そこで、カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)とトールウッド・プロジェクトの専門家は、高さ34メートルの木造建築物で試験を実施しました。具体的には、油圧アクチュエータを使って鋼鉄製の基礎を動かし、振動台上で模擬地震を再現し、建物の耐震性能を検証しました。
TallWoodは、木材を層状に接着して作られたマスティンバー(木材)で作られた高層建築物の耐震性能を試験するユニークなプロジェクトです。専門家によると、マスティンバーは、大量の炭素を排出する鉄鋼やコンクリートに代わる、より持続可能な代替素材としてますます人気が高まっています。
10階建ての木造ビルは昨年5月に耐震試験を受けた。写真:ブルームバーグ
10階建ての木造建築は、エンジニアによって特別に設計されました。マスティンバーに加え、1階から3階まではガラス窓の周囲にオレンジとシルバーのパネルが張られています。一方、建物の残りの部分は開放的で、各階には専門家が設計した水平の制振壁が設置されており、地震発生時の構造的被害を最小限に抑えます。
エンジニアたちは、強い揺れにも耐えられるよう内壁と階段の設計を行い、建物全体にセンサーを設置しました。試験中は、片側に5階建ての金属製監視塔を2つ設置し、反対側にはケーブルで建物を地面に固定することで、万が一倒壊した場合でも建物が倒れるのを防ぎました。
実際、高さ34メートルのマス・ティンバー建築物はすでに100回以上の地震テストを受けているが、テストが終了する8月までにその回数はさらに増える予定だ。
「この建物は、5000年も持たなければ実際には経験しないであろう数々の地震を経験している」と、トールウッド・プロジェクトの設計に携わった米国企業、レバー・アーキテクチャーの創設者トーマス・ロビンソン氏は語った。
10階建て木造ビルの設計図。写真:Woodworkingnetwork
5月9日には、専門家らが振動台をプログラムし、20世紀末の2つの地震災害を再現しました。1つ目は、1994年にロサンゼルスで発生したマグニチュード6.7の地震です。このわずか20秒間の地震で、建物や高速道路が倒壊し、60人が死亡するなど、400億ドル以上の被害が発生しました。2つ目は、1999年に台湾で発生したマグニチュード7.7の地震です。この地震では、多くの高層ビルが倒壊し、2,400人以上が死亡しました。
10階建ての木造建築物は、2度の大地震にも耐えました。専門家たちは30分間の耐震試験の後、建物内に入りました。コロラド州立大学土木環境工学科准教授であり、トールウッド・プロジェクトの主任研究者であるシリン・ペイ氏は、壁と3階の床の両方を試験しました。
「まさに期待通りの結果です。構造的な損傷はありませんでした。つまり、建物はすぐに再び使用できるということです」とペイ氏は語った。
専門家は、2度の地震を経験した後も木造建築物に構造的な損傷は見られなかったものの、石膏ボード壁にひび割れが生じたと付け加えた。しかし、これは非常に簡単に修復できるものだった。さらに、10階建ての建物の外壁は、地震で激しく揺れたにもかかわらず、真っ直ぐな状態を保っていた。
最小限の修理と通常業務への迅速な復帰により、地震による経済的および社会的コストは大幅に削減されます。
10階建ての木造ビルは地震に耐えられるよう特別に設計されている。写真:ABCnews
耐震試験終了後、10階建ての木造建物は解体され、その部材は他の試験構造物の建設に再利用されます。研究チームは、この試験結果が、マスティンバー建築の強度が実証されたことで、より高層なマスティンバー建築の建設を促進することを期待しています。
専門家によると、耐震建築設計の鍵は、マスティンバーに加え、可動壁です。具体的には、振動台を支える地盤支持となる鉄骨梁基礎を恒久的に建設するのではなく、この特殊なタイプの壁を基礎の上に設置し、建物全体に沿って鉄筋を走らせることで固定します。
この場合、鉄筋はゴムバンドのように壁を固定し、柔軟性も提供します。そのため、地震が発生した場合、壁は揺れ、基礎から浮き上がることもありますが、鉄筋が壁の過度の動きを抑制します。この設計は、地震後の構造的な損傷(建物の倒壊や修復困難につながる恐れがあります)から建物を守るために、大きな動きにも耐えられるように設計されています。
(出典:ベトナム女性)
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