Гидравлические опоры спасут дома от землетрясений

Инженеры из Университета Штутгарта (ФРГ) предложили ставить здания на гидравлические опоры, чтобы защитить их от динамических нагрузок, вызываемых резонансом, землетрясениями или ураганами, сообщает «Компьютерра–Онлайн».

Созданный совместно с компанией Bosch Rexroth образец новой технологии, получившей название SmartShell, представляет собой деревянный купол толщиной менее 4 сантиметров и площадью 100 квадратных метров. В настоящее время он размещен в кампусе вуза. Хотя пока это просто купол, тот же подход, по словам авторов, может применяться к мостам, небоскрёбам, стадионам, аквапаркам и тому подобному.

У SmartShell четыре опоры, из которых лишь одна обычная. Остальные три представляют собой гидроопоры Bosch, подобные применяемым в экскаваторах. Они могут свободно перемещаться (по очереди), обеспечивая своей конструкции некоторую подвижность вокруг основной, неподвижной точки. В дальнейшем исследователи намерены испытать купол на четырёх гидравлических точках опоры без единой жёсткой.

Вес обычного здания весьма велик, но оно весьма уязвимо против динамических нагрузок. Резонанс, землетрясение или ураганы выламывают не приспособленные к колебаниям куски конструкции, после чего она рассыпается. При этом динамические нагрузки обращают вес сооружения против него самого. Например, когда зимнее пучение грунтов приподнимает один угол дома, то чем тяжелее остальные его углы, тем сильнее они будут воздействовать на поднятый участок, в конце концов приводя к возникновению трещин.

Гидравлические опоры SmartShell имеют встроенные контроллеры с несложной программой реакции на динамические нагрузки. Какими бы ни были последние, гидроопоры реагируют, сохраняя положение оболочки перпендикулярным поверхности. Время реакции на любой «катаклизм» минимально и измеряется в миллисекундах, что позволяет эффективно реагировать даже на землетрясение. При этом, согласно расчётам, поверхность пола в самом здании с фундаментом на опорах останется практически неподвижной.

Нечто подобное уже предлагали специалисты из Японии, но их технология предполагала использование воздушной подушки, требующей приличного количества электроэнергии. Для работы системы во время стихийных бедствий необходимы мощные литиевые аккумуляторы, срок службы которых ограничен несколькими годами. Гидроопоры же могут функционировать десятилетиями и почти не требуют энергии.

Одним из серьёзнейших преимуществ SmartShell является малый вес конструкции, что означает меньшую нагрузку на фундамент, который сводится к нескольким бетонным площадками по углам здания. Это серьёзно уменьшает общую стоимость строительства, пишет Gizmag.