È normale nelle aree costiere e nelle pianure alluvionali degli Stati Uniti sollevare le case per mantenere asciutte le aree abitative nel caso in cui l'acqua si alzi. Però, le case mobili e in legno a pochi metri da terra potrebbero essere molto più suscettibili ai venti che esercitano forza dal basso e aumentano la forza dei carichi su pareti e soffitti, una possibilità che è stata poco studiata, fino ad ora.

Oggi, un ricercatore dell'Università del Kansas sta studiando edifici residenziali sopraelevati all'indomani dell'impatto dell'uragano Michael sul panhandle della Florida, dove le velocità del vento registrate hanno raggiunto e superato i carichi del vento di progetto lungo la costa.

Elaina Sutley, professore associato di diritto civile, ingegneria ambientale e architettonica presso KU, sta eseguendo il lavoro con un nuovo $ 45, 000 RAPID sovvenzione della National Science Foundation.

"L'uragano Michael si è abbattuto il 10 ottobre, con velocità del vento entro poche miglia all'ora da una categoria 5, e ha colpito il panhandle della Florida, " ha detto. "Questo è stato l'uragano più potente che ha colpito quella parte della Florida mai registrato e uno dei più potenti della storia:Andrew è stato il confronto più vicino nel 1992. Con la sovvenzione RAPID, abbiamo proposto di raccogliere dati su due temi. Il primo era un alloggiamento in legno sopraelevato e il secondo era un alloggiamento fabbricato sopraelevato, più comunemente noto come "case mobili"."

Sutley ha detto che gli edifici residenziali sopraelevati sono governati da un mosaico di codici edilizi, compreso ASCE 7, carichi minimi di progetto per gli edifici dell'American Society of Civil Engineers.

"Per strutture in legno sopraelevate, in ASCE 7 non c'è nulla da spiegare per il fatto che sono sopraelevati piuttosto che avere quattro mura a terra, con aria che scorre al di sotto che potrebbe cambiare le pressioni su pareti e tetti, " ha detto. "Quindi, stavamo esaminando in particolare la pressione del vento sulla parte inferiore esposta dei pavimenti e tutto ciò che potrebbe influenzare la pressione sulle superfici delle pareti. Volevamo anche vedere se ci sono guasti per fatica dei componenti delle case mobili. Molte case mobili sono progettate per resistere ai carichi del vento degli anni '80, quindi ci sono stati 40 anni di aggiornamenti privi di standard di progettazione. Volevamo vedere come stanno andando e fare alcune valutazioni qualitative e quantitative. Riteniamo che alcuni componenti possano prima cedere per fatica, portando a un guasto catastrofico del sistema".

Sulla base del lavoro sperimentale in corso, Sutley e il suo team hanno identificato che i danni causati dal vento potrebbero essere maggiori per alloggi fissi in modo permanente elevati tra 3 e 7 piedi rispetto a alloggi elevati meno di 3 e maggiori di 7 piedi. Per eseguire una valutazione, solo pochi giorni dopo che il vento ha smesso di soffiare, il ricercatore KU e il suo team sono arrivati ​​nel panhandle della Florida.

Secondo Sutley, intraprendere ricerche in una zona disastrata in cui così tante persone di recente hanno perso la casa non è stato facile.

"Questo non è stato il primo sito di disastri in cui sono stato, ma era importante dedicare un po' di tempo a riflettere su ciò che stavamo vedendo, " ha detto. "Era la prima volta che il mio studente vedeva qualcosa di simile, e ha dovuto fare una pausa un paio di volte per assorbire tutto. Eravamo intorno ad alcune persone che erano appena tornate a casa per vedere cosa era successo, ed era difficile per loro formare frasi complete. Erano sconvolti nel vedere cosa stava succedendo, a volte iniziavano a piangere. Non li stavamo intervistando, stavamo giustamente chiedendo se potevamo guardare la loro proprietà, ma era nostro dovere ascoltarli se avevano qualcosa che volevano condividere, anche se non li stavamo usando come dati per la nostra ricerca".

Sutley e i suoi colleghi hanno esaminato alloggi danneggiati, scattare fotografie e registrare dati sui propri smartphone. Il team voleva registrare i danni ai componenti strutturali e non strutturali, che spesso inizia con sistemi di grondaie, inchiodatura e battiscopa del rivestimento del tetto e della parete, che potrebbe affaticarsi e guastarsi sotto i carichi di un uragano, poi precipitare in un cedimento catastrofico attraverso le vulnerabilità create nei sistemi di pareti e tetto da questi cedimenti per fatica.

"Abbiamo fotografato ogni cantiere a cui potevamo accedere, rimpicciolito in modo da poter vedere l'intero lato, " ha detto. Dopo aver controllato per sicurezza, lei disse, "Poi volevamo guardare sotto dove è esposta la fondazione per ottenere immagini molto ravvicinate di ciò che stava accadendo sotto le strutture. Volevamo vedere se gli ancoraggi o le impostazioni di cemento e pali erano danneggiati, e guarda i collegamenti tetto-parete, accessori per portico, gli accessori del posto auto coperto e i componenti dell'involucro edilizio che potrebbero essere soggetti a carico e abbiamo scattato foto di eventuali danni. Abbiamo anche usato un'app per smartphone, App Survey123 di ESRI basata su ArcGIS. Ho progettato un sondaggio per acquisire informazioni specifiche, e l'app ha estratto le coordinate geografiche, e la data e l'ora."

Questi dati sul campo verranno utilizzati per convalidare la ricerca sperimentale e analitica che Sutley e il suo team stanno eseguendo per far avanzare lo stato delle conoscenze sul comportamento strutturale, pressioni del vento, e comportamento dei componenti e modalità di guasto per alloggi costruiti e fabbricati in loco. I dati raccolti saranno analizzati e classificati per livelli di danno, quindi mappato con la velocità del vento e l'altezza di picco per cogliere gli effetti della velocità e della direzione del vento sui danni per i tipi e le altezze degli edifici considerati. Ulteriore, le immagini e i dati del sondaggio verranno archiviati su DesignSafe-CI, poi messo a disposizione della più ampia comunità di ricerca e ingegneria.

Sutley sperava che la ricerca potesse aiutare a informare gli standard, soprattutto nelle zone vulnerabili.

"Sarebbe fantastico per i regolamenti edilizi e i decisori locali che li determinano, " ha detto. "In Florida, anche l'industria delle case mobili e i residenti delle case fabbricate potrebbero trarre vantaggio dai dati. Anche il settore assicurativo dovrebbe prestare attenzione:è molto importante per loro".

Infine, Sutley ha suggerito che i residenti delle case mobili farebbero bene a salvaguardare le loro proprietà con alcune misure di sicurezza che si ritiene facciano la differenza in caso di vento forte.

"Una delle cose che possono fare è controllare l'ancoraggio, " ha detto. "Come sono le case fissate al suolo? Carolina del Nord e del Sud, Florida e California hanno tutti avuto importanti programmi per sovvenzionare il costo di ancoraggi di terra specializzati, e li abbiamo visti su quasi tutte le case fabbricate in Florida. Così, la prima cosa è assicurarsi che sia collegato a terra. Se è solo su blocchi di cemento, è probabile che cada con velocità del vento moderate. La seconda cosa sarebbe proteggere gli allegati. Un sacco di tempo, ci sono portici o annessi posto auto coperto, e questi sono mal collegati a terra oltre che debolmente collegati alla struttura principale. Una volta rimosso dalla casa reale, crea vulnerabilità perché sta strappando parte dell'involucro esterno dell'edificio. In terzo luogo, è molto più costoso quando si inizia ad aggiungere guaine o cinghie metalliche anti-uragano alla struttura stessa, ma è un tipo importante di retrofit da considerare per ottenere prestazioni significativamente migliori".