nhà cao 34 m có thể chịu được 100 trận động đất; bí mật nằm ở đâu?

Theo đó, các chuyên gia tại Cơ sở của Đại học California San Diego (Mỹ) và Dự án TallWood đã tiến hành các thử nghiệm với nhà gỗ cao 34 m. Đặc biệt, nhà kiểm tra sức chịu đựng trước những trận động đất được mô phỏng trên bàn rung lắc, sử dụng bộ truyền động lực để đẩy bệ thép dịch chuyển.

Một dự án đặc biệt có tên là TallWood tìm hiểu xem gỗ khối có thể chịu được địa chấn của các nhà cao tầng. Đây là vật liệu được tạo thành từ một số lớp gỗ được đóng lại với nhau. Theo các chuyên gia, gỗ khối hiện là vật liệu ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn và đóng vai trò như một chất thay thế bền vững hơn cho thép và bê tông, những thứ thải ra nhiều carbon.

Các kỹ sư đã thiết kế đặc biệt cho nhà gỗ cao 10 tầng này. Ba tầng đầu tiên của nhà, ngoài gỗ khối, được bao quanh bởi cửa sổ kính bằng các tấm màu cam và bạc. Các chuyên gia đã tạo ra các bức tường rung lắc ngang để giảm tối đa thiệt hại về cấu trúc khi xảy ra động đất, trong khi phần còn lại của nhà để hở.

Các kỹ sư cũng lắp đặt các cảm biến ở khắp nhà và thiết kế các bức tường bên trong và cầu thang với khả năng chịu được rung lắc mạnh. Trong quá trình kiểm tra, hai tháp bảo vệ 5 tầng bằng kim loại ở một bên và những dây cáp neo nhà xuống đất ở phía đối diện để chống đổ nếu nhà không may bị sập.

Trên thực tế, hơn 100 trận động đất đã xảy ra trong quá trình thử nghiệm trên nhà được làm bằng gỗ khối cao 34 m. Tuy nhiên, trước khi cuộc thử nghiệm kết thúc vào tháng 8, con số này sẽ tăng lên.

Theo ông Thomas Robinson, nhà sáng lập Lever Architecture, một công ty Mỹ tham gia thiết kế dự án TallWood, "Tòa nhà này đang chịu số trận động đất mà thực tế sẽ không bao giờ trải qua, trừ khi nó tồn tại tới 5.000 năm."

Trước đó, vào ngày 9 tháng 5, các chuyên gia đã tạo ra một bản đồ rung lắc để tái tạo mô phỏng của hai thảm động đất vào cuối thế kỷ 20. Trận động đất 6,7 độ richter ở Los Angeles xảy ra vào năm 1994 là trận động đất đầu tiên. Khi các nhà, đường cao tốc và 60 người thiệt mạng do trận động đất kéo dài 20 giây này, nó đã gây ra thiệt hại hơn 40 tỷ USD. Trận động đất 7,7 độ richter ở Đài Loan vào năm 1999 là trận động đất quan trọng thứ hai. Thảm động đất đã phá hơn 2.400 người và phá nhiều nhà cao tầng.

Kết quả là nhà gỗ 10 tầng vẫn đứng vững sau hai trận động đất mạnh. Sau nửa tiếng thử nghiệm về khả năng chịu động đất, các chuyên gia đã bước vào nhà. Ông Shiling Pei, phó giáo sư về kỹ thuật môi trường và dân dụng tại Trường Mot Colorado và là điều tra viên chính của Dự án TallWood, đã tiến hành kiểm tra cả tường và sàn nhà tầng 3.

Theo ông Pei, "Đây chính xác là kết quả mà chúng tôi mong đợi." Không có thiệt hại về cấu trúc. Điều này ngụ ý rằng nhà có thể nhanh chóng được sử dụng trở lại.

Vị chuyên gia này bổ sung rằng sau khi trải qua hai trận động đất, nhà gỗ không bị tổn hại về cấu trúc; thay vào đó, nó chỉ bị nứt trên vách thạch cao. Tuy nhiên, thứ này có thể được sửa chữa rất đơn giản. Ngoài ra, mặc dù bị rung chuyển dữ dội do động đất, những bức tường bên ngoài của nhà 10 tầng vẫn thẳng.

Việc sửa chữa ít và các công trình nhanh chóng có thể hoạt động trở lại sẽ giúp giảm đáng kể thiệt hại về kinh tế và xã hội do trận động đất gây ra.

Theo các chuyên gia, nhà gỗ 10 tầng sẽ được tháo dỡ và tái chế sau khi hoàn thành cuộc thử nghiệm động đất để sử dụng cho các công trình thử nghiệm bổ sung. Bởi vì thực tế đã chứng minh được độ bề chắc của chúng, nhóm nghiên cứu hy vọng rằng kết quả thử nghiệm sẽ giúp thúc đẩy việc xây dựng các nhà gỗ khối cao tầng hơn.

Theo các chuyên gia, ngoài gỗ khối, các bức tường có khả năng dịch chuyển là thành phần quan trọng của thiết kế nhà chịu động đất. Loại tường đặc biệt này sẽ nằm bên trên nền móng và được cố định vị trí bằng thanh thép chạy dọc toàn bộ công trình thay vì xây cố định với nền móng dầm thép, tạo ra lực đỡ từ mặt đất cho bàn rung.

Trong trường hợp này, thanh thép sẽ đóng vai trò giống như dây cao su giữ bức tường tại chỗ và mang lại sự linh hoạt. Do đó, nếu xảy ra động đất, các bức tường sẽ rung lắc hoặc thậm chí nhấc khỏi nền móng nếu chúng xê dịch quá nhiều, trong khi thanh thép ngăn chúng làm như vậy. Thiết kế có thể chịu được nhiều chuyển động để bảo vệ nhà khỏi bị hư hỏng kết cấu sau động đất, dẫn đến sụp đổ hoặc khó sửa chữa.

Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống