Simulacija jakog potresa na drvenu građevinu. Koliko je drvo doista otporno?

Kada je u pitanju seizmička otpornost, postoji niz mitova koji dovode u pitanje sposobnost drva da se adekvatno ponaša u slučaju potresa. Međutim, njegova duktilnost omogućuje mu plastičnu deformaciju bez lomljenja, upijanje i raspršivanje energije generirane kretanjem i vibracijamA. Nadalje, za razliku od čelika ili betona, drvo je lagani materijal s dobrim omjerom čvrstoće i težine, što mu omogućuje da izdrži seizmičke sile bez dodavanja prekomjernog opterećenja konstrukciji, prenosi Archdaily. Ovo je opsežno provjereno na manjim građevinama diljem svijeta, ali kako se visoka drvena zgrada ponaša u slučaju potresa?

Kako bi otklonio sumnje, projekt Tallwood nedavno je podigao zgradu od 10 katova izrađenu od unakrsno laminiranog drveta (CLT) na Kalifornijskom sveučilištu u San Diegu (UCSD). Struktura je testirana na podnožju za simuliranje potresa te je simuliran potres u Northridgeu iz 1994. u Los Angelesu, magnitude 6,7, i potres Chi-Chi iz 1999. u Tajvanu, magnitude 7,7.

Masovne drvene zgrade, izgrađene sa slojevima drva povezanim zajedno, sve su češće u gradovima diljem svijeta jer se na njih gleda kao na ekološki odgovornu alternativu. To je osobito slučaj u nekoliko jurisdikcija u Sjedinjenim Državama, gdje su ažuriranja Međunarodnog građevinskog kodeksa (IBC) omogućila progresivna povećanja visina tih zgrada. Ažuriranja također daju detaljne smjernice za projektiranje i konstrukciju, kao i zahtjeve za otpornost na požar, nosivost i seizmičku zaštitu.

Kako bi prikupili konkretne podatke i potvrdili metodologiju seizmičkog projektiranja za visoke drvene zgrade, američka Nacionalna zaklada za znanost (NSF) dodijelila je 17 milijuna dolara za nadogradnju najvećeg vanjskog simulatora potresa na svijetu. Simulator precizno reproducira kretanje tla tijekom potresa, obuhvaćajući kretanje u svih šest stupnjeva: uzdužno, bočno, okomito, kotrljanje, nagib i skretanje.

Zgrada Tallwood, koju je dizajnirao LEVER Architecture, a proizveo Timberlab korištenjem doniranih masovnih drvenih proizvoda, doseže visinu od 35 metara. Prema riječima arhitekata, "Dizajn, razvijen kao prototip tipičan za tržište, razlikuje se po svojim stijenama od masivnog drva koje se ljuljaju, što omogućuje konstrukciji da se ljulja i ponovno centrira tijekom potresa, bez oštećenja primarnog konstrukcijskog sustava. Post- zategnute čelične šipke koje se protežu cijelom visinom svakog zida, kao i zamjenjive savitljive ploče u obliku slova U (UFP) na svakoj razini poda, apsorbiraju silu seizmičkog događaja. Koncept nadilazi osnovne zahtjeve sigurnosti života stvaranjem elastičnog i lako popravljivog rješenja, izbjegavajući potrebu za rušenjem zgrade nakon potresa."

Tijekom testiranja, 800 senzora prikupilo je ključne podatke koji će omogućiti razvoj i kalibraciju računalnih modela koji će pomoći inženjerima u projektiranju sličnih zgrada u stvarnom svijetu. Gornja četiri kata sada će biti rastavljena radi daljnjeg testiranja usmjerenog na ponovnu upotrebu materijala.