Взболтать, не перемешивая: самая высокая масса

9 мая 10-этажная башня была намеренно сотрясена силой, равной землетрясению магнитудой 6,7, за которым через несколько минут последовало землетрясение магнитудой 7,7. Спроектированная компанией LEVER Architecture из Портленда, Орегона и Лос-Анджелеса, в сотрудничестве с несколькими университетами и отраслевыми партнерами, конструкция раскачивалась и гремела под сильным напряжением, но затем мгновенно вернулась в исходное вертикальное положение, по-видимому, невредимой. Здание, которое было построено стоимостью от 3 до 4 миллионов долларов специально для проверки и демонстрации сейсмической устойчивости массивной древесины, является центральным элементом проекта TallWood Инфраструктуры инженерных исследований природных опасностей (NHERI). После этих долгожданных симуляций, каждому из которых предшествовал обратный отсчет, напоминающий запуск ракеты, участники аплодировали и обнимали друг друга, празднуя успех.

Испытательная конструкция, на строительство которой ушло около девяти месяцев, будет простоять почти год на «вибрирующем столе» в Центре структурного проектирования Энглекирка Калифорнийского университета в Сан-Диего, где она была возведена. Этот большой симулятор землетрясения — с плитой или плитой размером 25 на 40 футов и толщиной 3 фута, к которой было прикреплено здание болтами, — был модернизирован в 2022 году и теперь имеет шесть осей движения, что позволяет ему воспроизводить весь диапазон возможного трехмерного движения при сейсмическом событии. В башне используются различные типы и области применения массивной древесины, многослойных изделий из древесины, преимуществами которых являются структурная прочность, устойчивость и сейсмостойкость. Это самая высокая полномасштабная конструкция из массивной древесины, когда-либо подвергавшаяся испытаниям такого типа.

Недавние испытания, которые контролировались компьютером и длились чуть меньше минуты каждое (что соответствует фактической продолжительности землетрясений), имитировали два крупных землетрясения прошлого: землетрясение в Нортридже в Калифорнии в 1994 году, за которым последовало еще более сильное землетрясение Чи-Чи в Тайване в 1999 году. Несмотря на краткость каждого воспроизведенного события, этот проект, финансируемый Национальным научным фондом, создавался годами с участием множества различных организаций. Возглавляемый главным исследователем Шилингом Пеем из Колорадской горной школы, он привлек консорциум исследовательских учреждений, в том числе Университет штата Колорадо, Университет штата Орегон, Университет Лихай, Вашингтонский университет, Университет Невады, Рино, Калифорнийский университет Сан-Франциско. Диего и Пей. Кроме того, многие отраслевые партнеры предоставили материалы, строительную продукцию, строительные услуги и/или свой опыт.

Чтобы извлечь как можно больше пользы из каждого смоделированного события, команда дизайнеров интегрировала широкий спектр условий и компонентов здания. Башня высотой 112 футов имеет плиты пола размером 32 на 34 фута, частично выходящие за пределы вибростола, что позволяет исследователям проверить работу консолей. В зависимости от конструктивной роли и уровня внутри здания используются различные типы массивной древесины, в том числе клееный брус (CLT), клееный брус (клееный брус), клееный брус (NLT), клееный брус (DLT) и клееный брус. (LVL) — формируют такие элементы, как плиты перекрытия, стены, колонны и балки.

Хотя ресурсы были доступны только для внешней облицовки трех нижних этажей, каждый квадрант расширяет рамки исследования за счет своего собственного типа системы обшивки и/или окон. В то время как оболочка каркаса воздушного шара не зависит от плит перекрытия, другая обшивка напрямую соединяется с этими горизонтальными плоскостями. Варианты фасада варьируются от системы остекленных навесных стен до двух типов перфорированных окон. «Мы позаботились, например, о ленточных окнах, которые сходятся в углу», — говорит директор LEVER Джонатан Хеппнер, — «потому что это часто является слабым местом при землетрясении».

Среди многих мер, компенсирующих движение, компенсационные швы разделяют определенные материалы, а некоторые ненесущие перегородки имеют отклоняющие головки с направляющими, позволяющие учитывать сейсмические смещения. Аналогичным образом, 10-этажная самонесущая лестница возле ядра здания имеет гибкие соединения на большинстве этажей, что позволяет избежать сноса во время сейсмических явлений.