Самый высокий полный

Этой весной 10-этажное здание из поперечно-клееной древесины будет испытано на одном из двух крупнейших в мире симуляторов землетрясений в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Это здание, известное как проект Таллвуд, является самым высоким полномасштабным зданием, когда-либо построенным и испытанным на симуляторе землетрясения или вибростоле.

Испытания планируют начать в конце апреля. Вибростол будет моделировать движения землетрясений, зарегистрированные во время предыдущих землетрясений, охватывающих диапазон магнитуд землетрясений по шкале Рихтера, от 4 до 8 баллов, включая различные варианты землетрясения в Нортридже силой 6,7 балла, которое произошло в Лос-Анджелесе в 1994 году. Это будет сделано путем ускорения стола как минимум до 1g, что может ускорить верхнюю часть здания до 3g. Для справки: в среднем современные американские горки обеспечивают пиковое ускорение 4g.

Вибростол может нести и встряхивать конструкции весом до 2000 тонн, или 4,5 миллиона фунтов, что примерно равно весу 1300 седанов. Это делает его симулятором землетрясения, способным нести самую большую полезную нагрузку в мире. Это также единственная в мире таблица масштабных землетрясений, расположенная на открытом воздухе.

Стол был недавно модернизирован благодаря финансированию NSF в размере 17 миллионов долларов, и теперь он способен воспроизводить полные трехмерные движения грунта, которые происходят во время землетрясений, когда земля движется со всеми шестью степенями свободы — продольной, поперечной, вертикальной, креновой, наклонной и вертикальной. рыскание. Он является частью сети инфраструктуры инженерных исследований природных опасностей NSF, или NHERI — восемь экспериментальных объектов поддерживают инновационные исследования по смягчению ущерба, причиняемого такими опасностями, как землетрясения, цунами, оползни, ураганы, штормовые нагоны и наводнения.

«Сочетание самой большой в мире грузоподъемности, установки на открытом воздухе и недавно добавленной возможности встряхивания с шестью степенями свободы делает вибростол Калифорнийского университета в Сан-Диего мощным и уникальным объектом», — сказал Джоэл Конте, главный исследователь NSF профинансировал модернизацию вибростола NHERI Калифорнийского университета в Сан-Диего, а также проекты по эксплуатации и техническому обслуживанию, а также профессора кафедры структурного проектирования Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Это единственное место, где могут проводиться испытания в Талвуде».

Здание Таллвуд было построено в натуральную величину, а это означает, что оно действительно имеет 10 этажей и достигает высоты 116 футов, или около 35,5 метров, что составляет примерно одну пятую высоты Национального памятника в Вашингтоне, округ Колумбия.

Серия испытаний финансируется Национальным научным фондом, а также центром Калифорнийского университета в Сан-Диего, расположенным в Центре структурного проектирования Энглекирка.

Здания из массивной древесины — слоев древесины, склеенных вместе, — набирают популярность как более экологичная и быстрая альтернатива бетонным и стальным конструкциям. Поскольку недавно были обновлены новые строительные нормы и правила, позволяющие строить больше высотных деревянных зданий в Соединенных Штатах, многие задаются вопросом, как такие здания выдержат землетрясения.

«Массовая древесина является частью огромной тенденции в архитектуре и строительстве, но сейсмические характеристики высотных зданий, построенных с использованием этих новых систем, не так хорошо изучены, как другие существующие строительные системы», — сказал Шилинг Пей, главный исследователь и доцент кафедры гражданского строительства. и экологическая инженерия в Горной школе Колорадо.

Команда Пея, в которую входят как исследователи, так и практики, спроектировала 10-этажную систему боковых стен из массивной древесины, подходящую для регионов с высокой сейсмической опасностью. Эта новая система нацелена на отказоустойчивость, что означает, что здание будет иметь минимальный ущерб от землетрясений проектного уровня и будет быстро ремонтироваться после редких землетрясений.

«Система качающейся стены в основном состоит из стеновой панели из цельного дерева, прикрепленной к земле с помощью стальных тросов или стержней с большой силой натяжения в них», — сказал Пей. «Под воздействием боковых сил деревянные стеновые панели будут раскачиваться взад и вперед, что снижает воздействие землетрясения, а затем стальные стержни потянут здание обратно в вертикальное положение, как только землетрясение пройдет».