Tsunami-Evakuierungsturm rettet Leben mit Baustahl

Kanadas erster Tsunami-Evakuierungsturm in der Gemeinde Masset, BC, ist ein Beispiel dafür, wie Baustahl im wahrsten Sinne des Wortes ein Lebensretter sein kann.

Der Turm befindet sich auf dem Gelände der Gudangaay Tlaat'sa Naay Secondary School in Haida Gwaii und soll dazu dienen, Schüler vor einer massiven Welle nach einem Erdbeben zu schützen.

„Es liegt ziemlich abgelegen … etwa 800 Flugkilometer nördlich von Vancouver“, sagte Andy Metten, Partner bei Bush, Bohlman & Partners LLP, während einer Präsentation auf der jüngsten Konferenz des Canadian Institute for Steel Construction. „Das hatte großen Einfluss darauf, wie wir das Projekt entworfen und darüber nachgedacht haben.

„Wir verbringen viel Zeit damit, Entwürfe für Erdbeben in Kanada zu entwerfen, und aus Sicht der Lebenssicherheit ist das von größter Bedeutung, aber in Kanada sind bei Tsunamis mehr Menschen ums Leben gekommen als durch Strukturversagen bei Erdbeben.“

Das aktuelle Tsunami-Risiko und die aktuellen Protokolle für Masset besagen, dass Menschen im Falle eines Erdbebens durch die Tsunami-Zone fahren sollten. Es dauert oft etwa 40 Minuten, um eine höhere Ebene zu erreichen.

„Die Geschwindigkeit (eines Tsunamis) stellt eine erhebliche Gefahr dar“, sagte Metten. „Es muss keine riesige Welle wie in den Hollywood-Filmen sein, aber es kommt zu einer Wasserströmung, die sehr gefährlich ist.“

Wie hoch muss man einen Tsunami-Turm bauen, um Menschen in Sicherheit zu bringen?

„Die Tsunami-Sicherheitszone liegt etwa 10 Meter über der Flut“, sagte Metten. „Wir haben es über einem Basketballplatz gebaut und der Vorteil ist, dass man eine ausreichende Höhe haben muss, damit die Leute dort Basketball spielen können.“

Japan verfügt über eine Reihe speziell gebauter vertikaler Tsunami-Evakuierungstürme, die sich bewährt haben.

„Sie bestehen alle aus Stahl und sind alle verzinkt, viele davon sind offene Strukturen“, betonte er. „Die Absicht ist, dass du dort oben nicht viel Zeit verbringst … Die Wellen spülen unter dir und dann bist du in Sicherheit.“

Der Turm wurde im Rahmen einer Schulmodernisierung errichtet und war ein wichtiger Teil der seismischen Eindämmung der Schule.

Bei den gestalterischen Überlegungen stand der Erdbebenschutz ganz oben auf der Liste. Metten sagte, das American Institute of Steel Construction und die American Society of Civil Engineers hätten viel Material darüber, wie man für einen Tsunami entwirft.

„Wir haben einen erdbebensicheren Stahlrahmen und Schraubverbindungen verwendet“, sagte Metten. „Wir hatten drei Widerstandslinien in die eine Richtung und zwei Linien in die andere. Wir haben Schraubmomentverbindungen beendet, die einfach herzustellen sind, und Sie führen Ihre gesamte Fertigung in einer warmen und trockenen Werkstatt durch, in der es ausreichend Arbeitskräfte gibt.“

Da sich die Widerstandslinien kreuzten, entschied sich das Team für kreuzförmige Säulen.

Sie beschlossen außerdem, die Säulen zu rationalisieren, indem sie gebogene Platten hinzufügten und sie mit Beton füllten.

„Das Ziel bestand zum Teil darin, die Gefahr für die Menschen rund um den Basketballplatz zu verringern, aber auch, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sich Schmutz in den kreuzförmigen Säulen verfängt, was zu unerwünschten Belastungen führen könnte“, sagte Metten. „Wir haben das Schweißen vor Ort reduziert. Wir haben sehr sorgfältig versucht, alle unsere Verbindungen durch Schrauben herzustellen.

„Dafür gibt es mehrere Gründe. Zum einen ist es schwierig, Leute zum Schweißen zu bewegen, und dann muss man es inspizieren.“

Eine der Fragen, die ihm oft gestellt wird, ist, wie viele Personen darin Platz finden.

„Die Plattform ist eine Betonplatte“, sagte Metten. „Es ist 400 Quadratmeter groß. Grundsätzlich könnte man von der Größe her bis zu 400 Leute unterbringen.“

Für den Eigentümer war der Korrosionsschutz ein sehr wichtiger Faktor.

„Das Gelände ist von Wasser umgeben“, sagte Metten. „Wir wollten es von Anfang an haltbar machen, anstatt zu versuchen, es später zu reparieren.“

Für die Endbearbeitung des Baustahls gab es zwei Optionen: Hochleistungs-Epoxidlackierung und Verzinkung.

„Der Generalunternehmer hat sich das angeschaut und im Wesentlichen gesagt, dass die Kosten sehr ähnlich seien, insbesondere wenn wir die Notwendigkeit einer Ausbesserungsfarbe auf Epoxidharz berücksichtigten“, sagte Metten.

Bei der Deckkonstruktion wurde eine flache Untersichtsplatte verwendet.

„Es ähnelt der Konstruktion vieler Brücken“, erklärte Metten. „Sie haben verzinkte Stahlträger, die ein flaches Betonuntersichtsdeck tragen.“

Bevor das Projekt begann, besuchte Metten Haida Gwaii und sprach mit der Schulbehörde über einen Vorschlag für den Turm.

„Er sagte: ‚Was ich wirklich brauche, ist ein Konzeptentwurf und ein Konzeptschema‘“, sagte Metten. „Am Ende hatten wir etwa 10 Seiten mit Zeichnungen und einem Konzeptschema … Am Ende des Konzeptentwurfs hatten wir eine sehr ähnlich aussehende Struktur wie am Ende der Arbeitszeichnungen, ohne große Änderungen. Die Treppe bestand unten nicht mehr nur aus offenem Stahl, sondern aus Beton, und wir begannen schließlich mit dem Bau.“

Die Bauarbeiten begannen im Sommer 2021 und wurden im Herbst 2022 abgeschlossen.

„Eine der Freuden von Baustahl, und insbesondere wenn man endverschraubte Momentverbindungen verwendet, besteht darin, dass die Dinge sehr schnell steigen und es unabhängig vom Wetter ist“, sagte Metten.

Folgen Sie dem Autor auf Twitter @DCN_Angela.