U Strukturalnom Dizajnu Manje Je Više

{h1}

Doktorska studentica kara peterman raspravlja o inženjeringu potresa otpornih na potres i rezultatima nedavnog testa tresenja stolova.

Ovaj članak iza scene pružen je WordsSideKick.com u partnerstvu s Nacionalnom zakladom za znanost.

Kad bih vas zamolio da projektirate zgradu koja će izdržati nepoznate sile, što biste učinili?

Možete ili dignuti ruke i odšetati, neizvjesnost je previše nepremostiva ili nastaviti graditi najjaču, najtežu strukturu koju ste mogli. Ako bih vam tada rekao specifične snage za projektiranje, recimo, potresa od 50 mph i potresa jačine 6,9, mogli biste ponovno pregledati vaš snažni i teški dizajn i ispitati koji su vam dijelovi nepotrebni. Trebate li zaista zidove duboke tri metra?

To je suština modernog konstrukcijskog inženjerstva. Što više znate o svom zahtjevu za silom, bolje možete poboljšati sposobnost svoje strukture da udovolji tim zahtjevima. Manje (ako je učinkovito dizajnirano) više je.

U širokom smislu, to je ono što moje istraživanje želi postići: učinkovito konstrukcijsko oblikovanje. Moje posebno područje je hladno oblikovani čelik, građevinski materijal koji se formira valjanjem čelika u tanke listove, a zatim ga sklanjanjem u učinkovite oblike da se naprave grede i stupovi. Hladno oblikovani čelik, kao i svi građevinski materijali, dizajniran je putem skupa pravila koja se nazivaju građevinskim pravilima. Oni osiguravaju da su sve zgrade dizajnirane tako da budu sigurne za svoje stanare, bilo bolnicu, kuću ili neboder.

Izgradite vlastiti potres

Očito je da je sigurnost najvažniji faktor u oblikovanju zgrada. Vjerojatno drugi najvažniji faktor su troškovi. Ako dobar inženjer može dizajnirati sigurnu zgradu koja košta pola cijene, zašto plaćati više?

Hladno oblikovani čelični građevinski kôd za potresne sile prilično je tanak i prepun konzervativizma, zbog sveukupnog nedostatka podataka o tome kako čelične zgrade hladno oblikovane reagiraju na potrese. Jedan od načina da se dobije više informacija o takvim odgovorima bilo bi izgradnja čelične zgrade hladno oblikovane i pričekati da se dogodi potres.

Međutim, zahvaljujući Laboratoriji za građevinarstvo i simulaciju potresa na Sveučilištu u Buffalu, ne treba čekati potres - lako se može stvoriti u laboratoriju! Ti simulatori zemljotresa ili potresni stolovi kako ih mi nazivamo velike su platforme na kojima se mogu graditi i uzdrmati građevine punih razmjera. Iskoristili smo ove stolove za potresanje i na njima izgradili čeličnu zgradu hladnog oblika.

Ludo kako ovo zvuči, uspjelo je.

Pokazao nam je kako se hladno oblikovana čelična zgrada ponaša pod potresom magnitude 6,9, i pružio nam je informacije koje nam omogućavaju da utvrdimo kako različiti dijelovi zgrade prenose silu i kako komponente poput suhozida, unutarnjih zidova, stubišta i vremenske izolacije dodaju na izvedbu zgrade.

Dizajniran za maksimalnu sigurnost

Još uvijek je preostalo mnoštvo podataka, ali jedan je zanimljiv ishod bio i uspjeh naše zgrade. Potresli smo zgradu s dva potresa - jedan je nazvao potres na osnovi dizajna koji je zgrada dizajniran da izdrži bez ikakvih ili minimalnih oštećenja, a drugi je nazvao maksimalno smatrani potres koji zgrada nije bila dizajnirana da izdrži.

Koja je razlika između DBE i MCE? MCE je značajno jači od DBE i prilično je rijedak. Obično postoji značajna količina štete nakon MCE-a, iako nema propada; građevina ostaje uspravna tako da putnici mogu sigurno evakuirati.

Ali u našim testovima, zgrada je premašila očekivanja i pretrpjela samo malu količinu štete nakon UPC-a. Ovo je super! Sigurne strukture za sve!

Međutim, ovo se vraća ideji učinkovitog dizajna. Sada kada znamo kako se čelična građevina hladno oblikovana snažno potresa, kako možemo poboljšati dizajn i povećati efikasnost građevina? Što više znaš…

Napomena urednika: Istraživači predstavljeni u člancima iza scene podržali su časopis Nacionalna zaklada za znanostFederalna agencija zadužena za financiranje osnovnih istraživanja i obrazovanja na svim poljima znanosti i inženjerstva. Sva mišljenja, nalazi i zaključci ili preporuke izraženi u ovom materijalu su mišljenja autora i ne odražavaju nužno stavove Nacionalne zaklade za znanost. Vidi Iza arhive kulisa.


Video Dodatak: Week 7, continued.




Istraživanje


Korisni Robot Mijenja Obiteljski Život
Korisni Robot Mijenja Obiteljski Život

Pametni Telefoni Mogu Tvoriti Mreže Kemijskog Otkrivanja
Pametni Telefoni Mogu Tvoriti Mreže Kemijskog Otkrivanja

Znanost Vijesti


Ninja Rat Drop-Kicks Ubija Smrtonosnu Zveket U Epskom Usporenom Videu
Ninja Rat Drop-Kicks Ubija Smrtonosnu Zveket U Epskom Usporenom Videu

Zračenje Će Rastrgnuti Raketni Automobil Elona Muska U Godinu Dana
Zračenje Će Rastrgnuti Raketni Automobil Elona Muska U Godinu Dana

Kako Je Renegade 'Galaksija Kobasica' Dala Mliječni Put Svoju Ispupčenost
Kako Je Renegade 'Galaksija Kobasica' Dala Mliječni Put Svoju Ispupčenost

Danas Je Bio Najgori Dan Uragana Koji Je Zabilježen U Atlantiku
Danas Je Bio Najgori Dan Uragana Koji Je Zabilježen U Atlantiku

Znanstvenici Su Napravili Zapanjujuće Otkriće Nakon Doziranja Ljudi S Lsd-Om
Znanstvenici Su Napravili Zapanjujuće Otkriće Nakon Doziranja Ljudi S Lsd-Om


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2019 HR.WordsSideKick.com