اصول مقاوم سازی ساختمان‌ ها در برابر زمین لرزه

زلزله؛ یک رخداد طبیعی است که در پی آزاد شدن ناگهانی انرژی در لابه لای سنگ‌ها و صخره‌های پوسته زمین رخ می‌دهد این سنگ‌ها در داخل زمین ترک خورده و کنار هم سر می‌خورند که موجب بروز لرزش‌هایی می‌شوند که به آن زلزله می‌گویند.

همه انسان‌ها زمانی تصور می‌کردند که زمین غیر قابل تغییر است تا اینکه با لرزش‌های مهیبی به نام زلزله آشنا شدند واقعیت این است که هر از گاهی در گوشه‌ای از جهان زمین لرزه‌ها با تخریب ساختمان‌ها، ایجاد ترک‌هایی روی سطح زمین و لرزش‌های بی امانشان قدرت خود را به رخ بشر می‌کشاند این رخداد طبیعی ویرانگر حوادث تصادفی نیستند بلکه هزاران سال است که در حال رشد و قدرتمند شدن هستند.

باید گفت شناسایی موقعیت دقیق و زمان بروز زلزله توسط بزرگترین لرزه نگارها هم امکان پذیر نیست و فقط با شناسایی گسل‌های پر خطر می‌توان گفت که کدام یک از کشورها، شهرها و یا مناطق در خطر بروز زلزله هستند. بنابراین از زمان وقوع زلزله افراد فرصت بسیار کمی برای آماده کردن خود دارند و باید برای مواجهه با چنین رخدادی آمادگی کامل داشته باشند و مهارت‌هایی را درجهت حفظ جان خود به خوبی یاد گیرند اما قبل از یادگیری هر یک از این اقدامات ساختمان نیز باید مقاوم باشند.

ایران با توجه به موقعیت زمین ساختی خود یکی از نقاط لرزه خیر جهان است که هر ساله به طور میانگین دو زلزله بین ۶ تا ۷ ریشتر و در هر دهه یک تا دو زلزله بالای ۷ ریشتر را تجربه می‌کند. بنابراین یکی از نیازهای عمده چنین کشوری وجود و ساخت ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله است تا خسارات کمتری از این رخداد طبیعی متوجه هموطنان کشورمان باشد.

زلزله خیز ترین کشورهای دنیا

دانشمندان بعد از سال‌ها کار بر روی نقشه‌ها پی بردند که ۱۵ کشور در دنیا بیشترین تلفات جانی و مالی ناشی از زلزله را داشته‌اند طبق محاسبات دانشمندان زلزله‌ها هر ساله در سطح جهانی حدود ۴۰ میلیارد دلار خسارت وارد می‌کنند که بیشتر از ۷۵ درصد این رقم مربوط به این ۱۵ کشور است.

چین، ژاپن، ایران، فیلیپین، اندونزی، ترکیه، هند، مکزیک، نپال، پاکستان، بنگلادش، اکوادور، گواتمالا، آمریکا، پرو به ترتیب از زلزله خیز ترین کشورهای دنیا هستند که زلزله در آنان هرساله به طور متوسط جان ۲۰ هزار نفر را می‌گیرد اما در بسیاری از این کشورها به طور مثال چین و آمریکا ما همواره شاهد خسارات کمتری از زلزله هستیم. نکته مهم که باعث بروز خسارات کمتری در برابر این رخداد طبیعی در این کشورها می‌شود ایمنی ساختمان‌ها و مقاوم سازی آنان در برابر زلزله است.

نحوه مقاوم سازی آسمان خراش‌ها در چین و آمریکا

«برج نیوویلشر» واقع در لس آنجلس با بلندای ۳۳۵.۳ متر؛ مرتفع‌ترین برج کالیفرنیا محسوب می‌شود که در یکی از زلزله خیز ترین مناطق آمریکا و یا حتی جهان ساخته شده است و از لحاظ شکل ساختاری به یک سازه مستطیل شکل که اصطلاحاً به مدل «پاکت سیگاری» معروف است ساخته شده است.

این نوع سازه‌ها که به صورت باریک و مرتفع ساخته می‌شوند در برابر زلزله‌های عمودی به خوبی مقاوم هستند و برای مقاومت در برابر زمین لرزه‌های افقی پی این برج را با استفاده از یک هسته بتنی که در چارچوب فولادی قرار گرفته طراحی کرده‌اند که به عنوان پایه در سه سطح این برج تعبیه شده است، همچنین این ساختمان با زلزله‌های شبیه سازی شده با قدرت‌های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفته تا از مقاومت سازه اطمینان حاصل شود.

«برج چنگدو» در چین با ۴۶۸ متر ارتفاع نیز از دیگر آسمان خراش‌های جهان است این برج علاوه بر پی بتنی که در قاب‌های فولادی قرار دارد از اسکلت خارجی نیز برای مقابله با زلزله استفاده می‌کند.

مهندسان چینی برای جلوگیری از هزینه‌های اضافی جهت مقاوم سازی این ساختمان از میله‌های بلند آهنی استفاده کردند که ساختارهای تکراری از حروف X در برابر ساختمان ایجاد کرده است همچنین برای سنجش میزان مقاومت این برج در برابر زلزله از شبیه سازی های کامپیوتری استفاده شده است.

چه ساختمان‌هایی در برابر زلزله مقاوم هستند؟

مقاوم سازی ساختمان‌های قدیمی یکی از اصلی ترین اقداماتی است که در برابر زلزله باید انجام داد همچنین خرید ساختمان‌هایی که توسط یک تیم مجرب از مهندسان با استفاده از مصالح مناسب و المان‌های به روز برای مقاومت ساختمان‌ها در برابر زلزله ساخته شده است از مهمترین کارهایی است که باید صورت پذیرد.

مقاوم سازی یک سازه را افزایش مقاومت آن در برابر نیروهایی می‌دانند که بر آن وارد می‌شود. از آن جایی که در زمان زلزله نیروهای زیادی به ساختمان وارد می‌شود بنابراین در صورتی که اسکلت بندی آن و مصالح استفاده شده مقاومت خوبی نداشته باشند موجب خسارت‌های مالی و جانی شدیدی خواهد شد.

باید گفت ساختمان‌هایی که همواره در کنار و یا بر روی یکی از مناطق کانونی زلزله خیز قرار دارند همواره متوجه خسارات بیشتری نسبت به سایر ساختمان‌ها هستند بنابراین نباید انتظار داشت که در مواقع بروز زلزله هیچیک از ساختمان‌ها خسارتی نبینند و هدف از مقاوم سازی جلوگیری از خسارت‌های مالی و جانی بیشتر است.

منبع