Привет.
Повод для рассуждений грустный. Уверен, все слышали о трагедии в Турции. Природным катаклизмам нет дела до политических, экономических и социальных аспектов нашей жизни. Они беспристрастны. И технологически развитые государства так же подвержены ударам стихии, как и островные отшельнические коммуны аборигенов в набедренных повязках. Достаточно вспомнить, с какой периодичностью случаются ураганы в США, из раза в раз унося множество жизней.
И если Турция находится в одной из самых активных сейсмоопасных зон в мире, а США омывается двумя океанами и стихийные бедствия, казалось бы, вопрос времени, то, например, Челябинская область с ее старейшими Уральскими горами никогда даже близко не рассматривалась в качестве очага землетрясения. Однако 5 сентября 2018 года оно вполне себе произошло.
Глядя на то, какие дома в Турции подверглись разрушению, мне стало ясно, что сегодня этих ужасных событий было просто не избежать. Константин Иванов в «Пятнице будущего» очень точно подметил, что система предупреждения о подобном катаклизме просто не сработает. Погрешности в определении территории и времени катастрофы не позволят правильно распорядиться эвакуационными возможностями. Кроме того, никогда не следует списывать со счетов человеческий фактор. Помните ураганные ветры, в результате которых деревья с остановочными комплексами на людей падали? Службы оповещения после этих событий чуть ли на любое отклонение от штиля предупреждения об опасности слали. Как на них отреагируешь после двадцатого раза — вопрос риторический. Я почему заговорил о домах в Турции? Дело в том, что они точь-в-точь наши «панельки». При этом по кадрам с места событий можно было видеть, что стоящие рядом дома одинаковой конструкции могли падать через один. То есть технически они вовсе не были спроектированы устоять при таком землетрясении, и когда оно случилось, рассчитывать, как оказалось, можно только на удачу.
После новостей из Турции мне вспомнился тренинг по ТРИЗ, где нам рассказывали о 40 приемах устранения технических противоречий. У профессионалов они вызывали смех. Главным образом потому, что приемы разительно отличались от устоявшихся техник решения возникающих производственных проблем. Сам же тренинг вспомнился из-за слов «сейсмическая активность». Докладчик на семинаре очень увлеченно рассказывал о закономерностях развития систем и вспомнил историю, когда в аналогичной ситуации у него в аудитории оказалось двое строителей. Конкретно — специалистов по установке свай. Кто не в курсе — это такие балки, которые забиваются в землю для устойчивости возводимого сооружения. И, казалось бы, что тут можно улучшать? Ну да, можно заменить деревянный брус на стальной или бетонный, но концептуально-то что менять? В ответ на эти вопросы от строителей докладчик озвучил свой тогдашний ответ: в вашем устройстве должен появиться шарнир. Шарнир! В свае! Как он вспоминал, оба специалиста встали и покинули аудиторию. На тот момент такое техническое решение (оно основано на принципе «дробление») казалось абсурдом. Тем не менее, позднее был запатентован «Свайный фундамент сейсмостойкого здания, сооружения»:
Верхняя часть, обозначенная позицией 3, — это часть непосредственно здания, а позициями 1 и 5 обозначены части сваи с выпуклыми и вогнутыми сферическими поверхностями, образующими шаровое соединение. Тот случай, когда абсурдное, на первый взгляд, решение, оказалось не таким уж и абсурдным.
Но сегодня я хотел бы порассуждать о приеме, который называется «Принцип «заранее подложенной подушки»». Его суть в том, чтобы компенсировать относительно невысокую надежность объекта заранее подготовленными аварийными средствами. Самый простой пример состоятельности такого подхода — противопожарная система. Не путать с пожарной сигнализацией. Противопожарная система — это та, что заливает водой из разбрызгивателей помещение в случае срабатывания тревоги. Судя по всему, она довольно распространена в США. Пожары, конечно, случаются, но все же не настолько часто, чтобы оправдать такую систему в каждой высотке. Однако если принять во внимание, сколько этажей в некоторых небоскребах, то решение выглядит логичным. В любом случае тут, как говорится «лучше есть и не нужна, чем нужна, а ее нет». К слову, о пожарах в высотках. Японский дизайнер придумал уникальное устройство, которое позволяет покинуть горящее здание. Например, если вы на восемнадцатом, а полыхают три этажа ниже. Устройство контролируемого плавного спуска надевается на руку. При сжатии рукояти специальная манжета плотно обхватывает запястье, не позволяя руке выскользнуть. Обычно подобные механизмы используются в качестве страховочных на скалодромах. Но здесь ему нашлось иное, эвакуационное применение:
Какой же аналогичный вариант можно было бы реализовать для зданий на случай землетрясения? Если дело касается загородного дома, то на такой случай в США запатентовано следующее решение:
Сразу в глаза бросается наличие большого количества опор. Их габариты намекают на то, что при строительстве дома, скорее всего, использовался далеко не бетон. Следующая иллюстрация подтверждает эти предположения:
Помимо того, что здание максимально легкое (судя по толщине стен), оно еще и разделено на блоки, о чем говорится в описании. Но главная особенность не только в этом. Ведь в случае землетрясения движение земной поверхности будет осуществляться толчками не обязательно целиком той площадью, на которой стоит блок. Вполне возможно, на подвижном участке окажется только одна опора. И чтобы блок не сложился, как книжка, разработчиками было предусмотрено следующее крепление:
С помощью такого нехитрого приспособления (я его запомнил по гаражным воротам) стягиваются стены и перекрытия. Таким образом, у всей конструкции строения появляется некое подобие гибкости:
Идея же блочного строительства доведена до крайности в российском патенте на полезную модель:
Безусловно, дома из контейнеров придумали строить не в России, но удивлять весь мир, изобретая необычные технические решения, — наша национальная забава. Технический результат данной полезной модели звучит следующим образом:
Обеспечение проектирования и изготовления полностью сборно/разборного сейсмозащищенного (9 баллов) здания до 7 этажей, увеличения скорости производства, возведения здания и круглосуточный ввод его в эксплуатацию, возможность ввода здания в эксплуатацию без строительства стационарных неразборных элементов (монолитные фундаменты, коридоры, входные зоны и пр.)
Здорово, правда? Если автор все верно рассчитал, то такой дом не разрушился бы при землетрясении в 7,5 баллов. Внешний вид такой постройки, кстати, не сильно бы отличался от традиционной панельки.
Продолжать тему строительства из блоков взялись швейцарцы. Правда, сразу сделали акцент на дизайне и привлекательности идеи:
Здесь уже не контейнер, а каркас со стеновыми панелями, которые набираются исходя из места размещения такого блока в основном здании и личных предпочтений заказчика:
Далее, собственно, сборка самого здания. Блоки устанавливаются крест-накрест. И да, здесь также не предполагается высотного строительства:
Итоговое здание похоже скорее на номера для отдыхающих на базе отдыха. Впрочем, если речь идет о Швейцарии, то вполне возможно, что эта самая база отдыха будет где-нибудь в горах. А в горах могут быть и землетрясения, и сходы лавин. Выжить в контейнере, у которого не рухнет потолок, безусловно, шансов больше.
Если кажется, что подобные блочные конструкции — это исключительно нереализуемые фантазии изобретателей, которые умело пользуются правилами патентных ведомств для получения охранных документов на свои бредовые идеи, то не спешите с выводами.
Это вовсе не иллюстрация из патента. Это настоящая конструкторская документация. И по ней даже есть здание. Оно называется Nakagin Capsule Tower и расположено в Токио. Его строительство началось в 1970 году:
Здание состоит из двух бетонных башен, к которым присоединены 140 отдельных жилых модулей (капсул). Крепление капсул к башенному блоку осуществляется посредством всего нескольких болтов.
Здание было закончено в 1972 году и стало символом архитектурного стиля «Метаболизм», который предполагал изменение городского пространства, его перестроения.
Оно не было сейсмоустойчиво, однако идея, заложенная в модульной конструкции жилых помещений, максимально приближена к этой цели. Ведь если рассматривать панельную многоэтажку, то в ее конструкции легко можно усмотреть аналогию с карточным домиком. Сдвиг пола пятого этажа двигает не только минимум одну стену пятого этажа, но еще и потолок четвертого этажа с минимум одной его стеной. А вслед за этим начинается сыпаться вся вертикаль выше, обрушивая общим весом устоявшие нижние этажи. Это не только легко представить, но и можно увидеть на реальных кадрах. Что же будет происходить с модулями? В общем-то, ничего. При правильном расчете конструкции рамы они просто раскачаются. Возникает вопрос: что подразумевать под правильным расчетом?
Не так давно я наткнулся на статью о том, как один дизайнер предложил использовать для строительства зданий 3D-принтер. Звучит совсем не ново. Однако его идея была на самом деле необычной. По его задумке, в наращиваемом вертикально вверх металлическом каркасе перемещался гигантский принтер, который печатал новые помещения по мере заполнения этажей. Схема наращивания позаимствована у подъемных кранов при строительстве небоскребов. В его воображении здание выглядело как-то так:
Однако продуман был не только внешний вид. Дизайнер также поведал о некоторых технических особенностях. В частности, о схемах крепления капсул друг к другу и расположении коммуникаций. В отличие от Токийской капсульной башни, где они располагались внутри центрального бетонного блока, здесь предполагалось крепление труб, кабелей и коробов вентиляции с внешней стороны.
Идея с ростом городов в вертикальном направлении лично мне не видится чем-то плохим. Концентрация производств, заведений досуга, торговых комплексов, офисных помещений и т.п. не может равномерно распределяться по постоянно разрастающимся площадям мегаполисов, из-за чего нередко можно слышать истории людей о двухчасовом пути до места работы. Небоскребы решали бы эту задачу. Рамные конструкции были бы сейсмоустойчивыми. В идеале их бы еще строить с квадратной формой в основании для большей надежности. Если здание будет с каркасом, то основание можно сделать на сваях для сквозного проезда транспорта. Такие дома уже давно существуют. Например, «Дом авиаторов» на Беговой улице в Москве. Да, машины едут рядом, но при желании…
Если доводить идею до крайности, то целые кварталы можно сделать взаимосвязанными. Автомобили можно было бы вообще переместить на нижние уровни города, а перемещение пешеходов осуществлялось бы по террасам на высоте нескольких этажей над землей. С деревьями были бы сложности, но при желании и небоскребы можно озеленять.
Заключение
Смысл рассуждений был не столько в том, чтобы в свете последних событий попытаться представить себе максимально надежную конструкцию здания, сколько в том, чтобы понять, а готовы ли мы вообще к изменениям. Ни для кого не секрет, что наши приоритеты меняются исключительно в критических ситуациях вроде угрозы жизни. Сейчас стихия обошла нас стороной, а что будет завтра? Нужны ли нам новые свежие взгляды на использование технологий, или это просто неосознанное сгущение красок под влиянием момента?
Близится весна, и уже начинает сказываться нехватка витаминов. Ешьте побольше фруктов и не спешите с легкими куртками. Простуда — вещь коварная.
Смелых идей, отличных изобретений и успешных продуктов. Удачи!
>они точь-в-точь наши панельки.
В однобортном уже никто не воюет. У нас везде новостройки монолит.
мимoпроходил, а у нас вовсю ставят. Монолитные есть, но далеко не везде.
Чугунный Буратин, ну целину подобустроить все же неплохо.
>>Кстати, Михаил, я на вас в vk подписан?
Вот сейчас проверил. Чугунных Буратин вроде нет)
и да, "История нас учит тому, что никого ничему никогда не учит"
Жекис Минкевич, Ты — кусок идиота! Хохла ты в зеркале видишь каждое утро!
Lecron, Я просто в интернете статью с интервью этого мэра прочитал. И информацию о том, что дома в его городе не развалились, жертв среди горожан нет. Он прямым текстом пишет о том, что в этом есть причинно-следственная связь. Также читал, что в Турции немало задержано после землетрясения чиновников для проверки почему разрушились дома. А о правильности его слов о причинно-следственной связи узнаем, думаю позднее. Кстати, еще интересный момент «Неделю назад мы не согласились с увеличением членов НАТО, и получили катастрофическое землетрясение…. Нам известно, кто и как это сделал. Уберите свои грязные лапы от Турции», — заявил глава турецкой полиции.
>>>И технологически развитые государства так же подвержены ударам стихии, как и островные отшельнические коммуны аборигенов в набедренных повязках<<<
Но для дикарей землетрясения все же безопасней — разве что кокосовым орехом по макушке треснет. А в хижине из веток сложно погибнуть. Главное драпать от берега подальше, пока цунами не прилетело.
Чугунный Буратин, в свете последних событий становится очевидно, кто закладывал в проект сейсмоустойчивость, а кто нет🤣
на Урале сейсмоустойчивость зданий предусмотрена для 5-7 баллов
izzzgoy, Проектом предусмотрена😀
Юрий Банаков, В теории одинаковые, на практике же… Не! Бывает! Одинаковых! Вещей! Даже процессоры, при полном соблюдении технологий бывают бракованные. Вот только здание, в отличии от процессора, через стенд не прогонишь. При этом я не отрицаю возможность нарушений из корыстных интересов. Лишь призываю не зацикливаться на них.
Вот еще одна из причин различий: Допускается отклонение от идеала. Всё строго по СНиП. Допустим предел 5%. Но одно сделали лучше 1%, а другое хуже 4%. Всё это и десятки других различий, в совершенно разном сочетании, дают большой разброс конечных свойств.
Lecron, Но все эти отклонения не объясняют, почему одно здание устояло, у второго поврежден фундамент, но несущие конструкции вы держали, и здание только накренилось. А третье разрушилось до основания целиком. Как при контролируемом подрыве.
Если бы они были далеко друг от друга, можно списать на геологию. Но это соседние здания типового проекта.
Юрий Банаков, Именно они и объясняют. Кстати, почему-то никто не вспомнил еще одну причину — НЕкорыстные нарушения. Такой объект как здание, с тысячами ручных операций сотен разных типов, выполняемых сотнями людей многие месяцы, никогда не будет идеальным. Кто-то где-то, но схалтурит. Этого не избежать никаким контролем. Даже, думаю, вы сами, в некоторые моменты своей деятельности говорили — и так сойдет. И при штатном использовании оно таки сходило. А при нештатном — 50/50, или сходило, или нет.
Впрочем, все это не важно. Если здания де-юре не были рассчитаны на такие нагрузки, нужно радоваться что некоторые, вопреки всему устояли. Просто радоваться. А не разглагольствовать, почему другие разрушились при превышении нагрузки. Потому что ответ прост — имели право разрушится.
Lecron, "Просто радоваться. А не разглагольствовать, почему другие разрушились при превышении нагрузки. Потому что ответ прост — имели право разрушится."
Очень странная логика. То есть если здание условно рассчитано выдерживать землетрясение с магнитудой 7 без последствий, то при магнитуде 7,5 совершенно естественно, что здание развалилось до основания?
По аналогии автомобиль, который на скорости 60 км/ч должен гарантированно спасти пассажиров в аварии, на 70 имеет право размазать их в фарш.
Lecron
Юрий Банаков, Именно так. Как раз у вас странная логика. Как можно винить устройства за неспособность работать (разрушаются, рвутся, протекают, перегреваются, сгорают и даже загораются) в условиях, на которые они не рассчитаны??? И не важно что это — трос, электрический провод, труба или здание. Которое кстати состоит из бетона и стали.