Wetenschappers en ingenieurs zijn voortdurend bezig met het maken en bijwerken van structurele ontwerpen tot aardbevingsbestendige constructies over de hele wereld om levens en eigendommen te helpen redden. Een gebouw dat een aardbeving kan weerstaan, kan meebewegen met de trillende beweging of op schuiven rusten om het van de beweging te isoleren. Ingenieurs ontwerpen, testen en herontwerpen structuren in hun werk, en studenten kunnen het proces demonstreren in een wetenschappelijk project in de klas.
Rock-'n-roll
Voor het wetenschapsproject Rock and Roll verzamelt de student materialen om een aardbevingsbestendig huis te bouwen, zoals:
- indexkaarten
- paperclips
- houten stokken
- plakband
- karton
Met het karton als voetafdruk van het gebouw bouwt hij een huis uit de beschikbare benodigdheden in elke stijl die hij kiest. Een vrijwilliger schudt vervolgens de kartonnen basis en simuleert een aardbeving om te zien hoe het huis standhoudt. De student observeert en registreert elk effect dat de aardbeving op de constructie had. Vervolgens verstevigt hij het huis met extra materialen, zoals extra houten stokken over het dak van het huis of meer tape om het huis aan de basis te bevestigen, om de structuur te versterken. De vrijwilliger schudt het huis opnieuw en speelt een sterkere aardbeving na om de structurele integriteit van het huis te testen. Bij het project hoort een journaal waarin alle gebruikte materialen, constructietechniek, noodzakelijke verbeteringen en eventuele observaties tijdens het project zijn vastgelegd.
Marshmallow Huis
Om een aardbevingsbestendig huis te maken, assembleert de student tandenstokers (geheel of in tweeën gebroken) en miniatuur marshmallows om kubussen en driehoeken te vormen. Vervolgens stapelt hij de kubussen en driehoeken op elkaar om een huis te vormen dat ofwel breed en kort of smal en hoog is. Nadat het huis klaar is, zet de student het op een pan met gelatine. Een vrijwilliger schudt de pan heen en weer om een aardbeving te simuleren terwijl de student eventuele waarnemingen noteert. Na het aanbrengen van structurele veranderingen in het huis, kan de vrijwilliger de gelatinepan opnieuw schudden om te zien of de veranderingen de structuur hebben verbeterd. In het begeleidende dagboek moeten de constructiematerialen, diagrammen van het constructieve ontwerp en alle observaties worden vastgelegd.
Schud, rammel en rol and
Het wetenschappelijke project Shake, Rattle and Roll daagt studenten uit om drie afzonderlijke huisvoorbeelden te bouwen met behulp van indexkaarten, rietjes, plakband en paperclips. Het eerste huis behandelt bouwproblemen in gebieden met een hoge impact. De leerling bouwt een huis dat kort en breed is voor meer stabiliteit of een hoog gebouw met een brede basis en een smalle bovenkant. Het tweede huis is een voorbeeld van een huis op een heuvel, gebouwd met een brede basis of met ondersteunende rietjes die het huis verbinden met de heuvel beneden. Een derde huisvoorbeeld demonstreert het bouwen van een huis op een rubberen basis die aardbevingsschokgolven kan absorberen om het huis te beschermen. In het rapport dat bij de huizen hoort, legt de student de redenering achter elke structuur in zijn specifieke omgeving uit en hoe het ontwerp aardbevingsbewegingen kan weerstaan.
Hoogste toren
Liefhebbers van bouwstenen zullen genieten van het wetenschapsproject Tallest Tower. Het belangrijkste idee is om de stabiliteit van een hoge constructie te testen tegen de zijdelingse schudkracht die optreedt tijdens een aardbeving. De leerling bouwt verschillende torens in verschillende hoogtes uit bouwstenen, zoals LEGO's, maar behoudt dezelfde basismaat voor elke toren. Om een schudtafel te bouwen, plaatst hij vier rubberen ballen tussen twee stukken karton en houdt ze samen met twee elastiekjes. Nadat de leerling een LEGO-basis door de elastiekjes heeft geschoven, monteert hij een van zijn gebouwen op de basis. Door aan de bovenste laag van de schudtafel te trekken, ontstaat er een aardbevingseffect op het gebouw. Elke toren wordt getest. Een begeleidend dagboek moet elke torenhoogte registreren en aangeven of deze de aardbeving heeft doorstaan.