Почему японским домам не страшны землeтрясения?

Япония всемирно известна своими сейсмостойкими зданиями. Достижения современной инженерии позволили сейсмоустойчивым зданиям Японии выдерживать многочисленные мощные землетрясения, которые были бы катастрофой в других, менее подготовленных странах.

Почему Япония является лидером в области сейсмостойких зданий?

Японское мастерство в проектировании сейсмостойких зданий обусловлено необходимостью. Островное государство расположено в так называемом Тихоокеанском огненном кольце, зоне, где евразийская, тихоокеанская и филиппинская тектонические плиты соприкасаются друг с другом. Создаваемое при этом давление периодически приводит к огромному выбросу энергии, что и приводит к землетрясениям.

На протяжении всей своей истории Япония страдала от землетрясений, одним из самых сильных было Великое землетрясение Канто в 1923 году. Магнитуда землетрясения достигла 7,9-8.2 балла по шкале Рихтера.

После Второй мировой войны японское правительство ввело ряд строгих мер, чтобы заставить строителей делать сейсмостойкие конструкции. Это было особенно важно, поскольку здания становились все выше. 

Японские стандарты сейсмостойкости зданий

• Taishin: Это минимальное требование к сейсмостойким зданиям в Японии, и оно требует, чтобы балки, колонны и стены имели минимальную толщину, чтобы противостоять сотрясениям. Многократно повторяющиеся толчки могут повредить здание, поэтому такой дизайн не используют для высоких построек.
• Seishin: следующий уровень сейсмостойкости зданий в Японии, уже подходящий для высотных зданий. В нем используются демпферы (амортизаторы), которые устанавливают в каркас здания. Во время землетрясения демпферы поглощают большую часть энергии от толчков, тем самым не давая постройке расшататься и упасть.
• Menshin: Это самая передовая форма сейсмостойких зданий в Японии, а также самая дорогая и эффективная. Сама конструкция здания изолирована от земли слоями свинца, стали и резины. В таком случае до здания доходит лишь малая часть энергии, и постройка не меняет свой градус относительно земли, а лишь немного ходит вправо-влево.

Дополнительные методы для сейсмостойкости и безопасности

Помимо стандартов есть некоторые дополнения, чтобы здания лучше выдерживали землетрясения. Например, ядро жесткости здания часто изготавливают из стали, а не из железобетона. Также на крышах небоскребов устанавливают маятники. Они качаются вперед и назад во время землетрясения, что помогает противодействовать движению здания из стороны в сторону. В домах устанавливают датчики, которые предупреждают о приближающейся сейсмической активности. Также, во многих зданиях устанавливают откидные двери, позволяющие быстрее покинуть помещение в случае экстерной ситуации.

В Японии даже существуют левитирующее дома. Когда детектор сейсмической активности фиксирует толчки, компрессор нагнетает воздух в специальное пространство под зданием, поднимая его на 2-3 сантиметра от фундамента. Это делает невозможным сотрясение дома и, следовательно, помогает избежать повреждений. На данный момент в Японии около 100 таких домов.

Чему можно научиться на опыте Японии

Япония далеко не единственная страна, которая находится в сейсмически активной зоне, однако она является одним из лидеров по безопасности при данном происшествии. Какой опыт могут перенять другие страны?

Очень важное значение имеет жесткое регулирование: четкие законы о стандартах устойчивости означают, что японские строители/инженеры знают, что и как им делать. Это также дает клиентам больше безопасности и уверенности.

Необходимость в инновациях: японские инженеры постоянно улучшают старые и создают новые способы защиты домов от землетрясений, что делает регион с высокой сейсмической активностью безопасным настолько, насколько это возможно.

Инвестиции имеют решающее значение: строительство сейсмостойкого здания стоит на 20 % больше, чем стандартная конструкция. Тем не менее в долгосрочной перспективе такой подход экономит деньги, поскольку их здания защищены от повреждений во время землетрясений, и нет необходимости разбирать завалы, под которыми оказываются не только люди, но и огромное количество техники и прочего дорогостоящего имущества.

Источник: planradar.com