Низ историјата, градевме импресивни градби за тие да се сретнат со силите на природата. Земјотресите се една од најразорните сили на Земјата – сеизмичките бранови низ целата земја можат да уништат згради, да одземаат животи и да чинат огромни суми пари за поправка.
Според Националниот информативен центар за земјотреси, секоја година има просечно 20.000 земјотреси – од кои 16 се со големи катастрофи.
Во текот на изминатите неколку децении, инженерите воведоа нови дизајни и градежни материјали за подобро опремување на зградите за да ги издржат земјотресите. Прочитајте за да дознаете како денес се дизајнирани згради отпорни на земјотрес.
Како земјотресите влијаат врз зградите
Пред да ги разгледаме карактеристиките, важно е да разбереме како земјотресите влијаат врз структурите. Кога ќе се случи земјотрес, тој испраќа удари во целиот свет во кратки брзи интервали во сите различни насоки. Додека зградите генерално се опремени да ракуваат со вертикалните сили од нивната тежина и гравитација, тие не можат да се справат со силите што ги емитуваат земјотресите.
Овој хоризонтален товар вибрира sидови, подови, столбови, греди и приклучоците што ги држат заедно. Разликата во движењето помеѓу дното и горниот дел од зградите врши екстремен стрес, предизвикувајќи прекин на потпорната рамка и уривање на целата конструкција.
• Земјотресите создаваат хоризонтален притисок врз зградите, предизвикувајќи нивно рушење.
• Зградите што се рушат во просек предизвикуваат штета од 2,1 милијарди долари и 10.000 смртни случаи годишно
Како да се направи градежен објект отпорен на земјотреси
Создавање флексибилна основа
• Еден начин да се спротивставиме на копнените сили е да се „подигне“ темелот на зградата над земјата. Основната изолација вклучува изградба на зграда на врвот на флексибилни влошки изработени од челик, гума и олово.
• Кога основата се движи за време на земјотресот, изолаторите вибрираат додека самата структура останува стабилна.
2. Контра сили со придушување
Можеби сте свесни дека автомобилите имаат амортизери. Сепак, можеби не знаете дека инженерите ги користат и за правење згради отпорни на земјотреси. Слично на нивната употреба во автомобилите, амортизерите ја намалуваат големината на ударните бранови и им помагаат на зградите да забават. Ова се постигнува на два начина: уреди за контрола на вибрациите и амортизери за нишало.
Уреди за вибрациона контрола
Наместените амортизери прикачени на греди користат клипови и масло за да го претворат движењето во топлина и да апсорбираат шок.
Моќ на нишалото
Голема тежина и хидраулика се движат спроти движењата на земјотресот за да ја потрошат енергијата.
Оклопни згради од вибрации
Бетонски и пластични прстени се поставени под нив за канализирање на ударите на брановите околу зградата.
Материјали отпорни на земјотрес
Додека амортизерите, нишалките и „наметките со невидливост“ можат да помогнат во распрснување на енергијата до одреден степен, материјалите што се користат во зградата се подеднакво одговорни за нејзината стабилност.
Челик и дрво
За градежен материјал да се спротивстави на вибрациите, тој мора да има висока еластичност – можност да претрпи големи деформации и напнатост. Современите згради често се конструираат со конструктивен челик – компонента на челик што се наоѓа во различни форми што им овозможуваат на зградите да се свиткуваат без да се кршат. Дрвото е исто така изненадувачки еластичен материјал поради неговата висока јачина во однос на неговата лесна структура.
Иновативни материјали
Инженерите развиваат нови градежни материјали со уште поголемо задржување на формата. Иновациите, како легурите на мемориите во форма, имаат можност да издржат тежок напор и да се вратат во нивната оригинална форма, додека пластична фолија засилена со влакна – направена од различни полимери – може да се завитка околу колоните и да обезбеди до 38% поголема јачина и еластичност.
Со текот на годините, инженерите и научниците смислиле техники за да создадат некои ефективни згради отпорни на земјотреси. Бидејќи напредната технологија и материјали се денес, сè уште не е можно зградата целосно да го издржи силниот земјотрес неповреден. Сепак, ако една зграда е во можност да им дозволи на своите станари да избегаат и да го спасат ствојот живот, можеме да сметаме на голем успех.
