely már komoly károkkal járhat. Ennek ellenére Magyarországon egészen a közelmúltig a különféle épületeket nem volt kötelező a lehetséges földrengések hatásai ellen méretezni (a Paksi Atomerőmű kivételével). Ezen a területen az első változást az 1998. január 1-jén hatályba lépett Építési Törvény és az OTÉK 55. §-a hozott változást: ez kötelezően előírta a földrengés elleni méretezést, ám annak részletezése nélkül, ami a tervezőket gyakorlatilag magukra hagyta. Ennek a bizonytalanságnak vetnek véget az április 1-jétől életbe lépő előírások.

A legújabb geofizikai kutatások szerint - szemben a korábban gondoltakkal - hazánk szeizmicitása egyáltalán nem elhanyagolható. A mérések szerint napjainkban Magyarországon évente 100-150 kisebb rengés fordul elő. Ebből a lakosság mintegy 5-10 rengést észlel (a legutóbbi 2010. február 9-én Somogyjádon következett be, szerencsére anyagi károk nélkül), közülük néhány rengés okozhat kisebb anyagi károkat is. Hazánkban a komolyabb anyagi károkkal járó földrengésekkel 30-50 évenként kell számolni. Magyarország területén a földrengések előfordulása nem egyenletes. Gyakoriságuk az Eger-Budapest-Várpalota-Zágráb vonal, valamint az erre merőleges Komárom-Kecskemét tengely mentén a legnagyobb. "Nyugodtabb" területnek számít a Tiszántúl. Szeizmikus szempontból Budapest tehát nagyobb kockázatú területen fekszik. [1], [2]

A földrengések kipattanásakor viszonylag nagy energiák szabadulnak fel, szeizmikus hullámok formájában. Az épületekben a felszínt elérő hullámok keltette talajmozgás okozza a károkat. A talajmozgásoknak két fő tényezőjével kell számolni, ezek a gyorsulás és a frekvencia. A gyorsulásoknak rendszerint van egy vízszintes és egy függőleges összetevőjük. Közülük a függőleges komponensek (a különösen erős rengéseket kivéve) kevésbé veszélyesek: egyrészt, mert csak az épület súlyát növelik, illetve csökkentik (ami megfelelő alapozás esetén nem okozhat gondokat), másrészt pedig általában kisebbek, mint a vízszintes irányú gyorsulások. Ez utóbbiak viszont különösen veszélyesek, mivel a tartószerkezetekben nyírófeszültségeket okoznak, amelynek a - főleg hagyományos - szerkezetek ennek kevésbé állnak ellen: így repedéseket, töréseket, esetleg az építmény összeomlását okozzák. Az épületkárok szempontjából a földrengések másik fő tényezője a rengések frekvenciája. A földfelszín egy adott területének mozgása több különböző frekvenciájú és erősségű hullám szuperpozíciójából tevődik össze. A rengések frekvenciája általában 0 és 15 Hz között van, és az építményekben akkor keletkeznek a legjelentősebb károk, ha a legnagyobb erősségű rengések frekvenciája megegyezik az épületek sajátfrekvenciájával, mivel ilyenkor rezonancia jön létre. Az egyes épületeknek más és más a sajátfrekvenciája: általában minél magasabb egy épület, annál kisebb (és ez az egyik oka annak is, hogy egy földrengés sújtotta városban egyes épületek viszonylag kisebb károkat szenvednek, míg mások a közelben teljesen összedőlnek). [1] 

Azt mindenekelőtt tudni kell, hogy az új előírások meglehetősen terjedelmesek, mivel részletesen tárgyalják az egyes méretezési módszereket a különféle tartószerkezetekre. Az új szabvány szerinti méretezésnek három célja van: emberi életben ne essen kár (még a ritkábban bekövetkező nagyobb erejű földrengések esetén sem), a keletkező károk mérséklése (főleg a gyakoribb, kisebb erősségű földrengések esetén), valamint hogy a kulcsfontosságú létesítmények működőképesek maradjanak. Ez utóbbi szempont azt jelenti, hogy a nagyobb fontosságú létesítményeknél (például kórházak, pályaudvarok) nagyobb biztonságot kell figyelembe venni. Az Eurocode-8 a különféle tartószerkezeteket úgymond teherbírásra és használhatóságra méretezi. Az előbbi azt jelenti, hogy "az épület nem dőlhet össze (de károsodhat) egy olyan földrengés hatására, amelynek túllépési valószínűsége 50 év alatt 10 százalék" (vagy 475 év visszatérési periódus). Az utóbbi azt jelenti, hogy "az épület nem károsodhat jelentősen egy olyan földrengés hatására, amelynek túllépési valószínűsége 10 év alatt 10 százalék" (ez 95 év visszatérési periódusnak felel meg). Az új szabvány a méretezés alapjául szolgáló mértékadó talajgyorsulásokat az előző kockázati szintek szerint határozza meg, és osztja szeizmicitási zónákba Magyarország megyéit. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy a kevésbé veszélyeztetettebb területeken lehet egyszerűsített méretezési módszereket alkalmazni, míg a mérsékelt szeizmicitású helyeken nem. A méretezési elvek mellett a szabvány olyan tervezési elveket is ajánl, amelyek növelik az épületek biztonságát a "moderált" szeizmicitású zónákban. 

Ilyenek többek között a "szerkezet egyszerűsége", "uniformitása" és "szimmetriája" (tehát ajánlott kerülni például a T vagy L alaprajzot), valamint "födémek tárcsaszerű viselkedése". Ezek célja, hogy az egyszerűbb szerkezetek méretezése során kevesebb a bizonytalanság, így a szeizmikus hatásokkal szembeni viselkedésük sokkal megbízhatóbb. [3]

Vannak, akik szerint az előírások bevezetése nem volt eléggé megalapozott. Egyrészt túlzónak találják: azzal érvelve, hogy évente sokkal többen halnak meg Magyarországon a különféle közlekedési balesetekben, mint ahányan a történelmi idők óta a földrengésekben. A másik fő érvük, hogy a szakirányú felsőoktatásban sem tananyag a tartószerkezetek földrengésveszélyre való méretezése, illetve tervezése. Az új előírások kritikusai azt tartják, hogy az új méretezési eljárások miatt legalább a negyedével drágul a különféle tartószerkezetek építése, ami szerintük nincs arányban a lehetséges kockázattal. [4] 

A földrengéseknek jobban ellenálló épületszerkezeti megoldásokat leginkább a földrengéseknek jobban kitett gazdagabb országokban (Japánban, az Egyesült Államokban és újabban Kínában is) kutatják. A legújabb kutatásoknak két fő iránya van: az egyik az úgynevezett rugalmas, energiaelnyelő (disszipatív) szerkezetek kialakítása. Ezekben az egyes szerkezeti elemek közé energiaelnyelő csillapítóelemeket szerelnek. Ezek feladata  a földrengés keltette belső energiák elnyelése és a szerkezet belső mozgásainak csillapítása. A disszipatív épületszerkezetek előnye, hogy kisebb erőkre kell méretezni, hátránya, hogy sok szabályt kell betartani. A kutatások másik iránya az építmény szeizmikus szigetelésére irányul. Ez azt jelenti, hogy az épület és az alapozás közé szeizmikus szigetelőegységeket építenek úgy, hogy az épületet tulajdonképpen a szigetelőegységek hordozzák. A szigetelőegységek többféle kialakításúak lehetnek és többen rendszert is alkothatnak. Egy kialakításuk például két vastag acéllemez (az egyik acéllemez az alapozáshoz, a másik az épülethez van rögzítve) közé szerelt hengeres energiaelnyelő magra felfűzött acéllemezekből és a közéjük vulkanizált gumirétegekből állnak. Ebben a szerkezetben az acéllemezek veszik fel az épület súlyát, amíg a gumirétegek és a mag az esetleges földrengések esetén fellépő vízszintes erőket nyelik el.

 

 

Ajánlott és felhasznált irodalom

- [1] Magyarország Földrengési Információs Rendszere (www.foldrenges.hu)

- [2] Varga Péter: Budapest földrengés-veszélyeztetettsége (www.kfki.hu/chemonet/TermVil/tv2001/tv0101/budapest.html)

- [3] Dr. Kollár László: Tartószerkezetek földrengésállóságának tervezési előírásai (fir.seismology.hu/foldrenges/kockazat/EC_8/Kollar_epitesi%20piac.html)

- [4] Polgár László: Földrengés - Eurocode 8: Tartószerkezetek tervezése földrengésre; (www.mabesz.org/index.php?item=198)