Массивная деревянная башня прошла испытание на виброустойчивость для проверки ее сейсмостойкости.

Jul 10, 2023

9 мая десятки людей собрались, чтобы посмотреть, как десятиэтажная башня на северо-востоке Сан-Диего тряслась и раскачивалась под действием последовательных симулированных землетрясений. Здание, представляющее собой экспериментальный макет массивного деревянного высокого здания, было построено на вершине большого высокопроизводительного вибростола на открытом воздухе в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Так называемый стол, к которому прикручено здание, представляет собой стальную сотовую плиту толщиной 3 фута и размером 25 на 40 футов, прикрепленную к гидравлическим приводам. Он движется с шестью степенями свободы, чтобы точно имитировать землетрясения согласно сейсмическим записям. Во время испытаний в тот день он провел моделирование крупных землетрясений 1994 года в Нортридже, штат Калифорния (магнитуда 6,7) и 1999 года в Чи-Чи, Тайвань (магнитуда 7,7). Оба раза, после пугающего небольшого покачивания, здание вернулось к своей первоначальной форме и положению без каких-либо видимых повреждений от тряски.

В ходе испытаний, помимо визуального осмотра, около 750 датчиков фиксировали данные по всему зданию. Испытания стали заметной демонстрацией устойчивости конструкции и важной вехой для проекта Tall Wood — широкого сотрудничества под эгидой Инфраструктуры инженерных исследований природных опасностей Национального научного фонда (NHERI).

Проект NHERI Tall Wood, который исследует сейсмическую устойчивость деревянных высотных построек, возглавляет доктор Шилинг Пей из Горной школы Колорадо и включает в себя исследователей из академических учреждений по всему миру и многих отраслевых партнеров. Среди них – базирующаяся в Портленде компания LEVER Architecture, чья роль архитектора в проекте продолжает активное участие фирмы в массовом деревянном строительстве. Тестовое здание можно рассматривать как модификацию незавершенного проекта LEVER Framework, который получил премию США в области строительства из высоких деревьев в 2015 году. В основе обоих проектов лежит так называемая система качающихся стен: массивные деревянные отвесные стены, закрепленные столбами. натянутые стержни или тросы, идущие по их центрам. Томас Робинсон, соучредитель и директор LEVER, объяснил концепцию на месте: «Типичная отвесная стена закреплена в двух углах основания. На этих стенах к фундаменту прикреплены только тросы. Это позволяет всей стене раскачиваться назад. и вперед, а затем трос тянет его обратно в центр».

Из-за высокого соотношения прочности к весу древесины стратегия строительства здесь заключается не просто в сопротивлении сейсмической силе, а в разработке средств перемещения и рассеивания этой силы через менее массивную структурную систему. Идея состоит в том, что такая система будет иметь минимальный ущерб при землетрясении, быть немедленно заселенной и быстро ремонтируемой. Как выразился Робинсон: «Мы всегда думаем: «Что потенциально может сделать древесина, чего не могут сделать другие материалы?»»

Благодаря стратегии устойчивости к движению, различные типы массивной древесины — поперечно-клееная (CLT), ламинированная шпона (VLT), ламинированная гвоздями/дюбелями (NLT/DLT), плиты из массивной фанеры (MPP), клееная ламинированная древесина (клееный брус) ) — используются по всей башне для максимизации оцениваемых условий. Проект также включает в себя ряд ненесущих систем, предназначенных для перемещения вместе с качающимися стенами, в том числе огнестойкую лестницу, в которой предусмотрены штреки, компенсационные швы и вложенные отклоняющие направляющие на внутренних перегородках, а также уникальные системы навесных стен с расширением. -Соединительные панели висели на нижних уровнях каждого из четырех углов здания.

Башня является самым высоким полномасштабным зданием, которое когда-либо подвергалось испытаниям на вибростоле, и этот факт указывает на масштабы амбиций проекта. Хотя фактические данные и данные, уже полученные в рамках проекта «Высокая древесина», вероятно, повысят осведомленность и внедрение устойчивой массивной древесины, цель команды проекта — систематизировать полученные знания. «Эта работа продолжается», — объяснил Пей. «Мы пытаемся работать с Министерством сельского хозяйства США, Лесной службой и практиками, чтобы попытаться перейти к следующему шагу, чтобы ввести это в наши строительные нормы и правила в следующем цикле обновления. код к 2028 году».