トカゲ戦略は、倒壊しない建物を建設するシステムを刺激する | 科学

地震、洪水、テロ攻撃などの極端な状況では、より耐久性の高い建物が必要です。 これらの出来事は構造物に深刻な損傷を与え、建物を砂上の楼閣のように倒壊させる可能性があります。 脆弱性に終止符を打ち、人的・物的損失を最小限に抑えるという課題に取り組むため、科学と工学が協力して研究を行っています。 バレンシア工科大学。 著者らは動物の世界にインスピレーションを求め、捕食者から逃げるために尻尾から切り離すトカゲの能力を模倣しました。 「10 を節約するためにパーツをリリースしました」と彼は説明します。 ジョセフ・アダムエンジニア兼研究リーダー。 彼らはその結果を今日、 自然歴史的な節目となるこの雑誌に表紙を捧げる世界最高の科学のショーケース。同誌が建築設計と建築の分野の研究にそのスペースを割り当てるのは初めてのことだ。

研究チームは、大災害が発生した場合に、破壊が伝播することなく損傷した領域に局所的にとどまるようにすることで、建物全体の倒壊を防ぐことができる新しい建設システムを考案しました。 この方法は、病院、ショッピングセンター、バスターミナルなど、人が多く集まる重要な建物での適用を目的としています。 さらに、この技術は建設コストを増加させません。 Endure と呼ばれるこのプロジェクトは、欧州研究評議会から助成金を受けています。 統合者補助金 250万ユーロ以上。 当初、それはレオナルド奨学金のおかげで始まりました 2017 年に BBVA 財団からアダムに授与されました。

建物が厳しい気象条件や事故の影響を受けると、影響を受けた部分がドミノ効果を引き起こし、最終的に建物の他の部分に影響を及ぼします。 現在の設計では、構造を接続して損傷を補うことにより、故障の伝播を防止しようとしています。 ただし、このアイデアは、最初は効果的ですが、最終的には構造全体が完全に崩壊する可能性があります。 しかし、ドミノ倒しを止める方法があるとしたらどうでしょうか? これは、バレンシア工科大学の研究者が自問した疑問です。

結果をテストするまたとない機会

科学者とエンジニアのチームは、階層に基づいた崩壊隔離システムを考案しました。その鍵は、故障時に建物を分割できる構造ヒューズの実装にあります。 アダム氏によると、この設計哲学はヒューズを使用して電気ネットワークを保護することに似ています。 彼の技術は、プレハブ鉄筋コンクリートを使用した平面図 15 × 12 メートル、2 階建ての高さ 2.6 メートルの実際の建物でのテストを通じて検証されています。 これは、この種のソリューションとしては初めてフルスケールでテストおよび検証されました。

これを行うために、彼らは 2023 年 6 月に建物に 2 段階のテストを実施しました。最初の段階では、互いに隣接していない 2 本の柱を同時に除去しました。 第 2 フェーズでは、第 1 フェーズで除去された柱の 1 つである隅の柱が除去されました。 これにより、失われた柱によって直接支えられていたすべてのエリアで崩壊が始まりましたが、建物の残りの部分では崩壊は起こりませんでした。 つまり、構造全体の崩壊を防ぐことに成功したのだ。

「オリンピックの準備のようなものです」とアダムはリハーサルについて語ります。 したがって、彼は、1 回のテストに必要な長い準備段階がほんの数秒しか続かないことを次のように比較しています。 建物の崩壊はわずか 2 秒しか続きません」と彼は説明します。 チームはさらに 2 回のテストを実施して、現場コンクリートや鋼鉄などの他の材料での有効性をテストできる予定です。

したがって、この方法は完全な崩壊を防ぐのに効果的であることが証明されています。 「単純かつ論理的に思えますが、これは一般的な建設慣行をひっくり返すことを意味します」と彼は言います。 アントニ・クラデラバレアレス諸島大学の建設工学教授は、研究には参加していないが、同僚の成果を称賛し、「他の研究ほど注目されていない研究もあるが、それらは命を救うことにも役立っている」と述べた。 。 。

今後の課題

アダムはチームのこれまでの成果を祝う一方で、今後の長い道のりを認識しています。 建設は高度に規制された分野であり、規制の修正が複雑であるため、この技術は実用化にはほど遠い。 クラデラ氏も「研究者や建設会社を説得するには、多くの作業が待っている」と同意する。 しかし、両エンジニアは依然として将来について前向きな考えを持っており、この方法がさらに進化する可能性を排除しません。「確かに、同じ原理は橋などの他の構造物にも適用できます。 「私たちは皆、安全だと感じる必要があり、そうしたいと思っています」とクラデラ氏は思います。

プロジェクト開始から 7 年が経過した現在も、大学の構造研究室で開発が続けられています。 UPVコンクリート科学技術研究所 この研究は、より安全な建物を建設し、極限状況において人命を守るための重要な一歩を表しています。 雑誌 自然 このアプローチは建物の弾力性を高め、したがって「公衆の安全を守るという構造工学の主な目的を達成する」ことを強調しています。

フォローできます マテリア で フェイスブック、 バツ e インスタグラムここをクリックして受け取ります 私たちの週刊ニュースレター。