Рубрика: Архитектура и градежништво
До постабилни згради преку вградени структурни слабости?!
Објавено на 13.06.2024 - 14:00

Дали е на повидок нов градежен тренд инспириран од животинскиот свет? Асоцијацијата на прв поглед се чини претерана, но изградбата на објекти со намерно проектирани структурни слабости може да помогне да се спречи катастрофален колапс во случај на земјотрес – иновација инспирирана од „слабите точки“ во опашката на гуштерот што тој намерно ја отфрла за да се спаси од предатори.

Група истражувачи од ICITECH-UPV во Валенсија ги свртеа на глава сите теории за структурно инженерство со иновативен предлог: да се конструираат згради што се помалку робусни поради зголемување на безбедноста. Концептот ветува дека ќе го револуционизира начинот на кој размислуваме за отпорот и безбедноста на зградите. Но, како ова функционира? Накратко, наместо да се потпира исклучиво на силните врски помеѓу различните компоненти, новиот метод има за цел да ги изолира оштетените делови за да спречи колапс на целата зграда.

Традиционалната стратегија за подобрување на врската помеѓу деловите на зградата има ограничувања. Иако таа можеби е ефикасна при мали почетни дефекти, во случај на пообемна штета може да се зголеми ризикот од прогресивен колапс. Во овој поглед, истражувањето го наведува како пример трагичниот колапс на објектот Чамплејн Тауерс во Мајами, што се случи ноќта помеѓу 23 и 24 јуни 2021 година. Пристапот развиен од Иберискиот институт, опишан во Nature, го решава овој предизвик со создавање згради способни да го ограничат уривањето само на првично погодената област, заштитувајќи го остатокот од структурата. Според истражувачите, ова решение не само што спасува човечки животи, туку и ја намалува економската штета.

a – Поврзување со делумна јачина греда-столб, оптимизирано за изолација на колапсот

б – Делумно уривање на зграда дизајнирана со хиерархиска изолација на колапсот (дизајн H) по губење на аголен столб и два столба на претпоследните рабови. в – тотален колапс кај конвенционалниот дизајн на зградата (дизајн C) при исто почетно сценарио за големо оштетување.

Јадрото на новиот метод се елементите наречени „структурни осигурувачи“. Слично како и електричните осигурувачи, овие елементи би штителе од преоптоварување, овозможувајќи да се изолираат оштетените делови од зградата и да се спречи ширење на штетата.

„Со нашите проектантски решенија, зградата одржува континуитет во нормални услови, но се сегментира кога ширењето на оштетувањето станува неизбежно“, објаснува Нирван Макунд (Nirvan Makoond), еден од авторите на студијата. Овој пристап гарантира дека ќе се избегне тотален колапс на објектот, дури и во случај на сериозни првични оштетувања.

Друга предност е минималното влијание врз трошоците за изградба. Овој метод може да се примени практично на секоја нова зграда со конвенционални материјали, без потреба од значителни инвестиции. Досега, ефикасноста на методот е демонстрирана на целосно изграден објект конструиран со однапред излеани бетони панели. Зградата била подложена на оптоварувања што ја надминуваат јачината на материјалите. Истражувачкиот тим моментално работи на проширување на применливоста на методот и на класични згради направени со лиени бетонски плочи и челик.

Клучни зборови:
a – Поврзување со делумна јачина греда-столб, оптимизирано за изолација на колапсот

a – Поврзување со делумна јачина греда-столб, оптимизирано за изолација на колапсот

б – Делумно уривање на зграда дизајнирана со хиерархиска изолација на колапсот и в – тотален колапс кај конвенционалниот дизајн на зградата

б – Делумно уривање на зграда дизајнирана со хиерархиска изолација на колапсот (дизајн H) по губење на аголен столб и два столба на претпоследните рабови. в – тотален колапс кај конвенционалниот дизајн на зградата (дизајн C) при исто почетно сценарио за големо оштетување.