۵ تکنیک مقاوم سازی در برابر زلزله

۵ تکنیک مقاوم سازی در برابر زلزله

از بلایای طبیعی، مانند زلزله، سیل، آتش‌سوزی بر اثر گرمای شدید و … گریزی نیست اما می‌توان با انجام تمهیداتی، آسیب‌پذیری در برابر این مخاطرات را کاهش داد. زلزله به‌عنوان مخرب‌ترین و غیرقابل‌ پیش‌بینی‌ترین واقعه، تا کنون خسارت‌های زیادی به جان و مال انسان‌ها وارد کرده است و شاید مقاوم سازی سازه و ساختمان‌ها، تنها روش کاهش اثرات آن باشد.

زندگی در کشورهایی مانند ایران، ژاپن، ایالات متحده و نیوزیلند و … که بر روی کمربند زلزله‌ قرار دارند، همواره با واهمه از وقوع زلزله‌های مهیب و آسیب ناشی از آن همراه است. برای مثال ژاپن با مطالعه ساختار زمین‌شناسی کشور خود، بررسی میزان آسیب‌پذیری و ساخت اصولی و مقاوم سازی سازه‌های موجود، توانسته تا حد زیادی از خسارات وارده بر اثر زلزله‌های بزرگ جلوگیری کند.

ما در ایران و کشورهای مجاور، تجربه زلزله‌های مهیبی را به خاطر داریم؛ منجیل، بم، سرپل‌ذهاب، خوی و زلزله مرگبار ترکیه و سوریه! آیا حجم تلفات و آسیب‌های این وقایع را به خاطر دارید؟ آیا شما جزو آسیب‌دیدگان این زلزله‌ها بوده‌اید؟ چطور می‌توان اثرات زمین‌لرزه را کاهش داد؟

خطری به‌نام زلزله

با افزایش جمعیت و به‌تبع آن ساخت‌وساز و گسترش بی‌رویه شهرها، انسان روز‌به‌روز با شدت بیشتری به ساختار طبیعت تجاوز کرده و بیش از ظرفیت آن بر روی زمین بارگذاری انجام می‌شود. حجم انبوه فلزات، شیشه و بتن را در نظر بگیرید که بدون درنظرگرفتن استانداردهای لازم بر روی هم سوار شده باشند و من و شما بی‌خبر از خطرات احتمالی در آن‌ها زندگی می‌کنیم.

رعایت‌نکردن اصول و قوانین مقاوم سازی در برابر زلزله

پس کاهش آسیب‌های زلزله به عوامل مختلفی از جمله شناخت علمی از شرایط، شهرسازی اصولی، ساختمان‌سازی مهندسی‌شده و وجدان کاری بستگی دارد. اگر علاوه بر تدوین قانون و مقررات مشخص، هر کس در جایگاه خود مانعی برای تخلف در ساخت‌وسازهای غیراصولی باشد، می‌توان به جان به در بردن از زلزله امیدوار بود.

آئین‌نامه مقاوم سازی در برابر زلزله

بحث مقاوم سازی سازه یا ساختمان به دو بُعد قانونی و اجرایی تقسیم می‌شود که برای اثربخشی، هر دو بعد، توامان باید رعایت شوند. در واقع بعد اجرایی تابعی از بعد قانونی است و باید قوانین و دستورالعمل‌های مصوب را به بهترین شکل اجرا کند. بعد قانونی نیز پس از شناخت بستر و ویژگی‌های طبیعی هر منطقه و امکانات موجود تدوین می‌شود.

در ایران، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان تاحدودی به این موضوع پرداخته است و با عنوان «بارهای وارده بر ساختمان‌ها»، درجه‌بندی ساختمان‌ها و ضوابط ساخت آن‌ها را مطرح می‌کند. استاندارد ۲۸۰۰ ایران نیز، آئین‌نامه ایمنی ساختمان‌ها در برابر زلزله است که هر ۵ سال به‌روزرسانی می‌شود. اما اثرگذاری منوط به اجرای دقیق این قوانین است.

همان طور که گفته شد، در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ساختمان‌ها به چهار گروه خطرپذیری تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

• خطرپذیری سطح ۱: مراکز درمانی مانند بیمارستان و درمانگاه، تاسیسات، نیروگاه‌ها، برج‌های مراقبت، مخابرات، رادیو و تلویزیون، مراکز امداد و … که در صورت آسیب‌دیدن در زلزله، خدمت‌رسانی و جلوگیری از تلفات بیشتر را مختل می‌کنند و باعث افزایش تلفات می‌شوند.
• خطرپذیری سطح ۲: مراکز آموزشی، مذهبی، ورزشی، نمایشی و به‌صورت کلی هر ساختمان سرپوشیده با ظرفیت بیش از ۳۰۰ نفر.
• خطرپذیری سطح ۳: ساختمان مسکونی، اداری، تجاری، کارگاه، انبار و … که شاید بیشترین درصد پوشش جمعیت را تشکیل دهند.
• خطرپذیری سطح ۴: انبارهای کشاورزی و مرغداری و سازه‌های موقت با بهره‌برداری کمتر از ۲ سال

میزان مقاوم سازی در این ساختمان‌ها بر حسب اولویت باید کاملا اصولی انجام شود. در زمینه شهرسازی نیز، ممنوعیت ساخت‌وساز بر روی گسل و وجود راه‌ها و مسیرهایی با اندازه استاندارد و داشتن دسترسی مناسب برای خدمات‌رسانی و رعایت تراکم از بدیهیات ساختارهای شهری برای کاهش آسیب زمین‌لرزه هستند.

تکنیک‌های مقاوم‌ سازی در برابر زلزله

با فرض بر اینکه اصول شهرسازی به‌درستی رعایت می‌شوند، چند تکنیک اجرایی برای مقاوم سازی سازه و ساختمان در برابر زلزله عبارتند از:

فونداسیون انعطاف‌پذیر

یکی از روش‌های متداول مقاوم سازی در برابر زلزله، جداکردن فونداسیون از زمین است. در این روش پایه‌ها جدا کرده، سازه بر روی صفحات انعطاف‌پذیر ساخته می‌شوند که معمولا لاستیکی، سربی یا فولادی هستند. با وقوع زمین‌لرزه و حرکت فونداسیون، این عناصر با حرکت متقابل، سازه را حفظ می‌کنند.

فونداسیون انعطاف‌پذیر

تقویت سازه

ساختمان‌های ضدزلزله معمولا شامل دیوارهای برشی، مهاربندهای متقاطع، دیافراگم و قاب‌های خمشی هستند. دیوارهای برشی باعث حفظ شکل سازه حین حرکت زلزله می‌شوند مهاربندهای متقاطع، با جذب نیروهای فشاری و کششی آن‌ها را به فونداسیون منتقل می‌کنند. دیافراگم بار نیرو را به سازه عمودی منتقل کرده و قاب‌های خمشی با حفظ پیوستگی اتصالات، خم می‌شوند. در نتیجه باعث مقاومت سازه در برابر زلزله و آزادی عمل پیکربندی عناصر سازه می‌شوند.

تغییر جهت انرژی زلزله

این بار بر خلاف مقابله با حرکت سازه، برای مقاوم سازی با جهت انرژی زلزله مقابله خواهیم کرد؛ برای این کار مجموعه‌ای دایره‌ای‌شکل از ۱۰۰حلقه پلاستیکی یا بتنی متحدالمرکز را زیر فونداسیون ساختمان دفن می‌کنند که در هنگام زلزله، امواج پس از برخورد با این حلقه‌ها منحرف می‌شوند.

تعدیل نیرو

یکی از روش‌های مقاوم سازی در برابر زلزله، کاهش لرزش سازه است که به دو صورت لرزه‌گیر و آونگی انجام می‌شود. اصطلاحا به آن میراگر یا دمپر گفته می‌شود و از آن‌ها برای استهلاک انرژی زلزله استفاده می‌کنند.

میراگر یا دمپر

در نوع آونگی نیز که بیشتر برای ساختمان‌های بلندمرتبه به کار می‌روند، حدود ۱ تا ۵ درصد وزن کل سازه، جرم دارند که در فضایی با بیشترین تغییر مکان نصب می‌شوند که اغلب در بام ساختمان قرار می‌گیرند و با حرکت غیرهم‌فاز، انرژی ورودی را مستهلک می‌کند.

وزن کم

سبک‌بودن سازه و ساختمان، بار کمتری به زمین وارد کرده و در برابر زلزله و نیروهای جانبی نیز مقاوم‌ترند. پس انتخاب مصالح سبک اما مقاوم، به‌ویژه برای سقف در مقاوم سازی نقش مهمی را ایفا می‌کنند.

کلام آخر

طبیعت دشمن انسان نیست، پس وقایع طبیعی نیز با تدبیر و تخطی‌نکردن از اصول تا حد زیادی قابل‌کنترل هستند. تنها کافی است با بهره‌گیری از علم و فناوری روز دنیا، تدوین قوانین اصولی و عمل به تمامی آن‌ها، از جان خود و عزیزانمان محافظت کنیم.

آرمان سوله به‌عنوان طراح و مجری اسکلت‌ فلزی و انواع سوله، خود را در برابر جان و مال مردم مسئول دانسته و متخصصین و مجریان ما با رعایت تمام استانداردها، ایمنی را به شما تعهد می‌دهند.