Amin Enderami, doctorant en civil, ingénierie de l'environnement et de l'architecture, inspecte une maison préfabriquée détruite près de Bonner Springs. Crédit :Université du Kansas
Des maisons déchirées, dépendances détruites, arbres déracinés et lignes électriques arrachées des poteaux.
La tornade qui s'est développée dans le sud-ouest du comté de Douglas le 28 mai s'est renforcée en un EF4 avec des vents de pointe de 170 mph alors qu'elle longeait la ville de Lawrence, siège de l'Université du Kansas. Prochain, la tornade couverte de pluie a labouré le nord-est, fait des ravages dans le sud du comté de Leavenworth, notamment dans la communauté de Linwood.
Dans les trois jours, une équipe d'ingénieurs en structure organisée à la KU et financée par le Structural Extreme Events Reconnaissance Network (StEER) de la National Science Foundation a mené une évaluation des dommages en porte-à-porte qui donne un nouvel aperçu de la destructivité de la tornade et pourrait aider à éclairer les futurs codes du bâtiment au Kansas et au-delà.
Leur rapport préliminaire vient d'être publié en ligne.
"Ils m'ont contacté et m'ont demandé si je serais prêt à faire ce qu'ils appellent leur évaluation d'ingénierie structurelle à réponse rapide, " a déclaré Elaine Sutley, professeur adjoint de civil, ingénierie de l'environnement et de l'architecture à la KU. « J'ai dit « oui » parce que je voulais vraiment faire ce travail pour ma communauté. J'ai envoyé un e-mail à la faculté d'ingénierie structurelle de mon département et lui ai demandé :'Es tu intéressé, disponible et disponible, et qu'en est-il de vos élèves ? » Nous avons réuni un groupe de 16, dont un collègue de l'Université du Missouri-Kansas City et un professeur d'ingénierie aérospatiale à la KU, et conçu cette étude. La tornade était mardi soir, et nous sommes sortis vendredi. Nous avons travaillé pendant environ 12 heures et nous nous sommes répartis en sept équipes différentes sur le terrain (quatre équipes de porte-à-porte et trois équipes de drones) et avons effectué 271 évaluations de dommages en porte-à-porte. »
Suley, qui a déjà fait des recherches sur les réponses communautaires à des catastrophes comme l'ouragan Michael, a déclaré que l'étendue des dommages le long du chemin de la tornade dans le nord-est du Kansas était plus facile à définir que les dommages plus étendus des inondations et des ouragans qu'elle avait documentés dans des endroits comme la Caroline du Nord et la Floride.
"Comme d'autres événements éoliens, on a vu des mobil homes exploser, ", a-t-elle déclaré. "C'est assez courant et cela me dévaste que nous ne construisions pas et ne fournissions pas de logements abordables plus sûrs.
"Les missiles de débris sont toujours très intéressants et étranges avec les tornades, " dit-elle. " Par exemple, vous voyez du bois de charpente planté dans le sol et dans les murs. Si nous avons la chance de parler avec un occupant, ils peuvent souvent identifier d'où viennent les débris, y compris de la propriété d'un voisin à des distances raisonnables. Une personne a délogé un haltère de 20 livres dans une autre pièce, autour des murs, ce qui est vraiment intéressant quand on pense à l'aérodynamisme d'un poids à main de 20 livres. Il y avait beaucoup de missiles de débris comme ceux-ci et y compris des voitures renversées et déplacées de manière significative, un matelas enroulé autour d'un arbre. Nous avons observé de nombreuses portes de garage aspirées. J'ai vu les granges ou les garages que les gens avaient sur leurs propriétés - ils ne sont pas construits pour résister à grand-chose - mais en gros, tous ceux le long du chemin de la tornade s'étaient complètement effondrés, ce qui signifie que ces structures se sont ensuite effondrées sur les véhicules des gens et sont souvent devenues des missiles de débris alors que la tornade continuait de passer."
Pour éviter les biais, l'équipe a effectué une évaluation des dommages sur une résidence sur trois dans les quartiers denses, quelle que soit l'ampleur des destructions, et a inspecté chaque structure dans les zones les moins denses le long de la trajectoire de la tornade.
"Tu ne veux pas dire, 'Oh, cela a été endommagé, laissez-moi l'examiner. Celui-là ne l'est pas - laissez-moi l'ignorer, "", a déclaré Sutley. "Nous voulons un échantillonnage non biaisé en grappes, car les grappes vous permettent de voir une représentation fidèle de ce qui s'est passé au lieu de vérifier sur place ou de biaiser les données. Lorsque nous avons approché un échantillon, nous avons d'abord frappé à la porte pour demander la permission d'arpenter et de prendre des photos de l'extérieur de la maison. Personne ne nous a refusé, mais avaient-ils, nous aurions respecté leurs souhaits et sommes passés à la structure suivante. Il y a tellement de mouvement immédiatement après les catastrophes que les gens peuvent vraiment sentir que leur vie privée a été envahie, et nous ne voulons jamais être une source pour cela."
L'équipe a trouvé des personnes en cours de route qui ont fait preuve de résilience face à la perte.
"Les gens étaient étonnamment de bonne humeur, " a déclaré Sutley. " Quand j'ai inspecté des structures endommagées après des inondations et des ouragans, les gens avec qui j'ai parlé sont émotifs et dévastés. Quand je suis allé après l'ouragan Michael, les gens avaient du mal à former des phrases complètes; ils essayaient toujours de comprendre et d'interpréter ce qui leur était arrivé. Entrer trois jours après la tornade est le plus rapide que j'aie jamais vu sur le terrain. Autrefois, cela fait plusieurs semaines plus tard. Je ne sais pas si le composant de synchronisation pourrait être une différence, mais mon instinct me dit que ce n'est pas dans ce cas."
Le chercheur de KU a souligné que l'assurance du propriétaire couvre les dommages causés par le vent d'une tornade mais ne couvre pas les dommages causés par l'eau par les inondations, ce qui est peut-être une autre raison pour laquelle son équipe a rencontré l'optimisme le long de la piste de la tornade du Kansas.
"Je n'ai pas collecté systématiquement d'informations pour savoir si les gens avaient une assurance habitation, " a dit Sutley. " Si un propriétaire a une hypothèque, alors ils sont tenus d'avoir une assurance habitation. Si beaucoup de gens avaient une assurance habitation, alors cela pourrait être une source d'optimisme. Dans ce cas, ils peuvent recentrer leurs pensées avec plus d'assurance qu'ils s'en remettront plutôt que de réfléchir aux implications de tout perdre. Mais, depuis quatre ans que je vis au Kansas, J'ai aussi entendu parler du courage des habitants du Midwest ; ça pourrait être une autre explication."
L'équipe dirigée par Sutley était composée des professeurs d'ingénierie structurelle Remy Lequesne, Jian Li et William Kirkham dans le civil de KU, département d'ingénierie environnementale et architecturale; Haiyang Chao au Département d'ingénierie aérospatiale et ZhiQiang Chen à UMKC, avec plusieurs étudiants de la KU. L'équipe espère utiliser ces données pour aider à codifier les risques de tornade et faire progresser la conception résistante aux tornades.
"Nous avons observé des dommages qui étaient dus à la façon dont beaucoup de maisons ont été construites, " a déclaré Sutley. "Ma spécialité en ingénierie structurelle est la conception de charpentes en bois. C'est ce qui me place vraiment bien pour ce genre d'évaluation des dommages résidentiels. En génie des structures, le principe fondamental est la conception d'un chemin de charge continue. Cela signifie qu'une charge sur le toit est transférée dans la fondation en passant à travers les murs. Tous les bâtiments sont conçus avec ce chemin de charge gravitaire. Ce que l'on ne voit pas en pratique dans les immeubles d'habitation, surtout avec les vieilles maisons, est le chemin pour transférer les charges latérales et de soulèvement. Au Kansas, il n'est pas légalement précisé dans les codes du bâtiment que cela est requis, bien qu'il soit obligatoire ou fortement encouragé et annoncé dans des endroits comme Tulsa, Oklahoma, et en Floride. Les tornades présentent de grandes forces de soulèvement et latérales, donc les bâtiments qui manquent de connexions appropriées entre le toit et les murs, ou manque de revêtement mural, ou le manque d'ancrage entraînent des défaillances catastrophiques lorsqu'ils sont exposés à des tornades. J'ai vu des murs collés à la fondation en béton. Vous n'avez pas besoin d'être un ingénieur en structure pour savoir que les murs uniquement reliés à la fondation par un adhésif ne feront pas grand-chose quand le vent souffle. »
Malgré la tornade qui n'a fait aucun mort, et d'optimisme parmi les nombreuses personnes touchées par la tempête, Sutley a déclaré que l'étude des dommages de près a toujours un impact émotionnel sur les membres de l'équipe, et elle a noté à quel point cela peut être difficile pour les travailleurs des secours d'urgence.
"C'est toujours surréaliste d'être au sol après une catastrophe - c'est un moment à jamais figé dans votre mémoire lorsque vous vous tenez dehors et que tout ce que vous voyez autour de vous est une destruction complète, et surtout quand vous comprenez les implications sociétales de ce dont vous êtes témoin, " a-t-elle dit. " J'ai dit à mon équipe à la fin de la journée de m'assurer qu'ils prennent le temps de réfléchir et de faire face à ce qu'ils ont vu et vécu toute la journée. Parce qu'il peut vraiment charger vos émotions, et surtout quand c'est votre communauté. J'ai eu une expérience personnelle qui m'a largement motivé à me lancer dans la recherche sur les catastrophes à l'école supérieure, quand une tornade EF4 a ravagé le milieu de ma communauté d'origine à Tuscaloosa, Alabama. C'est lorsque j'ai réalisé pour la première fois que nous, les ingénieurs en structure, ne savions pas et ne faisions rien contre les tornades. J'étais dévasté et complètement abasourdi parce que toute ma vie j'avais été à l'abri des tornades et que l'une venait de détruire Tuscaloosa; comment cela pourrait-il être une charge que nous ne considérons même pas ?"
Sutley elle-même était à Séoul, Corée, lorsque la récente tornade a traversé Lawrence. Lorsqu'on lui a demandé ce que c'était que d'apprendre la tornade tout en étant si loin, elle dut prendre une profonde inspiration avant de répondre.
"J'ai appris qu'il y avait une tornade quand un ami vivant à Kansas City que je connais de Tuscaloosa m'a envoyé un SMS pour me mettre à l'abri, " a-t-elle dit. " En fait, j'étais vraiment bouleversée et j'essayais de retenir mes larmes pendant qu'un proche collègue donnait une conférence très spéciale. J'avais mes écouteurs iPhone en écoutant des reportages disant qu'une très grosse tornade se dirigeait vers Lawrence. À l'époque, c'était la seule information disponible sur Internet. J'ai immédiatement essayé de contacter mon mari et de nombreux amis locaux pour voir s'ils allaient bien. Ce n'était probablement que quelques secondes avant que j'entende en retour, mais cela a été assez long pour que je me souvienne des horribles sentiments des dangers inconnus et potentiels que j'ai ressentis et dont j'ai été témoin en 2011. Heureusement, les informations ont commencé à inonder mon téléphone et Internet, et j'ai appris que ma famille, copains, les étudiants et les collègues étaient OK."