Door een gestage bevolkingsgroei en de daarmee gepaard gaande toename van de stedelijke dichtheid neemt het risico voor mensenlevens en materiële schade als gevolg van natuurrampen toe. In 2017 schatte het Amerikaanse Federal Emergency Management Agency (FEMA) de jaarlijkse kosten van aardbevingsschade in de Verenigde Staten op 6,1 miljard dollar.

Bouwvoorschriften hebben geen terugwerkende kracht, wat betekent dat gebouwen alleen hoeven te voldoen aan de codes die van kracht waren op het moment van ontwerp en constructie. De aanpassing van bestaande structuren en de handhaving van bouwnormen is de grootste uitdaging voor lokale en federale overheden in Noord-Amerika.

Aardbevingen vormen een grote bedreiging voor de infrastructuur. Schade veroorzaakt door aardbevingen heeft geleid tot de ontwikkeling en evolutie van bouwvoorschriften die zijn ontworpen om schade aan gebouwen te weerstaan ​​of te minimaliseren. Dit staat bekend als seismisch ontwerp en houdt rekening met de omvang en frequentie van aardbevingen in een bepaalde regio.

Omdat bouwvoorschriften echter vaak worden geïmplementeerd voor nieuwe gebouwen die zijn ontworpen nadat een gebeurtenis heeft plaatsgevonden en niet van toepassing zijn op bestaande gebouwen, kunnen updates van de bouwvoorschriften te weinig of te laat lijken.

Aardbevingen en codes

Moderne bouwnormen in Canada en de VS worden uitgegeven door respectievelijk de National Research Council Canada (NRC) en de American Society of Civil Engineers. Ze schrijven gedetailleerde richtlijnen voor voor de beoordeling, het ontwerp en de constructie van veerkrachtige infrastructuur, een weerspiegeling van de meest recente knowhow op het gebied van technische seismologie en ontwerppraktijken.

In 1906 trof een aardbeving San Francisco en veroorzaakte 3.000 doden en 10,5 miljard dollar schade. Deze gebeurtenis motiveerde onderzoek naar aardbevingen in de VS en legde de basis voor de introductie van de Uniform Building Code in 1927, maar deze richtlijnen waren niet verplicht.

De aardbeving in Long Beach in 1933 - met een kracht van 6,4 op de schaal van Richter, die 115 doden en 819 miljoen dollar aan verliezen veroorzaakte - legde de verhoogde kwetsbaarheid van scholen bloot en was de reden waarom het seismisch ontwerp van scholen en gebouwen verplicht werd in Californië.

In die tijd waren federale agentschappen terughoudend om aardbevingsbestendige constructies te ontwerpen waar aardbevingen niet voorkomen. In 1935 paste de Uniform Building Code een kaart aan die de VS verdeelde in vier seismische zones waar aardbevingen een vergelijkbare kans hadden. De gebouwen in elke zone zijn ontworpen voor seismische krachten gedefinieerd als een klein percentage van het structurele gewicht, variërend van twee procent (lage seismiciteit) tot vier procent (hoge seismiciteit).

De grote aardbeving in Alaska in 1964 – kracht 9,2, 131 doden en 2,6 miljard dollar aan verliezen – trok de aandacht van het wetenschapsbureau van de U.S. Geological Survey (USGS), dat de bestaande seismische gevarenkaart in 1969 herzag. De belangrijkste herzieningen hadden betrekking op de centrale en oostelijke zones, waar de verwachte seismische intensiteit aanzienlijk werd verhoogd.

De aardbeving in San Fernando in 1971 - kracht 6,6, 66 doden, 3,3 miljard dollar aan verliezen - veroorzaakte de ineenstorting van kritieke faciliteiten en motiveerde USGS om in 1976 een nieuwe, probabilistische seismische kaart voor te stellen, die het gevaar van aardbevingen in verband bracht met niveaus van grondschudden die zich in de loop van de tijd op bepaalde locaties zouden voordoen.

In 1977 bundelden FEMA, USGS, het National Institute of Standards and Technology en de National Science Foundation hun krachten in het kader van het National Earthquake Hazards Reduction Program om onderzoek op het gebied van technische seismologie te bevorderen, de nieuwste kennis op het gebied van ontwerp en constructie van aardbevingen in de codes op te nemen en de de seismische kwetsbaarheid van het land.

De aardbevingen in Loma Prieta in 1989 en de Northridge-aardbevingen in Californië in 1994 onthulden hiaten in het seismisch ontwerp.

Drie seismische bouwvoorschriften waren in de jaren negentig nog steeds algemeen in gebruik in de VS:de Uniform Building Code in de westelijke staten, de Building Officials and Code Administrators International, Inc. National Building Code in de noordoostelijke en centrale staten, en de Standard Building Code in zuidoostelijke staten.

De International Code Council heeft deze regionale codes in 1994 samengevoegd tot één set nationale bouwvoorschriften om de kosten en complexiteit van de bouwconstructie te verminderen.

Vandaag zijn de aanbevolen wijzigingen opgenomen in een nationale norm voor algemeen constructief ontwerp. In 2016 is deze bijgewerkt met de eerste nationale norm voor veerkracht tegen tsunami's.

Canadese context

De eerste National Building Code of Canada werd uitgegeven in 1941 en bevatte aanbevelingen voor seismisch ontwerp in de bijlage. Bouwvoorschriften in Canada bestonden al voor de Tweede Wereldoorlog, maar vielen onder de gemeentelijke bevoegdheid. De NRC publiceerde de National Building Code om uniformiteit in regelgeving in het hele land te bevorderen.

Na de editie van 1941 werden gebouwen ontworpen voor seismische krachten, een ontwerpbenadering die vergelijkbaar was met die in de 1927-versie van de Uniform Building Code. In Canada vinden aardbevingen plaats langs de westkust, in de Cordillera, het Hoge Noordpoolgebied, Oost-Canada en langs de oostkust. De eerste seismische zoneringskaart werd geïntroduceerd in de 1953-editie van de code.

Probabilistische seismische kaarten werden geïntroduceerd in de 1970-editie van de National Building Code, en bijgewerkt in 1985. Probabilistische seismische gevarenkaarten tonen potentiële aardbevingen waarvan geologen en seismologen het erover eens zijn dat ze zich in een bepaald gebied kunnen voordoen.

Het nieuwe gevarenmodel omvatte nieuwe aardbevingsmodellen en de nieuwe gevarengegevens. Gebouwen in Canada zijn nu ontworpen voor aardbevingen met een kans van twee procent dat ze zich over 50 jaar herhalen.

Aangezien extreme weersomstandigheden als gevolg van klimaatverandering zich beginnen voor te doen in gebieden waar ze voorheen niet bekend waren, is de aanpassing van bestaande openbare en particuliere infrastructuur essentieel voor onze veerkracht.

Het aanpassen van bestaande constructies en het handhaven van bouwnormen zijn de grootste uitdagingen voor lokale en federale overheden in Canada en de VS. Bijna de helft van alle Amerikanen wordt blootgesteld aan een aanzienlijk aardbevingsrisico, met jaarlijkse verliezen als gevolg van aardbevingen die worden geschat op US $ 4,4 miljard.

Het risico voor mensenlevens en eigendommen zal blijven toenemen, met onevenredige gevolgen voor de meest gemarginaliseerden en kwetsbaren, als deze zwakke plekken in de infrastructuur niet worden verholpen.