Как се използват ударопоглъщащи устройства в домовете за защита от земетресения

Значимост

Земетресенията могат да предизвикат огромни сили върху сгради. Сеизмичната енергия се проявява като кинетична (движение отстрани) и като деформационна (напрежение). Двете форми могат да доведат до разрушения, защото повечето конструкции са проектирани да издържат само на собственото си тегло, а не на допълнителните сеизмични натоварвания.

Сейсмични демпери

Сейсмичните демпери действат като ударопоглъщачи, предотвратявайки колапса на сградите при сеизмичен стрес. Те абсорбират голяма част от енергията на земетресението, подобно на автомобилните амортисьори. Повечето демпери са хидравлични – съдържат течност, която се компресира в стени и конструкции, като по този начин намалява предаваната енергия или увеличава гъвкавостта на сградата.

Дървени конструкции

В развиващите се региони повечето сгради са с дървени рамки, но инженерите не винаги знаят как да ги проектират за сеизмична устойчивост. Според Terra Daily, дървените конструкции са отговорни за половината от щетите от земетресението в Нортридж (1994) – около 40 млрд. долара. За да се реши проблемът, инженери от Rensselaer Polytechnic Institute разработват проекта NEESWood, който ще инсталира сейсмични демпери в стените на къща с площ 1800 кв. фута, за да абсорбира енергията от типично земетресение.

Система за плъзгащи плочи (SSP)

Сеизмичната плъзгаща плоча (SSP) е ударопоглъщач, създаден от MM Systems Corp. Тя се използва в носещи конструкции като паркинги и стадиони. Системата включва 10‑футови алуминиеви екструзии и центриращо устройство, което позволява на сградата да се огъва и да се движи по време на земетресение. Устройството действа като съединение с топка и пружина, като същевременно осигурява бариера срещу звук, вода и огън.

Магнеторелеев демпер

Според статия в Science Daily, магнеторелеевият (MR) демпер е революционен ударопоглъщач, който може да намали ефекта от земетресение с до 50 %. Състои се от три хоризонтални метални плочи, между които се намира специална флуидна смес, която се превръща в твърдо състояние при електрически заряд. Сензори измерват сеизмичната интензивност и предават данните на компютър, който регулира електрическия ток и така демперът бързо абсорбира вибрациите.

Тези иновативни технологии предоставят нови възможности за проектиране на устойчиви към земетресения сгради и могат значително да намалят икономическите и човешки загуби.