Столица Японии, Токио, представляется нам как высокотехнологичный мир, в котором живут такие непохожие на нас люди. Многоуровневые развязки. Небоскребы, вокруг которых цветет сакура и прочий бонсай. Электромобили и кей-кары. Место, где люди рады работать без выходных и отпусков. Но мало кто знает, что географически Токио находится на стыке четырех тектонических плит. Несильные подземные толчки магнитудой до 1.5 случаются тут практически каждый день.

Первого сентября 1923 года Япония содрогнулась. Полуденную прохладу взорвала разгневанная земля. Землетрясение магнитудой в 8,3 нанесло сокрушительный удар по островному государству. Эпицентр находился в море, близ острова Осима в провинции Канто, поэтому образовалось смертоносное цунами. За минуту 12-ти метровыми волны снесли многочисленные прибрежные поселения. В расположенной в 65 км от эпицентра Йокогаме за несколько секунд была разрушена пятая часть зданий. Чуть меньше пострадал Токио.

Йокогама, 1923 год. Каждое пятое здание разрушено землетрясением, остальные уничтожены огнем Источник: USGS/George A. Lang Collection

Но это было еще только начало. Повсеместно начались пожары, тушить которые было некому. Застройка в те годы была в основном деревянной и малоэтажной. Дома складывались, как карточные домики. В местах, где замыкало электропроводку, образовывались очаги.

Пламя перекидывалось с дома на дом, с пригорода на пригород и вскоре охватило большую часть страны. Под руинами, в огне и дыму погибло 130 тысяч человек. В Йокогаме огонь уничтожил 90% строений. Две трети населения Токио остались без крова, все каменные строения города были разрушены. Устояло лишь одно — отель Империал, построенный в 1915 году по проекту американского архитектора Фрэнка Ллойда Райта. Это было первое и единственное здание в Токио, построенное сейсмоустойчивым.

Гордость Йокогамы – отель «Ориентал» — был разрушен до основания 1923 г. Источник: gettyimages.com

Следующее крупное землетрясение магнитудой в 7.3 произошло в 1995 году в городе Кобе. Свыше 200 000 зданий было разрушено, более 6000 человек погибло.

Рухнувшая эстакада в г. Канто. 1995 год. Источник mazba.com

Японцы вынесли уроки из этой трагедии. Особенно это задело сына самого богатого человека в мире в 1991-92 годах, строительного магната Минору Мори, который так сформулировал задачу: создать город, который при землетрясении не надо будет покидать — наоборот, он станет убежищем. Таким «городом» стал квартал Роппонги Хиллз и его сердце — 238-ми метровый небоскреб Mori Tower, способный перенести без повреждений землетрясение магнитудой 8,5.

Башня Мори (справа), одно из самых высоких и самых безопасных строений в Токио. Источник: www.ar.jal.com

Раньше инженеры полагали, что для противостояния землетрясению здание должно быть максимально жестким по всей высоте. Новые исследования показали несостоятельность такого подхода. Только гибкость способна спасти от чудовищных нагрузок, возникающих при землетрясении. Но как сделать небоскреб одновременно гибким и прочным?

Эта на первый взгляд невыполнимая задача в башне Мори получила остроумное техническое исполнение. Так, основание здания имеет максимальную жесткость, благодаря заполнению высокопрочным бетоном. Восемь стальных стен в центре каждого этажа заполнены специальным эластомером, позволяющем стали амортизировать в заданных пределах. Но самую главную роль играют… 192 активных гидравлических демпфера, установленных в основании фундамента, а также между этажами.

Гидравлические демпферы KYB между этажами помогают гасить раскачивание здания при порывах ветра или подземных толчках. За жесткость конструкции отвечает коробчатый стальной каркас, напоминающий по конструкции рыболовную сеть. Источник: KYB

И это в то время, как соседние небоскребы, построенные по не столь совершенным проектам, заметно раскачивались.

Многие современные здания получили серьезные повреждения. Например, у телевизионной башни Токио подломился шпиль. К счастью, служить ей все равно оставалось недолго: уже через год ее функции перешли к только что построенному небоскребу «Небесное дерево» — второму по высоте зданию в мире.

«Небесное дерево» — высотная доминанта Токио и второе по высоте здание в мире. Источник: gotokyo.org

Землетрясение 2011 года не просто «тряхнула» острова – цунами разрушило атомную электростанцию в префектуре Фукусима. В результате подземных толчков и наводнения погибло свыше 15 000 человек. Но сейсмоустойчивая конструкция “Небесного дерева”, сочетающая инерционные и масляные демпферы производства KYB, не получила ни малейшего повреждения.

Основной силовой элемент «Небесного дерева» — центральная колонна, на которой собрано здание. Нижняя часть (до высоты в 125 метров) сделана максимально жесткой, а область от 125 до 375 метров — гибкая.

За гашение колебаний в «Небесном дереве» отвечают по шесть масляных демпферов KYB, установленные между этажами на гибкой части небоскреба

Компания KYB выпускает 23 вида сейсмических демпферов, которые помогают обеспечивать безопасность небоскрёбов, административных и жилых зданий по всей Японии, а также за ее пределами. Всякий раз они спасают жизни.

Источник