En stadig befolkningstillväxt och den åtföljande ökningen av tätheten i städerna ökar risken för människoliv och skador på egendom orsakade av naturkatastrofer. Under 2017 uppskattade U.S. Federal Emergency Management Agency (FEMA) att den årliga kostnaden för jordbävningsskador i USA var 6,1 miljarder USD.

Byggregler är inte retroaktiva, vilket innebär att byggnader endast behöver följa de koder som gällde vid tidpunkten för design och konstruktion. Eftermontering av befintliga strukturer och upprätthållande av byggstandarder är den största utmaningen för lokala och federala myndigheter i Nordamerika.

Jordbävningar har utgjort ett stort hot mot infrastrukturen. Skador orsakade av jordbävningar har lett till utvecklingen och utvecklingen av byggnormer utformade för att motstå eller minimera skador på byggnader. Detta är känt som seismisk design och tar hänsyn till storleken och frekvensen av jordbävningar i en viss region.

Men eftersom byggregler ofta implementeras för nya byggnader som designats efter att en händelse inträffar och inte gäller befintliga byggnader, kan uppdateringar av byggkoden kännas som för lite, för sent.

Jordbävningar och koder

Moderna byggstandarder i Kanada och USA utfärdas av National Research Council Canada (NRC) respektive American Society of Civil Engineers. De föreskriver detaljerade riktlinjer för bedömning, design och konstruktion av elastisk infrastruktur, som återspeglar den senaste kunskapen om teknisk seismologi och designpraxis.

1906 drabbade en jordbävning San Francisco och orsakade 3 000 dödsfall och 10,5 miljarder USD i skador. Denna händelse motiverade forskning om jordbävningar i USA och satte grunden för införandet av Uniform Building Code 1927, men dessa riktlinjer var inte obligatoriska.

Jordbävningen i Long Beach 1933 – med en magnitud på 6,4, som orsakade 115 dödsfall och 819 miljoner USD i förluster – avslöjade skolornas ökade sårbarhet och var anledningen till att den seismiska utformningen av skolor och byggnader blev obligatorisk i Kalifornien.

På den tiden var federala myndigheter ovilliga att designa jordbävningssäkra strukturer där jordbävningar var okända att inträffa. År 1935 anpassade Uniform Building Code en karta som delade in USA i fyra seismiska zoner där jordbävningar hade en liknande sannolikhet att inträffa. Byggnaderna placerade i varje zon utformades för seismiska krafter definierade som en liten procentandel av den strukturella vikten, varierande från två procent (låg seismicitet) till fyra procent (hög seismicitet).

Den stora jordbävningen i Alaska 1964 – magnitud 9,2, 131 dödsfall, 2,6 miljarder USD i förluster – fångade uppmärksamheten från U.S. Geological Survey (USGS) vetenskapsbyrå, som reviderade den befintliga kartan över seismiska faror 1969. De viktigaste ändringarna gällde den centrala och östra zoner, där den förväntade seismiska intensiteten ökades avsevärt.

Jordbävningen i San Fernando 1971 – magnitud 6,6, 66 dödsfall, 3,3 miljarder USD i förluster – orsakade kollaps av kritiska anläggningar och motiverade USGS att föreslå en ny, probabilistisk seismisk karta 1976, som förknippade faran från jordbävningar till nivåer av markskakningar som förväntades inträffa på vissa platser över tiden.

1977 gick FEMA, USGS, National Institute of Standards and Technology och National Science Foundation samman under National Earthquake Hazards Reduction Program för att främja forskning inom teknisk seismologi, införliva den senaste kunskapen inom jordbävningsdesign och konstruktion i koderna, och minska nationens seismiska sårbarhet.

1989 Loma Prieta och 1994 Northridge jordbävningar i Kalifornien avslöjade luckor i seismisk design.

Tre seismiska byggkoder var fortfarande i stor användning på 1990-talet i USA:Uniform Building Code i de västra delstaterna, Building Officials and Code Administrators International, Inc. National Building Code i nordöstra och centrala delstater, och Standard Building Code i sydöstra staterna.

International Code Council slog samman dessa regionala koder till en enda uppsättning nationella byggregler 1994 för att minska kostnaderna och komplexiteten för byggnadskonstruktion.

Idag har de rekommenderade ändringarna antagits till en nationell standard för allmän konstruktionskonstruktion. 2016 uppdaterades detta för att inkludera den första nationella standarden för motståndskraft mot tsunamis.

Kanadensisk kontext

Kanadas första National Building Code utfärdades 1941 och inkluderade rekommendationer för seismisk design i bilagan. Byggregler i Kanada fanns före andra världskriget, men föll inom kommunal jurisdiktion. NRC publicerade National Building Code för att främja enhetlighet i regelverk över hela landet.

Efter 1941 års upplaga designades byggnader för seismiska krafter, en designstrategi som liknar den som föreskrivs i 1927 års version av Uniform Building Code. I Kanada inträffar jordbävningar längs västkusten, i Cordillera, Högarktis, östra Kanada och längs den östra kusten. Den första seismiska zonindelningskartan introducerades i 1953 års upplaga av koden.

Probabilistisk seismisk kartläggning introducerades i 1970 års upplaga av National Building Code och uppdaterades 1985. Probabilistiska seismiska riskkartor visar potentiella jordbävningar som geologer och seismologer är överens om kan inträffa i ett visst område.

Den nya riskmodellen inkluderade nya jordbävningsmodeller och de nya farodata. Byggnader i Kanada är nu designade för jordbävningar som har två procents sannolikhet att återkomma om 50 år.

Eftersom extrema väderhändelser på grund av klimatförändringar börjar inträffa i områden där det inte var känt att de inträffade tidigare, är eftermontering av befintlig offentlig och privat infrastruktur avgörande för vår motståndskraft.

Att bygga om befintliga strukturer och upprätthålla byggstandarder är de största utmaningarna för lokala och federala regeringar i Kanada och USA. Nästan hälften av alla amerikaner utsätts för betydande jordbävningsrisk, med årliga förluster på grund av jordbävningar som uppskattas till 4,4 miljarder USD.

Risken för människoliv och egendom kommer att fortsätta att växa, vilket oproportionerligt påverkar de mest marginaliserade och utsatta, om dessa infrastruktursvagheter inte åtgärdas.