Tòa nhà cao 34m chịu được 100 trận động đất, bí mật nằm ở đâu?
Tòa nhà này có thể chịu được 100 trận động đất mô phỏng. Bí quyết bật ra là nhờ thiết kế và chất liệu quen thuộc.
Theo đó, các chuyên gia tại khuôn viên trường Đại học California San Diego (Mỹ) và Dự án TallWood đã tiến hành thử nghiệm với tòa nhà gỗ cao 34 m. Cụ thể, khả năng chống động đất của tòa nhà được mô phỏng trên bàn lắc, sử dụng thiết bị truyền động thủy lực để đẩy bệ thép di chuyển.
TallWood là một dự án đặc biệt nhằm kiểm tra khả năng kháng chấn của các tòa nhà cao tầng làm bằng khối gỗ. Đây là chất liệu gồm nhiều lớp gỗ ghép kín lại với nhau. Trên thực tế, theo các chuyên gia, gỗ khối hiện là vật liệu ngày càng trở nên phổ biến, đóng vai trò là giải pháp thay thế bền vững hơn cho thép và bê tông, là những chất thải ra nhiều carbon.
Tòa nhà gỗ 10 tầng đã trải qua thử nghiệm động đất vào tháng 5 vừa qua. Ảnh:Bloomberg
Tòa nhà gỗ 10 tầng này đã được thiết kế đặc biệt bởi các kỹ sư. Ngoài gỗ nguyên khối, ba tầng đầu tiên của tòa nhà được ốp bằng các tấm màu cam và bạc xung quanh cửa sổ kính. Trong khi đó, phần còn lại của tòa nhà bị bỏ ngỏ và mỗi tầng đều có tường rung ngang do các chuyên gia thiết kế nhằm giảm thiểu thiệt hại về cấu trúc trong trường hợp xảy ra động đất.
Các kỹ sư cũng thiết kế các bức tường bên trong và cầu thang chịu được rung động mạnh, đồng thời lắp đặt các cảm biến khắp tòa nhà. Trong quá trình thử nghiệm, 2 tháp bảo vệ 5 tầng bằng kim loại ở một bên và dây cáp neo tòa nhà xuống đất ở phía đối diện để chống đổ nếu tòa nhà không may bị sập.
Trên thực tế, tòa nhà cao 34 mét làm bằng gỗ khối đã trải qua thử nghiệm với hơn 100 trận động đất. Tuy nhiên, con số này sẽ còn tăng thêm trước khi cuộc thử nghiệm kết thúc vào tháng 8.
Ông Thomas Robinson, người sáng lập Lever Architecture, một công ty Mỹ tham gia thiết kế dự án TallWood, cho biết: “Tòa nhà này đang hứng chịu những trận động đất mà nó sẽ không bao giờ thực sự trải qua, trừ khi nó tồn tại trong 5.000 năm“.
Thử thách động đất với tòa nhà bằng gỗ
Thiết kế tòa nhà gỗ 10 tầng. Ảnh: Mạng chế biến gỗ
Trước đó, ngày 9/5, các chuyên gia đã lập trình bàn lắc mô phỏng hai thảm họa động đất vào cuối thế kỷ 20. Đầu tiên là trận động đất 6,7 độ richter xảy ra ở Los Angeles. vào năm 1994. Trận động đất kéo dài 20 giây này đã gây ra thiệt hại hơn 40 tỷ USD khi các tòa nhà và đường cao tốc bị sập và 60 người thiệt mạng. Thứ hai là trận động đất mạnh 7,7 độ richter xảy ra ở Đài Loan (Trung Quốc) năm 1999. Thảm họa động đất đã phá hủy nhiều tòa nhà cao tầng và khiến hơn 2.400 người thiệt mạng.
Nhờ đó, tòa nhà gỗ 10 tầng vẫn đứng vững sau hai trận động đất lớn. Các chuyên gia bước vào tòa nhà sau nửa giờ thử nghiệm khả năng chịu động đất. Shiling Pei, phó giáo sư về kỹ thuật dân dụng và môi trường tại Trường Mot của Colorado và là điều tra viên chính của Dự án TallWood, đã kiểm tra cả tường và sàn của tầng ba.
Anh Pei chia sẻ: “Đây chính xác là kết quả mà chúng tôi mong đợi. Không có thiệt hại cấu trúc. Điều này có nghĩa là tòa nhà có thể nhanh chóng được đưa trở lại sử dụng“.
Chuyên gia này cho biết thêm, Trải qua 2 trận động đất, tòa nhà gỗ không bị hư hại về kết cấu, thay vào đó chỉ là những vết nứt trên vách thạch cao. Tuy nhiên, đây là điều có thể khắc phục rất dễ dàng. Ngoài ra, các bức tường bên ngoài của tòa nhà 10 tầng vẫn thẳng dù bị rung chuyển dữ dội bởi trận động đất.
Những sửa chữa nhỏ và nhanh chóng đưa các công trình trở lại hoạt động sẽ giúp giảm thiệt hại về kinh tế và xã hội do động đất gây ra.
Tòa nhà gỗ 10 tầng được thiết kế đặc biệt để chống chịu động đất. Ảnh: ABCnews
Các chuyên gia cho biết, sau khi hoàn thành thử nghiệm động đất, tòa nhà gỗ 10 tầng sẽ được tháo dỡ và tái chế các bộ phận để phục vụ cho việc xây dựng các tòa nhà thử nghiệm khác. Nhóm hy vọng rằng, kết quả thử nghiệm sẽ giúp thúc đẩy việc xây dựng các tòa nhà gỗ khối cao tầng, bởi thực tế đã chứng minh sự vững mạnh của họ.
Theo các chuyên gia, ngoài gỗ cứng, chìa khóa để thiết kế tòa nhà chống động đất là bức tường có khả năng di chuyển. Cụ thể, thay vì xây dựng cố định bằng móng dầm thép tạo lực đỡ từ mặt đất cho bàn rung, loại tường đặc biệt này sẽ được bố trí phía trên móng và cố định tại chỗ bằng một thanh thép chạy dọc toàn bộ tòa nhà. .
Trong trường hợp này, thanh thép sẽ hoạt động giống như một dải cao su giữ bức tường cố định và mang lại sự linh hoạt. Do đó, nếu động đất xảy ra, các bức tường sẽ rung chuyển, thậm chí nhấc khỏi móng trong khi thanh thép ngăn không cho chúng di chuyển quá nhiều. Thiết kế có thể chịu được nhiều chuyển động để bảo vệ tòa nhà khỏi bị hư hại về cấu trúc sau các trận động đất khiến cấu trúc bị sụp đổ hoặc khó sửa chữa.
