Більшу частину життя будівля піддається навантаженням, що не перевищує 10% від його міцності. А коли нарешті трапляється щось надзвичайне, будиночок несподівано валиться, бо проектувальники вважали, що навантаження будуть не такими високими. Щоб вирватися з порочного кола, інженери з Університету Штутгарту (ФРН) пропонують незвичайну концепцію, схрещуються гідравлічні опори крана і цілком цивільне будівництво.

Зразок нової технології, названої SmartShell, являє собою дерев'яний купол товщиною менше 4 см і площею 100 м², який перебуває зараз в кампусі вузу. Створювався він разом з компанією Bosch Rexroth і лише днями був відкритий для публіки. Хоча поки що це просто купол, той самий підхід, за запевненнями авторів, може застосовуватися до мостів, хмарочосів, стадіонів, аквапарків і т. п.

У SmartShell чотири опори, з яких лише одна звичайна. Решта — гідроопори Bosch, подібні тим, що застосовуються в екскаваторах (а колись і у військовій техніці). Вони можуть вільно переміщатися (по черзі), забезпечуючи своїй конструкції деяку рухливість навколо основної, нерухомої точки. Втім, надалі дослідники мають намір випробувати купол на чотирьох гідравлічних точках опори без єдиної жорсткої.



Вага звичайної будівлі дуже велика, але вся її «хвалена» міцність не годиться проти динамічних навантажень. Резонанс, землетрус, урагани неодмінно виламують не пристосовані до коливань шматки конструкції, після чого вона сама розсипається. Найсумніше, що динамічні навантаження в боротьбі з будівлею використовують «принцип дзюдо», звертаючи вагу свого супротивника проти нього самого. Коли зимовий зсув ґрунтів піднімає один кут будинку, то чим важче інші його кути, тим сильніше вони будуть впливати на піднятий ділянку, в кінці кінців приводячи до виникнення тріщин. Ну а при землетрусі енергія, що впливає на спорудження, і зовсім прямо пропорційна його масі.

Гідравлічні опори SmartShell мають вбудовані простенькі контролери з нескладною програмою реакції на динамічні навантаження. Якими б не були останні, гідроопори зреагують і збережуть положення оболонки перпендикулярним поверхні. Коли метровий шар снігу ляже на дах, опори докладуть більше утримуючих зусиль саме в тому кутку, куди вітер завдасть максимум снігу. Час реакції на будь-який «катаклізм» мінімальний і вимірюється в мілісекундах, що дозволяє ефективно реагувати навіть на землетрус. При цьому, згідно з розрахунками, поверхня підлоги в самій будівлі з фундаментом на опорах залишиться практично нерухомою.

Нагадаємо: щось подібне вже розробили в Японії, але там використовується повітряна подушка, яка вимагає пристойної кількості електроенергії, якої просто не буде в момент розгулу стихії, тому для системи необхідні потужні літієві акумулятори, термін служби яких обмежений кількома роками. Гідроопори ж можуть функціонувати десятиліттями без згадки про ремонт і майже не вимагають енергії.

Зауважимо, втім, що, хоча сама концепція згадується у фольклорі вже досить давно, практична її реалізація в масштабному об'єкті, як видно, мала місце вперше.

І останнє. Одна з найсерйозніших переваг SmartShell — «смішна» вага конструкції. А це означає менше навантаження на фундамент, який зводиться до кількох бетонних майданчиків по кутах будівлі. Це, так само як і зниження витрати матеріалів на настільки легке спорудження, серйозно зменшує загальну вартість будівництва.



У статичному стані гідроопори не споживають енергії, зате при потужних динамічних навантаженнях забезпечують швидку адаптацію купола до будь-яких примх долі.