Može li prefabrikirana kuća izdržati potres jačine 8 stupnjeva?

Kako seizmički kodovi utiču na otpornost prefabrikiranih kuća

U skladu s člankom 5. stavkom 1.

Najnoviji seizmički građevinski kodovi kao što su IBC i ASCE 7 postavili su prilično stroge standarde za prefabrikirane zgrade izgrađene u područjima podložnim potresima. Zgrade koje spadaju u seizmičke kategorije od D do F moraju nositi bočne sile od 1,5 do 2 puta više nego što je potrebno u područjima s nižim nivoom rizika. To znači da građevinski timovi moraju ojačati sve veze između komponenti, stvoriti neprekinute puteve za opterećenja u cijeloj strukturi i koristiti materijale koji se mogu savijati bez lomljenja. Prema ASCE 7-22, strukture na lokacijama SDC F moraju ispunjavati koeficijent temeljnog presjeka u rasponu od 0,5 g do 1,0 g, što objašnjava zašto mnogi inženjeri sada uključuju čelične sustave ili okvire momenta u svoje projekte. Cijela poanta je da ove prefabrikovane jedinice apsorbiraju udar kroz kontrolisano savijanje, a ne iznenadni kvar. Vidjeli smo to na praksi tijekom masivnog potresa u Čileu 2010. godine, koji je imao jačinu od 8,8 stupnjeva Richterove skale. Modularne zgrade koje su slijedile ažurirane kodekse završile su s manje od 10% ukupnih oštećenja, što dokazuje koliko su ovi moderni zahtjevi zapravo učinkoviti kada se pravilno provode.

Zašto su moderni dizajnovi prefabrikiranih kuća često veći od minimalnih zahtjeva

Vodeći proizvođači rutinski premašuju osnovne zahtjeve za seizmičkim mjerama - ne samo zbog usklađenosti, nego i radi povećanja otpornosti, smanjenja rizika u životnom ciklusu i jačanja pozicioniranja na tržištu. Tri međusobno povezana faktora pokreću ovaj trend:

• Prihvatne mjere za osiguranje U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.
• Trajnost lanca opskrbe : Određeni zidovi i čvrsta temeljna veza smanjuju naknadne popravke nakon događaja, čuvajući proizvodnu proizvodnju i raspored isporuke.
• Dizajn zasnovan na performansama U skladu s člankom 3. stavkom 1. ovog članka, za potrebe provedbe ovog članka, u skladu s člankom 3. stavkom 1. Kao rezultat toga, prefabrikirane kuće u Japanu sada obično postižu 150% ograničenja za pomicanje propisanog kodom, što podržava brzo ponovno naseljavanje nakon velikih seizmičkih događaja.

Ključni strukturni sustavi koji omogućuju izvedbu prefabrikiranih kuća na M8

Čelični okvir, kontinuitet dijafragme i redundantne putanje opterećenja

Visoka seizmička otpornost u prefabrikiranim kućama ovisi o tri glavna sustava koji rade zajedno: čelični okvir, kontinuirane dijafragme i one redundantne putanje opterećenja o kojima stalno čujemo. Čelični okviri imaju ugrađenu fleksibilnost koja im omogućuje da podnesu prilično ozbiljne potrese. Oni zapravo mogu da plutaju oko 3% između katova bez da se uruše za vrijeme velikih potresa. Zatim postoje te kontinuirane membrane koje u osnovi pretvaraju podove i krovove u velike ravne površine. Ove površine šire sile od drhtavanja tako da nijedna točka ne dobije previše stresa. I nemojmo zaboraviti na one redundantne putove opterećenja. U osnovi, oni stvaraju rezervne rute za snage da putuju kroz strukturu. Ako se nešto pokvari ili popusti, susjedne dijelove preuzimaju posao. Kada se testira u odnosu na običnu drvenu konstrukciju, ovi sustavi imaju 40% bolje performanse kada je u pitanju koliko se kreću tijekom potresa, čak i kada se bave tim gadnim bliskim impulsom od potresa jačine 8 stupnjeva. Osim toga, budući da se sve proizvodi u tvornicama, a ne na licu mjesta, postoji mnogo manje varijacije u kvaliteti. Nema više brige o neskladnoj izradi uzrokovanoj različitim posadom ili vremenskim problemima tijekom izgradnje.

Napredni detalji veza: vijci, zavari i spojevi otporni na momenat

Način na koji su napravljene veze ima presudnu ulogu u tome koliko dobro prefabrikirane zgrade mogu izdržati potrese. Visoko čvrsti vijci u paru s tim Belleville perilicama pomažu držati sve čvrsto povezano čak i nakon višestrukih potresa. Čelični spojevi koji su sve do kraja zavarili smanjuju rizik od iznenadnog nastanka pukotina kada se nagomila stres. "Supravni sustav" za "osnovu" ili "osnovu" "sistemskog sustava" koji ima sljedeće značajke: Ovi posebni zglobovi apsorbiraju udarce tako što se kontrolišu i saviju umjesto da se potpuno slome. Testiranje protokola zahtijeva da ove veze prežive više od dvadeset ciklusa pri približno 2,5% pomicanja između katova. Gledajući što se dogodilo tijekom velikog potresa u Čileu 2010. godine, to nam daje i stvarni dokaz. Zgrade izgrađene ovim naprednim tehnikama povezivanja imale su samo 15% više kvarova spoja u usporedbi s redovitim konstrukcijama u blizini. Dobar dizajn povezivanja pretvara ono što bi inače bilo čvrste strukture u nešto što se zapravo može kretati sa seizmičkim silama umjesto da se bori protiv njih i urušava pod pritiskom.

Pravi dokazi: Što poljske studije nakon M8 otkrivaju o preživljavanju prefabrikiranih kuća

Studije slučaja netaknutih i neuspješnih prefabrikiranih kućnih jedinica u Japanu i Čileu

Pogledajte što se događa na zemlji nakon velikih potresa veličine iznad 8 stupnjeva pokazuju koliko je dizajn zgrade važan kada su životi u opasnosti. Uzmimo primjer velikog potresa u Čileu 2010. (jačina 8,8). U ukupnom broju neuspjeha u čeličnim zgradama napravljenim s odgovarajućim putanjima za utovar bilo je manje od 18%. No zgrade s lošim vezama ili slomljenim dijafragmama srušile su se tri puta češće. Ista priča se dogodila u Japanu tijekom velikog potresa u Tohokuu 2011. (jačina 9,0). Zgrade s jakim spojevima dobro su funkcionirale, dok su one s slabim spojevima djelomično propale. Što je sve to promijenilo? Kako dobro ove strukture mogu apsorbirati i širiti energiju tijekom tresa. Zgrade izgrađene od fleksibilnih materijala i spojeva dizajniranih da se nose s stresom jednostavno su preživjele bolje od svojih čvrstih kolega u obje katastrofe.

U skladu s člankom 3. stavkom 2.

Sposobnost oporavka nakon katastrofe ovisi jednako od toga koliko dobro funkcioniraju ne-strukturni elementi kao i od toga jesu li zgrade čvrste. Pretraživanje podataka iz prefabrikiranih zgrada nakon potresa magnitude 8 pokazuje nešto zanimljivo: oko 70 posto kuća koje su privremeno bile nepokretne zapravo nisu imale ozbiljne strukturalne probleme. Što ih je učinilo nesigurnim? Uglavnom stvari poput razdvojnih zidova koji padaju na svoje mjesto (oko 42 slučaja), oštećenih vodova za komunalne usluge koji prolaze kroz zidove (vidljivo u otprilike trećini), i namještaja koja se ruše s polica (oko 25 slučajeva). Kada su građevinski radnici uključili posebne otporne sustave za cijevi, ventilacijske kanale, stropne mreže, pa čak i ugrađene ormare, ljudi su se mogli vratiti 65% brže nego obično. Ima smisla. Pravilna pažnja na sve te male sustave iza zidova skraćuje vrijeme čekanja nakon potresa za gotovo mjesec dana ponekad. Umjesto da se samo zadovoljavaju minimalni propisi, ovaj pristup pretvara obične zgrade u mjesta koja ljudi mogu ponovno nazvati domom u roku od nekoliko dana, a ne tjedana.