NHERI, 지진 시뮬레이터 테스트를 통해 높은 목재 건물의 복원력 조사

주택 건설

영상:NHERI(자연재해 공학 연구 인프라) TallWood 프로젝트를 위한 건설 현장 렌더링 / LEVER Architecture

콜로라도주립대학교(CSU) 엔지니어링 연구진이 주축이 되고 있는 NHERI(Natural Hazards Engineering Research 올 봄 10층짜리 매스팀버 건물 – 지진 시뮬레이터 또는 진동 테이블에서 테스트한 세계에서 가장 높은 실물 크기 건물입니다. 이 연구 프로젝트는 미국 국립과학재단(US National Science Foundation)의 자금 지원을 받습니다.

토목공학과 교수이자 지진 해석 및 탄력성 전문가인 John van de Lindt는 오랜 동료이자 이전 학생인 Shiling Pei와 함께 프로젝트를 진행하고 있습니다.

프로젝트 전반에 걸쳐 van de Lindt와 그의 CSU 학생들은 탄력성 관점에서 건물에 가해진 피해를 평가하고 지진 후 건물이 정상적인 기능으로 돌아가는 데 걸리는 시간을 추정하는 데 도움을 줄 것입니다. 기술적 용어는 "기능 회복"이며 미국의 구조 설계 코드의 미래일 가능성이 높다고 van de Lindt는 말했습니다.

팀은 지진 위험이 높은 지역에 적합한 10층 높이의 매스팀버 암벽 측면 시스템을 설계했습니다. 이 새로운 시스템은 탄력적인 성능을 목표로 합니다. 즉, 건물은 설계 수준의 지진으로 인한 피해를 최소화하고 드물게 발생하는 지진 후에도 신속하게 수리할 수 있습니다.

Pei에 따르면 암벽 시스템은 강철 케이블이나 장력이 큰 막대를 사용하여 땅에 고정된 단단한 나무 벽 패널로 구성됩니다. "측면 힘에 노출되면 나무 벽 패널이 앞뒤로 흔들리게 되어 지진의 영향을 줄이고 지진이 지나가면 강철 막대가 건물을 다시 수직으로 끌어당길 것입니다."라고 그는 말했습니다.

흔들림 시스템에 의해 유발된 이러한 지진 움직임으로 인해 외부 외관, 내부 벽 및 계단과 같이 건물 내부 및 덮고 있는 탄력성이 중요한 비구조적 구성 요소가 큰 영향을 받습니다.

프로젝트 팀은 바닥에서 바닥까지 이어져 있어 층간 상대적인 움직임에 영향을 받는 안전이 중요한 비구조적 구성 요소에 중점을 두었습니다. 건물은 4개의 외부 정면 조립체, 다수의 내부 벽, 10층 계단 타워를 갖추고 있습니다. 외부 덮개는 극한 기온과 기상 상황으로부터 건물을 보호해야 하며, 계단은 거주자가 안전하게 나갈 수 있도록 기능을 유지해야 하며 최초 대응자가 건물의 모든 층에 지속적으로 접근할 수 있어야 합니다.

테스트는 세계 유일의 야외 진동판에서 5월부터 시작될 예정입니다. 캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스의 Englekirk 구조 공학 센터에 위치한 지진 시뮬레이터는 NSF의 자연 재해 공학 연구 인프라의 일부이며 NSF 자금 지원을 통해 최근 6자유도로 업그레이드되어 완전한 3D 지면 운동을 재현할 수 있습니다. 지진 중에 발생합니다. 또한 이제 최대 2,000톤, 즉 400만 파운드 이상의 탑재량을 테스트할 수 있습니다.

테스트에서는 리히터 규모 4에서 8까지의 다양한 지진 규모를 포괄하는 이전 지진 중에 기록된 지진 움직임을 시뮬레이션합니다. 이는 테이블을 최소 1g까지 가속하여 수행되며, 이는 건물 상단을 다음과 같이 가속화할 수 있습니다. 3gs 정도.