34m 높이의 건물이 지진 100번을 견딜 수 있는데, 비결은 어디에 있을까?

이에 따라 미국 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스와 톨우드 프로젝트의 전문가들은 34미터 높이의 목조 건물에 대한 시험을 진행했습니다. 구체적으로, 유압 시스템을 이용하여 강철 기초를 진동 플랫폼 위에서 움직여 모의 지진에 대한 건물의 내진 성능을 시험했습니다.

톨우드(TallWood)는 일체형 목재로 만든 고층 건물의 내진 성능을 시험하기 위해 설계된 특별 프로젝트입니다. 이 소재는 여러 겹의 나무를 못으로 연결하여 만듭니다. 전문가들에 따르면, 일체형 목재는 점점 인기를 얻고 있으며, 탄소 배출량이 많은 철근 콘크리트보다 지속 가능한 대안으로 주목받고 있습니다.

10층짜리 목조 건물은 지난 5월 내진 테스트를 거쳤다. 사진: 블룸버그

이 10층짜리 목조 건물은 엔지니어들이 특별히 설계했습니다. 1층부터 3층까지는 견고한 목재로 지어졌으며, 창문 주변에는 주황색과 은색 패널이 마감되어 있습니다. 나머지 층은 개방형 구조로 되어 있으며, 각 층에는 지진 발생 시 구조적 손상을 최소화하기 위해 전문가들이 설계한 수평 진동 벽이 설치되어 있습니다.

엔지니어들은 또한 강한 진동을 견딜 수 있도록 내부 벽과 계단을 설계했으며, 건물 전체에 센서를 설치했습니다. 시험 기간 동안, 건물이 무너지는 불의의 사태를 방지하기 위해 한쪽에는 5층 높이의 금속 안전탑 두 개를 세우고 반대쪽은 케이블로 지면에 고정했습니다.

실제로, 통나무 블록으로 지어진 이 34미터 높이의 건물은 이미 100회 이상의 지진에 대한 내진 테스트를 거쳤습니다. 하지만 8월에 테스트가 완료되기 전까지 테스트 횟수는 더 늘어날 것으로 예상됩니다.

톨우드 프로젝트 설계에 참여한 미국 건축 회사 레버 아키텍처의 설립자 토마스 로빈슨은 " 이 건물은 5천 년을 살지 않는 한 결코 겪지 않을 지진을 여러 차례 겪고 있다 "고 말했다.

10층 목조 건물의 설계도. 사진: Woodworkingnetwork

5월 9일 오전, 전문가들은 진동 테이블을 조작하여 20세기 후반에 발생한 두 차례의 지진 재해를 재현했습니다. 첫 번째는 1994년 로스앤젤레스를 강타한 규모 6.7의 지진입니다. 20초 동안 지속된 이 지진으로 400억 달러 이상의 피해가 발생했으며, 건물과 고속도로가 붕괴되고 60명이 사망했습니다. 두 번째는 1999년 대만을 강타한 규모 7.7의 지진입니다. 이 파괴적인 지진으로 많은 고층 건물이 무너지고 2,400명 이상이 목숨을 잃었습니다.

그 결과, 10층짜리 목조 건물은 두 차례의 대지진에도 무너지지 않고 그대로 서 있었습니다. 전문가들은 30분간의 내진 테스트를 마친 후 건물 내부로 들어갔습니다. 콜로라도 주립대학교 환경토목공학과 부교수이자 톨우드 프로젝트의 책임 연구원인 실링 페이는 3층의 벽과 바닥을 모두 점검했습니다.

페이 씨는 " 이것이 바로 우리가 예상했던 결과입니다. 구조적 손상이 전혀 없었기 때문에 건물을 빠르게 다시 사용할 수 있을 것입니다 ."라고 말했습니다.

전문가는 두 차례의 지진에도 불구하고 목조 건물은 구조적 손상을 입지 않았으며, 석고보드에 균열만 생겼을 뿐이라고 덧붙였습니다. 하지만 이 균열은 쉽게 보수할 수 있습니다. 더욱이 10층 건물의 외벽은 지진으로 인한 강한 흔들림에도 불구하고 휘어짐 없이 온전한 상태를 유지했습니다.

최소한의 복구와 시설의 신속한 재개방은 지진으로 인한 경제적 , 사회적 피해를 크게 줄일 것입니다.

10층짜리 목조 건물은 지진에 견딜 수 있도록 특별히 설계되었습니다. 사진: ABC뉴스

전문가들은 지진 실험이 완료되면 10층짜리 목조 건물을 해체하고 그 부품들을 재활용하여 다른 실험 건축물에 사용할 것이라고 밝혔습니다. 연구팀은 이번 실험 결과가 내구성이 입증된 더 높고 견고한 일체형 목조 건물의 건설을 촉진하는 데 도움이 되기를 기대하고 있습니다.

전문가들에 따르면, 내진 설계의 핵심은 견고한 목재 외에도 가동식 벽체에 있다고 합니다. 구체적으로 말하자면, 진동 플랫폼을 지지하는 철골 기초에 고정되는 대신, 이러한 특수 벽체는 기초 위에 설치되고 구조물 전체를 따라 설치된 철근으로 고정됩니다.

이 경우 철근은 고무줄처럼 작용하여 벽을 제자리에 고정시키면서 유연성을 제공합니다. 따라서 지진이 발생하면 벽이 흔들리고 심지어 기초에서 들려 올라갈 수도 있지만, 철근이 벽의 과도한 움직임을 막아줍니다. 이러한 설계는 상당한 움직임을 견딜 수 있어 지진 후 건물의 구조적 손상을 방지하고 붕괴를 막으며 복구 작업을 용이하게 합니다.

(출처: 베트남 여성 잡지)

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