Din Guide Til Jordskjelvresistent Design

hva er jordskjelv resistent design?

Jordskjelvresistent design Er et felt eller en type strukturell design som tar sikte på å designe bygninger for å motstå jordskjelv – og gir strukturelle systemer som ikke vil kollapse i et jordskjelv og derfor redde liv og hjelpepenger.

hvorfor trenger vi jordskjelvresistente bygninger?

i gjennomsnitt skjer 20.000 jordskjelv hvert år rundt om i verden, med et gjennomsnitt på 16 som store katastrofer. I 2019 døde femtifem mennesker på Filippinene under jordskjelv, hvorav over ti rystet landet med en størrelsesorden på over 6,0. I bare ett av dem ble 1200 hjem ødelagt og minst 500 skoler og hjem skadet, samt historiske kirker og til og med sykehus og midlertidige behandlingssentre for de som hadde blitt skadet i det siste skjelvet. Et jordskjelv i oktober skadet 47.476 hjem, og etterlot 277.000 mennesker fordrevet Fra Mars 2020.

Imponerende strukturer og byer kan utjevnes av en enkelt stor jordskjelvhendelse, med mindre vi innlemmer muligheten i vårt design.

Skal alle bygninger være jordskjelvsikre?

La oss få dette ut av veien: jordskjelvsikre bygninger eksisterer ikke. Ennå. Vi kan designe jordskjelvresistente bygninger, men nøyaktig hvor motstandsdyktige de er, kan bare testes av størrelsen på jordskjelvet de tåler.

den eneste ulempen med å bygge og ettermontere alle bygninger for å være jordskjelvresistente er penger. Men det er en ganske stor ulempe, spesielt i de landene som trenger det mest. Jordskjelv rack byer På Pacific Rim, Eller Ring Of Fire, tappe sine penger og ressurser til umiddelbar lindring. Når etterskjelvene er lette og støvet legger seg, er det ikke nok penger igjen for jordskjelvbestandig design. I April 2015 begynte Nepal bare å håndheve en plan for å redusere sårbarheten for jordskjelv da bakken rystet igjen. I en perfekt verden vil alle bygninger-spesielt bygninger langs Brannringen – være jordskjelvresistente, men for mange av Innbyggerne I Stillehavskysten har rett og slett ikke midler til å gjøre det eller har større problemer enn sporadisk jordskjelv.

hvordan kan vi hindre jordskjelv fra å ødelegge bygninger?

mens jordskjelvresistent design blir den nye normen i de fleste jordskjelvutsatte byer som har råd til det, er Det interessant å merke Seg At University Of Brighton forskere jobber med en oppfinnelse kalt ViBa, som, når den er installert under bakken, absorberer 40-80% av de seismiske bølgene rettet mot bygningen den beskytter. Det vil imidlertid ikke bli mye brukt på en stund med tanke på størrelsen, vanskeligheten med å masseprodusere og dermed høyere prislapp. Tilbake til dagens løsninger: design.

hvordan påvirker seismiske bølger bygninger?

ved jordskjelv beveger seismiske bølger seg under jorden i korte, raske intervaller i alle retninger fra kilden til skjelvet. Bygninger er vanligvis laget for å stå vertikale krefter som deres vekt og gravitasjon, men ikke de horisontale kreftene i bakken beveger seg fra side til side. Seismiske bølger vibrerer vegger, gulv, søyler, bjelker og kontaktene som holder bygninger sammen, spesielt de nærmere bakken. Siden bunnen av bygningen beveger seg forskjellig fra toppen, forårsaker bevegelsen ekstrem stress til grunnlaget for bygningen til støtterammen brister og hele strukturen kollapser.

Hvordan kan du lage en bygning jordskjelv bevis?

den mest effektive måten å bygge en jordskjelvresistent bygning på er å motvirke kreftene i et jordskjelv. Du kan gjøre dette ved å forsterke bygningens struktur, beskytte bygningen mot vibrasjoner, «dempe» eller spre den kinetiske energien til et jordskjelv med vibrasjonskontroll eller pendelkraft, eller skape et fleksibelt fundament for bygningen.

for å gjøre en eksisterende bygning jordskjelv bevis, kiwi ingeniør Dr. Bill Robinson designet Bly-Gummi Bærende system (LRBs), som kan bli innlemmet i en bygning design eller montert på en eksisterende, i fare bygning. En LRB er en fleksibel, energiabsorberende støttestruktur som skiller bygningen fra landet den sitter på – slik at grunnlaget ikke blir revet ut av de seismiske bølgene, og det velter ikke over.

Å Lage en eksisterende bygning jordskjelv bevis kalles ettermontering. Seismiske ettermonteringsteknikker varierer fra sted til sted, avhengig av struktur, jord, topografi og avstand til andre feil.

hvilke materialer brukes i jordskjelvsikre bygninger?

som med ikke-jordskjelv bevis bygninger, to av de viktigste materialene som brukes i jordskjelv bevis bygninger er stål og tre. Strukturelt stål kommer i en rekke former som tillater bygninger å bøye uten å bryte. Dette er et eksempel på høy duktilitet-evnen til å gjennomgå store deformasjoner og spenninger (dvs.bøye uten å bryte). Tre er også svært duktilt på grunn av dens styrke-til-vekt-forhold.

Andre materialer inkluderer formminne legeringer, fiberforsterket plastfolie, edderkoppsilke, bambus og 3d-trykte materialer. Fiberforsterket plastfolie er et svært duktilt materiale for å vikle rundt kolonner. Formminne legeringer kan betraktes som hyper-duktile ved at de kan bøyes og gå tilbake til sin opprinnelige form etter at behovet for bøyning er over. Spider silke, bambus og 3D-trykt materiale har en høy styrke-til-vekt-forhold, og så blir betraktet som stand-ins for tre der tre ikke er det mest egnede materialet.

hva er den beste formen for en jordskjelvsikker bygning?

Ifølge University Of British Columbia er kuppelen langt den beste formen for jordskjelvmotstand. På» shake table», en testmetode som brukes til å simulere jordskjelvets effekt på visse bygningsdesign, overgikk kuppelen konvensjonelt strukturerte hus. Det er imidlertid noen advarsler til dette i praktisk bruk: kupler er vanskelig å bygge og tar opp mye plass som er vanskelig å bruke inne i bygningen. For mange bedrifter som bygger sine kontorbygg, er det for eksempel lettere å stole på å bygge med motstandsdyktige materialer,fleksible fundament og dempe energien til en skjelv.

er korte bygninger mer stabile enn høye bygninger?

i et jordskjelv: nei. Korte bygninger har grunnere fundamenter enn høye bygninger, noe som gjør dem lettere å rive ut eller ødelegge. Korte bygninger anses også som stivere enn høye bygninger; det er vanskeligere å innlemme fleksibilitet i designen, noe som betyr at når bakken beveger seg, vil de smuldre i stedet for å svinge. Svaiende bygninger overleve lenger enn smuldrer seg.

Hva er den svakeste delen av en bygning?

hver bygning vil bli designet for å ha forskjellige svake punkter, så det er ingen kutt-og-tørr svakeste del av en bygning. Imidlertid kan teknologier Som Scan and Solve fra University Of Wisconsin-Madison og Florida International University identifisere og forutsi svake flekker i en struktur før den begynner å bryte ned. Alternativt kan bygningsdesignerne produsere en blåkopi med de svake punktene uthevet.

hvilke kjente bygninger er jordskjelvsikre?

Taipei 101

Taipei 101, tidligere Taipei international tower, var den høyeste bygningen i verden fra 2004-2010, til UAE slo den. Det satte rekorder for den raskeste heisen i verden, og den største «grønne bygningen» i verden. Det er fleksibelt og strukturelt motstandsdyktig, med selv glass og gardinvegger designet for å motstå jordskjelv.

Transamerica Pyramid

Selv Om Transamerica Pyramid ikke lenger tilhører Transamerica corporation, er Det fortsatt et testament til deres dristighet i design. Den nest høyeste bygningen På San Francisco skyline, pyramiden har til hensikt å bli der. Dens grunnlag er 52ft dypt og fleksibelt, og overjordiske prefabrikkerte kvartsaggregater dekker bygningens eksteriør, og beskytter hver av gulvene mot sammenbrudd.

Yokohama Landmark Tower

Yokohama Landmark Tower er kjent for sitt 5-stjerners Hotell, observatorium og Sky Garden og sin størrelse som Den nest høyeste bygningen I Japan. Men rart her er fleksibel struktur for å tåle jordskjelv basert off den gamle Japanske fem-lags pagoda design. Rektorer brukes for 40ft bygninger tilbake i det 8. århundre har vist seg verdig behemoths i dagens moderne, dokumentert Av Landemerket Tårnet.

Hva er den mest jordskjelvresistente bygningen?

Den Filippinske Arena. Det er det største kuppede området i verden,med en kapasitet på 55.000. Den ble designet Av Populous, et arkitektfirma I Australia, og er i Stand til å motstå sidelaster på opptil 40% av sin masse. Den har en uavhengig basisdesign, noe som betyr at arenaens strukturelle kropp er skilt fra grunnlaget. Den bruker LRBs å skille disse to funksjonene. Den Filippinske Arena bruker en kombinasjon av form, strukturell absorpsjon av sjokkbølger og et fleksibelt lag mellom den og dens fundament for å motstå de høyeste magnitude jordskjelv i noen annen bygning i verden.