Відвідувачів у касках проводять за експериментальною будівлею з перехресно-клеєних дерев’яних конструкцій у Юкаві, префектура Фукусіма, де стійки та балки з’єднуються сталевими пластинами та болтами, які японські дослідники тестують з моменту встановлення національного стандарту для CLT у грудні 2013 року. (Фото: Kyodo via Alamy, Image ID JP6044)
Системи з клеєного бруса важать у п’ять разів менше бетону, а сейсмічна навантаження, яку має витримати будинок, прямо пропорційна його масі. Про це говорить Крістіано Лосс, доцент кафедри деревознавства Університету Британської Колумбії, який назвав легкість, яку інженери колись вважали за слабке місце, головною перевагою матеріалу в сейсмічно активній зоні.
Це сталося на тлі землетрусу магнітудою 7,7, який забрав життя щонайменше 83 особи на індонезійському острові Флорес минулого тижня. Це п’ятий землетрус магнітудою 7 або більше з червня, при цьому Геологічна служба США (USGS) вважає, що в найбільш постраждалому районі переважають неармовані цегляні та збірні залізобетонні конструкції.
За прогнозами, у середньому протягом року відбувається 15 великих землетрусів і один магнітудою вище 8, а коливання між роками називаються нормальними.
«Дерево вп’ятеро легше за бетон, що значно знижує сейсмічні навантаження на будівлю», — сказав Лосс про будівництво в сейсмічно активних районах. Тверда будівля стає крихкою під впливом землетрусів, тоді як легший каркас деформується сильніше і залишається цілим.
Раніше Wood Central повідомляв, що японські інженери більше десяти років тестують перехресно-клеєні дерев’яні конструкції та сталеві елементи кріплення, які їх скріплюють. З грудня 2014 року Лісове управління проводить експериментальні випробування в Юкаві, префектура Фукусіма, щоб визначити, чи може CLT (клеєний дерев’яний брус) підтримувати чотири- та п’ятиповерхові конструкції так само ефективно, як залізобетон. Японські заводи минулого року виробили всього 19 000 кубічних метрів CLT, тоді як уряд поставила за мету зробити 500 000 до 2030 року.
В результаті Японія переглядала свої стандарти після кожного руйнівного землетрусу, починаючи з Великої Кантонської катастрофи 1923 року, яка забрала життя більше 100 000 людей в Токіо та Йокогамі, і тепер її норми підштовхують інженерів до використання каркасних дерев’яних систем і набагато міцніших з’єднань, ніж панельні конструкції. Панельні системи Окленда не передаються до Токіо без змін.
“Підготовка Тайваню до землетрусів – одна з найпередовіших у світі”, – заявив Стівен Гао після землетрусу магнітудою 7,4, що стався на острові в 2024 році. Сейсмолог із Міссурійського університету науки і технологій назвав суворі норми та просвітницьку роботу серед населення причиною того, що збитки залишилися нижчими, ніж при аналогічних землетрусах у Туреччині. Після землетрусу 2018 року Тайбей провів перевірку понад 34 000 будівель та у 2022 році переписав частину своїх будівельних норм.
«Стрижні контролюють рух стін, дозволяючи їм підніматися з одного боку і стискатися з іншого», — сказав Шилін Пей про систему стін, що коливаються, описавши 10-поверхову вежу з перехресно-клеєних дерев’яних конструкцій, яка витримала понад 100 змодельованих землетрусів у Каліфорнійському університеті. Коли трясіння припиняється, стрижні повертають край стіни на місце, врівень з вібростендом.

Башта TallWood стоїть на тлі червоного сталевого каркасу в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго, де 10-поверхова споруда витримала понад 100 імітованих землетрусів, а стрижні, що утримують стіни, повернули кожну з них на один рівень із вібростендом. (Фото: Девід Байо / Каліфорнійський університет у Сан-Дієго)
Шестиповерхова гібридна будівля з масивної деревини і сталі пройшла 240 випробувань на вібростенді в тому ж центрі в Сан-Дієго і практично не отримала структурних пошкоджень. Інженери з групи NHERI@UCSD Converging Design витратили дев’ять місяців на його будівництво та оснащення приладами, перш ніж було проведено перші випробування.
“У ньому використовуються одні з найсильніших землетрусів, зареєстрованих на сьогоднішній день”, – сказав Ендрю Данн про лабораторію Tyrell Gilb компанії Simpson Strong-Tie у Стоктоні, штат Каліфорнія, де виконавчий директор Австралійської асоціації розвитку лісової промисловості спостерігав за рухом стін, підлог і стель. Компанія є найбільшим у світі постачальником сталевих з’єднувачів, що скріплюють дерев’яні панелі.
У червні інженери Оклендського університету зазнали повномасштабної будівлі з перехресно-клеєних дерев’яних конструкцій 100 сильних землетрусів, і після кожного з них вона поверталася в центр, не отримавши пошкоджень основних дерев’яних елементів. Ашкан Хашемі та П’єр Кенневіль побудували двоповерхову конструкцію, що імітує поширені в Новій Зеландії таунхауси середньої щільності забудови, використовуючи розроблене їх командою з’єднання типу «ковзання-тертя».
Ділан К. Невес і Джошуа Е. Вудс з Університету Квінс в Канаді довели міцність з’єднання дерев’яних конструкцій, що запобігає вигину, до 300 кілоньютонів. У їх конструкції вклеєний сталевий стрижень з’єднаний зі змінним осьовим запобіжником, і міцність з’єднання виявилася на 10 відсотків нижче за прогнозовану; потім вони повторили результат, замінивши запобіжники та провівши випробування заново.

Під відкритою аркою ангару №4 в аеропорту Окленда стоїть літак Boeing 787-9, що є 98-метровим прольотом, зібраним із збірних ламінованих і перехресно-ламінованих дерев’яних конструкцій без внутрішніх колон.
В Окленді інженерні рішення вийшли за межі лабораторії, і в ангарі №4 авіакомпанії Air New Zealand тепер над Boeing 787-9 височіє 98-метрова дерев’яна арка без колон під нею. У Пенроузі, на другому кінці міста, компанія Fisher and Paykel перемістила 800 співробітників під діагональну сітку з місцевої сосни, спроектовану таким чином, щоб витримати сильний землетрус.
Тихоокеанське вогняне кільце простягається на 40 000 кілометрів від Нової Зеландії через Японію і вниз Америкою, і 81 відсоток найбільших землетрусів у світі відбувається вздовж нього, разом з трьома чвертями діючих вулканів світу. У Ванкувері в 2024 році демонтували 18-поверхові будівлі, ґрунтуючись на висновках інженерів про те, що легший матеріал легше відповідає вищим сейсмічним стандартам, ніж бетон і сталь, які він замінює.
