Как 10

Одним солнечным утром в прошлом месяце на северо-востоке Сан-Диего произошло землетрясение. Через несколько минут произошло еще одно землетрясение, в результате которого раскачалось 10-этажное деревянное здание.

Однако землетрясения были вызваны компьютером, и сотрясение ограничилось платформой площадью 1000 квадратных футов, на которой стояло здание – полноразмерная тестовая модель.

Эта конструкция является самой высокой из когда-либо подвергавшихся моделированию землетрясений на крупнейшем в мире высокопроизводительном «вибрирующем столе», который использует гидравлические приводы, чтобы заставить стальную платформу двигаться на шесть градусов, чтобы имитировать сейсмическую силу. Испытания на вибростоле в Калифорнийском университете в Сан-Диего являются частью проекта TallWood Project, инициативы по проверке сейсмической устойчивости высотных зданий, построенных из массивной древесины.

Массивная древесина, искусственный древесный строительный материал, становится все более популярной как более экологичная альтернатива углеродоемкому бетону и стали.

Макет уже подвергся более чем 100 сейсмическим воздействиям в ходе эксперимента стоимостью 3,7 миллиона долларов и еще подвергнется воздействию до окончания периода испытаний в августе.

«Вы подвергаете здание воздействию такого количества землетрясений, которое оно никогда не испытает, если только оно не просуществует 5000 лет», — говорит Томас Робинсон, основатель Lever Architecture, фирмы из Портленда, штат Орегон, которая помогла спроектировать структуру TallWood.

Недавние изменения в строительных нормах и правилах США разрешают строительство массивных деревянных зданий высотой до 18 этажей. Но до сих пор неизвестно, как такие высотные здания поведут себя в сейсмоопасных районах мира, таких как Калифорния.

В первый день испытаний в мае предвкушение охватывает толпу архитекторов, инженеров и исследователей в касках, которые собираются на безопасном расстоянии от здания, которое стоит на вибростоле, как разобранная ракета, готовая к старту. На здание направлена ​​группа видеокамер, а над головой пролетает дрон.

Первые три этажа здания высотой 112 футов облицованы серебристыми и оранжевыми панелями, обрамляющими стеклянные окна. Остальная часть здания находится под открытым небом, на каждом этаже есть четыре «качающиеся стены», спроектированные так, чтобы минимизировать структурный ущерб от землетрясений. Инженеры также построили внутренние стены и лестницы, способные выдержать сильные тряски, и установили датчики по всему зданию.

Две пятиэтажные металлические «защитные башни» ржавого цвета обрамляют здание с одной стороны, а тросы привязывают его к земле с противоположной стороны, чтобы предотвратить его падение, если конструкция рухнет во время испытаний.

Сегодня утром инженеры запрограммировали вибростол на воспроизведение двух разрушительных землетрясений. Первым из них является землетрясение в Нортридже силой 6,7 балла, которое произошло в Лос-Анджелесе в 1994 году и за 20 секунд нанесло ущерб на сумму более 40 миллиардов долларов в виде обрушений зданий и автострад, в результате чего погибло 60 человек. Более 2400 человек погибли во время второй катастрофы — землетрясения Чи Чи магнитудой 7,7, которое произошло на Тайване в 1999 году и разрушило бетонные и стальные высотные здания.

Громкоговорители транслируют обратный отсчет до первого землетрясения: «Нортридж. Трехмерное движение. Трехмерное движение Нортриджа. Пять, четыре, три, два, один». Здание начинает раскачиваться из стороны в сторону, скрипя и стону в течение минутной симуляции. Разражаются аплодисменты, когда центр управления полетами объявляет: «Нортридж завершен», и здание останавливается.

Через шесть минут начинается новый отсчет. Гораздо более мощная симуляция землетрясения Чи-Чи сотрясает здание из стороны в сторону, взад и вперед. Испытания длятся минуту, что в два раза дольше, чем фактическое землетрясение, в результате которого 100 000 человек остались без крова, и считается самым мощным землетрясением, поразившим Тайвань в 20 веке. Это тип катастрофического землетрясения, которое калифорнийцы называют «Большим».

Через полчаса инспекторы сочли здание безопасным для входа. На третьем этаже Шилинг Пей, главный исследователь проекта TallWood, осматривает стены и пол. «Это именно тот результат, который мы ищем, а именно отсутствие структурных повреждений», — говорит Пей, доцент кафедры гражданского и экологического строительства в Горной школе Колорадо. «Это означает, что здание может быть быстро заселено».