34 m hohes Gebäude kann 100 Erdbeben standhalten – wo liegt das Geheimnis?

Experten der University of California San Diego (USA) und des TallWood-Projekts führten daher Tests mit einem 34 m hohen Holzgebäude durch. Insbesondere wird das Gebäude auf simulierte Erdbeben auf einem Rütteltisch getestet, wobei hydraulische Antriebe verwendet werden, um die Stahlbasis in Bewegung zu versetzen.

TallWood ist ein einzigartiges Projekt, das die seismische Leistung von Hochhäusern aus Massivholz testet. Dabei handelt es sich um ein Material, das aus vielen miteinander verleimten Holzschichten besteht. Tatsächlich erfreut sich Massivholz laut Experten zunehmender Beliebtheit und stellt eine nachhaltigere Alternative zu Stahl und Beton dar, die große Mengen Kohlenstoff ausstoßen.

Das 10-stöckige Holzgebäude wurde im vergangenen Mai einem Erdbebentest unterzogen. Foto: Bloomberg

Dieses 10-stöckige Holzgebäude wurde speziell von Ingenieuren entworfen. Zusätzlich zum Massivholz sind die ersten drei Stockwerke des Gebäudes mit orangefarbenen und silbernen Paneelen rund um die Glasfenster verkleidet. Der Rest des Gebäudes ist offen und jede Etage verfügt über eine horizontale, wackelnde Wand, die von Experten so konzipiert wurde, dass sie bei einem Erdbeben die strukturellen Schäden minimiert.

Die Ingenieure haben außerdem Innenwände und Treppenhäuser so konstruiert, dass sie starken Vibrationen standhalten, und im gesamten Gebäude Sensoren installiert. Während des Tests verankern zwei fünfstöckige Metall-Wachtürme auf der einen Seite und Kabel auf der gegenüberliegenden Seite das Gebäude am Boden, um ein Einstürzen zu verhindern.

Tatsächlich wurde das 34 Meter hohe Massivholzgebäude bei mehr als 100 Erdbeben getestet. Es wird jedoch erwartet, dass diese Zahl bis zum Ende des Prozesses im August noch weiter steigt.

„ Dieses Gebäude ist einer Reihe von Erdbeben ausgesetzt, die es niemals erleben würde, wenn es nicht 5.000 Jahre lang bestehen würde“, sagte Thomas Robinson, Gründer von Lever Architecture, einem US-amerikanischen Unternehmen, das an der Planung des TallWood-Projekts beteiligt war.

Entwurf eines 10-stöckigen Holzgebäudes. Foto: Woodworkingnetwork

Zuvor hatten Experten am 9. Mai den Rütteltisch so programmiert, dass er zwei Erdbebenkatastrophen am Ende des 20. Jahrhunderts simulierte. Das erste war das Erdbeben der Stärke 6,7, das sich 1994 in Los Angeles ereignete. Dieses 20 Sekunden dauernde Erdbeben verursachte Schäden in Höhe von über 40 Milliarden Dollar, als Gebäude und Autobahnen einstürzten und 60 Menschen ihr Leben verloren. Das zweite war das Erdbeben der Stärke 7,7, das sich 1999 in Taiwan ereignete. Das Erdbeben zerstörte zahlreiche Hochhäuser und tötete über 2.400 Menschen.

Dadurch blieb das zehnstöckige Holzgebäude auch nach den beiden großen Erdbeben noch stehen. Nach einer halbstündigen Erdbebenprüfung betraten Experten das Gebäude. Shiling Pei, außerordentlicher Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Colorado Mountain School und leitender Forscher des TallWood-Projekts, testete sowohl die Wände als auch die Böden des dritten Stocks.

„ Das ist genau das Ergebnis, das wir erwartet hatten. Es gab keine strukturellen Schäden. Das bedeutet, dass das Gebäude schnell wieder genutzt werden kann “, erklärte Herr Pei.

Der Experte fügte hinzu, dass das Holzgebäude trotz zweier Erdbeben keine strukturellen Schäden erlitten habe, sondern lediglich Risse in der Trockenbauwand. Dies lässt sich jedoch ganz einfach beheben. Darüber hinaus blieben die Außenwände des zehnstöckigen Gebäudes trotz der heftigen Erschütterungen durch das Erdbeben gerade.

Minimale Reparaturen und eine schnelle Wiederinbetriebnahme würden die wirtschaftlichen und sozialen Kosten eines Erdbebens erheblich senken.

Das 10-stöckige Holzgebäude ist speziell dafür ausgelegt, Erdbeben standzuhalten. Foto: ABCnews

Experten sagten, dass das zehnstöckige Holzgebäude nach Abschluss des Erdbebentests abgebaut und seine Teile recycelt und für den Bau anderer Teststrukturen verwendet werden würden. Das Team hofft, dass die Testergebnisse den Bau höherer Gebäude aus Massivholz vorantreiben werden, da deren Stabilität in der Praxis bewiesen wurde.

Der Schlüssel zu erdbebensicherer Gebäudekonstruktion sind laut Experten neben Massivholz bewegliche Wände. Konkret bedeutet dies, dass diese spezielle Art von Wand nicht dauerhaft mit einem Stahlträgerfundament errichtet wird, das dem Rütteltisch vom Boden aus Halt gibt, sondern über dem Fundament platziert und mit Stahlstangen, die entlang der gesamten Struktur verlaufen, in ihrer Position fixiert wird.

In diesem Fall wirkt die Stahlstange wie ein Gummiband, das die Wand an ihrem Platz hält und für Flexibilität sorgt. Wenn es also zu einem Erdbeben kommt, erschüttern die Wände sich und heben sich sogar vom Fundament ab, während die Stahlstangen eine zu große Bewegung verhindern. Die Konstruktion ist in der Lage, einem großen Bewegungsbereich standzuhalten und das Gebäude so vor strukturellen Schäden nach einem Erdbeben zu schützen, die zum Einsturz der Struktur führen oder deren Reparatur schwierig sein könnte.

(Quelle: Vietnamesische Frauen)

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Quelle: https://vtc.vn/toa-nha-cao-34-m-co-the-chiu-duoc-100-tran-dong-dat-bi-mat-nam-o-dau-ar798707.html