Как най-високият небостъргач в Тайван издържа на земетресения

Смъртоносното земетресение с магнитуд 7,4 по Рихтер, което удари Тайван в сряда и аргументи гибелта на минимум 9 души, нанесе вреди и над 100 здания на острова, съгласно Националната противопожарна организация (NFA). Около половината от тях са били покрай епицентъра в окръг Хуалиен, където четири структури са се срутили отчасти.

В столицата Тайпе, единствено на 80 благи, постройките също се разклатиха мощно по време на най-силното земетресение в Тайван от 25 години. Но в успех на актуалното инженерство, извисяващият се Тайпе 101, в миналото най-високият небостъргач в света, излезе невредим от последното сеизмично събитие на острова.

Кадрите от земетресението наподобява демонстрират, че високата 1667 фута кула леко се люлее, като нейната структурна еластичност оказва помощ да се противодейства на мощното придвижване на земетресението. Това придвижване чудесно показва по какъв начин единствената най-важна отбрана на небостъргача против трусове е самият материал, от който е построен: стоманобетон.

Комбинирайки якостта на напън на бетона с якостта на опън на стоманата, материалът прави постройката задоволително гъвкава, с цел да се люлее, само че и задоволително твърда, с цел да устои на мощните ветрове и тайфуните, които постоянно връхлитат Тайван. (Принципът, че постройките могат да устоят на сеизмични сили, като се движат с тях, а не против тях, стои в основата на обичайна архитектура в податливите на трусове източноазиатски страни от епохи, от японските пагоди до китайските дворци.)

Високо в кулата обаче друга софтуерна иновация оказва помощ за отбраната на 101-етажния небостъргач – голямо устройство, сходно на кълбо, известно като надъхан всеобщ амортисьор.

Гигантска противотежест

Окачена на 92 дебели кабела сред 87-ия и 92-ия етаж, златната стоманена сфера може да се движи на към 5 фута във всяка посока. В резултат на това той работи като махало, което противодейства (или „ заглушава “) клатещите се придвижвания.

„ Това всъщност е доста огромна противотежест “, изясни Стефан Ал, създател на „ Supertall: Как най-високите здания в света прекрояват нашите градове и нашия живот “, в телефонно изявление. „ В случая с Тайпе 101 това са 660 тона. Това наподобява в действителност тежко, само че в случай че го сравните с общото тегло на постройката, това е единствено дребна част.

„ Когато една постройка стартира да се тресе, (настроеният всеобщ амортисьор) ще се движи в противоположната посока. В случая с Тайпе 101 той е окачен... тъй че ще изостава, до момента в който кулата се люлее и ще гълтам кинетичната сила, като се движи в противоположна посока “, сподели Ал, обяснявайки, че хидравличните цилиндри сред топката и постройката преобразуват тази сила в топлота, която по-късно се разпръсква.

Настроените всеобщи амортисьори се употребяват в небостъргачи по целия свят, в това число „ супер кльощавата “ Steinway Tower в Ню Йорк и платновидния Burj al-Arab в Дубай, който има 11 от тях. Устройството извънредно доста защищава от мощното придвижване, породено от „ хармонични трептения “, което може да аргументи структурна щета по време на земетресение, сподели Ал.

„ (Това е), когато постройките стартират да вибрират от личния си резонанс “, сподели той, сравнявайки феномена с камертон. „ Това може да докара до сриване (тъй като сградата) ще стартира да се тресе все по-бързо и по-бързо и по-бързо. “