Инженеры модернизируют здания «мягкой конструкции» для устойчивости при землетрясении

Команда инженеров под руководством профессора Джона ванн де Линдта из университета штата Колорадо проводят реконструкцию и тестирование здания с «мягким» первым этажом с тем, чтобы повысить их устойчивость и прочность во время сейсмических движений земли.

Многоэтажные здания, построенные по принципу «soft story» (открытые пространства на уровне первого этажа для гаражей или витрин магазинов), имеют слабую и неустойчивую структуру, которая подвержена землетрясениям. Десятки тысяч таких домов были построены по всей Калифорнии, одном из самых сейсмоопасных районов США, в 20 -30-х годах прошлого столетия, что делает это серьезной проблемой безопасности.

Начиная с июля этого года, команда проводит испытания на специальном вибростенде 4-этажного здания площадью 4087 кв. метров, имеющего первый открытый этаж. Согласно результатам испытаний, проведение некоторой реконструкции здания без его полной или частичной разборки позволяет значительно увеличить устойчивость к землетрясениям: в трех их четырех различных модификаций землетрясений здание устояло без существенных повреждений.

В реконструкции был использован новый строительный материал CLT (cross-laminated timber), который представляет собой многослойную клееную древесину с перекрестным расположением слоев. Первая проверенная модификация здания представляет собой структуру из восьми стен 60-сантиметровой ширины с фанерой на нижней стороне диафрагмы жесткости второго этажа, укрепленной несколькими ремнями и клипсами Simpson Strong-Tie. CLT-листы были поставлены компанией Innovative Timber Solutions-Smartwoods.

Вторая успешно испытанная конструкция первого этажа была выполнена в виде жесткого каркаса из CLT-листов Simpson Strong-Tie в соответствии с рекомендациями FEMA P-807, ну а третья конструкция имеет более сильный стальной каркас с анкерной системой. Теперь инженеры планируют испытывать четвертую конструкцию, которая включает в себя вязкостный демпфер, похожий по действию на автомобильные рессоры.

Все работы ведутся на средства гранта в размере 1,24 млн. долларов США, полученного от Национального научного фонда для исследований. Команда инженеров работает совместно с Ренселлеровским политехническим институтом, Калифорнийским политехническим университетом в Помоне, Университетом Западного Мичигана и Университетом Клемсона. В тестах принимают участие многочисленные партнеры по отрасли, в том числе Simpson Strong-Tie и Лаборатория лесной продукции, а также ряд государственных структур.

Источник