Ураганостойкое здание
 | В этой статье есть несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти шаблонные сообщения )
|
Торнадо , циклоны и другие ураганы с сильными ветрами повреждают или разрушают многие здания. Однако при правильном проектировании и строительстве ущерб, наносимый зданиям этими силами, можно значительно уменьшить. Разнообразие методов может помочь зданию пережить сильный ветер и штормовой нагон .
Соображения о штормовых нагонах
[ редактировать ]Волны вдоль прибрежных территорий могут разрушить многие здания. Здания желательно строить на возвышенности, чтобы избежать волн. Если волны могут достичь строительной площадки, здание следует поднять на стальные, бетонные или деревянные сваи или закрепить на твердой скале.
Рекомендации по ветровой нагрузке
[ редактировать ]Фундамент
[ редактировать ]Ветер на поверхности крыши может вызвать отрицательное давление, создающее подъемную силу, достаточную для того, чтобы поднять крышу со здания. Как только это произойдет, здание значительно ослабнет, а остальные, скорее всего, тоже выйдут из строя. Чтобы свести к минимуму эту уязвимость, верхнюю конструкцию следует прикрепить через стены к фундаменту.
Для крепления крыши можно использовать несколько методов. Обычно фермы крыши «прибиваются гвоздями» к верхней части стен, что обеспечивает недостаточную силу, чтобы противостоять сильному ветру. Hurricane прикрепляет гвоздь к стене и обертывает фермы, чтобы обеспечить более высокое сопротивление силе.
Мобильный дом крепится к фундаменту
[ редактировать ]Системы взаимосвязанных металлических панорамных крыш, установленные на передвижных домах, могут выйти из строя из-за перепада давления (подъема), создаваемого высокоскоростными ветрами, проходящим над плоскостью поверхности крыши. Это усугубляется тем, что ветер проникает в здание, создавая давление внутри здания, поднимая нижнюю часть панелей крыши, что приводит к разрушению здания. Один из примеров систем панорамной крыши можно найти в этом документе из Structall Building Systems, заархивировано 4 марта 2016 г. на Wayback Machine .
Чтобы смягчить этот перепад давления, предварительно установленные алюминиевые пластинчатые каналы могут быть постоянно закреплены перпендикулярно верхней части взаимосвязанных ребер металлической кровельной системы, не нарушая поток дождевой воды в местах среднего пролета карниза и конька здания.
Землезащитный
[ редактировать ]Земляно-защищенная конструкция, как правило, более устойчива к сильным ветрам и торнадо, чем стандартная конструкция. Подвалы и другие защищенные от земли элементы других зданий могут стать безопасным убежищем во время торнадо.
Купольные дома
[ редактировать ]
Физическая геометрия здания влияет на его аэродинамические свойства и на то, насколько хорошо оно может противостоять шторму. Геодезические купольные крыши или здания имеют низкие коэффициенты сопротивления и могут выдерживать более высокие силы ветра, чем квадратные здания той же площади. [1] [2] Еще более прочные здания получаются за счет монолитной купольной конструкции. [3]
Бревенчатый дом
[ редактировать ]5-й категории Бревенчатый дом устойчивости к ураганам выдерживает ветер скоростью до 245 миль в час (394 км/ч). Бревна стен в такой конструкции должны быть изготовлены из клееного бруса , а все остальные детали дома, включая ураганные обвязки, должны быть ураганоустойчивыми.
Круглый дом
[ редактировать ]Круглый или многосторонний дом более устойчив к ураганным ветрам. [4] [5] Круглая конструкция позволяет ветру дуть вокруг дома, уменьшая повышение давления с одной стороны. [6] Кроме того, крыша и полы построены с использованием радиальной ферменной конструкции, что позволяет любой потенциальной энергии постоянных ветров рассеиваться по всей конструкции, а не накапливаться в одной области. [7]
Компоненты здания
[ редактировать ]Проемы в зданиях, такие как гаражные ворота и окна, часто являются слабыми местами, которые могут выйти из строя из-за давления ветра и сноса мусора. При возникновении неисправности внутри здания возрастает давление ветра, в результате чего крыша отрывается от здания. Ураганные ставни могут обеспечить защиту.
Двери могут занести в дом ветром, что может привести к разрушению конструкции (см. http://www.floridadisaster.org/hrg/content/openings/openings_index.asp#Hinged_Exterior_Doors ).
Окна могут быть изготовлены из пластика, небьющегося стекла или стекла с защитной мембраной. Стекла часто крепятся более прочно, чем обычные оконные стекла, в том числе с помощью шурупов или болтов по краям больших стекол. Анкерные винты для бетона используются для крепления окон к окружающей их бетонной конструкции.
Древесина обладает относительно высокой степенью гибкости, что может быть полезно при определенных строительных нагрузках.
Железобетон — это прочный и плотный материал, который может противостоять разрушительной силе очень сильного ветра и высокоскоростного обломка, если его использовать в правильно спроектированном здании.
Регулирование
[ редактировать ]После того, как ураган «Эндрю» в 1992 году нанес застрахованный ущерб на сумму 16 миллиардов долларов, штат Флорида ввел новые строительные стандарты и меры по обеспечению их соблюдения. Штат увеличил критерии эффективности положений о ветровых нагрузках и принял новые положения о ветровой нагрузке от Американского общества инженеров-строителей . Одним из важных дополнений к новому кодексу стало требование к стеклу, устойчивому к ударам ракет , которое может выдерживать высокоскоростное воздействие обломков, переносимых ветром, во время урагана. Многие дома, построенные в Южной Флориде после урагана «Эндрю», представляют собой каменную конструкцию из шлакоблоков, армированную бетонными колоннами, фермами крыши, защищенными от урагана , и соответствуют требованиям норм к клеям и типам кровли. [8] [9] Во Флориде также определены зоны высокоскоростных ураганов (т.е. зона высокоскоростных ураганов) с особыми требованиями, определенными для Майами-Дейд и Бровард . округов [10]
Гонконгу требуется множество сооружений, способных противостоять ветрам тайфунов. [11]
Примеры циклонических методов строительства
[ редактировать ]Жилое строительство в Дарвине, Северная Австралия
-
Стартовые стержни, залитые в бетонную плиту для армирования блочной стены, -
Деталь арматурной стали на краю бетонной плиты плота -
Литые прижимные болты диаметром 16 мм. От 150 до 300 длинных забросов в балки блочной кладки -
Болт HD к соединению фермы. Также видно крепление металлической обрешетки крыши, крепление конца распорки. -
Типичные соединительные ремни элементов крыши. -
Внутренние несущие стенки, сваренные Mig -
Соединение стены с плитой, химкомплекты M12 через 6 пластинчатых шайб, тип. на концах и 900ctrs. -
Эскиз стены забора из армированных блоков серии 200. Категория местности 3 (близость к морю) -
Эскиз типовой схемы фундамента для наклонного участка.
См. также
[ редактировать ]
- Автономное здание
- Здание
- Натуральное здание
- Дома-пузыри (Хоб-Саунд, Флорида)
- Дом Димаксион
- Готовность к ураганам
- Ураганный затвор
- Гвоздь HurriQuake (для защиты от ураганов и землетрясений)
- Структурное проектирование
- Инспекция бури
Ссылки
[ редактировать ]Примечания
- ^ http://www.stanford.edu/~scheulen/.../StructuralMechanicsFinalReport.pdf [ мертвая ссылка ]
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 января 2012 г. Проверено 29 ноября 2011 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ «Повышение живучести здания: прочность монолитного купола» .
- ^ «Формы домов и крыши, которые лучше всего выдерживают ураганы» .
- ^ «Жизнь в круглом доме может предотвратить разрушительные ураганные ветры» . 25 мая 2014 г.
- ^ «Круглые дома и ураганы: как круговой дизайн и акцент на соединениях удерживают эти конструкции» . Фокс Ньюс . 27 мая 2020 г.
- ^ «Круглые дома и ураганы: как круговой дизайн и акцент на соединениях удерживают эти конструкции» . Фокс Ньюс . 27 мая 2020 г.
- ^ «Строительные нормы и правила Флориды, обновленные со времен Эндрю, все еще работают» . Страховой журнал . 18 мая 2007 г. Проверено 9 октября 2016 г.
- ^ Цикудакис, Майк. «Ураган Эндрю привел к ужесточению требований строительных норм и правил – Бизнес-страхование» . Страхование бизнеса . Проверено 9 октября 2016 г.
- ^ «Изменения в картах скорости ветра и проектировании ветров – Строительные нормы и правила Флориды 2010 г.» (PDF) . Проверено 9 октября 2016 г.
- ^ Фил Манкастер (30 сентября 2013 г.). «ЦОДы Гонконга остаются высокими и сухими из-за тайфуна Усаги» . Регистр . Проверено 5 января 2015 г.