Торнадо , циклоны и другие штормы с сильным ветром повреждают или разрушают множество зданий. Однако при правильном проектировании и строительстве ущерб зданиям от этих сил может быть значительно уменьшен. Различные методы могут помочь зданию пережить сильные ветры и штормовые нагоны .
Волны вдоль прибрежных зон могут разрушить многие здания. Здания желательно строить на возвышенности, чтобы избежать волн. Если волны могут достичь строительной площадки, здание следует поднять на стальных, бетонных или деревянных сваях или закрепить на твердой скале.
Ветер на поверхности крыши может вызвать отрицательное давление, которое создаст подъемную силу, достаточную для того, чтобы оторвать крышу от здания. Как только это произойдет, здание значительно ослабнет, и все остальное, скорее всего, тоже рухнет. Чтобы минимизировать эту уязвимость, верхняя конструкция должна быть закреплена через стены к фундаменту.
Для крепления крыши можно использовать несколько методов. Обычно фермы крыши «прибиваются гвоздями» к верхней части стен, что не обеспечивает достаточной силы для сопротивления сильному ветру. Стяжки для защиты от ураганов прибиваются гвоздями к стене и оборачиваются вокруг ферм, чтобы обеспечить более высокое сопротивление силе.
Системы металлических крыш с блокировкой, установленные на мобильных домах, могут выйти из строя из-за перепада давления (подъемной силы), создаваемого сильными ветрами, проходящими над плоскостью поверхности крыши. Это усугубляется ветром, проникающим в здание, что приводит к повышению давления внутри здания, поднимая нижнюю часть панелей крыши, что приводит к разрушению здания. Один из примеров систем крыш с блокировкой можно найти в этом документе Structall Building Systems, заархивированном 2016-03-04 на Wayback Machine .
Чтобы смягчить этот перепад давления, предварительно установленные алюминиевые пластинчатые каналы могут быть постоянно закреплены перпендикулярно верхней части соединяющихся ребер металлической кровельной системы, не нарушая при этом поток дождевой воды в середине пролета карниза и в местах расположения конька здания.
Земляное укрытие обычно более устойчиво к сильным ветрам и торнадо, чем стандартное строительство. Подвалы и другие земляные компоненты других зданий могут обеспечить безопасное убежище во время торнадо.
Физическая геометрия здания влияет на его аэродинамические свойства и на то, насколько хорошо оно может выдерживать шторм. Геодезические купольные крыши или здания имеют низкие коэффициенты сопротивления и могут выдерживать более высокие силы ветра, чем квадратное здание той же площади. [1] [2] Еще более прочные здания получаются в результате монолитной купольной конструкции. [3]
Бревенчатый дом категории 5, устойчивый к ураганам , выдерживает ветры скоростью до 245 миль в час (394 км/ч). Стеновые бревна в такой конструкции должны быть изготовлены из клееного бруса , а все остальные компоненты дома, включая ремни, устойчивые к ураганам, должны быть устойчивы к ураганам.
Круглый или многосторонний дом более устойчив к ураганным ветрам. [4] [5] Круглая конструкция позволяет ветру обдувать дом, уменьшая нарастание давления с одной стороны. [6] Кроме того, крыша и полы построены с использованием радиальной ферменной конструкции, что позволяет любой потенциальной энергии от постоянных ветров рассеиваться по всей конструкции, а не накапливаться в одной области. [7]
Проемы в зданиях, такие как гаражные двери и окна, часто являются слабыми местами, подверженными разрушению под воздействием давления ветра и разлетающегося мусора. После того, как происходит разрушение, внутри здания нарастает давление ветра, что приводит к отрыву крыши от здания. Ураганные ставни могут обеспечить защиту.
Двери могут быть занесены ветром в дом, что может привести к разрушению конструкции (см. http://www.floridadisaster.org/hrg/content/openings/openings_index.asp#Hinged_Exterior_Doors).
Окна могут быть изготовлены из пластиковых панелей, ударопрочного стекла или стекла с защитными мембранами. Панели часто крепятся прочнее, чем обычные оконные панели, в том числе с помощью винтов или болтов по краям больших панелей. Анкерные винты для бетона используются для крепления окон к бетонной конструкции, окружающей их.
Древесина обладает относительно высокой степенью гибкости, что может быть полезным при определенных нагрузках на здание.
Железобетон — прочный, плотный материал, способный выдерживать разрушительную силу очень сильного ветра и высокоскоростного мусора, если он используется в правильно спроектированном здании.
После того, как ураган Эндрю в 1992 году нанес ущерб на сумму 16 миллиардов долларов, штат Флорида установил новые строительные стандарты и меры по обеспечению их соблюдения. Штат повысил критерии эффективности положений о ветровой нагрузке и принял новые положения о ветре от Американского общества инженеров-строителей . Одним из важных дополнений к новому кодексу стало требование о противоракетном стекле , которое может выдерживать высокоскоростной удар от переносимого ветром мусора во время урагана. Многие дома, построенные в Южной Флориде после урагана Эндрю, представляют собой блочную кладку, укрепленную бетонными столбами, стропильными фермами, закрепленными ураганами , и требования к клеям и типам кровли. [8] [9] Флорида также обозначила зоны высокоскоростных ураганов (т. е. зоны высокоскоростных ураганов) со специальными требованиями, определенными для округов Майами-Дейд и Бровард . [10]
В Гонконге требуется множество сооружений, чтобы противостоять тайфунам. [11]
Жилищное строительство в Дарвине, Северная Австралия
Примечания
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )