Det är vanligt i USA:s kustområden och översvämningsslätter att höja bostäder för att hålla bostadsområdena torra ifall vattnet stiger. Dock, hus och trähus som står några meter från marken kan vara mycket mer mottagliga för vindar som utövar kraft underifrån och ökar belastningen på väggar och tak - en möjlighet som har studerats lite, tills nu.

I dag, en forskare från University of Kansas undersöker förhöjda bostadshus i efterdyningarna av orkanen Michaels påverkan av Florida panhandle, där registrerade vindhastigheter nådde och översteg designade vindlaster längs kusten.

Elaina Sutley, biträdande professor i civil, miljö- och byggnadsteknik vid KU, utför arbetet med en ny $45, 000 RAPID anslag från National Science Foundation.

"Orkanen Michael kom i land den 10 oktober, med vindhastigheter inom några miles per timme från en kategori 5, och påverkade Florida panhandle, ", sa hon. "Detta var den mest kraftfulla orkanen som har påverkat den delen av Florida någonsin och en av de mest kraftfulla i historien – Andrew var den närmaste jämförelsen 1992. Med RAPID-anslaget, vi föreslog att vi skulle samla in data om två ämnen. Det första var förhöjda trähus och det andra var förhöjda tillverkade bostäder - mer allmänt kända som "husbilar". "

Sutley sa att förhöjda bostadshus styrs av ett lapptäcke av byggregler, inklusive ASCE 7, American Society of Civil Engineers minimala designbelastningar för byggnader.

"För förhöjda träkonstruktioner, i ASCE 7 finns det inget att förklara för det faktum att de är förhöjda snarare än att ha fyra väggar på marken, med luft som strömmar under som kan ändra trycket på väggar och tak, " sa hon. "Så, vi tittade specifikt på vindtryck på den exponerade undersidan av golv och allt som kan påverka trycket på väggytor. Vi ville också se om det finns utmattningsfel på komponenter på husbilarna. Många husbilar är designade för 1980-talets vindbelastningar, så det har saknats 40 år av uppdateringar av designstandarder. Vi ville se hur de presterar och göra några kvalitativa och kvantitativa bedömningar. Vi tror att vissa komponenter först kan misslyckas i trötthet vilket leder till katastrofala fel i systemet."

Baserat på pågående experimentellt arbete, Sutley och hennes team identifierade vindskador kan vara större för permanent fixerade bostäder upphöjda mellan 3 och 7 fot jämfört med bostäder förhöjda mindre än 3 och större än 7 fot. För att göra en bedömning, bara några dagar efter att vinden slutat blåsa, KU-forskaren och hennes team anlände till Florida panhandle.

Enligt Sutley, Det var inte lätt att forska i en katastrofzon där så många människor nyligen förlorat sina hem.

"Det här var inte den första katastrofplatsen jag hade varit på, men det var viktigt att ägna lite tid åt att reflektera över det vi såg, " sa hon. "Det var första gången min elev såg något sådant här, och han var tvungen att pausa några gånger för att ta in det hela. Vi var runt några människor som precis hade kommit hem för att se vad som hade hänt, och det var svårt för dem att bilda fullständiga meningar. De var upprörda över att se vad som hände - ibland började de gråta. Vi intervjuade dem inte, vi frågade på lämpligt sätt om vi kunde titta på deras egendom - men det var vår plikt att lyssna på dem om de hade något de ville dela med sig av, även om vi inte använde det som data för vår forskning."

Sutley och hennes kollegor undersökte skadade bostäder, göra fotografier och spela in data på sina smartphones. Teamet ville registrera skador på strukturella och icke-strukturella komponenter, som ofta börjar med rännsystem, tak-och-vägg-mantlar spikning och sockel, som kan tröttna och misslyckas under orkanbelastningar, sedan kaskad till katastrofalt misslyckande genom sårbarheter som skapats i vägg- och taksystemen av dessa trötthetsfel.

"Vi tog bilder av varje byggplats vi kunde komma åt, zoomade ut så att du kunde se hela sidan, " sa hon. Efter att ha kollat ​​för säkerheten, Hon sa, "Sedan ville vi titta under var fundamentet är exponerat för att få väldigt närbilder av vad som pågick under strukturerna. Vi ville se om ankare eller betong-och-pål-inställningar var skadade, och titta på tak-till-vägg-anslutningar, veranda bilagor, carportfästen och byggnadens kuvertkomponenter som kan lastas-och vi tog bilder på eventuella skador. Vi använde också en smartphone-app, ESRI:s ArcGIS-baserade Survey123-app. Jag utformade en undersökning för att fånga specifik information, och appen drog geokoordinaterna, och datum och tid."

Dessa fältdata kommer att användas för att validera experimentell och analytisk forskning som Sutley och hennes team utför för att främja kunskapsläget om strukturbeteende, vindtryck, och komponentbeteende och fellägen för förhöjda platsbyggda och tillverkade bostäder. Den insamlade informationen kommer att analyseras och kategoriseras för skadenivåer, kartlades sedan med vindhastighet och våghöjd för att förstå effekterna av vindhastighet och riktning på skador för de typer och höjder av byggnader som beaktas. Ytterligare, bilder och undersökningsdata kommer att lagras på DesignSafe-CI, sedan tillgänglig för det bredare forsknings- och ingenjörssamfundet.

Sutley hoppades att forskningen kunde hjälpa till att informera om standarder, särskilt i utsatta områden.

"Det skulle vara bra för byggregler och lokala beslutsfattare som bestämmer dem, " sa hon. "I Florida, husbilsindustrin och tillverkade heminvånare kan också dra nytta av uppgifterna. Försäkringsbranschen bör också vara uppmärksam - det betyder mycket för dem. "

Slutligen, Sutley föreslog att invånare i husbilar skulle göra bra om att skydda sina fastigheter med några säkerhetsåtgärder som antas göra skillnad i hård vind.

"En av de saker de kan göra är att kontrollera förankringen, " sa hon. "Hur är bostäderna fästa vid marken? North och South Carolina, Florida och Kalifornien har alla haft stora program för att subventionera kostnaderna för specialiserade markankare, och vi såg dem på nästan alla tillverkade hem i Florida. Så, det första är att se till att den är ansluten till jord. Om det bara är på betongblock, det kommer sannolikt att ramla omkull i måttliga vindhastigheter. Den andra saken skulle vara att säkra bilagor. Större delen av tiden, det finns verandor eller carportfästen, och dessa är dåligt anslutna till marken såväl som löst kopplade till huvudstrukturen. När det väl har tagits bort från det faktiska hemmet skapar det sårbarhet eftersom det river av en del av det yttre byggnadsskalet. För det tredje, det är mycket dyrare när du börjar lägga till hölje eller lägga till orkanband av metall till själva strukturen - men det är en viktig typ av eftermontering att överväga för att få betydligt bättre prestanda."