Смъртоносното земетресение с магнитуд 7,4, което удари Тайван в сряда и отне живота на поне 9 души, увреди 770 постройки, според данни на пожарната служба в страната.

В столицата Тайпе – само на 130 километра от епицентъра, сградите също се разлюляха застрашително, пише CNN. Но триумфът на съвременното инженерство – небостъргачът Тайпе 101, който някога бе най-високият в света, остана непокътнат след най-силното земетресение в Тайван за последните 25 години.

На кадри от бедствието се вижда, че 508-метровата кула леко се поклаща, като нейната структурна гъвкавост ѝ помага да противодейства на мощното движение на земните маси. Видеото потвърждава, че най-важната защита на един небостъргач срещу трусове е материалът, от който е изградена – стоманобетонът.

След най-силното земетресение в Тайван от 25 години: TSMC не изневерява на културата си, връща работниците във фабриките

Комбинацията от устойчив на натиск бетон и гъвкава стомана прави сградата достатъчно пластична, за да се люлее, но и достатъчно твърда, за устои на силните ветрове и тайфуните, които често връхлитат Тайван.

Високо в кулата обаче друго технологично нововъведение помага за защитата на 101-етажния небостъргач – огромно устройство, подобно на кълбо, известно като сеизмичен демпфер. Принципът, че сградите могат да издържат на сеизмичните сили, като се движат с тях, а не срещу тях, е в основата на традиционната архитектура в застрашените от земетресения източноазиатски страни от векове – от японските пагоди до китайските дворци.

Гигантска контратяга

Окачена на 92 дебели стоманени въжета между 87-ия и 92-ия етаж, златната стоманена сфера може да се движи в радиус от 5 метра и изпълнява функцията на махало, което противодейства (или „гаси“) на люлеещите се движения.

„По същество това е много голяма контратяга“, обяснява Стефан Ал, автор на книгата „Supertall: How the World’s Tallest Buildings Are Reshaping Our Cities and Our Lives“, в телефонно интервю за CNN. „В случая с Тайпе 101 тя е 660 тона. Звучи като много, но ако го сравните с общото тегло на сградата, е само малка част.

„Когато една постройка започне да се тресе, демпферът се задвижва в обратна посока. В случая с Тайпе 101 той е окачен, затова изостава, докато кулата се люлее, абсорбирайки кинетичната енергия, когато се движи в противоположна посока“, казва Ал и допълва, че хидравличните цилиндри между топката и сградата превръщат тази енергия в топлина, която след това се разсейва.

Сеизмичните демпфери се използват в небостъргачи по целия свят, включително в „супер кльощавия“ Steinway Tower в Ню Йорк и „Бурж ал-Араб“ в Дубай, който разполага с цели 11 такива. Съоръжението предпазва от силни движения, предизвикани от „хармонични вибрации“, които при сеизмична активност могат да нарушат целостта на сградата, казва Ал.

„Тогава сградите започват да вибрират в собствения си резонанс“, обяснява той, сравнявайки явлението с камертон. „Това може да доведе до срутване, тъй като сградата се тресе все по-бързо и по-бързо, и по-бързо.“

Демпферите, известни и като „хармонични абсорбери“, са „настроени“ да резонират на същата честота като сградата – но с дължини на вълните, започващи по-рано или по-късно, което помага за разсейването на потенциално катастрофалната енергия. Стабилността, която осигуряват, намалява и неприятното усещане, което люлеенето оказва върху обитателите при силен вятър.

Проектирана от тайванската компания C.Y. Lee & Partners, Тайпе 101 е най-високата сграда в света от 2004 г. до 2007 г., когато е надмината от „Бурж Халифа“ в Дубай. Панорамната площадка, от която се вижда иновативния демпфер, е популярна атракция сред посетителите, особено при силен вятър.

Гигантската сфера обаче не е единствената структурна особеност, която стабилизира разположената до голяма разломна линия кула.

Китайски строител заряза небостъргач за милиарди в Лос Анджелис

От една страна, небостъргачът е разположен върху изключително дълбоки основи – а именно 380 стоманобетонни и стоманени пилона, забити в скалата под него. Над тях ядрото на сградата е свързано с множество „мегаколони“, разположени по периметъра ѝ, посредством огромни стоманени ферми.

Високата сграда е съобразена с антисеизмичните строителни норми, които са толкова строги, колкото може да се очаква на остров, разположен на „Тихоокеанския огнен пръстен“, който предизвиква мощна сеизмична и вулканична активност от Индонезия до Чили.

Но въпреки че проектът е подложен на широкообхватно дигитално моделиране и тестове на „тресяща се маса“, при които мащабни модели се тестват на устройство, което възпроизвежда движението при земетресение, как сграда като „Тайпе 101“ би реагирала на по-силно или по-близко сеизмично събитие, остава до известна степен теоретично.

„Разполагаме с компютърни симулации, но все още има нещо във физиката, което не можем да получим от тях“, казва Ал и добавя: „Въпреки технологичния ни напредък, все още извършваме тестовете във въздушни тунели и върху тресящи се маси.“