Thiết kế chống động đất sáng tạo của 3 tòa nhà chọc trời

Để giúp những tòa nhà chọc trời trụ vững trong động đất, các kiến trúc sư ở Nhật Bản, Mỹ, Đài Loan đã tạo ra nhiều giải pháp sáng tạo khác nhau.

Tháp Tokyo Skytree - công trình cao nhất Nhật Bản

Nhật Bản nằm ngay trên vành đai lửa nổi tiếng, nên thường xuyên xảy ra động đất. Vì vậy, chính phủ Nhật Bản đã tiến hành những biện pháp cần thiết để ngăn chặn thiệt hại bằng cách xây dựng những công trình được thiết kế đặc biệt để chịu động đất.

Tháp Tokyo Skytree là một ví dụ kinh điển về cách các kiến trúc sư Nhật Bản xử lý mối đe dọa thường xuyên từ động đất.

Tokyo Skytree có chất lượng tiêu chuẩn giúp một tòa tháp chịu động đất. Các kỹ sử đã sử dụng những ống thép đặc biệt cứng chắc ở đế của tòa tháp. Đặc biệt có một cột nằm ở trung tâm tòa tháp, không gắn liền với phần còn lại của tháp và rung lắc độc lập với tháp. Cột này đóng vai trò như đối trọng trong động đất giúp triệt tiêu tác động của sóng địa chấn.

Tòa nhà Capitol ở bang Utah, Mỹ

Tòa nhà này được xây dựng vào những năm 1910 nhưng không được xây theo đúng thiết kế ban đầu của Richard Kletting do gặp khó khăn về tài chính. Một nghiên cứu sau đó hé lộ tòa nhà dễ bị ảnh hưởng bởi động đất cỡ vừa. Vì vậy, gần 100 năm sau khi hoàn thành, công trình đã được cải tạo lại để đảm bảo công trình có thể chịu được động đất. Các kỹ sư đã di dời hoàn toàn nền móng của tòa nhà đi, đổ xuống một một lớp thảm bê tông mới và và tổng cộng 280 gối đỡ cách chấn làm từ các lớp cao su cán mỏng được lắp đặt bên trên thảm ngay dưới cột trụ ban đầu. Cải tạo này giúp tòa nhà chỉ chao đảo nhẹ nhàng trong động đất.

Quá trình cải tạo tòa nhà Capitol tiêu tốn 260 triệu USD vào năm 2008. Công trình này cũng là bằng chứng cho thấy các tòa nhà chống động đất có thể tồn tại ngay cả khi công trình ban đầu bị lỗi.

Tòa nhà Đài Bắc 101 tại Đài Loan

Đài Loan cũng là khu vực trải qua nhiều trận động đất. Và đây là nơi tọa lạc của Đài Bắc 101 - tòa nhà cao nhất thế giới từ năm 2004 đến năm 2009. Khi xây dựng, các kỹ sư đã ứng dụng một số giải pháp giúp công trình đặc biệt chắc chắn, có thể lắc lư theo động đất và cả gió bão. Thiết kế đặc biệt giúp nó có thể chịu những trận động đất mạnh nhất trong vòng 2.500 năm.

Người ta đã đóng 380 cây cọc sâu 80m xuống lòng đất tạo thành nền móng ổn định cho tòa nhà. Đặc biệt, ở tầng 92 của tòa nhà có treo một quả lắc nặng 660 tấn. Chuyển động của quả lắc tạo ra lực quán tính làm giảm rụng động cộng hưởng tạo bởi gió và động đất hạn chế tác động của những lực này lên tòa nhà.