Amin Enderami, doktorand i civil, miljö- och arkitekturteknik, undersöker ett förstört tillverkat hem nära Bonner Springs. Kredit:University of Kansas
Hem slitna, uthus krossade, träd rivits upp med rötterna och kraftledningar slitna från stolpar.
Tromben som utvecklades i sydvästra Douglas County den 28 maj stärktes till en EF4 med toppvindar på 170 km/h när den gick runt staden Lawrence - hem för University of Kansas. Nästa, den regnhöljda twistern plöjde nordost, orsakar förödelse genom södra Leavenworth County, särskilt i samhället Linwood.
Inom tre dagar, ett team av konstruktionsingenjörer organiserat vid KU och finansierat av National Science Foundations Structural Extreme Events Reconnaissance Network (StEER) genomförde en dörr-till-dörr-skadebedömning som ger ny insikt om tornadons destruktivitet och kan hjälpa till att informera framtida byggregler i Kansas och bortom.
Deras preliminära rapport har precis publicerats på nätet.
"De nådde ut till mig och frågade om jag var villig att göra vad de kallar deras snabba konstruktionstekniska bedömning, sa Elaina Sutley, biträdande professor i civil, miljö- &byggnadsteknik vid KU. "Jag sa 'ja' för att jag verkligen ville göra det här arbetet för mitt samhälle. Jag skickade ut ett e-postmeddelande till den strukturtekniska fakulteten på min institution och frågade, 'Är du intresserad, runt och tillgänglig – och hur är det med dina elever?' Vi samlade en grupp på 16, inklusive en kollega vid University of Missouri-Kansas City och en flygteknikprofessor vid KU, och utformade denna studie. Tornado var tisdag kväll, och vi gick ut i fredags. Vi arbetade i cirka 12 timmar och delade upp oss i sju olika team ute på fältet – fyra dörr-till-dörr- och tre drönarteam – och genomförde 271 dörr-till-dörr-skadebedömningar.”
Sutley, som tidigare har forskat på samhällets reaktioner på katastrofer som orkanen Michael, sa att omfattningen av skadorna längs vridarens väg i nordöstra Kansas var lättare att definiera än mer utbredda översvämnings- och orkanskador hon hade dokumenterat på platser som North Carolina och Florida.
"I likhet med andra vindevenemang, vi såg exploderade husbilar, " sa hon. "Det är ganska vanligt och förödar mig att vi inte bygger och tillhandahåller säkrare bostäder till överkomliga priser.
"Skräsmissilerna är alltid riktigt intressanta och konstiga med tornados, " sa hon. "T.ex. du ser konstruktionsvirke stickas ner i marken och i väggar. Om vi får chansen att prata med en passagerare, de kan ofta identifiera var skräpet kom ifrån, bland annat från en grannes fastighet på rimligt avstånd. En person fick en hantel på 20 pund förskjuten i ett annat rum, runt väggar, vilket är riktigt intressant när man tänker på aerodynamiken hos en 20-kilos handvikt. Det fanns massor av skräpmissiler som dessa och inklusive bilar som vände och flyttade avsevärt, en madrass virad runt ett träd. Vi observerade många insugna garageportar. Jag såg ladorna eller garagekonstruktionerna som människor hade på sina fastigheter – de är inte byggda för att tåla mycket – men i princip alla dessa längs trombens väg hade kollapsat totalt, vilket innebär att dessa strukturer sedan kollapsade på människors fordon och ofta blev skräpmissiler när tromben fortsatte att passera."
För att undvika partiskhet, teamet genomförde skadebedömning på var tredje bostad i täta stadsdelar oavsett mängden förstörelse och undersökte varje struktur i de mindre täta områdena längs tornadons väg.
"Du vill inte säga, 'Åh, detta var skadat, låt mig undersöka det. Det är inte den — låt mig hoppa över den, "" sa Sutley. "Vi vill ha opartisk sampling i kluster eftersom klustren låter dig se en sann representation av vad som hände i motsats till stickprovskontroll eller partiskhet av data. När vi närmade oss ett prov, vi knackade först på dörren för att be om lov att besiktiga och ta bilder på utsidan av hemmet. Ingen tackade nej till oss, men hade de, vi skulle ha respekterat deras önskemål och gått över till nästa struktur. Det är så mycket rörelse direkt efter katastrofer att människor definitivt kan känna att deras integritet har invaderats, och vi vill aldrig vara en källa för det."
Teamet hittade människor längs vägen som visade motståndskraft inför förlusten.
"Folk var på förvånansvärt gott humör, " Sa Sutley. "När jag har undersökt skadade strukturer efter översvämningar och orkankatastrofer, människorna jag har pratat med är känslomässiga och förkrossade. När jag gick in efter orkanen Michael, människor hade svårt att bilda fullständiga meningar; de försökte fortfarande förstå och tolka vad som hade hänt dem. Att gå in tre dagar efter tromben är det snabbaste jag någonsin åkt in på fältet. Förr, det har gått flera veckor senare. Jag vet inte om tidskomponenten kan vara en skillnad, men min instinkt säger att det inte är det i det här fallet."
KU-forskaren påpekade att villaägarförsäkringen täcker vindskador från en tornado men täcker inte vattenskador från översvämningar, vilket kanske är en annan anledning till att hennes team stötte på optimism längs Kansas tornados spår.
"Jag samlade inte systematiskt in information om huruvida folk hade villaförsäkring, " Sa Sutley. "Om en husägare har en inteckning, då är de skyldiga att ha en villaförsäkring. Om många hade en villaförsäkring, då kan det vara en källa till optimism. I detta fall, de kan fokusera om sina tankar med större tillförsikt att de kommer att återhämta sig från detta i motsats till att tänka igenom konsekvenserna av att förlora allt. Men, under de fyra år jag har bott i Kansas, Jag har också hört talas om mellanvästerlänningarnas grus; det kan vara en annan förklaring."
Teamet som Sutley ledde bestod av strukturteknikprofessorerna Remy Lequesne, Jian Li och William Kirkham i KU:s civila, miljö- och byggnadsteknikavdelning; Haiyang Chao vid institutionen för flygteknik och ZhiQiang Chen vid UMKC, tillsammans med flera KU-studenter. Teamet hoppas kunna använda dessa data för att hjälpa till att kodifiera tornadorisker och främja tornadoresistent design.
"Vi observerade skador som berodde på hur många av husen byggdes, ", sade Sutley. "Min specialitet i konstruktionsteknik är träramdesign. Det är det som placerar mig riktigt bra för den här typen av bostadsskadebedömningar. Inom byggnadsteknik, den grundläggande principen är design för en kontinuerlig lastbana. Det innebär att en last på taket förs ner i grunden genom att passera genom väggarna. Alla byggnader är designade med denna gravitationslastbana. Vad vi inte ser i praktiken i bostadshus, speciellt med äldre hus, är vägen för att överföra sido- och upplyftande laster. I Kansas, det är inte juridiskt formulerat i byggreglerna att detta krävs, även om det är mandat eller starkt uppmuntrat och annonserat på platser som Tulsa, Oklahoma, och i Florida. Tornado uppvisar stora lyftkrafter och sidokrafter, så byggnader som saknar ordentliga kopplingar mellan tak och väggar, eller saknar väggbeklädnad, eller bristande förankring resulterar i katastrofala misslyckanden när de utsätts för tornados. Jag såg väggar limmade på betongfundamentet. Du behöver inte vara byggnadsingenjör för att veta att väggar som bara är anslutna till grunden genom ett lim inte kommer att göra mycket när det blåser."
Trots att tornadon inte orsakade några dödsfall, och optimism bland många drabbade av stormen, Sutley sa att undersökning av skador på nära håll fortfarande tar en känslomässig vägtull på teammedlemmarna, och hon noterade hur tufft det kan vara för nödhjälpsarbetare.
"Det är alltid overkligt att vara på marken efter en katastrof - det är ett evigt fruset ögonblick i ditt minne när du står utanför och allt du ser omkring dig är fullständig förstörelse, och speciellt när du förstår de samhälleliga konsekvenserna av det du bevittnar, " sa hon. "Jag sa till mitt team i slutet av dagen att se till att de tar lite tid att reflektera och klara av vad de bevittnat och upplevt hela dagen. För det kan verkligen ladda dina känslor, och speciellt när det är ditt samhälle. Jag hade en personlig upplevelse som till stor del motiverade mig att gå in i katastrofforskning i gymnasieskolan, när en EF4-tornado slet genom mitt hemsamhälle i Tuscaloosa, Alabama. Det var när jag för första gången insåg att vi byggnadsingenjörer inte visste och inte gjorde något åt tromber. Jag var förkrossad och helt förstummad eftersom jag hade tagit skydd hela mitt liv från tornados och en hade precis förstört Tuscaloosa; hur kan detta vara en belastning som vi inte ens tänker på?"
Sutley var själv i Seoul, Korea, när den senaste tornadon blåste genom Lawrence. På frågan om hur det var att lära sig om tromben när man var så långt borta, hon var tvungen att ta ett djupt andetag innan hon svarade.
"Jag fick reda på att det var en tornado på väg när en vän som bor i Kansas City som jag känner från Tuscaloosa sms:ade mig för att ta skydd, " sa hon. "Jag var faktiskt riktigt upprörd och försökte kämpa mot tårarna medan en nära kollega höll en riktigt speciell huvudföreläsning. Jag hade mina iPhone-hörlurar när jag lyssnade på nyhetsrapporter som sa att en mycket stor tornado var på väg till Lawrence. Just då, det var den enda informationen på internet. Jag försökte genast komma i kontakt med min man och många lokala vänner för att se om de var okej. Det tog förmodligen bara sekunder innan jag hörde tillbaka, men det var tillräckligt länge för mig att minnas de hemska känslorna av de okända och potentiella farorna som jag kände och bevittnade redan 2011. Tack och lov, information började svämma över min telefon och internet, och jag lärde mig att min familj, vänner, studenter och kollegor var okej."