Skadevurdering med hurtig respons giver ny indsigt i den seneste Kansas-tornado

Huse revet fra hinanden, udhuse knuste, træer revet op med rode og elledninger revet fra pæle.

Tornadoen, der udviklede sig i det sydvestlige Douglas County den 28. maj, forstærkede sig til en EF4 med spidsvind på 170 km/t, da den gik langs byen Lawrence - hjemsted for University of Kansas. Næste, den regnindhyllede twister pløjede nordøst, forårsager kaos gennem det sydlige Leavenworth County, især i samfundet Linwood.

Inden for tre dage, et hold af bygningsingeniører organiseret på KU og finansieret af National Science Foundations Structural Extreme Events Reconnaissance Network (StEER) gennemførte en dør-til-dør skadesvurdering, der giver ny indsigt i tornadoens ødelæggelse og kan hjælpe med at informere fremtidige byggekoder i Kansas og ud over.

Deres foreløbige rapport er netop blevet offentliggjort online.

"De kontaktede mig og spurgte, om jeg ville være villig til at gøre, hvad de kalder deres hurtige konstruktionstekniske vurdering, " sagde Elaina Sutley, adjunkt i civil, miljø- &bygningsingeniør på KU. "Jeg sagde 'ja', fordi jeg virkelig ønskede at gøre dette arbejde for mit samfund. Jeg sendte en e-mail til det strukturelle fakultet i min afdeling og spurgte, 'Er du interesseret, omkring og tilgængelig - og hvad med dine elever?' Vi samlede en gruppe på 16, inklusive en kollega ved University of Missouri-Kansas City og en luftfartsingeniør professor ved KU, og designet denne undersøgelse. Tornadoen var tirsdag aften, og vi gik ud i fredags. Vi arbejdede i omkring 12 timer og delte os i syv forskellige hold ude i marken – fire dør-til-dør- og tre drone-teams – og gennemførte 271 dør-til-dør-skadevurderinger."

Sutley, som tidligere har forsket i samfundets reaktioner på katastrofer som orkanen Michael, sagde, at omfanget af skader langs twisterens vej i det nordøstlige Kansas var lettere at definere end mere udbredte oversvømmelser og orkanskader, hun havde dokumenteret på steder som North Carolina og Florida.

"I lighed med andre vindbegivenheder, vi så eksploderede mobilhomes, " sagde hun. "Det er ret almindeligt og ødelægger mig, at vi ikke bygger og giver sikrere billige boliger.

"Debrismissilerne er altid virkelig interessante og mærkelige med tornadoer, sagde hun. "F.eks. du ser strukturelt tømmer stukket ned i jorden og ind i vægge. Hvis vi får mulighed for at tale med en beboer, de kan ofte identificere, hvor affaldet kom fra, herunder fra en nabos ejendom på rimelig afstand. En person fik en 20-punds håndvægt flyttet ind i et andet rum, omkring vægge, hvilket er virkelig interessant, når man tænker på aerodynamikken i en håndvægt på 20 pund. Der var masser af affaldsmissiler som disse og inklusive biler, der vendte og flyttede sig betydeligt, en madras viklet rundt om et træ. Vi observerede mange indsugede garageporte. Jeg så lader eller garagekonstruktioner, som folk havde på deres ejendomme – de er ikke bygget til at modstå meget – men dybest set alle dem langs tornadoens vej var fuldstændig kollapset, hvilket betyder, at disse strukturer derefter kollapsede på folks køretøjer og ofte blev til affaldsmissiler, mens tornadoen fortsatte med at passere forbi."

For at undgå bias, holdet gennemførte skadesvurdering på hver tredje bolig i tætte kvarterer uanset mængden af ​​ødelæggelse og undersøgte alle strukturer i de mindre tætte områder langs tornadoens vej.

"Du vil ikke sige, 'Åh, dette blev beskadiget, lad mig undersøge det. Den er ikke - lad mig springe den over, "" sagde Sutley. "Vi ønsker en objektiv sampling i klynger, fordi klyngerne giver dig mulighed for at se en sand repræsentation af, hvad der skete, i modsætning til at stikprøve eller skævvridende dataene. Da vi nærmede os en prøve, vi bankede først på døren for at bede om lov til at opsøge og tage billeder af hjemmets yderside. Ingen afviste os, men havde de, vi ville have respekteret deres ønsker og flyttet til den næste struktur. Der er så meget bevægelse umiddelbart efter katastrofer, at folk helt sikkert kan føle, at deres privatliv er blevet invaderet, og det ønsker vi aldrig at være en kilde til."

Holdet fandt mennesker undervejs, som viste modstandsdygtighed over for tab.

"Folk var i overraskende godt humør, " sagde Sutley. "Når jeg har undersøgt beskadigede strukturer efter oversvømmelser og orkankatastrofer, de mennesker, jeg har talt med, er følelsesladede og knuste. Da jeg gik ind efter orkanen Michael, folk havde svært ved at danne hele sætninger; de forsøgte stadig at forstå og fortolke, hvad der var sket med dem. At gå ind tre dage efter tornadoen er den hurtigste, jeg nogensinde har været på banen. I fortiden, der er gået flere uger senere. Jeg ved ikke, om timing-komponenten kan være en forskel, men mit instinkt siger, at det er det ikke i dette tilfælde."

KU-forskeren påpegede, at husejerforsikringen dækker vindskader fra en tornado, men ikke dækker vandskader fra oversvømmelser. hvilket måske er en anden grund til, at hendes team stødte på optimisme langs Kansas-tornadoens spor.

"Jeg indsamlede ikke systematisk oplysninger om, hvorvidt folk havde en husejerforsikring, " sagde Sutley. "Hvis en boligejer har et realkreditlån, så skal de have husejerforsikring. Hvis mange mennesker havde husejerforsikring, så kunne det være en kilde til optimisme. I dette tilfælde, de kan omfokusere deres tanker med større tillid til, at de vil komme sig over dette i modsætning til at gennemtænke konsekvenserne af at miste alt. Men, i de fire år, jeg har boet i Kansas, Jeg har også hørt om midvesterlændinges grums; det kunne være en anden forklaring."

Holdet, som Sutley ledede, bestod af konstruktionsingeniørprofessorer Remy Lequesne, Jian Li og William Kirkham i KU's civile, miljø &arkitektonisk ingeniørafdeling; Haiyang Chao i Department of Aerospace Engineering og ZhiQiang Chen ved UMKC, sammen med flere KU-studerende. Holdet håber at bruge disse data til at hjælpe med at kodificere tornado-farer og fremme tornado-resistent design.

"Vi observerede skader, der skyldtes, hvordan mange af husene blev bygget, " sagde Sutley. "Mit speciale i konstruktionsteknik er trærammedesign. Det er det, der placerer mig rigtig godt for den slags boligskadevurderinger. I konstruktionsteknik, det grundlæggende princip er at designe til en kontinuerlig belastningsbane. Det betyder, at en belastning på taget bliver overført ned i fundamentet ved at passere gennem væggene. Alle bygninger er designet med denne tyngdekraftsvej. Hvad vi ikke ser i praksis i boligbyggerier, især med ældre boliger, er vejen til at overføre side- og opløftningsbelastninger. I Kansas, det er ikke lovligt formuleret i byggereglerne, at dette er påkrævet, selvom det er påbudt eller stærkt opmuntret og annonceret på steder som Tulsa, Oklahoma, og i Florida. Tornadoer præsenterer store opløftnings- og sidekræfter, så bygninger, der mangler ordentlige forbindelser mellem tag og vægge, eller mangler vægbeklædning, eller manglende forankring resulterer i katastrofale fejl, når de udsættes for tornadoer. Jeg så vægge limet til betonfundamentet. Du behøver ikke at være bygningsingeniør for at vide, at vægge, der kun er forbundet med fundamentet gennem et klæbemiddel, ikke kommer til at gøre meget, når vinden blæser."

På trods af at tornadoen ikke forårsagede nogen dødsfald, og optimisme blandt mange ramt af stormen, Sutley sagde, at opmåling af skader tæt på stadig tager en følelsesmæssig vejafgift på teammedlemmer, og hun bemærkede, hvor hårdt det kan være for nødhjælpsarbejdere.

"Det er altid surrealistisk at være på jorden efter en katastrofe - det er et evigt frosset øjeblik i din hukommelse, når du står udenfor, og alt, hvad du ser omkring dig, er fuldstændig ødelæggelse, og især når du forstår de samfundsmæssige konsekvenser af det, du er vidne til, " sagde hun. "Jeg fortalte mit team sidst på dagen for at sikre, at de tager sig tid til at reflektere og klare det, de har set og oplevet hele dagen. Fordi det virkelig kan lade dine følelser op, og især når det er dit fællesskab. Jeg havde en personlig oplevelse, der i høj grad motiverede mig til at gå ind i katastrofeforskning i gymnasiet, da en EF4-tornado rev gennem midten af ​​mit hjemlige samfund i Tuscaloosa, Alabama. Det var, da jeg for første gang indså, at vi konstruktionsingeniører ikke vidste og ikke gjorde noget ved tornadoer. Jeg var knust og fuldstændig målløs, fordi jeg havde søgt ly hele mit liv fra tornadoer, og en havde lige ødelagt Tuscaloosa; hvordan kunne dette være en belastning, vi ikke engang overvejer?"

Sutley var selv i Seoul, Korea, da den nylige tornado blæste igennem Lawrence. Da man blev spurgt om, hvordan det var at lære om tornadoen, mens man var så langt væk, hun måtte tage en dyb indånding, før hun svarede.

"Jeg lærte, at der var en tornado på vej, da en ven, der bor i Kansas City, som jeg kender fra Tuscaloosa, sendte mig en sms for at tage dækning, " sagde hun. "Jeg var faktisk virkelig ked af det og prøvede at kæmpe tårerne tilbage, mens en nær kollega holdt et helt specielt hovedforedrag. Jeg havde mine iPhone-hovedtelefoner, da jeg lyttede til nyhedsrapporter, der sagde, at en meget stor tornado var på vej til Lawrence. På det tidspunkt, det var den eneste information, der var tilgængelig på internettet. Jeg forsøgte straks at komme i kontakt med min mand og mange lokale venner for at se, om de var okay. Det var nok kun sekunder før jeg hørte tilbage, men det var længe nok til, at jeg kunne huske de forfærdelige følelser af de ukendte og potentielle farer, som jeg følte og var vidne til tilbage i 2011. Heldigvis, information begyndte at oversvømme min telefon og internettet, og jeg lærte, at min familie, venner, studerende og kolleger var okay."