Hvad er soft-story seismisk eftermontering?

Den 17. januar, 1994, et jordskælv på 6,7 ramte Los Angeles-kvarteret Reseda. Northridge Jordskælvet, som det blev kendt, bragt national opmærksomhed til en grundlæggende strukturel fejl, der plager tusinder af bygninger i nogle af Amerikas mest jordskælvs-tilbøjelige byer. Da stemningen raslede i byen, bunden af ​​lejlighedskomplekset Northridge Meadows kollapsede under de to etager over det. Seksten beboere, alle på første sal, døde som følge heraf [kilde:Reich]. Hvorfor faldt komplekset sammen, da så mange andre bygninger blev stående? Fordi Northridge Meadows var en blød historie-bygning.

Bløde historier , så opfordret til at have første historier meget mindre stive end historierne ovenfor, er særligt modtagelige for jordskælvsskader på grund af store, uarmerede åbninger på deres stueetager og i deres typisk trærammekonstruktion. Disse åbninger rummer ofte parkeringspladser, store vinduer og ekspansive lobbyer i beboelses- og detailbygninger. Uden korrekt design, sådanne strukturer er meget mindre i stand til at modstå laterale kræfter - kræfter, der skubber en struktur fra side til side- som jordskælv genererer. Når førstesalen foldes, de øverste etager pandekage ned oven på det, knuse alt nedenunder.

Det er klart et stort problem i befolkningstæt, jordskælvstruede områder som Los Angeles og San Francisco (og, teoretisk set enhver by med høj densitet, jordskælvstungt område med lignende konstruktion), alligevel har disse byer stadig tusinder af blødhistoriske bygninger, der har brug for forbedringer. En undersøgelse foretaget af California Institute of Technology fandt, at af Los Angeles 'anslåede 20, 000 bygninger med blød historie, kun 800 var blevet forbedret [kilde:Jessup]. San Francisco står over for en lignende situation med sine cirka 10, 800 bygninger med blød historie [kilde:Association of Bay Area Governments]. Stadig værre, eksperter forudsiger et større jordskælv i Bay Area i løbet af de næste flere årtier. Hvis der opstår et sådant skælv, 80 procent af San Franciscos bygninger med blød historie ville falde sammen eller blive beskadiget uden reparation som følge heraf [kilde:Selna].

Hvad kan der gøres for at forhindre en sådan katastrofe? Det er her, konstruktionsingeniører som Dr. Scott Adan kommer ind. Grundlægger og forstander for Adan Engineering, han har specialiseret sig i en proces kendt som soft-seismisk eftermontering .

"Sidestivhed og styrke er de vigtigste ingredienser til at gøre bygninger 'jordskælv sikre'. I en blød historie bygning, de laterale komponenter blev enten aldrig overvejet, eller de er bare ikke stærke nok til at modstå de pålagte jordskælvskræfter, "forklarer Adan.

Soft-seismisk eftermontering adresserer disse forsømmelser, tilføjelse af de strukturelle komponenter, der er nødvendige for, at bygninger kan forblive stående efter et jordskælv rammer. Læs videre for at finde ud af, hvordan processen fungerer, og hvordan byer tilskynder bygningsejere til at foretage disse forbedringer.

Beskyt bygninger med blød historie mod jordskælv

De første trin i enhver seismisk eftermontering med blød historie er at analysere strukturen og bestemme den bedste måde at styrke ejendommen på. Strukturteknikere og entreprenører skal veje flere faktorer, når de skal beslutte den bedste måde at gribe et sådant projekt an. De skal ikke kun sikre, at bygningen opfylder de strukturelle standarder, der kræves for eftermonterede bygninger, men de skal også minimere indvirkningen på bygningens funktionalitet. Så let (og potentielt grimt) som det kan være at forstærke bygninger ved at fylde deres parkeringspladser i stueetagen med seler eller vægge over deres billedvinduer, både byzonelove og forsigtige bygningsejere sikrer, at det ikke er en mulighed. I stedet, ingeniører og entreprenører bruger typisk et par forskellige tilgange til at færdiggøre en seismisk eftermontering med blød historie.

"Man kan styrke eksisterende vægge, tilføj nye 'forskydningsvægge' eller tilføj en stålramme i bygningens bløde områder, "siger bygningsingeniør Adan. For at styrke eksisterende vægge, finish som gipsvæg eller stuk erstattes med kraftigere krydsfiner. Forankring af vægge til fundamentet er også en del af processen. Tilføjelse forskydningsvægge - vægge bygget med det ene formål at tilføje sidestabilitet- kan også være meget effektive, forudsat at de ikke forstyrrer strukturens funktion. Hvis de gør, en stålramme kan være den bedste løsning, selvom sådanne rammer kan være dyrere og farligere at installere (takket være brandfaren og skadelige dampe fra svejsning på plads) end andre teknikker.

I stedet for at gøre bygninger jordskælvsikre, eftermontering sigter mod at gøre dem jordskælvsikre, hvilket betyder, at de stadig vil stå, når rysten stopper. Adan er hurtig til at påpege, at selv med disse forbedringer, eftermonterede bygninger vil stadig ikke opfylde de strukturelle standarder for moderne konstruktion.

"I de fleste tilfælde, [International Code Council] Retningslinjer for seismisk eftermontering af eksisterende bygninger kræver, at eftermonteringer med blød historie giver mindst 80 procent styrke af niveauet ovenfor (den sårbare historie), og at den eftermonterede stivhed er cirka 60 procent af den, der kræves til nybyggeri , " han siger.

Vi vil komme ind på, hvor meget eftermontering koster næste.

Hvor meget vil den eftermontering køre mig?

Omkostningerne ved en eftermontering af soft-story varierer meget afhængigt af projektets omfang, men en stor bygning kan koste op til $ 100, 000 til eftermontering i nogle tilfælde [kilde:Selna].

Klart, soft-seismisk eftermontering er ikke billig, men det kan være penge godt brugt. En Caltech-undersøgelse fandt et 7:1 fordel-til-omkostningsforhold for penge brugt på forskydningsvægge og et 4:1 forhold for penge brugt på eftermontering af stålramme [kilde:Association of Bay Area Governments]. Stadig, bygningsejere ønsker ofte ikke at håndtere besværet og omkostningerne ved processen, så byerne anvender en række forskellige tilgange til at opmuntre eller, i nogle tilfælde, endda kræve, at ejerne eftermonterer deres bygninger.

I Berkeley, for eksempel, ejere af blødhistoriske bygninger skal have deres bygninger vurderet for strukturelle svagheder. Om de så vælger at rette op på disse svagheder er op til dem, men hvis en ejer beslutter at afstå fra udgiften, han eller hun skal sende en advarsel, der informerer alle beboere og gæster om, at bygningen sandsynligvis er usikker i tilfælde af et jordskælv. Andre byer tilskynder til eftermontering ved at give afkald på zoneinddelingskrav til parkering og andre bygningsregler, give skatteincitamenter eller forhindre bygningsejere i at udføre andre renoveringer eller forbedringer, indtil de først har eftermonteret deres bygning. Går videre, byer som Fremont opfordrer ganske enkelt ejere af bygninger med blød historie, der blev bygget før 1978, til at eftermontere dem eller få store bøder [kilde:Fællesskabets handlingsplan for seismisk sikkerhed]. Forhåbentlig, politikker som disse, snarere end et andet jordskælv, vil bringe tiltrængt opmærksomhed på spørgsmålet om eftermontering af soft-story.

Fortsæt med at læse for flere jordskælvsforbindelser, der vil rasle dig.

I Californien, den store skala og antallet af soft-story, indrammet i træ, flerfamilie, boligstrukturer dværger den i andre seismisk aktive regioner, siger Adan, bygningsingeniøren. Hvorfor? Efter det store jordskælv og ild i 1906 meget af San Francisco blev genopbygget, hovedsagelig ud af den rigelige forsyning af lokalt tilgængeligt træ. Denne bløde historie-boom har ingen international præcedens, forklarer Adan. Andre områder i Californien fulgte trop i efterkrigstidens befolkning og konstruktionsbomme, perioder, hvor jordskælvsrisikoen ikke var så godt forstået, og byggekoder typisk ikke tog fat på truslen.

Masser mere information

relaterede artikler

• Sådan fungerer smarte strukturer
• Sådan fungerer jordskælvsresistente bygninger
• Vil jordskælv nogensinde være forudsigelige?
• Er det rigtigt, at forskere forudsiger et virkelig stort jordskælv, der vil synke Californien?

Flere store links

• United States Geological Survey - Earthquake Hazards Program
• Association of Bay Area Governments - Program for jordskælv og farer
• California Seismic Safety Commission - Husejerens vejledning til jordskælvsikkerhed

Kilder

• 2006 International Existing Building Code. "Reduktion af farer for jordskælv i eksisterende beboelsesbygninger med træramme med bløde, Svage eller åbne frontvægge. "2006. (17. september, 2011)
• Foreningen af ​​Bay Area -regeringer. "Bygninger med blød historie". 30. august kl. 2011. (19. september, 2011) http://quake.abag.ca.gov/housing/softstory/
• Foreningen af ​​Bay Area -regeringer. "Blød historie Boligbygninger i jordskælv Risikostyring og offentlige politiske muligheder." 14. november kl. 2005. (17. september, 2011) http://quake.abag.ca.gov/wp-content/documents/PR-Soft story.pdf
• Chong, Jia-Rui. "Quake sårbarhed af" soft-story "lejligheder i staten stadig udbredt." Los Angeles Times. 17. januar, 2009. (19. september, 2011) http://articles.latimes.com/2009/jan/17/local/me-quake-building17
• Fællesskabets handlingsplan for seismisk sikkerhed. "Memorandum:Soft-Story-afbødningsprogrammer i andre samfund." 23. oktober kl. 2008. (19. september, 2011) http://www.sfcapss.org/PDFs/SS%20MitigationOtherCommunitiesOct23.pdf
• Itsekson, Alexander. "På fast grund." San Francisco Apartment Association. 2010. (19. september, 2011) http://www.sfaa.org/may2010/1005itsekson.html
• Jessup, Julie. Tokamatsu, Gordon. "Tusinder af soft story -strukturer mangler stadig eftermontering." NBC Los Angeles. 4. februar kl. 2011. (17. september, 2011) http://www.nbclosangeles.com/news/local/Many-Residences-Still-Unprepared-for-Big-Quake-115330879.html
• Rige, Kenneth. "Undersøgelse øger Northridge Quake Death Toll til 72." Los Angeles Times. 20. december kl. 1995. (19. september, 2011) http://articles.latimes.com/1995-12-20/news/mn-16032_1_quake-death-toll
• Selna, Robert. "S.F. 'soft story' -bygninger i fare ved jordskælv." San Francisco Gate. 11. december kl. 2008. (17. september, 2011) http://articles.sfgate.com/2008-12-11/news/17129780_1_loma-prieta-buildings-large-earthquake-scientists