Испанские ученые разработали технологию проектирования зданий, которая позволяет локализовать обрушение и не задеть наиболее важные конструкции. Метод аналогичен защите электрической системы от перегрузок с помощью подключения разных компонентов сети. Новая технология не требует особых материалов и уже успешно опробована на зданиях из сборного железобетона. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Современные методы проектирования зданий основаны на улучшении связи между компонентами конструкций. В случае выхода из строя компонентов связь позволяет распределить нагрузку на остальную часть системы. Эта технология эффективна при небольших обрушениях, однако она не выдерживает более крупные катастрофы. Некачественная связь между конструкциями привела к обрушению здания Champlain Towers South в США в 2021 году и офисного центра в Иране в 2022 году.
Испанские ученые разработали новый метод, позволяющий предотвратить крупные обрушения. Он основан на принципе «структурного предохранителя»: во время обрушения исследователи гарантируют, что определенные элементы выйдут из строя. Однако наиболее важные компоненты останутся нетронутыми. Поврежденные части здания будут изолированы и это предотвратит распространение серьезных повреждений по всей конструкции.
«Новая технология аналогична защите электрической системы от перегрузок путем подключения разных компонентов сети с помощью электрических предохранителей. Здание сохраняет структурную целостность при нормальных условиях эксплуатации и сегментируется, если распространение разрушения неизбежно. Это уменьшает степень повреждений и предотвращает полное обрушение», — рассказал Нирван Макунд, соавтор исследования из Технического университета Валенсии, Испания.
По словам ученых, внедрение метода не повысит стоимость конструкции — в нем используются привычные строительные материалы. На нынешнем этапе разработки новый подход к проектированию может применяться к любому новому зданию. Эффективность технологии была проверена на полномасштабном здании, изготовленном из сборного железобетона, и сегодня ученые работают над методологией проектирования зданий из монолитного бетона и стали.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
