Um estudo de campo sobre os danos em elevadores após os dois terremotos.

Uma análise dos danos e do que precisa ser feito para evitar que isso se repita no futuro.

por Ferhat Çelik, C. Erdem İmrak e Sefa Targıt

Este artigo foi apresentado na Elevcon 2023 em Praga, República Tcheca.

Palavras-chave: Terremoto, elevador, perigo, norma EN 81-77

Sumário 

Os elevadores são amplamente utilizados para o transporte vertical de pessoas e mercadorias em edifícios. Em muitos terremotos registrados no passado, observou-se uma quantidade considerável de danos em elevadores. Existe um número considerável de elevadores nas zonas de risco sísmico da Turquia. Qualquer edifício em uma área de risco sísmico deve ser projetado para resistir aos tremores. Neste estudo, após um trabalho de campo de um dia conduzido pela AYSAD (Associação Turca de Elevadores e Escadas Rolantes) em Malatya e arredores, após os terremotos gêmeos, foi realizada uma avaliação dos danos detectados nos elevadores examinados e da situação atual.

1. Terremotos gêmeos em Türkiye

Os sistemas de elevadores são afetados negativamente por terremotos. Os elevadores e poços de elevadores em zonas de risco sísmico exigem certas considerações adicionais em relação às práticas normais de instalação, conforme indicado na norma EN 81-77:2013. 

A Turquia é uma área sismicamente ativa, situada na complexa zona de colisão entre a Placa Eurasiática e as Placas Africana e Arábica. O risco sísmico mais conhecido e importante na Turquia é a Falha da Anatólia do Norte. A Falha da Anatólia Oriental, que se estende do sudoeste da Turquia até o Mediterrâneo, é outra fonte conhecida de grandes terremotos.

As grandes perdas de vidas e bens materiais causadas por terremotos destrutivos impulsionaram o desenvolvimento de princípios de projeto de edifícios resistentes a terremotos. O mapa de risco sísmico da Turquia está representado na Figura 1 (AFAD, 2018).

1.1 O terremoto de Izmit de 1999 perto de Istambul 

Um dos terremotos mais fortes do século matou aproximadamente 20,000 pessoas, destruiu cerca de 15,500 edifícios e causou danos estimados entre US$ 10 e 25 bilhões. Ocorreu no noroeste da Turquia, na extensão leste do Mar de Mármara, em 17 de agosto de 1999. O epicentro do terremoto localizou-se a cerca de 105 km a leste de Istambul, um centro urbano com mais de 10 milhões de habitantes, próximo à cidade de Izmit, na falha da Anatólia do Norte. O terremoto teve magnitude de 7.5 na escala Richter modificada. Centenas de réplicas foram registradas após o terremoto (Ozkirim & İmrak, 2004). Infelizmente, como não foram realizados estudos de campo na zona afetada pelo terremoto de Izmir de 1999, os danos aos elevadores na região não foram avaliados.

1.2 Os terremotos de Vancouver de 2011 

Um terremoto muito forte e devastador atingiu a província de Van, no leste da Turquia, com magnitude de 7.2 Mw, e foi sentido em todos os países vizinhos. O terremoto de Van, ocorrido em 23 de outubro de 2011, às 13h41, horário local, foi modelado com base em registros de ondas sísmicas de campo distante. Cerca de 8,321 casas ficaram inabitáveis, com uma média de 7.6 habitantes por residência na província; ou seja, aproximadamente 63,000 pessoas ficaram desabrigadas. O número de mortes foi causado principalmente pelo colapso de edifícios em áreas urbanas (Imrak & Çelik, 2014). Após três dias (25 a 27 de dezembro de 2011) de investigação dos elevadores em Erciş, Edremit e no centro da cidade de Van, um relatório de levantamento contendo o tipo de elevador, o tipo de dano e evidências fotográficas foi publicado (Imrak, 2012a, 2012b, 2013). No total, 25 elevadores foram examinados e relatados.

1.3 Os terremotos gêmeos de 2023 perto de Kahramanmaraş

Um terremoto de magnitude 7.8 Mw atingiu o sul e o centro da Turquia em 6 de fevereiro de 2023. O epicentro foi localizado a 37 km a oeste-noroeste de Gaziantep. Em seguida, ocorreu um segundo terremoto de magnitude 7.7 Mw, com epicentro a 95 km a nordeste do primeiro. 

Os danos foram generalizados e houve dezenas de milhares de mortes. Numa área de cerca de 350,000 km².²Dois terremotos devastadores atingiram a Turquia, matando mais de 50,000 pessoas e ferindo milhares. Os terremotos de magnitude 7.8 e 7.5 também destruíram infraestrutura crítica, deixando as comunidades da região em extrema necessidade de assistência humanitária. Os dois terremotos de grande magnitude que atingiram o sul da Turquia em 6 de fevereiro causaram grande destruição em uma área da província de Kahramanmaraş.

Estima-se que 14 milhões de pessoas, ou 16% da população da Turquia, foram afetadas. Este é o terremoto mais mortal na atual Turquia desde o terremoto de Antioquia de 526. De acordo com o Observatório Kandilli, a intensidade máxima do tremor principal foi estimada entre XI e XII (Extrema) na escala MMI em Antakya e nas proximidades do epicentro.

2. Estudo de Campo e Resultados em Malatya

Em 6 de fevereiro de 2023, afetando um total de 11 províncias nas regiões Sudeste e Leste da Anatólia, o terremoto de Ekinözü-Kahramanmaraş (38.0818 N, 37.1773 O) teve magnitude instrumental de Ml=7.5 (Mw=7.7) às 04h17, horário local, no epicentro, seguido por dois terremotos muito severos em Sofalaca-Şehitkamil-Gaziantep (37.1757 N, 37.085 O) às 13h24, horário local, também no epicentro. Um estudo de campo foi conduzido pela AYSAD na província de Malatya. 

Em Malatya, uma das províncias afetadas pelo terremoto, uma das prioridades era determinar e documentar o estado e os danos dos elevadores e componentes em hospitais, edifícios residenciais e fábricas que sofreram danos leves e nos quais era possível entrar, e transmitir essas informações às instituições e organizações relevantes na forma de um relatório.

A delegação da AYSAD verificou os poços dos elevadores, as conexões dos trilhos, as salas de máquinas, os equipamentos, as cabines e os componentes de contrapeso nos edifícios e determinou o comportamento apresentado por esses componentes durante o terremoto.

Devido aos tremores secundários contínuos na região, aos intensos esforços de resgate e socorro em curso e à disponibilidade limitada de autorizações de acesso aos edifícios, apenas um número limitado de edifícios e elevadores foi examinado durante a visita de um dia ao local.

Com base nessa explicação, apenas 16 elevadores foram examinados, e a distribuição dos elevadores de acordo com a altura dos edifícios (número de paradas) é mostrada na Tabela 1. Incluindo esses, uma plataforma elevatória hidráulica para pessoas com deficiência também foi examinada.

Os tipos de elevadores estudados em Malatya estão listados na Tabela 2. O objetivo era examinar o maior número possível de tipos diferentes de elevadores, levando-se em consideração o risco de réplicas e de entrada em edifícios. Entre os elevadores examinados, há um elevador de passarela e um elevador panorâmico, além do elevador do hospital universitário, onde várias máquinas de elevador foram examinadas em um grande sótão, e a casa de máquinas de um dos edifícios baixos não pôde ser inspecionada. 

A distribuição dos elevadores analisados, de acordo com o tipo de porta do andar e a capacidade, é apresentada na Tabela 3.

A partir da análise dos elevadores em geral, pode-se afirmar que quase todos não foram projetados e instalados de acordo com a norma EN 81-77. Em particular, observou-se que os suportes de combinação de chapa metálica não foram projetados especificamente para zonas sísmicas, e muitos deles apresentam danos estruturais causados ​​pelos efeitos dos terremotos (Figura 4).

Durante a visita ao local, observou-se que os elevadores equipados com sensores de incêndio e sísmicos estavam localizados apenas no prédio do hospital universitário. Após o terremoto, constatou-se que os sensores foram ativados e executaram suas funções. No entanto, a reinicialização do sensor sísmico não pôde ser realizada devido à falta de organização/competência do serviço de manutenção de elevadores.

Embora as portas de pavimento dos elevadores MRL e seus arredores tenham sido danificados durante a visita ao hospital após o terremoto de Van, não houve danos às portas de pavimento de diferentes tipos de funcionamento durante as visitas realizadas em Malatya.

Embora os contrapesos dos elevadores sejam compostos de blocos de concreto, não houve danos quando o contrapeso se deslocou e caiu no teto da cabine do elevador ou em algum dos poços observados. No entanto, os danos nos contrapesos são os mais comumente observados, apresentando rachaduras nos blocos de concreto, deslocamento dentro da estrutura de aço e danos nas sapatas dos contrapesos (Figura 5).

Os componentes danificados das instalações de elevadores devido a este terremoto estão listados a seguir:

• Os contrapesos saíram dos trilhos e alguns colidiram com os vagões.
• Cabos de içamento danificados ou fora das roldanas.
• Suportes de trilho quebrados ou danificados
• Cabo do governador travado
• Sapata guia do rolete quebrada ou solta
• Cabos de compensação fora de seus encaixes ou danificados
• Algumas caixas de elevador desabaram e carros ficaram soterrados no fundo. 

Todos os danos listados acima foram observados em elevadores acionados por cabos. Apenas dois elevadores hidráulicos puderam ser examinados em campo. Constatou-se que esses elevadores funcionavam normalmente quando energizados (Figura 6). Nenhuma observação de danos em elevadores hidráulicos foi feita durante a investigação após o terremoto de Van.

Para minimizar os danos aos sistemas de elevadores em caso de terremoto, as seguintes medidas preventivas devem ser tomadas:

• Interruptores sísmicos que utilizam energia sísmica para acionar funções úteis.
• Medidas para o contrapeso, como suportes de caixa, tirantes, fio eletricamente carregado com anel de deslocamento.
• Um trilho guia de tamanho adequado
• conjunto de guia de rolos
• Placa de retenção
• Estruturas de suporte para edifícios com isolamento sísmico.
• Outras medidas de proteção, como protetores de corda e dispositivos anti-enrosco.

3. Discussão e Conclusão

A norma EN 81-77 especifica as disposições especiais e as regras de segurança para elevadores de passageiros e de carga instalados permanentemente em edifícios que estejam em conformidade com a norma EN 1998-1 (Eurocódigo 8) e define requisitos adicionais às normas EN 81-20 e EN 81-50. 

A norma EN 81-77 começou a ser aplicada na Turquia em 2014, após o terremoto de Van em 2011. Os elementos de cálculo e projeto explicados nessa norma não estavam presentes nos elevadores examinados em campo após o terremoto de Van. Essa norma foi revisada em 2020 e 2022 e entrou em vigor na Turquia.

Nos anos que se seguiram ao terremoto de Izmir em 1999 e ao terremoto de Van em 2011, esperava-se que a norma EN 81-77 fosse utilizada em elevadores instalados em áreas de risco sísmico. No entanto, infelizmente, as mesmas deficiências estruturais e a não aplicação da norma EN 81-77 foram constatadas nos elevadores instalados em edifícios na zona sísmica após os terremotos gêmeos de 2023.

Elevadores hidráulicos que não possuem contrapeso e são duráveis, com sua estrutura cilíndrica que absorve vibrações, podem ser utilizados de forma mais conveniente em edifícios baixos em regiões sísmicas. 

Referências

1. AFAD (2018). Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması (Aplicativo Web Interativo de Mapas de Risco de Terremotos na TurquiaMinistério do Interior da Turquia - Presidência de Gestão de Desastres e Emergências (AFAD). tdth.afad.gov.tr

2. CEN (2022). Normas de segurança para a construção e instalação de elevadores – Aplicações específicas para elevadores de passageiros e de passageiros de carga – Parte 77: Elevadores sujeitos a condições sísmicas. EN 81-77. 

3. İmrak, CE (2012a). Um levantamento sobre o efeito dos terremotos de Van de 2011 nos elevadores. Elevator World 59 (6), 40-45.

4. İmrak, CE (2012b). Os efeitos dos terremotos de Van nos elevadores. Elevadores 41 (6), 44-65.

5. İmrak, CE (2013). Um levantamento sobre o efeito dos terremotos de Van, Turquia, de 2011, nos elevadores. Elevator World India 6 (1), 34-39.

6. İmrak, CE, e Çelik, F. (2014). Efeito do terremoto de Van de 2011 nos elevadores. Anais da ELEVCON 2014, Paris, 114-124.

7. Corpo Médico Internacional (2023). Situação dos terremotos na Síria/Turquia Relatório nº 7, 8 de março de 2023.

8. Fundação Internacional Crescente Azul para Ajuda e Desenvolvimento (2023), Terremotos de KahramanmaraşRelatório de Situação nº 20, 6 de abril de 2023.

9. Ozkirim, M, e İmrak, CE (2004). Contramedidas para elevadores na zona de risco sísmico de Istambul. Anais da ELEVCON 2004Istambul, 18-19.