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Eine Umfrage zu den Auswirkungen der Erdbeben von Van, Türkei und 2011

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Abbildung 1: Die in der Umfrage bewerteten Aufzüge

Dieser Bericht über die Auswirkungen von Erdbeben auf Aufzugsanlagen und deren Erdbebenanfälligkeit enthält Daten einer dreitägigen (25 Truthahn). Während der Umfrage wurde die Untersuchung von Aufzügen unter der Leitung des Van-Aufzugsunternehmens Ahtamara Asansör durchgeführt. Die besuchten Traktionsaufzüge wurden zufällig für die Untersuchung ausgewählt. Da es in der Region nicht viele hydraulische und maschinenraumlose (MRL) Aufzüge gab, wurden Informationen zu diesen Installationen von Servicefirmen eingeholt.

Die bekannteste und wichtigste seismische Bedrohung in der Türkei geht von der Nordanatolischen Verwerfung aus, die eine lange Geschichte mit schädlichen Erdbeben hat. Das Erdbeben vom 23. Oktober 2011 mit einer Magnitude von 7.2 Mw hatte einen kompressiven Brennpunktmechanismus und ereignete sich in einer Region, in der sich drei Platten schneiden: die arabische und die eurasische Platte konvergieren und die anatolische Mikroplatte divergiert.

Das Erdbeben und seine Nachbeben trafen einen Großteil der Osttürkei, zerstörten Hunderte von Gebäuden und begruben zahlreiche Opfer unter den Trümmern. Erci s¸, eine Stadt in der Nähe von Van, war von den heftigen Erschütterungen am stärksten betroffen: Allein in dieser Stadt wurden mindestens 55 Gebäude zerstört, 45 Menschen starben und 156 wurden verletzt. Die meisten Gebäude, die entlang der Hauptstraße der Stadt einstürzten, waren Wohngebäude, was die Zahl der Todesopfer erhöhte. Das zweite Erdbeben mit einer Magnitude von 5.6 Mw traf die Region am 9. November 2011. Sein Epizentrum lag in Edremit, nur 16 km vom Stadtzentrum von Van entfernt. Es verursachte einen vergleichbaren Bauschaden.

Van-Erdbeben

23. Oktober 2011, Erdbeben

Das erste Van-Erdbeben hatte eine Stärke von 7.2 MW. Es traf die Osttürkei in der Nähe von Van am 23. Oktober 2011. Das Dorf Tabanlı war das Epizentrum dieses Bebens, das 220 Menschen das Leben kostete und 1,090 weitere verletzte.

Es ereignete sich in einer geringen Tiefe von 20 km und verursachte in weiten Teilen der Osttürkei schwere Erschütterungen, wobei in benachbarten Teilen des Südkaukasus und der Levante leichtere Beben auftraten.

In der Region Van wurden zwei Nachbeben in den Dörfern Ilıkaynak und Gedikbulak mit einer jeweiligen Stärke von 5.4 und 5.5 sowie Tausende anderer Nachbeben registriert. Bis zum 30. Oktober 2011 wurden 1,561 Nachbeben über der Stärke von 2 Mw registriert (Tabelle 1).

9. November 2011, Erdbeben

Ein weiteres Erdbeben mit einer Stärke von 5.6 Mw und einer Tiefe von 9.4 km traf am 9. November 2011 in der Nähe von Van und forderte 40 Tote und Hunderte von Verletzten. Das Erdbeben stürzte 25 Gebäude ein, von denen die meisten bereits nach dem Erdbeben des Vormonats evakuiert worden waren.

Aufprall und Beschädigung

Bei den beiden Erdbeben kamen 604 Menschen ums Leben und 4,152 wurden verletzt. Mindestens 11,232 Gebäude in der Region wurden beschädigt. Von diesen wurden 6,017 als unbewohnbar befunden, so dass mindestens 60,000 Menschen übrig blieben homeweniger. Im Stadtzentrum von Van wurden 100 Tote bestätigt und 970 Gebäude in und um die Stadt eingestürzt. Die Zahl der Todesopfer wurde hauptsächlich durch den Einsturz von Gebäuden in städtischen Gebieten verursacht. In Ercis¸ und im Stadtzentrum von Van sind die meisten Gebäude zwischen zwei und sieben Stockwerke hoch. Die meisten Gebäude sind 10-20 Jahre alt, aber fast ebenso viele sind jünger als sechs Jahre. Während die meisten Gebäude im Stadtzentrum von Van durch die Beben nicht oder nur leicht beschädigt wurden, erlitten die meisten Gebäude in Ercis¸ irgendeine Form von Schäden, von denen viele (mindestens 50) einstürzten.

Aufzüge in Van

Die meisten Aufzüge in der Van-Region sind vom konventionellen Traktionstyp, mit sehr wenigen hydraulischen und MRL-Aufzügen. Um eine klare Vorstellung von der Anfälligkeit verschiedener Aufzugstypen für seismische Erschütterungen zu erhalten, wurden konventionelle Treibaufzüge für die Untersuchung ausgewählt und hydraulische Aufzüge und Aufzüge vom Typ MRL besichtigt. Im Bericht wurden 1 Aufzüge bewertet (Abbildung XNUMX).

Aufzüge in Erci¸s , Van

In Erci s¸ war Van Yolu Caddesi die am stärksten vom Erdbeben betroffene Straße, wo vier beschädigte Gebäude und deren Aufzüge untersucht wurden. Die an diesen Aufzügen beobachteten Schäden waren identisch. Die örtliche Servicefirma Ahtamara Asansör berichtete auch, dass sich die meisten Aufzüge im selben Bundesstaat befanden. Außerdem wurde eine Grundschule am Van Lake besucht und deren Aufzug untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit sind:

  • Die Schachttüren waren in Betrieb und in gutem Zustand.
  • Gegengewichte lagen im Vergleich über den Autos.
  • Die meisten (vier von fünf) Gegengewichten waren entgleist.
  • Traktionsmaschinen waren intakt.
  • Auf den Seilscheiben lagen Hebeseile.
  • Einige Führungsschuhe des Gegengewichtsrahmens waren gebrochen.
  • Einige Führungsschienen (Gegengewichtsseite) waren verdreht.
  • Viele Klammern waren verbogen.

Aufzüge in Edremit, Van

Im Van Ihtisas Hospital in Edremit wurden vier Aufzüge mit fünf Haltestellen untersucht. Von zwei Aufzügen für das Gesundheitswesen, einem hydraulischen Aufzug und einem Speiseaufzug war nur ein Notdienstaufzug in Betrieb. Der hydraulische Aufzug und der Speiseaufzug waren vor den Erdbeben außer Betrieb gewesen. Das fünfstöckige Gebäude kam mit nur leichten Schäden davon. Es wurde festgestellt, dass diese Installationen von schlechter Qualität waren, aber der Schaden durch die Erschütterungen war nicht gravierend. Dies lässt sich damit erklären, dass das Gebäude flach gebaut ist und auf einer Bodenstruktur errichtet wurde, die die Intensität von Erschütterungen dämpft. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit sind:

  • Keine Entgleisungen des Gegengewichts
  • Die Schachttüren ließen sich mittig öffnen, und einige hatten Probleme.
  • Traktionsmaschinen waren intakt.
  • Auf den Seilscheiben lagen Hebeseile.
  • Viele Klammern waren verbogen.
  • Es wurden keine Schäden am hydraulischen Aufzug festgestellt.
  • Die Fangvorrichtungen des hydraulischen Aufzugs waren eingerastet.

Aufzüge im Van City Center

Im Stadtzentrum von Van wurden zwei hydraulische Aufzüge, fünf Aufzüge mit Zugmaschinen und zwei MRL-Aufzüge untersucht. Außerdem wurde ein neu eröffnetes, evakuiertes Krankenhaus besucht. Hier gab es drei MRL-Traktionsmaschinen und vier Aufzüge mit Maschinenräumen. Alle MRL-Aufzüge waren Panoramaaufzüge und bedienten sieben Stockwerke. Die wichtigsten Ergebnisse dieser Untersuchung sind:

  • Die mittig öffnenden Schachttüren waren verklemmt und stecken geblieben.
  • Die Traktionsmaschinen waren intakt.
  • Die meisten Hebeseile lagen auf den Seilscheiben. Eine MRL-Einheit hatte Seilbrüche.
  • An ihren Halterungen hingen Hebeseile.
  • Einige Führungsschienen (auf der Gegengewichtsseite) waren verdreht.
  • Viele Klammern waren verbogen.
  • Die Einheiten waren komplett außer Betrieb.
  • Teile des Gegengewichts fielen auf den Wagen.

Telefonumfrage

Zur Validierung unserer Ergebnisse wurde auch eine Telefonumfrage bei den bekanntesten lokalen Aufzugsunternehmen in der Region Van durchgeführt. Ihre Wartungstätigkeiten an beschädigten Aufzügen zeigten ähnliche Ergebnisse wie unsere Beobachtungen. Die Gebäude, in denen Reparaturen durch die Servicefirmen durchgeführt wurden, waren unbeschädigt oder leicht beschädigt, aber noch bewohnbar.

Wir versuchten, zwei weitere Aufzüge zu besuchen, wurden aber aus Sicherheitsgründen von den Behörden abgelehnt, da die Einheiten (einer in Erci s¸, ein anderer in Edremit) an staatlichen Orten installiert waren. Sie waren identisch, mit drei Stopps und einer Kapazität von 630 kg bei einer Kontraktgeschwindigkeit von 0.63 mps. Diese Einheiten wurden von ihren Servicefirmen als unbeschädigt und nach den Beben in Betrieb gemeldet. Sie mussten lediglich Ventileinstellungen vornehmen (Abbildung 6). Die Servicefirmen wurden auch nach den am häufigsten aufgetretenen Schäden, wie Gegengewichtsentgleisungen und gebrochenen Führungsschuhen, sowie nach der Anzahl der bisherigen Serviceeinsätze befragt (Tabelle 2).

Zu den am häufigsten beobachteten Gefahren gehörten auf den Wagen fallende Gegengewichtsteile, verdrehte Schienen und verbogene Halterungen. Nur in fünf Fällen wurden Seile aus den Seilscheiben gehoben, meist verursacht durch entgleiste Gegengewichte bei den Versuchen, beschädigte Aufzüge zu benutzen.

Es gab keine Aufzeichnungen über Einschlüsse nach dem ersten Erdbeben, da diese normalerweise von Anwohnern gehandhabt werden. Obwohl es außerordentlich viele Nachbeben gab, wurde das Einschließen nicht als Problem erwähnt, da die meisten Gebäude in der Region aus Angst oder schweren Schäden evakuiert worden waren.

Beobachtungen von beschädigten Aufzügen

Keiner der untersuchten Aufzüge verfügte über Körperschallmelder und alle Kabinen- und Gegengewichtsrahmen waren mit Gleitführungen ausgestattet. Die allgemeine Bewertung der Beobachtungen an den beschädigten Aufzugsanlagen ist wie folgt:

  • Die meisten Hebeseile blieben in ihrer Position über den Seilscheiben. Es gab nur fünf (von 261) gemeldeten Fällen, in denen die Seile aus Seilscheiben kamen.
  • Auf Autos fallende Gegengewichtsstücke wurden beobachtet und als häufig auftretendes Problem gemeldet.
  • Traktionsmaschinen wurden nicht von ihren Balken bewegt.
  • Zugmaschinen- und MRL-Gegengewichte kamen aus ihren Führungsschienen. Hauptgründe für ihre Entgleisungen waren größere Spannweiten und unzureichende Montagepraxis, die zu verbogenen Schienen und Halterungen sowie gebrochenen Führungsschuhen führten.
  • In einigen Fällen hingen Hebeseile an Führungsschienenhalterungen und Tragbalken.
  • Bei hydraulischen Aufzügen wurden keine Schäden beobachtet oder gemeldet.
  • Die Antriebseinheiten der hydraulischen Aufzüge waren in gutem Zustand und betriebsbereit. Es wurde keine Ölleckage im Zusammenhang mit den Schüttelvorgängen beobachtet. Für die Flaschenanschlüsse wurden in allen Fällen Schläuche verwendet.
  • Die meisten Aufzugsanlagen verwendeten Schwingschachttüren, und fast alle waren in gutem Zustand, selbst in stark beschädigten Gebäuden. Mittig öffnende Türen wurden im Allgemeinen beobachtet und als verklemmt gemeldet, mit bleibenden Schäden.
  • Betonaufzüge schützten die Boden-Türrahmen und verhinderten ein Verklemmen der Tür. Es diente auch oft zur Verstärkung der Gebäude.

Gegenmaßnahmen für Aufzüge in seismischen Risikozonen

Obwohl die anfänglichen Schäden an Aufzügen durch ein starkes lokales Erdbeben oft nicht groß sind, kann das Verschieben von Gegengewichten von Führungen und Drahtseilen von Riemenscheiben gefährlich und teuer sein, wenn die Aufzüge weiter betrieben werden dürfen. Aufgrund ihrer großen Masse erfahren die Gegengewichte bei einem Erdbeben große Trägheitskräfte, die die Schienen, Halterungen oder Führungsbaugruppen beschädigen können. Um im Erdbebenfall möglichst geringe Schäden an Aufzugsanlagen zu gewährleisten, sollten folgende Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Seismische Schalter

Seismische Schalter nutzen seismische Energie, um nützliche Funktionen zu aktivieren. Ein seismischer Schalter eines Aufzugs fungiert als normalerweise offener Schalter, bis ein bedeutendes Erdbeben auftritt. Eine Erdbebenvibration bewirkt, dass die Weiche ein Schließen der Weiche an die Aufzüge überträgt, um in Richtung vom Gegengewicht weg in die nächste Etage weiterzufahren.

Gegengewichte

Das Gegengewicht ist die schwerste Komponente in einem Aufzugssystem. Eine Reihe von Schutzmethoden kann angewendet werden, um zu verhindern, dass sie sich löst. Ein Verfahren besteht darin, dass Kastenhalterungen verwendet werden, um die Gegengewichtsschienen zu verstärken, um das Gegengewicht am Schwingen zu hindern. Eine andere Methode besteht darin, einen elektrischen Detektor zu installieren, der aus einem am Gegengewicht befestigten Verschiebering und einem von oben nach unten verlaufenden, gespannten Draht nahe dem Weg des Gegengewichts besteht.

Führungsschienen

Ein ausreichend dimensioniertes Führungsschienensystem hält einer horizontalen Erdbebenkraft von g/2 ohne Schaden stand. Die Anforderung legt eine maximal zulässige Spannung unter seismischen Bedingungen fest, die um ein Drittel höher ist als die unter normalen Bedingungen zulässige. Die Laschenpflicht gewährleistet ein Schienensystem ohne Unterbrechung. Dies würde eingeführt, wenn eine Standardlasche verwendet würde.

Wand- und Deckenhalterungen

Die beiden Führungsschienen sind oft durch dazwischenliegende Zug- oder Kastenhalterungen miteinander verbunden, um ein Aufspreizen der beiden Schienen zu vermeiden und die Möglichkeit des Lösens der Rollenführungsanordnung von den Schienen zu verringern.

Rollenführungen

Unter den Rollenführungsbaugruppen sind Haltebleche erforderlich, um große Verformungen der Rollenführungen zu verhindern und zu verhindern, dass diese aus den Führungsschienen herauskommen.

Strukturelle Stützrahmen

Aufzugsführungsschienen und Schachttüren von dreistöckigen Gebäuden und höher sollten mit strukturellen Stützrahmen unterstützt werden. Durch die Befestigung dieser Rahmen zwischen dem oberen und unteren Teil des Schachtes kann der Aufzug

zum Auf- und Abfahren im Tragrahmen, wenn dieser durch horizontale Verschiebung bei Erdbeben oder starkem Wind gekrümmt ist.

Andere Schutzmaßnahmen

Zusätzlich zu den Gegengewichtsschutzmaßnahmen sollten die Aufzugsfördermaschine und andere Maschinenraumausrüstungen mit ausreichenden Befestigungen befestigt werden, um den zu erwartenden Stößen standzuhalten. Seilsicherungen sind vorgesehen, um zu verhindern, dass die Seile von den Seilscheiben springen, und das Ausgleichsseilsystem zwischen Kabine und Gegengewicht sollte mit einer Anordnung festgebunden werden, die verhindert, dass die Kabine und das Gegengewicht während eines Erdbebenschocks nach oben springen. Die Aufzugskabine ist auch mit Halteplatten ausgestattet, um sie in den Schienen zu halten. Im Schacht sind Einhängesicherungen erforderlich, um ein Hängenbleiben von Pendelseilen und Hängeseilen zu verhindern.

Schlussfolgerungen

Aufzüge sind wichtige Glieder des modernen Infrastruktursystems. In seismischen Risikozonen gibt es einen beträchtlichen Bestand an Aufzügen. Aufzugsanlagen werden durch Erdbeben belastet – je höher die Magnitude, desto grösser sind die Schäden an den Aufzugsanlagen. Gegengewichtsschienen und die Kabinenführungsschienensysteme sind stark erdbebengefährdet. Die Flexibilität von Führungsschienen, Halterungen und Rollenführungsanordnungen beeinflusst ihre dynamische Reaktion auf seismische Störungen stark.

Die Ergebnisse dieser Umfrage zeigen, dass konventionelle hydraulische Aufzüge in niedrigen Gebäuden die sicherste, praktischste und kostengünstigste Lösung für seismische Regionen sind. Dies liegt daran, dass der herkömmliche hydraulische Aufzug kein Gegengewicht hat, vom Fundament des Gebäudes getragen wird und einen Hydraulikzylinder verwendet, der seismische Erschütterungen erheblich dämpft. Stahltanks, Gummifüße und flexible Schläuche verhindern das Austreten von Öl, es sei denn, das Gebäude stürzt vollständig ein. Eine einfachere und sicherere Rettungsaktion für eingeschlossene Personen ist ein weiterer Vorteil von hydraulischen Aufzügen in diesen Situationen.

Bei Mittel- und Hochaufzügen, bei denen Gegengewichte verwendet werden, sollten entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um eine Entgleisung zu verhindern und die Aufzüge gegen seismische Bewegungen widerstandsfähig zu machen. Während der Untersuchung wurde festgestellt, dass die meisten Gegengewichtsentgleisungen hauptsächlich größere Spannweiten waren oder mit schwächeren Verfahren eingebaut wurden, obwohl in einigen Fällen Entgleisungen mit kurzen Spannweiten auftraten. Aufgrund des Gegengewichts sollten mehr Gegenmaßnahmen ergriffen werden, um diese Art von Aufzügen in seismischen Regionen sicherer zu machen.

Aus der Erdbebenstatistik lässt sich entnehmen, dass die Anzahl der Einschlüsse von der Tageszeit des Bebens abhängt. Das anfängliche Erdbeben verursacht möglicherweise nicht viele Einschlüsse, aber es folgen normalerweise Tausende von Nachbeben, bei denen die Anzahl der Einschlüsse stärker wird (aufgrund von seismischen Erkennungsgeräten und Stromausfällen). Daher sollte in seismischen Regionen die Leichtigkeit der Rettungsaktion für eingeschlossene Personen nicht übersehen werden.

Es besteht kein Zweifel, dass Sicherheitsvorschriften in Bezug auf Erdbebenrisikozonen unzählige Verletzungen, Todesfälle und Schäden verhindern. Es ist sicher, dass Millionen von US-Dollar für Modernisierungen und Anwendungen verbesserter Sicherheitssysteme ausgegeben werden müssen, wie z Gebäudeschwankung (bei Aufzügen, die schneller als 0.75 mps fahren), Schachtsicherungen usw., um in den kommenden Jahren minimale Schäden an Aufzugsanlagen in seismischen Zonen zu gewährleisten.

Danksagung

Der Autor dankt Mehmet Yücelay von Royal Asansör, Kasım Özanlı von Ahtamara Asansör, Blain Hy-draulics und AYSAD (Türkischer Aufzugsverband) für ihre Unterstützung. Die folgenden Experten nahmen an der Umfrage teil: Ihr Autor; Mehmet Yücelay, Royal Asansör, Istanbul; und Dr. Ferhat Celik, Blain Hydraulics GmbH, Deutschland.

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