Expert Q&A: why did so many buildings collapse in Venezuela’s double earthquake?
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Perguntas e Respostas de Especialistas: por que tantos edifícios desabaram no duplo terremoto da Venezuela?

Expert Q&A: why did so many buildings collapse in Venezuela’s double earthquake?

Raffaele De Risi, Associate Professor in Civil Engineering, School of Civil, Aerospace and Design Engineering, University of Bristol

Much of the world’s housing stock predates current building codes.

Grande parte do estoque habitacional mundial é anterior às normas de construção atuais.

More than 500 people have been killed in Venezuela following powerful back-to-back earthquakes, with many more injured. Rescue teams have also been trying to locate people trapped in collapsed buildings.

Mais de 500 pessoas morreram na Venezuela após poderosos terremotos consecutivos, com muitos outros feridos. As equipes de resgate também têm tentado localizar pessoas presas em edifícios desabados.

Here, Raffaele De Risi, associate professor in civil engineering at the University of Bristol, answered our questions about the role building design may have played in the disaster.

Aqui, Raffaele De Risi, professor associado de engenharia civil da Universidade de Bristol, respondeu às nossas perguntas sobre o papel que o projeto de edifícios pode ter desempenhado no desastre.

Venezuela is in an active seismic zone. Why do you think there have been so many devastating building collapses?

A Venezuela está em uma zona sísmica ativa. Por que você acha que houve tantos desabamentos devastadores de edifícios?

Indeed, Venezuela is a seismically active country. Hazard levels can easily be checked on several websites, such as the Global Seismic Hazard Map from the Global Earthquake Model Foundation.

De fato, a Venezuela é um país sísmicamente ativo. Os níveis de risco podem ser facilmente verificados em vários sites, como o Global Seismic Hazard Map da Global Earthquake Model Foundation.

The number of building collapses is unfortunately linked to several factors rather than a single one: these range from the age and construction type of the buildings to their level of maintenance, to local soil amplification (when seismic waves pass from hard bedrock into softer surface soils) , and proximity to the source.

O número de desabamentos de edifícios está infelizmente ligado a vários fatores e não a um único: eles variam da idade e tipo de construção dos edifícios ao seu nível de manutenção, à amplificação local do solo (quando ondas sísmicas passam de rocha sólida para solos superficiais mais macios) e à proximidade da fonte.

In addition, both events were shallow (the mainshock particularly so) , which further contributes to such extensive devastation. More broadly, it is not possible to identify a single cause; it is generally a combination of factors.

Além disso, ambos os eventos foram rasos (o tremor principal particularmente) , o que contribui ainda mais para uma devastação tão extensa. De forma mais ampla, não é possível identificar uma única causa; geralmente é uma combinação de fatores.

How would you recommend that countries construct their buildings in a country like Venezuela with the earthquake risks that it has?

Como você recomendaria que os países construíssem seus edifícios em um país como a Venezuela, com os riscos sísmicos que ele tem?

Modern seismic building codes are very effective at preventing this kind of catastrophic collapse, so for new construction, they are central to the answer. The crucial point is enforcement: a code only protects people if it is properly applied, and construction quality is controlled.

Os códigos de construção sísmica modernos são muito eficazes na prevenção desse tipo de colapso catastrófico, então para novas construções, eles são centrais para a resposta. O ponto crucial é a fiscalização: um código só protege as pessoas se for devidamente aplicado e se a qualidade da construção for controlada.

It’s also worth remembering that much of the world’s building stock predates current codes, which have evolved as scientific understanding has advanced, often incorporating lessons directly from events like this one.

Também vale lembrar que grande parte do patrimônio edificado mundial é anterior aos códigos atuais, os quais evoluíram à medida que o conhecimento científico avançou, incorporando frequentemente lições diretamente de eventos como este.

For that existing building stock, seismic retrofitting and strengthening are essential, since we cannot simply rebuild everything. And for strategic buildings such as hospitals and power plants, modern solutions like base isolation can keep them not just standing but operational, and have performed extremely well in recent earthquakes.

Para esse patrimônio edificado existente, o retrofit e o reforço sísmico são essenciais, já que não podemos simplesmente reconstruir tudo. E para edifícios estratégicos, como hospitais e usinas de energia, soluções modernas como o isolamento de base podem mantê-los não apenas em pé, mas operacionais, e tiveram um desempenho excelente em terremotos recentes.

How can buildings be retrofitted to enhance their protection against earthquakes?

Como os edifícios podem ser retrofitados para aumentar sua proteção contra terremotos?

Nowadays, there are many retrofitting techniques, and the right one depends on the building type, for example, reinforced concrete, steel or masonry.

Hoje em dia, existem muitas técnicas de retrofit, e a correta depende do tipo de edifício, por exemplo, concreto armado, aço ou alvenaria.

Broadly, a retrofit either increases the building’s strength and stiffness or reduces the forces it has to withstand, for instance, through base isolation (an engineering technique which decouples a building from its foundations) or energy dissipation devices. What matters most is this: before any retrofitting, a bespoke assessment is essential.

De forma geral, um retrofit ou aumenta a resistência e a rigidez do edifício ou reduz as forças que ele precisa suportar, por exemplo, através do isolamento de base (uma técnica de engenharia que desacopla um edifício de suas fundações) ou dispositivos de dissipação de energia. O que mais importa é isto: antes de qualquer retrofit, uma avaliação personalizada é essencial.

The goal is to reduce the unknowns about the structure through detailed surveys and material testing, and to build models capable of diagnosing it, so that the intervention can target the building’s specific weaknesses rather than applying a generic fix.

O objetivo é reduzir os desconhecidos sobre a estrutura por meio de levantamentos detalhados e testes de materiais, e construir modelos capazes de diagnosticá-la, para que a intervenção possa visar as fraquezas específicas do edifício em vez de aplicar uma solução genérica.

There have been numerous ‘pancake’ building collapses as a result of the earthquakes here, how do these happen and how can they be prevented?

Houve inúmeros desabamentos tipo “bolo de panqueca” devido aos terremotos aqui, como eles acontecem e como podem ser evitados?

A “pancake” collapse occurs when the vertical elements that support a building’s weight (primarily its columns) fail. The floors then lose their support and fall one on top of another. This is one of the deadliest forms of structural failure. In older buildings, pancake collapses are often caused by brittle failure.

Um colapso tipo “bolo de panqueca” ocorre quando os elementos verticais que suportam o peso de um edifício (principalmente suas colunas) falham. Os pisos então perdem seu suporte e caem uns sobre os outros. Esta é uma das formas mais mortais de falha estrutural. Em edifícios mais antigos, os desabamentos tipo panqueca são frequentemente causados por falhas frágeis.

Columns that were not properly designed and detailed to deform and absorb energy simply break. The problem may be made worse by an open or weak ground floor, which concentrates the damage at a single level.

Colunas que não foram devidamente projetadas e detalhadas para se deformar e absorver energia simplesmente quebram. O problema pode ser agravado por um térreo aberto ou fraco, o que concentra os danos em um único nível.

The engineering approach used to prevent this is known as capacity design. The principle is to determine in advance where the structure should sustain damage and to ensure that this damage occurs in a controlled, ductile manner, typically in the beams.

A abordagem de engenharia usada para prevenir isso é conhecida como projeto por capacidade. O princípio é determinar antecipadamente onde a estrutura deve sofrer danos e garantir que esse dano ocorra de maneira controlada e dúctil, tipicamente nas vigas.

The columns, joints, and foundations are deliberately designed to be stronger so that they remain intact while the beams safely absorb and dissipate the earthquake’s energy. This principle is often summarised as “strong column, weak beam.” A building designed in this way can sway and dissipate energy rather than losing an entire storey and collapsing.

Um edifício projetado dessa forma pode oscilar e dissipar energia em vez de perder um andar inteiro e colapsar.

Combined with proper structural detailing and strong connections that prevent a local failure from spreading through the building, capacity design is a central feature of modern building codes. It is also a major reason why well designed modern buildings are far less likely to suffer pancake collapse.

Combinado com detalhes estruturais adequados e conexões fortes que impedem que uma falha local se espalhe pelo edifício, o projeto de capacidade é um recurso central dos códigos de construção modernos. É também um motivo principal pelo qual edifícios modernos bem projetados têm muito menos probabilidade de sofrer colapso tipo “bolo” (pancake collapse) .

It looks like there are many buildings that have been damaged but have not collapsed. Does this typically result in many other buildings having to be demolished in the aftermath of earthquakes, and how is this decided?

Parece que há muitos edifícios danificados, mas que não colapsaram. Isso geralmente resulta na demolição de outros edifícios após terremotos? E como isso é decidido?

Yes, and this is actually a sign that the buildings performed as intended. For ordinary structures, the goal of seismic design is not to survive undamaged, but to protect life: the building is allowed to be damaged, absorbing the earthquake’s energy, provided it does not collapse, and people can evacuate safely.

Sim, e isso é na verdade um sinal de que os edifícios funcionaram conforme o esperado. Para estruturas comuns, o objetivo do projeto sísmico não é sobreviver sem danos, mas proteger vidas: permite-se que o edifício seja danificado, absorvendo a energia do terremoto, desde que não colapse e as pessoas possam evacuar com segurança.

A building that is badly damaged but lets everyone out has done its job, even if it must later be demolished. Afterwards, each of these buildings has to be assessed, usually in two stages.

Um edifício que está muito danificado, mas permite a saída de todos, cumpriu seu trabalho, mesmo que tenha que ser demolido mais tarde. Depois disso, cada um desses edifícios precisa ser avaliado, geralmente em duas etapas.

First, rapid inspections tag buildings for immediate use (broadly, safe, restricted, or unsafe to enter) to keep people out of danger while aftershocks continue; an “unsafe” tag does not mean the building is condemned, only that it cannot be occupied until checked properly.

Primeiro, inspeções rápidas marcam os edifícios para uso imediato (amplamente, seguro, restrito ou inseguro de entrar) para manter as pessoas longe do perigo enquanto os tremores secundários continuam; uma marcação “insegura” não significa que o edifício está condenado, apenas que não pode ser ocupado até ser verificado adequadamente.

Then a detailed engineering assessment determines how much of the original capacity remains and whether repair is feasible. Whether a building is repaired or demolished depends on several factors: whether repair is technically possible, how much strength is left, whether the building is permanently leaning (which often makes repair uneconomic) , and ultimately, the cost of repair against the cost of rebuilding.

Em seguida, uma avaliação de engenharia detalhada determina quanto da capacidade original resta e se o reparo é viável. Se um edifício será reparado ou demolido depende de vários fatores: se o reparo é tecnicamente possível, quanta resistência resta, se o edifício está permanentemente inclinado (o que muitas vezes torna o reparo antieconômico) e, finalmente, o custo do reparo em comparação com o custo de reconstrução.

This is why major earthquakes are frequently followed by extensive demolition (as across central Christchurch, New Zealand, after 2011) , even where buildings did not collapse. Far from being a failure, it reflects the design philosophy at work: the buildings spent themselves to save the people inside.

É por isso que grandes terremotos são frequentemente seguidos por demolições extensas (como em todo o centro de Christchurch, Nova Zelândia, após 2011) , mesmo onde os edifícios não colapsaram. Longe de ser uma falha, reflete a filosofia de projeto em ação: os edifícios se desgastaram para salvar as pessoas dentro.

Raffaele De Risi does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.

Raffaele De Risi não trabalha para, consulta, possui ações em ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que se beneficiaria deste artigo, e não divulgou afiliações relevantes além do seu cargo acadêmico.

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