Itt van egy olyan adat, amit sajnos másutt nem közölnek: VÉGRE VALAHÁRA NORMÁLIS SKÁLÁVAL ADJÁK MEG A FÖLDRENGÉS ERÕSSÉGÉT
Én már sokat szitkozódtam különféle fórumokon a teljesen használhatatlan, agyalágyult Richter-skála állandó erõszakolása és az ehhez képest rendkívül informatív és a gyakorlatban hasznos Sieberg-Mercalli skála teljes mellõzése miatt.
A Richter-skála használhatatlanságának ecstelése helyett most hiánypótlóként leírnám az 1975-ben kiadott Technika Kisenciklopédia Sieberg-Mercalli skáláját.
Elõrebocsátásul annyit, hogy ez a skála az emberek (és mûszaki létesítményeink) számára érzékelhetõ földfelszíni gyorsulás értékeket adja meg.
A skála 12 fokozatú, a fokozatok között körülbelül 2-2,5-szeres növekmény van.
1.fokozat. Gyorsulás 0,25 cm/s2 Csak mûszerekkel érzékelhetõ.
2.fokozat. Gyorsulás 0,25 - 0,5 cm/s2 Csak egyesek érzik a házon belül, fõleg a felsõ emeleteken.
3.fokozat. 0,5 - 1 cm/s2 A házon belül levõknek csak kisebb része érzékeli.Legtöbbször tocahaladó jármû hatásához hasonló.
4.fokozat. 1 - 2,5 cm/s2 Nappal házon belül sokan, házon kívül kevesen észlelik. Éjszaka egyesek felébrednek rá. Ablakok, ajtók zörögnek, falak recsegnek. Nehezebb teherautók épületrázó hatásához hasonló.
5.fokozat. 2,5 - 5 cm/s2 Csaknem mindenki észreveszi, sokan felébrednek rá. ablak és ajtó üvegek összetörhetnek. Egyes tárgyak felborulnak, függõ tárgyak lengésbe jönnek.
6.fokozat. 5 - 10 cm/s2 Erõs, mindenki észreveszi. Nehéz bútorok is elcsúszhatnak, kémények ledõlhetnek.
A kevésbé jól megépített épületekben komolyabb károk is keletkezhetnek. Sok kémény ledõl. Autóvezetés közben is érzékelhetõ.
8.fokozat. 0,25 -0,5 m/s2 Ez már eléggé pusztító. A házak 25%-a súlyos károkat szenved (gondolom, nem Japánban, hanem itthon), sok lakhatatlanná válik. A kémények ledõlnek, a nedves földbõl iszapos víz nyomódik ki. Az autóvezetést zavarja.
9.fokozat. 0,5 - 1 m/s2 A lakóházak 50%-a súlyosan megsérül(gondolom, nem Japánban, hanem itthon), sok lakhatatlanná válik. Tekintélyes repedések keletkezhetnek a földben. A földalatti kábelek elszakadhatnak.
10.fokozat. 1 - 2,5 m/s2 Az épületek 75%-ában súlyos károk keletkeznek, sok összeomlik. Földcsuszamlások, nagy repedések keletkeznek.
11.fokozat. 2,5 - 5 m/s2 (azaz fél "g"-ig, ahol g a nehézségi gyorsulás. Ez tényleg tekintélyes) Minden kõépület összeomlik, hidak leszakadnak, távvezetékek használhatatlanná válnak, sínek elgörbülnek.
12.fokozat. 5 - 10 m/s2 Ez katasztrofális. Minden emberi létesítmény tönkremegy. A rezgéshullámok a felszínen láthatóak. Egyes tárgyak a földrõl felrepülhetnek.
A fent idézett Wikipédiás cikkbeli adatot az elõbbi fokozatokkal összevetve az látható, hogy ez a rengés a 10-es fokozatú lehetett a Sieberg-Mercalli skálán ott, Fukusimában.
Érdekes kérdés, hogy egy épület kb. mekkora gyorsulásokat bír ki? Erre egy kis saccolást csinálhatunk. Képzeljünk el egy 10mx10m alapterületû, egyszintes épületet, 30 cm vastag téglafalakkal. A födém + tetõ legyen 40cm vastag tömör betonnal egyenértékû. (Ennek a födémnek a tömege ekkor 100m2 * 0,4m * 2,5 tonna/m3 = 100tonna.)
A 10m oldalú négyzetnek az oldalai legyenek ablak és ajtó nélküli téglafalak.
Tegyük fel, hogy a felszíni gyorsulás vízszintes irányú.
Egy téglafal a hosszirányú (elcsúsztató) erõt jól bírja, viszont a síkjára merõleges (eldöntõ irányú) erõvel szemben nulla ellenállást tételezünk fel. (ez nem jár messze az igazságtól)
A négyzet alaprajzú épületnek tehát két fala fog az erõnek ellenállni: az a kettõ (egymással szemközti), amely a gyorsulás erõvel párhuzamos. Ekkor a téglák közötti malter nyírószilárdságát 1 kp/cm2 (100ezer N/m2)-ben tételezzük fel. A valóságban a malter ennél szilárdabb, de a földrengés nem egyszeri, hanem sokszori (rezgés) igénybevételt okoz, ezért tételezzük fel ezt az értéket.
A könnyebb magunk elé képzelhetõség érdekében nem ragaszkodnék a szigorú fizikai egységekhez, a 100 ezer N erõt nemes egyszreûséggel mostantól 10 tonnának fogom nevezni.
A két fal alapterülete tehát 2 * 10m * 0,3m = 6m2. Tehát ez a két fal 60 tonna vízszintes irányú erõt bír el.
Mivel a födém (ld fentebb) 100 tonna, ez azt jelenti, hogy az épület 0,6g-t azaz 6m/s gyorsulást tud elviselni.
Természetesen az ajtók és ablakok megjelenése a falakban ezt az adatok jelentõsen gyengíteni fogja, fõleg az ismétlõdõ igénybevétel (fárasztás) miatt.
Ami miatt ezt leírtam (egyebek mellett): sok házat terveznek úgy, hogy a világosság és egyéb belsõépítészeti okokból NEM 4 db egymásra meõleges falból áll a ház, hanem van kettõ, egymással párhuzamos fal, a rájuk merõleges falak helyett pedig hatalmas ajtóablakok a kert felé.
Egy ilyen ház -- ezt hiába magyaráztam egyszer egy tervezõnek -- már egészen gyenge földrengés hatására is bizonyatlan sorsú, mondhatni félelmetes.
Egy vasbeton falú épület (mint pl. a paksi reaktorépület) károsodás nélkül elviseli a Wikinél említett kb. 1,25m/s2 gyorsulást. Ugyanakkor egy acélvázra ráerõsített betonlapokból épített fal (pl. a paksi turbinacsarnok) hát, aziránt lennének kétségek. Bár Fukusimában -- ha jól értelmeztem a híreket -- egy ilyen betonlapokból vasvázra szerelt falat csak a hidrogén vetett szét, és nem a földrengés.