Този сегмент е част от Състоянието на науката , поредица, включваща научни истории от обществени радиостанции в Съединените щати. Тази история, от Ели Чен, първоначално се появи на Обществено радио Сейнт Луис .
Инженерни изследователи от Мисури S&T инспектираха повредени домове в Джеферсън Сити в продължение на седмица, след като торнадо удари района миналата сряда. кредит: Ели Чен, обществено радио Сейнт Луис .Сред доброволците и работниците, които местят мебели, счупен дървен материал и паднали дървета в апартаментите на Хоторн Парк в Джеферсън Сити миналия уикенд, трима инженери с голямо дистанционно управление наблюдаваха как дрон лети над сграда, на която липсваше парче от покрива.
Екип от преподаватели по инженерство и студенти от Университета за наука и технологии в Мисури започна проверка на щетите, след като силно торнадо връхлетя части от столицата на щата миналата сряда. В продължение на няколко години някои изучават начини за проектиране на къщи в щати на Tornado Alley като Мисури, за да издържат на екстремни метеорологични явления.
Инженерни изследователи от Мисури S&T летяха с дрон над апартаментите в Хоторн Парк, за да получат по-добра перспектива за щетите по покрива на сградите. кредит: Ели Чен, обществено радио Сейнт Луис .Торнадото, което удари Джеферсън Сити миналата седмица, донесе ветрове със скорост 160 мили в час, което го прави торнадо EF-3. Би било твърде скъпо да се строят домове, които да предпазват домовете от по-интензивни торнада, но много разходи могат да бъдат спестени от изграждането на домове, които да издържат на торнада от по-ниско ниво, каза Ян.
Строителните норми не вземат предвид торнадото
Много жилищни сгради в цялата страна са построени в съответствие с Международния жилищен кодекс и стандартите, определени от Американското дружество на строителните инженери. Кодексът, например, изисква устойчиви на корозия скоби или пирони за задържане на покриви, които могат да предпазят сградите от праволинейни ветрове или ветрове, причинени от гръмотевични бури.
Но стандартите не отчитат колко по-силни, въртящи се ветрове от торнадо увреждат сградите. Като документира разрушението в Джеферсън Сити, Ян иска да препоръча подобрения критериите на Американското дружество на строителните инженери .
„[В гражданското инженерство] всичко е свързано с усъвършенстване на материала, усъвършенстване на строителния подход“, каза Ян. „Но пред торнадо всичко е крехко. Като строителен инженер смятам, че трябва да направим нещо по въпроса.“
Грейс Ян ръководи лабораторията за смекчаване на опасностите от вятър в Мисури S&T. кредит: Ели Чен, обществено радио Сейнт Луис .Въртящият се въздушен стълб кара въздуха да изтича, създавайки ниско налягане вътре в торнадото. Когато влезе в контакт с къща, която има по-високо въздушно налягане, торнадото действа като засмукващо, откъсвайки покриви и други предмети по пътя си.
„Ще видите, че покривите са вдигнати; някои от стените са съборени. Това са най-често срещаните неща, които сме виждали“, каза Трой Арнолд, вицепрезидент на Haley Residential, базирана в Омаха, Небраска компания за управление на имоти.
Haley Residential притежава 240-те жилища в Hawthorn Park, построени през 60-те и 70-те години на миналия век. Компанията вероятно ще преустрои апартаментите според текущия строителен кодекс на Джеферсън Сити, каза Арнолд. Градът използва Международния жилищен кодекс от 2015 г , който има някои разпоредби, изискващи устойчив на вятър дизайн. Това включва инсталиране на метални връзки или ураганни скоби за свързване на покрива с останалата част от сградата.
Но версията на кодекса от 2015 г. не защитава непременно домовете срещу торнадо, каза Дан Вандеворде, анализатор на плановете за Джеферсън Сити.
„Когато имахме [торнадо] от категория 3 с ветрове от 160 мили в час, няма много хора, които биха могли да издържат на това, освен ако не отидете много по-високо“, каза Вандеворде. „Всеки трябва да има предвид, че строителният кодекс е минималният стандарт. Така че дори при минималния стандарт, той предлага защита, но не взема предвид, нали знаете, торнадо.“
Много дървета в парк Хоторн или паднаха, или бяха с откъснати крайници от торнадото, което удари Джеферсън Сити миналата сряда. кредит: Ели Чен, обществено радио Сейнт Луис .Строителите често искат изискванията да бъдат минимални, за да поддържат ниски разходи. Това, заедно с непредсказуемата природа на торнадото, затруднява промяната на строителните норми, за да се защитят по-добре общностите от торнадо, каза Кишор Мехта, професор по гражданско инженерство в Тексаския технически университет.
„Въпреки че [допълнителните] разходи не са високи, строителите преобладават в местните общности, за да намалят разходите колкото е възможно повече“, каза Мехта.
Инсталирането на метални връзки, за да се направи къща устойчива на торнадо, би увеличило строителните разходи за нови сгради с не повече от 1%, а за съществуващи сгради с не повече от 2%, каза Ян. Американското дружество на строителните инженери разработва нови стандарти, които ще бъдат установени през 2022 г., които вероятно ще отчитат скоростта на вятъра и налягането, идващи от торнадо.
Емоционалният труд при проверка на щетите от торнадо
По време на инспекцията в Хоторн Парк Ян и професор по строително инженерство, Мохамед Ел Гавади, обсъждаха материалите в разрушените сгради. ElGawady често изтъкваше състоянието на тухления фурнир, който покриваше повечето сгради, отбелязвайки, че той трябва да бъде подсилен и по-свързан с рамката на конструкцията.
„Мислите ли, че вместо тухла, можем да използваме нещо различно тук, като сайдинг?“ Ян каза.
„Е, фурнирът е много красив. Много е хубаво“, каза Ел Гавади. „Мисля, че е по-добре да помислим как да го направим по-добър, да имаме по-добри връзки.“
Професорът по инженерни науки и технологии от Мисури Мохамед Ел Гауади минава покрай сграда, където стълбището на сградата и тухленият фурнир са се срутили. кредит: Ели Чен, обществено радио Сейнт Луис .След това посочи друга сграда, където фурнирът се беше срутил на едно голямо парче. До нея имаше стълбище, което се извиваше от сградата.
„Представете си, ако някой се опита да избяга – това е страшно, нали?“ — каза Елгауади, след което погледна назад към срутения фурнир. „Никога не бях виждал нещо подобно, което да излезе едно парче.“
Не беше първият път, когато Ян инспектира разрушенията от торнадо, но е трудно да се видят щетите, каза тя.
„Когато видях това, бях много емоционален; Дори плаках на сайта“, каза Ян. „Мисля, че като строителни инженери не свършихме добра работа.“
Но тя се надява, че строителните стандарти ще се подобрят. Това лято тя и нейните колеги очакват да завършат изграждането на 21-футова камера за симулатор на торнадо в Missouri S&T, която ще моделира как бурите разрушават къщи. Правейки това проучване, Ян е оптимист, че нейното изследване ще накара строителите да използват материали и методи, които правят къщите по-устойчиви на екстремни метеорологични условия.
Инженерни изследователи отбелязаха щети, причинени от торнадото и от отломки, които летяха поради силните ветрове. кредит: Ели Чен, обществено радио Сейнт Луис .