Инновационные способы сейсмозащиты зданий

02.07.2017

Строительные материалы с эффектом памяти формы

Достижение пластичности строительных материалов является главной задачей для инженеров, которые работают над созданием сейсмоустойчивых сооружений. Пластичность описывает изменения, происходящие в материале, когда к нему прикладывают определенную силу. Если данная сила будет довольно большой, форма материала может навсегда измениться, что повлияет на его свойство правильно функционировать.

В отличие от классического бетона и стали, сплавы с эффектом памяти, могут принимать на себя нагрузки различного характера и при этом возвращаться к своей первоначальной форме. Эксперименты с подобными сплавами уже ведутся в настоящее время. Одним из них является никель-титан, а также нитинол, который гораздо эластичнее стали (примерно на 30 процентов).

Создание углеволоконной оболочки

Возводить новые сооружения с сейсмозащитой – это очень важно, однако настолько же важно обеспечивать защиту от землетрясений уже построенным зданиям. Здесь изоляция фундамента также может помочь. Однако существует более простое решение – создание так называемой пластиковой оболочки, усиленной углеродным волокном.

Строители просто оборачивают пластиковыми оболочками бетонные опорные колонны и закачивают эпоксидную смолу под давлением между материалом и колонной. Такая процедура может повторяться до восьми раз. Описанный способ помогает укрепить даже те здания, которые были повреждены землетрясениями. Устойчивость зданий при использовании данного метода, увеличивается до 38 процентов.

Применение биоматериалов

Материалы, подобные инновационным сплавам с эффектом памяти, в дальнейшем могут стать еще более совершенными. А вдохновением для создания новых видов материалов может стать удивительный животный мир. К примеру, обычная мидия, чтобы оставаться всегда на своем месте, выделяет липкие волокна – это биссусные нити. Одни из них жесткие, а другие – более эластичные. Когда волны ударяют мидию, это существо не смывается, а держится на месте, поскольку его эластичные нити способны поглощать волну. Ученые определили, что соотношение эластичных и жестких волокон составляет 80:20. Дело за малым – создать подобный материал для использования его в строительстве.

Еще одна идея связана с жизнедеятельностью пауков. Известно, что паутина имеет большую прочность, чем сталь. Однако ученые думают, что этот материал уникален из-за динамической реакции при сильном натяжении. Было выявлено, что во время растяжения некоторых нитей паутины, сначала она не растягивается, затем может растянуться, а после снова перестает растягиваться.

Картонные трубы

Для государств, не имеющих возможности применять дорогостоящие сейсмозащитные технологии, инженеры создали свои разработки. К примеру, в Перу стандартные здания из кирпича были упрочнены за счет использования пластиковой сетки, в Индии применяются усиления из бетона. Даже простой картон может стать отличной защитой, если окружить здание картонными трубами с деревянными палками внутри.