Smrtonosni zemljotres jačine 7,4 stepena po Rihterovoj skali koji je u srijedu pogodio Tajvan i u kojem je poginulo najmanje 9 ljudi, oštetio je i više od 100 zgrada širom ostrva, prema Nacionalnoj vatrogasnoj agenciji (NFA). Otprilike polovina njih bila je u blizini epicentra u okrugu Hualien, gdje su se četiri strukture djelomično srušile, piše CNN.
U glavnom gradu Tajpeju, udaljenom samo 80 milja, zgrade su se takođe snažno tresle tokom najjačeg zemljotresa na Tajvanu u poslednjih 25 godina. Ali u trijumfu modernog inženjeringa, Taipei 101, nekada najviši neboder na svijetu, izašao je iz posljednjeg seizmičkog događaja na ostrvu neoštećen.
Čini se da snimci potresa pokazuju da se toranj visok 1.667 stopa lagano njiše, a njegova strukturalna fleksibilnost pomaže da se suprotstavi snažnom kretanju potresa. Ovaj pokret savršeno je pokazao kako je najvažnija odbrana nebodera od potresa upravo materijal od kojeg je izgrađen: armirani beton.
Kombinujući čvrstoću betona na pritisak i vlačnu čvrstoću čelika, materijal čini zgradu dovoljno fleksibilnom da se ljulja, a opet dovoljno krutom da odoli jakim vjetrovima i tajfunima koji često pogađaju Tajvan. (Princip da zgrade mogu podnijeti seizmičke sile pomicanjems njima, a ne protiv njih, vijekovima je podupirao tradicionalnu arhitekturu u zemljama istočne Azije sklonim potresima, od japanskih pagoda do kineskih palata.)
Visoko unutar tornja, međutim, još jedna tehnološka inovacija pomaže u zaštiti nebodera od 101 sprat - ogromnog uređaja nalik kugli poznatog kao podešeni prigušivač mase.
Sferni uređaj od 660 tona koji se zove podešeni prigušivač mase ljulja se poput ogromnog klatna na gornjim spratovima nebodera.
Ogromna protivtega
Ovješena na 92 debela kabla između 87. i 92. sprata, zlatna čelična sfera može se kretati oko 5 stopa u bilo kom smjeru. Kao rezultat toga, djeluje poput klatna koje suprotstavlja (ili „prigušuje“) pokrete koji se njišu.
„To je u suštini veoma velika protivteža“, objasnio je Stefan Al, autor knjige „ Supervisok: Kako najviše zgrade na svetu preoblikuju naše gradove i naše živote “, u telefonskom intervjuu. “U slučaju Taipei 101, to je 660 tona. To izgleda stvarno teško, ali ako ga uporedite sa ukupnom težinom zgrade, to je samo djelić.
“Kada zgrada počne da se trese, (podešeni prigušivač mase) će se kretati u suprotnom smjeru. U slučaju Taipei 101, on je suspendovan… pa će zaostajati dok se toranj njiše i apsorbovat će kinetičku energiju krećući se u suprotnom smeru“, rekao je Al, objašnjavajući da hidraulični cilindri između lopte i zgrade pretvaraju ovu energiju u toplote, koja se zatim raspršuje.
Podešeni prigušivači mase koriste se u neboderima širom svijeta, uključujući "super mršavi" Steinway Tower u New Yorku i Dubai Burj al-Arab u obliku jedra, koji ih ima 11. Uređaj ključno štiti od nasilnog kretanja uzrokovanog "harmoničnim vibracijama", koje mogu uzrokovati kvar konstrukcije tokom zemljotresa, rekao je Al.
„Tako je kada zgrade počnu da vibriraju svojom sopstvenom rezonancom“, rekao je, upoređujući fenomen sa viljuškom za podešavanje. "Ovo može dovesti do urušavanja, (pošto će zgrada) početi da se trese sve brže i brže i brže."
Podešeni prigušivači mase, koji su takođe poznati kao harmonijski apsorberi, "podešeni" su da rezonuju na istoj frekvenciji kao i zgrada - ali sa talasnim dužinama koje počinju ranije ili kasnije, pomažući da se rasprši potencijalno katastrofalna energija.
Stabilnost koju pružaju takođe može smanjiti neugodan - ili čak mučni - efekat koji ljuljanje može imati na stanare zgrade pri jakom vjetru.
Strukturna podrška
Dizajnirana od strane tajvanske firme CY Lee & Partners, Taipei 101 je bila najviša zgrada na svijetu od 2004. do 2007. godine, kada ju je nadmašio Burj Khalifa u Dubaiju. Osmatračnica koja gleda na svoj revolucionarni podešeni prigušivač mase sada je popularna atrakcija za posjetitelje, posebno kada se kreće za vrijeme jakih vjetrova.
Divovska sfera, međutim, nije jedina karakteristika dizajna koja pomaže u stabilizaciji tornja, koji stoji blizu glavne linije rasjeda.
Kao prvo, neboder se nalazi na izuzetno dubokim temeljima - naime 380 armiranobetonskih i čeličnih šipova izbušenih u stijenu ispod. Iznad njih, jezgro zgrade je povezano sa nizom "mega-stubova", lociranih oko njenog perimetra, preko ogromnih čeličnih nosača.
Neboder je u skladu sa strogim antiseizmičkim građevinskim propisima koji su strogi koliko se može očekivati na ostrvu koje se nalazi duž "pacifičkog vatrenog prstena", koji se proteže oko ivice Tihog okeana i uzrokuje ogromnu seizmičku i vulkansku aktivnost od Indonezija u Čile.
No, dok je dizajn također prošao opsežno digitalno modeliranje i testiranje „stola potresa“ (u kojem se modeli u mjerilu testiraju na uređaju koji replicira kretanje potresa), ostaje kako bi zgrada poput Taipei 101 reagirala na jači ili bliži seizmički događaj. , donekle, teorijski.
“Iako imamo kompjuterske simulacije, još uvijek postoji nešto o fizičkom što ne možemo dobiti od digitalnih simulacija,” rekao je Al, dodajući: “Uprkos našem tehnološkom napretku, još uvijek testiramo (dizajne) u aerotunelima i tresač stolovima.
