Принципы строительства сейсмоустойчивых зданий

Чуть более года назад профессор Университета Колорадо Роджер Билхэм опубликовал свой доклад, в котором говорилось, что при современном росте урбанизации и увеличении населения, к середине XXI века потребуется более миллиарда жилых строений, а человечество столкнется с новым оружием массового уничтожения - таким оружием станет... обыкновенный жилой дом. Объясняя свой парадоксальный вывод, ученый ссылается на то, что власти и архитекторы не уделяли и не будут в будущем уделять должного внимания возведению сейсмоустойчивых зданий, а также укреплению уже имеющихся. Причина банальна - для строительства таких зданий требуются существенно большие затраты. Роджер Билхэм предрекает, что в этом веке должно произойти землетрясение, числом жертв превосходящее гаитянское, в котором пострадало порядка 230 тысяч человек.

После того, как в 2010 году случилась страшная трагедия на Гаити, ученые отметили, что многих жертв можно было бы избежать, если бы на острове уделялось должное внимание строительству сейсмоустойчивых зданий. Профессор Чак ДеМетс из Northwestern University заявил, что свою роль в появлении такого количестве жертв сыграло безответственное строительство. Здания, не рассчитанные на столь мощный удар, складывались как картонные домики, становясь могилами для людей. Случись подобное землетрясение в Калифорнии, жертв было бы на порядок меньше. Вывод профессора подтверждают следующие факты: землетрясение в Армении 1988 года магнитудой 6,9 баллов по шкале Рихтера унесло жизни 25 тысяч человек, а годом спустя, при аналогичном землетрясении в Калифорнии погибли только 63 человека. Эти цифры, как считает Чак ДеМетс, наглядно иллюстрируют огромную роль сейсмоустойчивых зданий в спасении жизней во время землетрясений.

Изначально в Ленинакане (современное название - Гюмри) велось лишь монолитное домостроение. Однако это - многоступенчатая работа. Необходимо было искать новые пути развития технологий строительства. И они были найдены. Специально для Ленинакана были разработаны сборные конструкции, которые выдержали бы землетрясения до 9 баллов. Дома из сборных конструкций возводились в полтора раза быстрее, чем монолитные дома, к тому же они оказались экономичнее, так как себестоимость строительства была на 30% ниже себестоимости монолитных домов. Специалисты компании "Стройтехника" принимали участие в ликвидации последствий землетрясения и строительстве сейсмоустойчивых зданий в Армении.

Стоит заметить, что даже по прошествии более чем 20-и лет со дня землетрясения в Армении технология не потеряла своей актуальности, хотя, без сомнения, появились и новые пути решения проблемы обеспечения сейсмоустойчивости зданий.

Как сообщает портал ScienceNOW, одну из самых революционных идей предлагает группа французско-британских ученых. Они рассчитывают сделать здания... невидимыми для землетрясений. На эту идею ученых навела стелс-технология в авиации, позволяющая самолетам оставаться невидимыми для радаров. Только в данном случае речь идёт о "невидимости" зданий для сейсмических волн. Как известно, эта технология основывается на сочетании использования специального материала и специфической формы поверхности. Вкупе эти свойства делают самолеты невидимыми для радаров, частично отклоняя, а частично - поглощая сигналы. При создании "невидимых" зданий принцип такой же. Ученые рассчитали, каким должен быть "волнорез", состоящий из меди, пластика и других материалов. "Волнорезы", по проекту ученых, должны рассеивать катастрофическую энергию землетрясений. Во время экспериментов на защищённые сооружения направляли волновые возмущения, моделирующие АЧХ сейсмоволн при землетрясении. Устройства в виде колец поглощали и рассеивали волны, практически, не пропуская их внутрь кольца. Не исключено, что именно эта технология ляжет в основу строительства сейсмоустойчивых домов в будущем.

Существуют и другие методы защиты. Один из них - в буквальном смысле, "выращивание" сейсмоустойчивых домов. Как сообщает портал LiveScience, одна из групп ученых пришла к выводу, что некоторые деревья могут расти в условиях аэропонного культивирования, а также воздушного культивирования. Необходимые для роста дерева питательные вещества поступают не с корнями из земли, а разбрызгиваются в воздухе. При этом данные деревья имеют пластичные корни и с помощью металлических рамок им можно придать любую форму. Как только дерево-дом выросло до нужных размеров, его укореняют в земле. Надземная часть корня, соответствующая строго заданной форме, лифгинифицируется, с возрастом становится все прочнее и крупнее. Ее можно использовать как основу под строительство экологически безопасного и сейсмоустойчивого дома. Первый такой дом ученые планируют "сдать" через 10 лет.