Შეძლებს თუ არა წინასწარ მომზადებული სახლი გამძლეობას მაგნიტუდით 8 მიწისძვრას?

Როგორ ამოქმედებს მიწისძვრის კოდები წინასწარ მომზადებული სახლების მდგრადობას

IBC და ASCE 7 მოთხოვნები მაღალი მიწისძვრის რეგიონებისთვის (SDC D–F)

Მიმდინარე სეისმური შენობების კოდები, როგორიცაა IBC და ASCE 7, მიაწოდებენ საკმაოდ მკაცრ სტანდარტებს სეისმურად მოსალოდნელ რეგიონებში აგებული წინასწარ მომზადებული შენობებისთვის. სეისმური დიზაინის კატეგორიებში D–F მოხვედრილ შენობებს უნდა გამოიძლევონ გვერდითი ძალები, რომლებიც 1,5-დან 2-ჯერ აღემატებიან იმ მოთხოვნებს, რომლებიც მოცემულია ნაკლებად საფრთხის შემცველ რეგიონებში. ეს ნიშნავს, რომ საშენობლო ჯგუფებს საჭიროებს კომპონენტებს შორის ყველა შეერთების გაძლიერებას, სტრუქტურის მთლიანობაში ტვირთების უწყვეტი გადაცემის გზების შექმნას და ისეთი მასალების გამოყენებას, რომლებიც შეძლებენ გამოყენების დროს გამოყენების შემდეგ გარეშე გატეხვის გამოყენებას. ASCE 7-22-ის მიხედვით, SDC F ტერიტორიებზე აგებული სტრუქტურების ბაზის გასწვრივი ძალების კოეფიციენტებს უნდა ჰქონდეს 0,5g–დან 1,0g-მდე მნიშვნელობა, რაც ახსნის, რატომ არის ბევრი ინჟინერი ახლა თავისი დიზაინებში სარკის ფართო სისტემებს ან მომენტურ კარკასებს შემავალი ელემენტების სახით. მთავარი მიზანი არის ამ წინასწარ მომზადებული ერთეულების შეძლება შეიწოვონ შოკი კონტროლირებული გამოყენებით, არ არის უცნაური გაფრთხილება. ჩილეში 2010 წელს მომხდარი 8,8 მაგნიტუდის მასიური მიწისძვრის დროს ეს პრაქტიკაში დავინახეთ. განახლებული კოდების მიხედვით აგებული მოდულური შენობები საერთოდ 10 %-ზე ნაკლები ზიანით დარჩნენ, რაც ადასტურებს ამ თანამედროვე მოთხოვნების ეფექტურობას მათი სწორი განხორციელების შემთხვევაში.

Რატომ აღემატებიან თანამედროვე წინასწარ მომზადებული სახლების დიზაინები ხშირად კოდების მინიმალურ მოთხოვნებს

Წამყვანი წარმოებლები რეგულარულად აღემატებიან სეისმური მოთხოვნების საწყის დონეს — არ მხოლოდ შესაბამობის უზრუნველყოფისთვის, არამედ მეტი მექანიკური მედეგობის უზრუნველყოფისთვის, ცხოვრების ციკლის რისკის შემცირებისთვის და ბაზრის პოზიციონირების გაძლიერებისთვის. ამ ტენდენციას სამი ერთმანეთთან დაკავშირებული ფაქტორი განაპირობებს:

• Დაზღვევის სტიმულები : ის პროექტები, რომლებიც აჩვენებენ IBC-ის მინიმალური მოთხოვნების 25%-ით აღმატებას, შეძლებენ პრემიის შემცირებას მაქსიმუმ 30%-ით, როგორც აღნიშნულია FEMA P-2078 (2023) დოკუმენტში.
• Მიწოდების ჯაჭვის მედეგობა : დამატებითი გასწვრადების კედლები და მძლავრი სარემონტო საფუძვლის დამაგრებები მინიმუმამდე ამცირებენ შემდგომი ღონისძიებების შემდეგ აუცილებელ რეტროფიტებს, რაც არ არღვევს საწარმოს წარმოების სისწრაფეს და მიწოდების განრიგს.
• Შედეგებზე დაფუძნებული დიზაინი : საერთაშორისო მოდელირების ტექნოლოგიები საშუალებას აძლევს სიზუსტით განახორციელდეს წონის განაწილების და შეერთების დეტალების გამოყენების გასაუმჯობესებლად — რაც მასალების გამოყენების შემცირებას უზრუნველყოფს და უსაფრთხოების საზღვრებს გაფართოებს. შედეგად, იაპონიაში წინასწარ მომზადებული სახლები ახლა ხშირად აღემატებიან კოდით მოთხოვნილ გადახრის ზღვარს 150%-ით, რაც მნიშვნელოვნად აჩქარებს მნიშვნელოვანი სეისმური ღონისძიებების შემდეგ სახლების ხელახლა დასაკავებლად მომზადებას.

Ძირევანი სტრუქტურული სისტემები, რომლებიც საშუალებას აძლევენ წინასწარ მომზადებული სახლების მოქმედების უზრუნველყოფას M8 დონეზე

Ფოლადი კარკასი, დიაფრაგმის უწყვეტობა და ზედმეტი ტვირთის გადაცემის მიმართულებები

Მაღალი სეისმური წინააღმდეგობის მქონე წინასწარ დამზადებული სახლების შესრულება ეფუძნება სამ ძირევან სისტემას, რომლებიც ერთად მუშაობენ: ფოლადი კარკასი, უწყვეტი დიაფრაგმები და ის დამატებითი ძალის გადაცემის მარშრუტები, რომლებზეც ჩვენ ხშირად ვსმენთ. ფოლადი კარკასები მიიღებენ ამ შენაძენილ მოქნილობას, რომელიც მათ საშუალებას აძლევს საკმაოდ მძლავრი რყევების გადატანას. მათ შეუძლიათ ნამდვილად 3%-ით გადახრა სართულებს შორის უკვე მძლავრი მიწისძვრების დროს დანგრევის გარეშე. შემდეგ გვაქვს ეს უწყვეტი დიაფრაგმები, რომლებიც ძირევანად იკეთებენ სარდაფებსა და სახურავებს დიდ ბრტყელ ზედაპირებად. ეს ზედაპირები გადაანაწილებენ რყევის ძალებს ისე, რომ არც ერთი ადგილი არ იქნება ჭარბად დატვირთული. და არ დავივიწყოთ ის დამატებითი ძალის გადაცემის მარშრუტები. ძირევანად, ისინი ქმნიან სარეზერვო მარშრუტებს ძალების სტრუქტურაში გადასატანად. თუ რამე დაინგრევა ან გადაიხრება, მეზობლე ნაწილები აიღებენ მის მოვალეობას. როდესაც ეს სისტემები ჩვეულებრივი ხის კარკასების წინააღმდეგ იტესტება, მათ მიწისძვრების დროს მოძრაობის ხარჯში დაახლოებით 40%-ით უკეთესი შესრულება აქვთ, მაგრამ ეს მაშინაც კი მოიცავს მაგნიტუდით 8-ის მიწისძვრების მიერ გამოწვეული მოულოდნელი მიმდებარე დაშლის პულსებს. მეტი იმას, რომ ყველაფერი საშენებლო მოედნის ნაცვლად საწარმოებში მზადდება, ხარისხში ცვალება მნიშვნელოვნად კლებულობს. აღარ უნდა იფიქროთ განსხვავებული ჯგუფების ან ამინდის პირობების გამო მშენებლობის დროს გამოწვეული შესრულების შეუთანხმებლობაზე.

Განვითარებული შეერთების დეტალები: ბოლტები, შედუღებები და მომენტს წინააღმდეგობას მომცემი შეერთებები

Კავშირების ინჟინერული დიზაინი მნიშვნელოვნად განსაზღვრავს იმას, თუ რამდენად კარგად გამძლეობენ წინასწარ მომზადებული შენობები მიწისძვრებს. მაღალი სიმტკიცის ბოლტები ბელვილის წრეებთან ერთად ხელს უწყობენ ყველაფერს მჭიდროდ დაკავშირებულად შენარჩუნებას, მიუხედავად იმისა, რომ რამდენჯერმე მიწისძვრები შეიძლება მათ შეუძლებელ მდგომარეობაში მოაქციონ და დაიშალონ. სრულად გასარეცხი ფოლადი კვანძები ამცირებენ ძაბვის გაზრდის შედეგად საერთოდ არ წარმოიქმნება სწრაფად გამომავალი ხარვეზების რისკს. მომენტის წინააღმდეგობის კარკასები (MRF-ები) კვანძებს არ აქვთ სპეციალურად ამ მიზნით შემუშავებული, რომლებშიც ხშირად შედის ნაკლებად მძლავრი ნაკეთობები, რომლებიც მიწისძვრის დროს საკუთარი მოქმედებით მიზნად ისახავენ დაშლის მიღწევას. ამ სპეციალური კვანძები შეძლებენ შეკრული მდგომარეობით მოქმედებას და შეძლებენ შეკრული მდგომარეობით მოქმედებას და არ დაიშლებიან სრულად. გამოცდის პროტოკოლები მოითხოვენ, რომ ამ კავშირებმა გადაარჩინონ 20-ზე მეტი ციკლი დაახლოებით 2,5%-იანი სიმაღლის გადახრით სართულებს შორის. ჩილეში 2010 წელს მომხდარი დიდი მიწისძვრის შედეგების შესწავლა გვაძლევს რეალურ სამყაროში მიღებულ მტკიცებულებასაც. ამ სიმაღლეს მიღწევას შეძლებენ ამ განვითარებული კავშირების ტექნიკით აშენებული შენობები მეზობლად აშენებული ჩვეულებრივი შენობების კვანძების დაშლის რაოდენობის 15%-ს მხოლოდ აჩვენებდნენ. კარგი კავშირების დიზაინი იმ მყარ სტრუქტურებს, რომლებიც სხვა შემთხვევაში იქნებოდნენ მყარი, აქცევს ისეთ სტრუქტურებად, რომლებიც მიწისძვრის ძალებთან ერთად მოძრაობენ, არ ეწინააღმდეგებიან მათ და არ იკორწინებიან წნევის ქვეშ.

Რეალური სამყაროს მონაცემები: რას აჩენენ მე-8 მაგნიტუდის შემდგომი ველის კვლევები წინასწარ მომზადებული სახლების გადარჩენის შესახებ

Შემთხვევების ანალიზი მთლიანად შენარჩუნებული და ჩამოყალებული წინასწარ მომზადებული სახლების ერთეულების შესახებ იაპონიასა და ჩილეში

Რა ხდება ნამდვილ სამყაროში მასშტაბური მიწისძვრების (მაგნიტუდით 8-ზე მეტი) შემდეგ, ეს უფრო მეტად აჩენს იმ ფაქტს, რომ არსებითად როგორ არის შემუშავებული სასახლეების დიზაინი, როდესაც საკითხი ხალხის სიცოცხლეზე დგას. მიიღეთ ჩილეში 2010 წელს მომხდარი დიდი მიწისძვრე (მაგნიტუდით 8,8). საკმარისად გამაგრებული ტვირთის გზებით აშენებული ფოლადი სასახლეების გაფუჭების შედარებითი მაჩვენებელი 18%-ზე ნაკლები იყო. მაგრამ სუსტი დაკავშირების ან დაზიანებული დიაფრაგმების მქონე სასახლეები სამჯერ უფრო ხშირად ჩამოყალდა. იგივე სიტუაცია განხორციელდა იაპონიაში 2011 წელს მომხდარი მასშტაბური ტოჰოკუს მიწისძვრის (მაგნიტუდით 9,0) დროს. მძლავრი შეერთებების მქონე სასახლეები სრულიად ნორმალურად ფუნქციონირებდა, ხოლო სუსტი შეერთებების მქონე სასახლეები ნახევრად ჩამოყალდა. რა განაპირობა ამ განსხვავებას? ამ სტრუქტურების შეძლება მიწისძვრის დროს ენერგიის შეწოვისა და გავრცელების ხარისხი. მოქნილი მასალებით და სტრესს გადასატანად შემუშავებული შეერთებებით აშენებული სასახლეები ამ ორივე კატასტროფაში უფრო კარგად გადარჩა ვიდრე მათი მკვრივი ანალოგები.

Არასტრუქტურული ზიანის შაბლონები და მათი გავლენა საკუთრების აღდგენაზე

Შეძლებლობა აღდგენის მერე კატასტროფების მოხდენის დამოკიდებულია ისევე არასტრუქტურული ელემენტების შესრულებაზე, როგორც იმაზე, თუ შენობები მყარად იდგენენ თუ არა. წინასწარ მომზადებული შენობების მონაცემების შეხედვა მაგნიტუდის 8-ის მიწისძვრების შემდეგ რაღაც საინტერესო აჩვენებს: დაახლოებით 70 პროცენტი სახლების, რომლებიც დროებით უსაფრთხოების გამო არ შეიძლება დასასახლებლად გამოყენება, ფაქტობრივად არ ჰქონდა სერიოზული სტრუქტურული პრობლემები. რა გამოიწვია მათ უსაფრთხოებას? ძირითადად ის, რომ გამყოფი კედლები ადგილიდან გადავიდნენ (დაახლოებით 42 შემთხვევა), კედლებში გამავალი კომუნიკაციების ხაზების დაზიანება (დაახლოებით მესამედში), და საყურადღებო ნივთების სკამებიდან დაცემა (დაახლოებით 25 შემთხვევა). როდესაც მშენებლები მიაწოდებდნენ ამ სპეციალურ მიწისძვრის შეზღუდვებს სადგურების, გამოტანის კანალების, ჭერის საფარების და მთლიანად ჩამოყალიბებული კაბინეტებისთვის, ადამიანები 65% უფრო სწრაფად შეძლეს ხელახლა შესვლა სახლებში, ვიდრე ჩვეულებრივ. ეს სრულიად მისახურებელია. ყველა ამ პატარა სისტემას კედლებს უკან სწორად მიმართვა ხანგრძლივობას შეკლებს მიწისძვრების შემდეგ ზოგჯერ თითქმის ერთი თვით. ამ მიდგომას მინიმალური სამშენებლო ნორმების შესრულების ნაცვლად ჩვეულებრივი შესაბამისი შენობები იქცევა ადამიანებისთვის სახლებად, რომლებშიც ისინი შეძლებენ დასახლებას დღეებში, არ კი კვირებში.