Case din beton: ce spune cercetarea

0
7


Când uraganele și taifunurile urlă , cel mai mare pericol pentru oameni și proprietăți sunt resturile zburătoare. Transportată cu o viteză atât de intensă, o bucată de lemn de 2 x 4 se va transforma într-o rachetă care poate trece prin pereți. Când o tornadă EF2 a străbătut centrul Georgiei în 2008, a smuls o scândură de pe o marchiză, a traversat strada și a intrat adânc într-un zid solid de beton alăturat . FEMA ne spune că acesta este un eveniment comun legat de vânt și recomandă construirea de camere sigure .

Cercetătorii de la Institutul Național de Vânt de la Universitatea Texas Tech din Lubbock au stabilit că pereții de beton sunt suficient de puternici pentru a rezista la resturile zburătoare de la uragane și tornade. Conform constatărilor lor, casele din beton sunt mult mai rezistente la furtuni decât casele construite cu lemn sau chiar cu știfturi de lemn cu plăci de oțel. Ramificațiile acestor studii de cercetare schimbă modul în care construim.

studiul de cercetare

Instalația de impact cu resturi de la Texas Tech este bine cunoscută pentru tunul său pneumatic, un dispozitiv capabil să lanseze diferite materiale de diferite dimensiuni la viteze diferite . Tunul este într-un laborator, într-un mediu controlat,

Pentru a duplica condițiile asemănătoare uraganului din laborator, cercetătorii au tras secțiuni de zid cu „rachete” din lemn de 15 lire 2 x 4 la o viteză de până la 100 mph, simulând resturile transportate de un vânt de 250 mph. Aceste condiții acoperă toate tornadele, cu excepția celor mai severe. Vitezele vântului uraganului sunt mai mici decât vitezele modelate aici. Testele cu rachete concepute pentru a demonstra daunele provocate de uragan folosesc o rachetă de 9 lire, care se deplasează cu aproximativ 34 mph.

Cercetătorii au testat secțiuni de bloc de beton de 4 pe 4 picioare, diferite tipuri de forme de beton izolatoare, știfturi de oțel și știfturi de lemn pentru a evalua performanța la vânt puternic. Secțiunile au fost finisate așa cum ar fi pe o casă finită: gips-carton, izolație din fibră de sticlă, placaj și finisaje exterioare din siding de vinil, cărămidă de lut sau stuc .

Toate sistemele de pereți din beton au supraviețuit testelor fără daune structurale. Pereții ușori de oțel și grinzile de lemn au oferit însă puțină sau deloc rezistență la „rachetă”. Cei 2 x 4 au trecut prin ele.

Intertek, o companie comercială de testare a produselor și a performanței, a efectuat, de asemenea, cercetări cu propriul canon la Architectural Testing Inc. Ei observă că siguranța unei „case din beton” poate induce în eroare dacă casa este construită cu blocuri de beton nearmat. , care oferă oarecare protecție , dar nu totală.

recomandări

Casele din beton armat și-au dovedit rezistența la vânt pe teren în timpul tornadelor, uraganelor și taifunurilor. În Urbana, Illinois, o casă construită cu forme de beton izolator (ICF) a rezistat unei tornade din 1996 cu daune minime. În zona Liberty City din Miami, mai multe case din beton au supraviețuit uraganului Andrew în 1992. În ambele cazuri, casele învecinate au fost distruse. În toamna lui 2012, uraganul Sandy a distrus case mai vechi construite din lemn pe țărmul New Jersey, lăsând doar case mai noi construite cu forme de beton izolatoare .

Domurile monolitice, care sunt realizate dintr-o singură bucată din beton și armătură, s-au dovedit deosebit de puternice. Construcția puternică din beton, combinată cu forma cupolului, face ca aceste case inovatoare să fie aproape impermeabile la tornade, uragane și cutremure. Cu toate acestea, mulți oameni nu pot ignora aspectul acestor case, deși unii proprietari curajoși (și bogați) experimentează cu modele mai moderne. Un astfel de design futurist are un lift hidraulic pentru a muta structura sub pământ înainte să lovească o tornadă.

Cercetătorii de la Texas Tech University recomandă ca casele din zonele predispuse la tornade să construiască adăposturi interne din tablă de grosime sau beton. Spre deosebire de uragane, tornadele lovesc cu puține avertismente, iar camerele interioare ranforsate pot oferi mai multă siguranță decât un adăpost de furtună exterior. Un alt sfat oferit de cercetători este să vă proiectați casa cu un acoperiș înclinat, mai degrabă decât cu un acoperiș cu două versiuni, iar toată lumea ar trebui să folosească curele de uragan pentru a menține acoperișul și căpriorii drepte.

Betonul și schimbările climatice — Mai multe cercetări

Cimentul este necesar pentru a face beton și este bine cunoscut faptul că fabricarea cimentului eliberează cantități mari de dioxid de carbon în atmosferă în timpul procesului de încălzire. Comerțul în construcții este unul dintre cei mai mari contributori la schimbările climatice, iar producătorii de ciment și oamenii care își cumpără produsele sunt unii dintre cei mai mari contribuitori la ceea ce știm ca „poluarea cu gaze cu efect de seră”. Cercetarea noilor metode de producție se va întâlni fără îndoială cu rezistența unei industrii foarte conservatoare, dar la un moment dat consumatorii și guvernele vor face ca noile procese să fie accesibile și necesare.

O companie care încearcă să găsească soluții este Calera Corporation of California. S-au concentrat pe reciclarea emisiilor de CO 2în producerea cimentului de carbonat de calciu. Procesul lor folosește chimia găsită în natură: ce au format stâncile albe din Dover și cochiliile organismelor marine?

Cercetătorul David Stone a descoperit accidental un beton pe bază de carbonat de fier, când era student la Universitatea din Arizona. IronKast Technologies, LLC este în proces de comercializare a Ferock și Ferrocrete, fabricate din sticlă reciclată și pulbere de oțel.

Betonul de ultra-înaltă performanță (UHPC) cunoscut sub numele de Ductal® a fost folosit cu succes de Frank Gehry la Muzeul Fundației Louis Vuitton din Paris și de arhitecții Herzog & de Meuron de la Muzeul de Artă Pérez din Miami (PAMM). Betonul rezistent și subțire este scump, dar este o idee bună să urmăriți ce folosesc arhitecții câștigători ai Premiului Pritzker , deoarece sunt adesea experimentatori timpurii.

Universitățile și entitățile guvernamentale continuă să fie incubatoare pentru materiale noi, compuși de cercetare și inginerie cu proprietăți diferite și soluții mai bune. Și nu este doar beton: Laboratorul de Cercetare Navală din SUA a inventat un înlocuitor de sticlă, o ceramică puternică și transparentă numită spinel (MgAl 2 O 4 ) . Cercetătorii de la Concrete Sustainability Hub al MIT își îndreaptă, de asemenea, atenția către ciment și microtextura acestuia, precum și profitabilitatea acestor noi produse scumpe.

De ce ai putea dori să angajezi un arhitect

Construirea unei case care să reziste furiei naturii nu este o sarcină ușoară. Procesul nu este doar o problemă de construcție sau proiectare. Constructorii la comandă se pot specializa în forme de beton izolat (ICF) și chiar pot da produselor lor finale nume sigure, cum ar fi Tornado Guard, dar arhitecții pot proiecta clădiri frumoase cu specificații de materiale bazate pe dovezi pe care constructori le pot utiliza. Doua intrebari pe care sa iti pui daca nu lucrezi cu un arhitect sunt: ​​1. Firma de constructii are arhitecti in personal? și 2. Compania a sponsorizat financiar vreunul dintre studiile de cercetare? Domeniul profesional al arhitecturii este mai mult decât schițe și planuri de etaj.Universitatea Texas Tech oferă chiar și un doctorat. în Știința și Ingineriei Eoliene.

Surse

Georgia Tornado Photo Link Online de Mike Moore/FEMA Photo

Storm Shelter Research și Storm Shelter FAQs, National Wind Institute, Texas Tech University [accesat 20 noiembrie 2017]

Un raport de sinteză privind testarea impactului deșeurilor la Texas Tech University, pregătit de Centrul de Cercetare în Știința și Ingineriei Eoliene, iunie 2003, PDF la https://www.depts.ttu.edu/nwi/ research/DebrisImpact/Reports/DIF_reports.pdf [accesat 20 noiembrie 2017]

Ghid de proiectare, construcție și atenuare a caselor rezistente la vânt, Larry J. Tanner, PE, NWI Research Assistant Professor, Debris Impact Facility, National Wind Institute, Texas Tech University, PDF la http://www . depts.ttu.edu /nwi /research/DebrisImpact/Reports/GuidanceforWindResistantResidentialDesign.pdf [accesat 20 noiembrie 2017]

Mortice, Zach. „Metodele de construcție rezistente la uragani pot preveni distrugerea comunităților.” AutoDesk Redshift, 9 noiembrie 2017.