مقاله تحلیلی: چرا مهندسان باید در مورد زیرساخت‌ های موجود بیشتر بدانند

Eugen Brühwiler از موسسه تکنولوژی فدرال لوزان سوئیس در آخرین شماره مجله ICE چنین استدلال می‌کند که مهندسان عمران و سازه باید بر سازه‌های جدید تمرکز بیشتری داشته باشند.

درحال حاضر مهندسین عمران و سازه تمایل زیادی به طراحی و ساخت زیرساخت‌های جدید نشان می‌دهند و در عین حال دانش این مهندسین هنگام مواجهه با زیرساخت‌های موجود به چالش کشیده می‌شود. دیدگاه عمومی این است که زیرساخت‌های موجود عمر مفیدی در حدود 80 تا 100 سال دارند و پس‌ازآن باید با پروژه جدید جایگزین شوند.

این ذهنیت شاید 50 سال پیش منطقی به نظر می‌رسید، اما هم‌اکنون از خواسته‌های جامعه در مورد زیرساخت‌های موجود دور است. زیرساخت‌های موجود یک دارایی اجتماعی به شمار می‌آیند و مهندسان عمران و سازه، اغلب برای حفظ و ترمیم چنین دارایی‌هایی در محدوده منابع دولتی به کار گرفته می‌شوند و نه جایگزینی آن‌ها با زیرساخت‌های جدید.

اولین هدف در هنگام مهندسی زیرساخت‌های موجود نشان دادن این امر است که آیا عملکرد این زیرساخت‌ها مطابق با الزامات کاربردهای مدرن هست بدون مداخله به شکل ساخت‌وساز هست یا خیر. این امر ممکن است تناقضاتی را برای بسیاری از مهندسان به وجود آورد. اگر زیرساخت‌ها عملکرد مناسبی نداشته باشند و متحمل آسیب‌های قابل‌توجهی شده باشند، نیاز به مداخلاتی در جهت ساخت‌وساز خواهیم داشت.

روش‌های مدرن

تکنیک‌های بازسازی سنتی اغلب طاقت‌فرسا و تخریب‌کننده هستند و غالباً به تحمیل هزینه‌های بالا منجر می‌شوند. روش‌های مدرن، شامل استفاده هدفمند از مصالح پیشرفته و با عملکرد فوق‌العاده هستند که می‌تواند در بسیاری موارد به راه‌حل‌های مقرون‌به‌صرفه با هدف دستیابی به مداخلات غیر تخریب‌کننده و اضافه نمودن ارزش مازاد به زیرساخت‌های موجود منتج گردد.

در ابتدای کار، ایمن بودن زیرساخت‌های موجود باید بر اساس اقداماتی در محل در خصوص رفتار سازه تضمین شود. این امر باید با استفاده از تجزیه‌وتحلیل‌های پیشرفته سازه‌ای مانند مدل‌های اصلاح‌شده اجزا محدود برای مشخص نمودن رفتار سازه، تحت شرایط سرویس‌دهی و بارگذاری خستگی تائید گردد و علاوه بر این، از مدل‌های غیرخطی نیز باید برای تعیین مقاومت نهایی و ظرفیت تغییر شکل اجزای سازه، استفاده شود.

اگر مداخله در مورد زیرساخت‌های موجود ضروری باشد، استفاده هدفمند از مصالح پیشرفته با عملکرد فوق‌العاده در ارتقا رفتار سازه و مقاومت آن مؤثر خواهد بود. مصالح کامپوزیتی مانند مصالح پلاستیکی تقویت شده با فیبر و کامپوزیت‌های سیمانی تقویت شده با فیبر مستحکم و فن‌آوری‌های مرتبط با آن، باید همراه با تکنولوژی پیشرفته در پیش تنیدگی و یا ژئوتکنیک مورد استفاده قرار گیرند.

هدف نهایی، حداقل مداخله در ساخت‌وساز و در عین حال تأمین عملکرد مناسب و ایمن سازه زیرساخت‌های موجود در طولانی‌مدت و حداقل تعمیر و نگهداری است.

نیاز به آموزش بیشتر

مشکل اصلی این است که بیشتر مهندسان عمران و سازه دارای دانش محدودی در رابطه با مهندسی زیرساخت‌های موجود هستند و یا به‌طورکلی اطلاعاتی در این زمینه ندارند و علاوه بر این دانش آن‌ها در مورد فرصت‌های موجود برای مهندسی مدرن و مؤثر زیرساخت‌های موجود نیز محدود است.

در 50 سال گذشته، برنامه‌های درسی مهندسین عمران و سازه در اکثر دانشگاه‌های فنی تنها اندکی تغییر نموده و به‌روز شده است. تمرکز اصلی این برنامه‌های درسی، غالباً بر طراحی سازه‌های جدید با بتن مسلح، فولاد و شاید چوب است.

با توجه به آموزه‌های طراحی بوروکراتیک و ناامیدکننده مهندسین عمران و سازه، تعجب‌برانگیز نیست که این مهندسان، در اغلب اوقات تنها به‌عنوان «کنترل‌کننده‌های آیین‌نامه» در نظر گرفته می‌شوند. آن‌ها اغلب درک محدودی از راه‌حل‌های موجود در این زمینه دارند و برای همکاری با دیگر افراد حرفه‌ای از مهارت کافی برخوردار نیستند و این امر باعث عدم تمایل افراد حرفه‌ای برای همکاری با چنین مهندسینی می‌شود. این امر به‌نوبه خود ارزش مهندسین عمران و سازه را پایین آورده و درامدهای آن‌ها را تقلیل می‌دهد.

بنابراین، تکنولوژی و روش‌های مهندسی نوآورانه باید مطابق با برنامه‌های درسی مهندسان عمران و سازه باشد. همچنین هدف باید بهبود زیرساخت‌های موجود، افزایش مدت سرویس‌دهی این سازه‌ها و افزایش ارزش آن باشد.

 منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.