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Une invention de l’Université de Sharjah contre les séismes
Récemment, l’Université de Sharjah a obtenu un brevet pour un dispositif innovant capable d’utiliser des conteneurs remplis de sable afin de dissiper les chocs sismiques et protéger les bâtiments des dommages en cas de tremblement de terre. Le brevet a été délivré par le Bureau des États-Unis des brevets et des marques.
Les inventeurs, le Dr Moussa Labloub et le Dr Mustapha Zahri, tous deux professeurs à la faculté de génie de l’Université de Sharjah, ont nommé leur découverte « dispositif de dissipation d’énergie basé sur les particules ».
Ce dispositif utilise des matériaux granulaires naturels tels que le sable pour atténuer la force des vibrations et des chocs sismiques dynamiques causés par les tremblements de terre sur les bâtiments. Des tests ont montré que le dispositif présente un taux d’amortissement efficace allant de 37 % à 75 %, ce qui est supérieur à de nombreux systèmes d’amortissement coûteux.
Une solution économique et efficace
Bien que les dispositifs de dissipation d’énergie sismique ne soient pas nouveaux, le document de brevet décrit cette invention comme unique car elle repose uniquement sur des conteneurs remplis de sable ou d’autres matériaux granulaires pour protéger la structure des bâtiments des dommages lors d’un tremblement de terre.
Lors d’un séisme, les ondes de vibrations se propagent à travers la structure, entraînant des mouvements horizontaux et verticaux qui peuvent provoquer des fissures ou des effondrements. Les dispositifs de dissipation d’énergie absorbent une grande partie de cette énergie et empêchent sa transmission aux éléments structurels, réduisant ainsi les dommages.
Dans une déclaration faite par courriel à Al Jazeera, le Dr Leon Barkho de l’Université de Sharjah a expliqué que les autres dispositifs de dissipation d’énergie sismique fonctionnent généralement avec de l’acier, qui a la capacité d’absorber de l’énergie. Cependant, ces systèmes sont non seulement coûteux, mais aussi moins accessibles et moins efficaces que ce nouveau dispositif enregistré par l’Université de Sharjah.
Le nouveau dispositif utilise des matériaux disponibles et bon marché, offrant une grande résistance aux tremblements de terre. Il est basé sur des particules ou des matériaux granulaires naturels largement disponibles comme le sable, qui est beaucoup moins cher que les moules en acier, tout en ayant une plus grande flexibilité pour dissiper l’énergie sismique.
Fonctionnement du dispositif
Concernant le fonctionnement du dispositif, Dr Barkho a expliqué qu’il se compose principalement d’un conteneur unique ou d’un ensemble de conteneurs, contenant au moins un panneau mobile, une ouverture et deux trous, ainsi que deux barres en métal.
À l’intérieur du conteneur, il y a un panneau supérieur fissuré horizontalement, et le conteneur est fabriqué à partir d’une plaque d’acier épaisse. Il est rempli de sable ou de tout autre matériau granulaire bon marché et disponible en différentes tailles. Le conteneur peut être conçu dans n’importe quelle taille ou forme, qu’il soit rectangulaire, carré ou cubique.
Selon les expériences réalisées, le conteneur avec les propriétés du sable a montré une grande capacité à absorber et dissiper l’énergie sismique. Les propriétés naturelles du sable ou d’autres matériaux granulaires permettent de se déplacer et de supporter la pression, ce qui réduit efficacement les vibrations.
En cas de tremblement de terre, les vibrations activent le dispositif pour aider les bâtiments à résister à la force des chocs sismiques. Contrairement aux systèmes traditionnels, ce produit ne nécessite aucune énergie externe.
Ce dispositif peut être facilement fabriqué dans n’importe quel atelier, et ses composants sont facilement accessibles dans n’importe quel magasin. La facilité d’installation et d’entretien le rend extrêmement pratique, en particulier dans les zones sismiquement actives et dans les régions à ressources financières limitées.
Le dispositif n’est pas seulement utilisé contre les tremblements de terre, il peut également être utilisé dans des endroits où de petites vibrations sont attendues, comme les bâtiments exposés à des vents forts ou les bâtiments soumis aux vibrations causées par les trains.