Weltgrößter Shake-Tisch testet sechsstöckiges Gebäude

Frage: Was sind die zwei schlimmsten Albträume der Ingenieure? Antwort: Resonanz und Hitze! Und um dem ohnehin schon pochenden Kopf eines Ingenieurs noch einen Schmerz hinzuzufügen, bauen Sie die Struktur aus dünnwandigen Elementen!

In diesem Video hat eine Gruppe von Forschern ein kaltgeformtes, sechsstöckiges Stahlskelettgebäude seismische Erregungen und Feuertests mit dem weltweit größten Schütteltisch im Freien unterzogenUniversität von Kalifornien in San Diego. Das Ziel dieser skalierten Tests ist es, die resultierenden Daten auf größere Projekte anzuwenden und aktuelle Gebäudedesigns gegen Erdbeben, Feuer und andere Katastrophen zu verbessern.

Dieser spezielle Test ist sehr interessant, da die Struktur aus kaltgeformtem Stahl CFS besteht. Als Ingenieur ist dies vielleicht die schwierigste Art von Material, die Sie entwerfen können, da es im Grunde ein dünnwandiges Material ist. Bedeutung, arbeiten Sie mit einem Material, das nur im Bereich von wenigen Millimetern liegt, wo konventionelle Konstruktionsprinzipien nicht mehr gelten. Die Konstruktion von kaltumgeformten Stahlträgern für einfache Belastungen ist ein Albtraum für sich, ganz zu schweigen von der Auslegung für seismische undFeuer Beständigkeit.

Das Team setzte Drohnen ein, um das Vorher-, Während- und Nachher-Verhalten des wandversteiften Gebäudes zu erfassen. Sie versuchen, die Schäden der Struktur zu kartieren, damit sie bessere Techniken entwickeln können, um Infrastrukturen sofort auf Risse und Fehler zu untersuchenbei einer Katastrophe. Um realistischere Ergebnisse zu erzielen, hat das Team Haushaltsgeräte eingebaut, die bei einem Erdbeben möglicherweise ein Feuer entzünden könnten. Die Geräte wurden versteift und freistehend, um herauszufinden, welche Rückhaltemethoden wirksam sind.

Warum also ein kompliziertes Material verwenden, um erdbebensichere Strukturen zu bauen? Einfach weil CFS im Vergleich zu herkömmlichen Materialien wie Beton viel leichter ist. Um dies besser zu erklären, ist hier eine sehr einfache, aber grundlegende Gleichung, die Sie beim Umgang mit Erdbeben kennen müssenLadungen.

Omega^2 = k/m

Omega ist Frequenz, k ist Steifigkeit und m ist Masse. Wenn Sie eine größere Masse haben, erhalten Sie eine niedrige Frequenz und eine kleinere Masse führt zu einer höheren Frequenz. In der Erdbebentechnik sind niedrige Frequenzen die zerstörerischste Art von Wellenbelastungen wavewährend höhere Frequenzen nicht schädlich sind. Daher ist die Verwendung von CFS im Strukturdesign ideal.

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