Япония, расположенная в сейсмически активном регионе, заслужила репутацию страны с первоклассной строительной инфраструктурой, способной выдержать толчки силой до 7 баллов.
В стране установлены два уровня сейсмостойкости: если в результате небольшого землетрясения здание получило повреждения, то его необходимо перестроить с нуля с учетом последних сейсмостойких характеристик. Если здание повреждено более сильным толчком, допускается некоторая степень материального ущерба, при условии, что не было человеческих жертв.
В других регионах мира культовые сооружения, такие как Бурдж-Халифа, Тайбэй 101 и Филиппинская арена также построены с использованием архитектурно-инженерных приемов, обеспечивающих их устойчивость к сильным землетрясениям.
В основе сейсмостойкой инфраструктуры Японии лежат три основные структуры:
1. Тайшин (Taishin): это базовый сейсмостойкий дизайн, которого придерживаются при строительстве каждого здания в стране. Балки, столбы и стены должны иметь минимальную толщину, которая может поглощать сильные толчки грунта. Единственный недостаток этой модели — повторяющиеся или сильные толчки могут повредить конструкцию. Такой дизайн подходит только для малоэтажных домов.
2. Сейшин (Seishin): каркас здания должен быть изолирован от фундамента — между ними помещают амортизаторы, резиновые слои или сейсмоизоляторы. Это позволяет зданию поглощать сейсмические толчки. Сейшин не считается обязательной мерой, японское законодательство не требует его применять при строительстве. Однако настоятельно рекомендуется придерживаться этой модели при возведении высотных зданий. При этом наиболее предпочтительная технология для высотных сооружений в Японии — сейсмоизоляторы.
3. Меншин (Menshin): основание здания опирается на свинец, сталь или толстые слои резины — это позволяет фундаменту здания двигаться и сводит к минимуму воздействие землетрясения на верхние рамы. Этот метод строительства часто используется в небоскребах и многоэтажных квартирах. Это самый дорогой метод, но и самый безопасный.
Есть и другие технологии, которые также помогают строить сейсмостойкие здания:
Новые методы строительства включают установку демпферов (амортизаторов) блок за блоком в фундаментную раму здания. Во время землетрясения эти амортизаторы раскачиваются вперед и назад, поглощая энергию, исходящую от толчков.
Этот метод был изобретен, чтобы сделать существующие небоскребы более устойчивыми к землетрясениям. Большой массивный шар на стальных канатах подвешивается к неподвижной конструкции наверху здания. Метод использует довольно простое правило: когда здание начинает трястись во время землетрясения, шар движется как маятник. Из-за сильной инерции, создаваемой волнами землетрясения, шар качается в направлении, противоположном силе землетрясения, тем самым помогая стабилизировать здание.
«Плащ-невидимка» — этот метод может спасти строение во время землетрясения. Толчки распространяются по земле в виде волн, они создают вертикальное движение на поверхности и сотрясают здания. Чтобы предотвратить это движение, некоторые инженеры размещают на фундаменте здания 100 пластиковых колец, которые действуют как занавески и делают волны невидимыми.
Этот метод был опробован многими инженерами-строителями за рубежом в последние несколько лет, но реализован на небольшом количестве сооружений.
Модульные и легкие стальные конструкции эксперты рассматривают как будущее строительного сектора, исходя из многих факторов: помогают сократить выбросы парниковых газов, дают возможность вторичной переработки, экологичны, их можно запустить в массовое производство, они портативны и сейсмостойки.
Модульные здания образуются путем объединения одного или нескольких сборных (заранее изготовленных) модулей. Их можно строить без фундамента, а также легко демонтировать и перевозить на другую площадку.
