Forskere ser for at se, hvordan forhøjede boliger i Florida stod op til orkanen Michael

Det er almindeligt i amerikanske kystområder og flodsletter at hæve boliger for at holde boligområder tørre, hvis vandet stiger. Imidlertid, mobil- og træhuse, der står et par meter fra jorden, kunne være meget mere modtagelige for vinde, der udøver kraft nedenunder og øger belastningen på vægge og lofter - en mulighed, der er blevet undersøgt lidt, indtil nu.

I dag, en forsker fra University of Kansas undersøger forhøjede beboelsesejendomme i kølvandet på orkanen Michaels indflydelse af panahåndtaget i Florida, hvor registrerede vindhastigheder nåede og oversteg designvindmængder langs kysten.

Elaina Sutley, adjunkt i civil, miljø- og arkitekturteknik på KU, udfører arbejdet med en ny $ 45, 000 RAPID-bevilling fra National Science Foundation.

"Orkanen Michael landede den 10. oktober, med vindhastigheder inden for få miles i timen i en kategori 5, og påvirkede Florida panhandle, " sagde hun. "Dette var den mest kraftfulde orkan, der har påvirket den del af Florida nogensinde, og en af ​​de mest kraftfulde i historien - Andrew var den nærmeste sammenligning i 1992. Med RAPID-bevillingen, vi foreslog at indsamle data om to emner. Den første var forhøjet træhus og den anden var forhøjede fremstillede boliger - mere almindeligt kendt som 'mobilhomes'. "

Sutley sagde, at forhøjede beboelsesbygninger er styret af et patchwork af bygningsregler, inklusive ASCE 7, American Society of Civil Engineers 'minimum designbelastninger for bygninger.

"For forhøjede trækonstruktioner, i ASCE 7 er der intet at tage højde for, at de er forhøjede frem for at have fire vægge på jorden, med luft, der strømmer nedenunder, der kan ændre trykket på vægge og tage, "sagde hun." Så, vi kiggede specifikt på vindtryk på den udsatte underside af gulve og alt, hvad der kunne påvirke trykket på vægoverflader. Vi ville også se, om der er træthedsfejl i komponenter på mobilhomes. Mange mobilhomes er designet til 1980'ernes vindbelastninger, så der har været 40 års opdateringer, der mangler designstandarder. Vi ville se, hvordan de klarer sig og lave nogle kvalitative og kvantitative vurderinger. Vi tror, ​​at nogle komponenter først kan mislykkes i træthed, hvilket fører til katastrofalt svigt i systemet. "

Baseret på igangværende eksperimentelt arbejde, Sutley og hendes team identificerede vindskader kunne være større end permanent fast hus forhøjet mellem 3 og 7 fod sammenlignet med boliger forhøjet mindre end 3 og større end 7 fod. For at foretage en vurdering, kun få dage efter at vinden holdt op med at blæse, KU-forskeren og hendes team ankom til Floridas panhandle.

Ifølge Sutley, det var ikke let at foretage forskning i en katastrofezone, hvor så mange mennesker for nylig havde mistet deres hjem.

"Dette var ikke det første katastrofested, jeg havde været på, men det var vigtigt at bruge lidt tid på at reflektere over det, vi så, " sagde hun. "Det var min elevs første gang, jeg så noget som dette, og han måtte stoppe et par gange for at tage det hele. Vi var omkring nogle mennesker, der lige var kommet hjem for at se, hvad der var sket, og det var svært for dem at danne komplette sætninger. De var fortvivlede over at se, hvad der foregik - nogle gange begyndte de at græde. Vi interviewede dem ikke, vi spurgte passende, om vi kunne se på deres ejendom - men det var vores pligt at lytte til dem, hvis de havde noget, de ville dele, selvom vi ikke brugte det som data til vores forskning. "

Sutley og hendes kolleger undersøgte beskadigede boliger, at tage billeder og optage data på deres smartphones. Teamet ønskede at registrere skader på strukturelle og ikke -strukturelle komponenter, som ofte begynder med tagrende systemer, tag- og vægbeklædning søm og fodlister, som kan blive træt og fejle under orkanbelastninger, derefter kaskade i katastrofalt svigt gennem sårbarheder skabt i væg- og tagesystemerne ved disse træthedssvigt.

"Vi tog billeder af alle byggepladser, vi kunne få adgang til, zoomet ud, så du kunne se hele siden, " sagde hun. Efter at have tjekket for sikkerheden, hun sagde, "Så ville vi se nedenunder, hvor fundamentet er udsat for at få meget nærbilleder af, hvad der foregik under strukturerne. Vi ville se, om ankre eller beton-og-pæleindstillinger var beskadiget, og se på tag-til-væg-forbindelser, vedhæftede verandaer, carporttilbehør og bygningskonvolutkomponenter, der kan blive belastet - og vi tog billeder af eventuelle skader. Vi brugte også en smartphone -app, ESRI's ArcGIS-baserede Survey123-app. Jeg har designet en undersøgelse for at fange specifikke oplysninger, og appen trak geokoordinaterne, og dato og klokkeslæt. "

Disse feltdata vil blive brugt til at validere eksperimentel og analytisk forskning, Sutley og hendes team udfører for at fremme viden om strukturel adfærd, vindtryk, og komponentadfærd og fejltilstande for forhøjede stedbyggede og fremstillede huse. De indsamlede data vil blive analyseret og kategoriseret for skader, derefter kortlagt med vindhastighed og overspændingshøjde for at forstå virkningerne af vindhastighed og retning på skader på de typer og højder af bygninger, der overvejes. Yderligere, billeder og undersøgelsesdata gemmes på DesignSafe-CI, derefter stillet til rådighed for det bredere forsknings- og ingeniørsamfund.

Sutley håbede, at forskningen kunne hjælpe med at informere standarder, især i sårbare områder.

"Det ville være fantastisk for bygningsregler og lokale beslutningstagere, der bestemmer dem, " sagde hun. "I Florida, mobilhomeindustrien og fremstillede hjemmeboende kunne også drage fordel af dataene. Forsikringsbranchen bør også være opmærksom - det betyder meget for dem. "

Endelig, Sutley foreslog, at beboere i mobilhomes ville gøre godt ved at beskytte deres ejendomme med et par sikkerhedsforanstaltninger, der menes at gøre en forskel i kraftig vind.

"En af de ting, de kan gøre, er at tjekke forankringen, "sagde hun." Hvordan er husene fastgjort til jorden? Nord- og South Carolina, Florida og Californien har alle haft store programmer til at subsidiere omkostningerne ved specialiserede jordankre, og vi så dem på næsten alle fremstillede hjem i Florida. Så, den første ting er at sikre, at den er forbundet til jorden. Hvis det bare er på betonblokke, det vil sandsynligvis vælte i moderate vindhastigheder. Den anden ting ville være at sikre vedhæftede filer. Meget af tiden, der er verandaer eller carportudstyr, og disse er dårligt forbundet med jorden såvel som løst forbundet med hovedstrukturen. Når det først er fjernet fra det faktiske hjem, skaber det sårbarhed, fordi det river en del af den eksterne bygningsramme af. For det tredje, Det er meget dyrere, når du begynder at tilføje beklædning eller tilføje metal orkanstropper til selve strukturen - men det er en vigtig type eftermontering at overveje for at få betydeligt bedre ydeevne. "