Av Emily Newton
når fagfolk designer og bygger bygninger, vurderer de hvordan man reduserer risikoen. Å følge de gjeldende kodene er en måte å gjøre det på. I tillegg til de internasjonale byggeforskriftene som regulerer design, bygging, endring og vedlikehold av nye næringsbygg og boliger, er det seismiske koder. Dette er bestemmelser som sikrer at strukturer tåler jordskjelvstyrker.
Bygninger laget for å tåle jordskjelv kan ikke se bemerkelsesverdig fra utsiden. Imidlertid gjør mange aspekter dem mer motstandsdyktige under disse katastrofer. Her er fem av dem:
1. Et Passende Fundament
Å Skape et fleksibelt fundament for en bygning kan hjelpe den til å bli stående under et jordskjelv. Ett alternativ er å bygge strukturen på toppen av pads som skiller bygningen fra bakken. Deretter beveger padsene seg, men bygningen forblir stille.
en annen lignende mulighet, beskrevet i et forskningspapir fra 2019, er å plassere en solid fundamentplate laget av armert betong og kryssende striper på toppen av en mellomliggende pute av sand.
denne tilnærmingen inkluderte også en grøft rundt fundamentet for ytterligere beskyttelse. Siden denne grunndesignen holdt bygningens base vekk fra jorda, var den mer motstandsdyktig mot seismiske krefter.
2. Seismiske Dempere
Jordskjelvsikre bygninger trenger også funksjoner for å absorbere støt. Folk refererer ofte til dem som seismiske spjeld. Ingeniører jobbet med NASA for å utvikle spjeldsystemer for svingarmer på sine raketter på 1960-tallet. det valgte et gassdrevet sjokkisolasjonssystem først, så til slutt utviklet seg til et fluidics-basert system som fortsatt brukes i dag under romstasjonens lanseringer og for jordskjelvsikringsbygninger.
Seismiske dempere absorberer destruktiv energi, og beskytter bygningen mot å opprettholde den. Generelt, jo større spjeldets diameter, desto mer kraft kan den håndtere. En produsent av disse spjeldene selger produkter for å tåle fra 25 til 1100 tonn og selger tilpassede alternativer også.
En annen tilnærming innebærer å sette et tynt lag av grafen på toppen av en naturgummipute. Forskere mener dette vil være et rimelig spjeldalternativ for kommersielle og boligbygg.
3. En Dreneringsmekanisme
Samlet vann kan skape strukturelle komplikasjoner. Derfor har parkeringshus ofte dobbelt-tee bærende konstruksjoner med en vri som senker et hjørne — en funksjon som kalles vridning. Ingeniører oppnå positiv drenering med 1,5 prosent minimum bakker over diagonalen mot gulvavløp. Drenering er også avgjørende for å hjelpe strukturer tåle jordskjelv.
når katastrofer oppstår på steder med løs, sandholdig jord, kan risting resultere i et fenomen som kalles flytendegjøring. Det gjør bygninger synke eller flytte til den ene siden, og kloakkrør kan stige til overflaten. Når jorda stivner igjen etter et jordskjelv, forblir bygningene i sine sunkne, vippede stillinger.
jordskjelvavløp bidrar imidlertid til å samle vannflukt, og forhindrer flytende flyt. De er prefabrikkerte stykker innpakket i et filtrerende stoff. Hver avløp måler mellom 3 og 8 inches i diameter. En vellykket installasjon krever en grid-stil plassering. Avhengig av størrelsen på området utsatt for kondensering, kan en bygning trenger hundrevis eller tusenvis av avløp.
4. Strukturell Forsterkning
Ingeniører og designere har ulike metoder for å styrke bygningens struktur mot potensielle jordskjelv. Mange av dem omdirigerer seismiske krefter. For eksempel overfører skjærvegger og avstivede rammer sidekrefter fra gulv og tak til fundamentet.
deretter er membraner stive horisontale plan som beveger laterale krefter til vertikale motstandsdyktige deler av bygningen, for eksempel bygningens vegger eller rammer. Det er også bevegelsesbestandige rammer. Disse mulighetene gjør en bygningsrammes ledd stive mens de andre delene beveger seg.
Kortere bygninger har mindre fleksibilitet enn høyere. Dermed innser ingeniører vanligvis at de må gi mer strukturell forsterkning for strukturer som bare er noen få historier høye mot skyskrapere.
5. Materiale Med Tilstrekkelig Duktilitet
Duktilitet beskriver hvor godt et materiale tåler plastisk deformasjon før det svikter. Dermed kan materialer med høy duktilitet absorbere store mengder energi uten å bryte. Konstruksjonsstål er et av de mest duktile materialene, mens murstein og betong er lavduktilitetsmaterialer.
Forskere har også utviklet kreative løsninger som viser hvordan konstruksjonsstål ikke er det eneste jordskjelvsikre materialet som er verdt å vurdere. For eksempel utviklet forskere en fiberforsterket betong med egenskaper som ligner på stål. De kalte materialet miljøvennlig duktil sementbasert kompositt. Eksperimenter viste å påføre et 10 millimeter tykt lag på innvendige vegger beskyttet dem mot skade under en 9, 0-magnitude simulert skjelv.
Prosjekter er også i gang for å bygge jordskjelvresistente boliger i land som mangler ressursene til trygt bygde hus laget av materialer som folk kanskje må importere eller mangler ferdighetene til å bruke riktig — for eksempel betong og murstein. Et ingeniørfirma viste hvordan Folk I Indonesia kunne bygge jordskjelvresistente boliger nesten helt fra bambus. Takene har korrugerte plater laget av resirkulert Tetra Pak, et lett materiale som reflekterer varme.
Gjennomtenkte Beslutninger Kan Redde Liv
Titusenvis av jordskjelv skjer globalt hvert år. Selv om noen forårsaker mindre eller ingen skade, fører andre til kollapsede bygninger, tap av liv og enorme forstyrrelser i lokale økonomier.
listen ovenfor er ikke altomfattende, men den inneholder fem ting som skal komme opp i hver samtale om å hjelpe en bygning motstå jordskjelv. Når arkitekter, bygningsarbeidere og andre fagfolk beskytter en struktur mot seismisk aktivitet fra starten, vil de bidra til sikrere, mer bærekraftige og mer produktive samfunn.
Emily Newton Er Sjefredaktør For Revolutionized Magazine. Hun har over tre års erfaring med å skrive artikler i industrisektoren.