زمین لرزه مردم را نمی کشد (معمولا)، فرو ریختن ساختمان ها این کار را انجام می دهد – به این معنی که شهر ها مکانی هستند که بیشتر انسان ها نجات پیدا می کنند. در ادامه به هوشمندانه ترین ایده ها در ارتباط با این موضوع اشاره خواهد شد.

در بین سال های 1194 تا 2013، تقریبا نیم میلیون نفر به علت زلزله در نقاط مختلف زمین جان خود را از دست داده و 118.3 میلیون نفر تحت تاثیر زلزله بوده اند. 250 هزار نفر هم بعلت سونامی ناشی از پیامد زلزله – عمدتا در اقیانوس هند و در سال 2004 – و بیش از 700 نفر بعلت فوران آتشفشان مرده اند.
زلزله تمامی قاره ها را تحت تاثیر قرار می دهد، اگرچه مکان های مشخصی نظیر مرز پاسیفیک آمریکای جنوبی، ساحل غربی آمریکای شمالی و مکزیک، آلاسکا، جنوب شرقی اروپا، نیوزلند و اکثر نقاط آسیا بیشتر مستعد زمین لرزه می باشند. بنابراین بیشتر از سیل، زلزله می تواند به سرعت عامل خرابی های ویران کننده باشد و تلفات بیشماری برجای بگذارد. زلزله هاییتی در ژانویه 2010 باعث کشته شدن تقریبا 230000 نفر، مجروح شدن 300000 نفر و آواره شدن 5/1 میلیون نفر گردید. این زلزله همچنین باعث وارد آمدن خسارت 8 بیلیون دلاری شده به طوری که تاثیر آن همچنان احساس می شود.
این قبیل شرایط می تواند بدتر هم بشود. بر طبق مرکز تحقیقات خطرات اپیدومولوژی (CRED)، تعداد زیادی از مردم در حال نقل مکان به شهر ها با خطر لرزه خیزی بالا می باشند، که منجر به افزایش محل های زاغه نشین و فقیر نشین با خانه های ساخته شده با مقاومت پایین شده که به شدت مستعد آسیب پذیری در هنگام وقوع زلزله می باشند.

بین سال های 1994 و 2013، زلزله باعث کشته شدن 500 هزار نفر در جهان شده و همچنین زندگی 118.3 میلیون نفر را تحت تاثیر قرار داده است.
بین سال های 1994 و 2013، زلزله باعث کشته شدن 500 هزار نفر در جهان شده و همچنین زندگی 118.3 میلیون نفر را تحت تاثیر قرار داده است.

در واقع فروریختن ساختمان ها علت بیشتر تلفات می باشد نه خود پدیده زمین لرزه – بدین معنی که اقدامات کاهش آسیب می تواند تاثیر گذار باشد.
در سال 2015، مجمع عمومی سازمان ملل یک معاهده ی داوطلبانه 15 ساله را به منظور کاهش احتمال بروز و تاثیر بلاهای طبیعی به تصویب رساند. هدف این معاهده با نام، چهارچوب کاهش ریسک حادثه 2015-2030 سندای، شهری ژاپنی که معاهده در آنجا به تصویب رسید، کاهش هزینه های انسانی و اقتصادی بلاهای طبیعی و بهبود مشارکت های بین المللی می باشد.
تقریبا 100 کشور نکات اصلی چهارچوب سندای را که شامل چهار اولویت برای اقدام می باشد را در اختیار دارند. اولویت سوم – “سرمایه گذاری به منظور کاهش ریسک بلا جهت تاب آوری” – “ساخت و ساز بهتر از ابتدا” با استفاده از طراحی و اجرای مناسب بعلاه مقاوم سازی و بازسازی ساختمان های موجود را شامل می شود.
پیام واضح است: چگونگی، مکان و چیزی که ما می سازیم نقش بزرگی در کاهش تلفات انسانی در زلزله ها بازی می کند. ولی از کجا شروع کنیم؟
تعجب برانگیز نیست که شهرهایی که مستعد زلزله می باشند بیشتر در این حوزه پیشتاز و خلاق باشند.

Christchurch، نیوزلند: مقاوم سازی با قاب های فولادی

در نیوزلند امسال به تنهایی بیش از 31300 زلزله احساس شده است، و یکی از مستعد ترین مکان ها پایتخت می باشد. ولینگتون در محل تقاطع دو صفحه ی تکنونیکی بزرگ زمین و بر روی فعال ترین خط گسل زمین شناسی قرار گرفته است.
آمادگی در برابر زلزله بعد از زلزله ی ویرانگر Canterbury در فوریه 2011 که باعث مرگ 185 نفر و آسیب های قابل توجه در شهر Canterbury گردید، به عنوان یک اولویت مهم قرار گرفت. شهر واکنش فوری به آن نشان داد. دکتر Geoff Thomas از دانشگاه ویکتوریای ولینگتون می گوید : “در هنگام مقاوم سازی یک ساختمان در برابر زلزله، رویکرد حفظ سازه موجود در برابر بارهای ثقلی عمودی و افزودن المان های سازه ای یا مقاوم سازی سازه موجود در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله می باشد.”

ساختمان Rostrevor در Wellington، که در آن از بادبند قاب فولادی برون محور استفاده شده است.
ساختمان Rostrevor در Wellington، که در آن از بادبند قاب فولادی برون محور استفاده شده است.

یکی از راهکارهای متداول مقاوم سازی یک سازه افزودن یک المان سازه ای فولادی می باشد. بادبند قاب فولادی برون محور (EBF) مرسوم ترین المان فولادی می باشد. با توجه به اینکه EBF ها، که در صنعت بدین صورت شناخته می شوند، خود سخت می باشند، برای پوشش بتن سخت و دیوارهای با مصالح بنای مناسب می باشند. از آنجایی که نصب آنها راحت تر و ارزان تر می باشد، معمولا به جای داخل ساختمان در خارج آن نصب می گردد – اگرچه این کار ظاهر ساختمان را تغییر می دهد.

تاثیر EBF ها در تعدادی از لزله هایی که Christchurch  را در سال های 2010-2011 لرزاند بررسی شد و محققین دریافتند که این المان ها عموما بیشتر از انتظار عمل کرده اند. از 1600 ساختمان داخل شهر که باید تخریب می شد، مشخص بود که سازه های فولادی عملکرد بهتری نسبت به سازه های بتنی داشته اند. برج 23 طبقه Pacific، مرتفع ترین ساختمان شهر، در برابر زلزله پایداری خود را حفظ کرد و فقط یک اتصال فولادی گسیخته شد.

برج Pacific، در Christchurch، مرکز سمت چپ، در داخل منطقه حفاظت شده بعد از زلزله سال 2011
برج Pacific، در Christchurch، مرکز سمت چپ، در داخل منطقه حفاظت شده بعد از زلزله سال 2011.

یکی دیگر از مزایای نصب قاب های فولادی سهولت بازرسی آن ها بعد از زلزله می باشد: نیازی نیست شما دیوار ها را برای ارزیابی هرگونه خرابی بردارید.

در مقاله ی منتسر شده در سال 2014 در سازه های فولادی مدرن، مهنس معمار Terri Meyer Boake از همکاران خود دعوت کرد تا برای بهبود سازه فولادی به منظور کمک به بهبود تاب آوری لرزه ای هم ساختمان های جدید و هم ساختمان های موجود به هنگام مقاوم سازی، از فرصت پیش آمده استقبال کنند.
“احساس و درک معماری با گذشت زمان تغییر می کند، و سیستم هایی که یک زمان غیرقابل قبول در نظر گرفته می شدند، قابل قبول و حتی مورد اقبال قرار می گیرند” او می نویسد. “این تغییرات برای سیستم های مقاوم سازی لرزه ای نیز می باشد”

Nomi، ژاپن: پوششی از رشته های فیبر

پوششی از رشته های فیبر

در بیست سال منتهی به 2013، ژاپن دومین بیشترین خسارت اقتصادی ناشی از بلاهای طبیعی را گزارش داد -–تقریبا 500 بیلیون دلار. بیشتر خسارت بعلت زلزله بوده است.
ساختمانی در هانشو، بزرگترین جزیره ژاپن، با یک نوع از مصالح جدید به منظور کمک به پایدارسازی آن در برابر لرزش های آینده پوشانده شد.

نمای داخلی Fa-bo، نشان دهنده استفاده از رشته ای Cabkoma در پارتیشن
نمای داخلی Fa-bo، نشان دهنده استفاده از رشته ای Cabkoma در پارتیشن

ساختمان فوق، به نام Fa-bo، متعلق به کارخانه نساجی ژاپنی Komatsu Seiren می باشد. این ساختمان که با یتن مسلح ساخته شده با استفاده از نوارهای رشته ایت وسعه داده شده به وسیله ی کارخانه، Cabkoma، مقاوم سازی شده است. این نوارها با 9 میلیمتر عرض، ترکیبی از ترموپلاستیک و فیبر کربن، پنج برابر سبک تر از فلز با مقاومت مشابه می باشند.
در طراحی صورت گرفته توسط معمار Kengo Kuma، نوارهای Cabkoma، که از پشت بام ساختمان به زمین متصل شده اند به مانند یک پرده ی نازک ساختمان را پوشانده اند. نوار ها همچنین در دیوارهای پارتیشن داخل ساختمان نیز مورد استفاده قرار گرفته اند. این ایده به منظور کمک به ساختمان برای حرکت هنگام زلزله می باشد. همچنین گزارش شده است همین نوع الیاف به یک ساختمانی قدیمی کنار معبد Zenkō-ji ، معبد بودایی متعلق به قرن هفتم در ناگانو، متصل خواهد شد.

Bogotá، کلمبیا: در اختیار قرادادن دادن ابزار و راهکار به مالکان ساختمان

با شلوغ تر شدن شهرها، مناطق زاغه نشین با گسترش به سمت دامنه ها و تپه های اطراف، افزایش پیدا می کند. اینگونه مناطق مستعد آسیب های وارده ناشی از لغزش های زمین بعد از زمین لرزه ها می باشند. CRED گزارش داده است که 944 مرگ اتفاق افتاده در زمین لرزه السالوادور در ژانویه 2001 به علت یک زمین لغزش بزرگ بوده است.
در کلمبیا، تقریبا 40تا 60 درصد خانه ها بدون پیروی از طراحی مناسب و استانداردهای قانونی ساخته شده اند – در منطقه Bogotá تعداد این خانه ها به تنهایی تا 900000 می باشد.
اگرچه در صورت بروز زلزله، این امر باعث در معرض خطر قرارگرفتن میلیون ها نفر می شود، تاب آوری لرزه ای در صدر لیست اولویت ها همیشه نمی باشد. Juan Caballero از Build Change ، یک شرکت غیر انتفاعی اجتماعی با هدف حفظ حیات در هنگام طوفان ها و زمین لرزه ها، می گوید: ” برخی جریان ها و فشارها تمایل دارند تا آسیب پذیری لرزه ای را از اولویت های دولت و مالکان منازل خارج سازند” همچنین او می گوید “یک زلزله تا قبل از وقوع یک خطر نامحسوس می باشد”

Barrio San Cristóba، مرکز Bogotá. تمامی خانه های نشان داده شده نیازمند بهسازی اساسی می باشند.
Barrio San Cristóba، مرکز Bogotá. تمامی خانه های نشان داده شده نیازمند بهسازی اساسی می باشند.

تغییرات در روش های ساخت و ساز برنامه خود در آمریکای لاتین را با همکاری با سازمان های شهرداری به منظور مقاوم سازی خانه های آسیب پذیر در Bogotá و Medellínاز سال 2012 شروع کرد. به همراه متخصصین همکار و محلی، این برنامه دستورالعملی را برای کمک به مردم جهت ارزیابی و مقاوم سازی ساختمان های در معرض آسیب با تعداد طبقات کم جهت بهبود توانایی آن ها برای پایداری در برابر زلزله توسعه داده است. برنامه آزمایشی شامل 50 خانه در هر شهر می باشد و در انتها به تعداد 500 خانه در هر سال افزایش می یابد.
آن ها به منظور حل مشکل ساختمان های آسیب پذیر ساخته شده با مصالح بنایی غیرمناسب و با مقاوم سازی ضعیف که در چند طبقه روی هم استفاده شده اند، فعالیت خواهند کرد.
سازمان با استفاده از تکنیک های مرسوم متد بهسازی را پیشنهاد می کند و قدرت انتخاب را به مالکان منازل داده است. برخی مواقع، متدهای پیشنهادی شامل اضافه کردن یک ملات گچ با کیفیت خوب و تکیه گاه های افقی به نام تیرهای حلقه ای بالای دیوارها به منظور تقویت عملکرد لرزه ای آن ها می باشد. انتخاب های دیگر شامل اضافه کردن ستون ها، دیوارهای عرضی یا کاهش بازشوهای داخل دیوارهای موجود می باشد. Caballero می گوید “سعی ما بر این است که حداقل دو گزینه به مالکان منازل پیشنهاد کنیم تا آن ها بتوانند تصمیم گیری کنند”.

Quito، اکوادور: مقاومت بامبو با تکنولوژی پایین

بامبو به عنوان یک مصالح ساختمانی ارزان قیمت و بادوام برای قرن ها، در مناطقی از جمله آسیا و آمریکای مرکزی و جنوبی استفاده می شده است. مقاومت، وزن سبک و انعطاف بامبو می تواند به بهبود مقاومت لرزه ای هر نوع سازه کمک کند.
در آوریل 2016، زلزله جان صدها نفر را گرفت و 35000 خانه را در ساحل شمالی اکوادور تخریب کرد. مهندسین معماری Al Borde می گویند مدرسه Nueva Esperanza که آن ها در سال 2009 با استفاده از بامبو ساختند، پاسخ خوبی در برابر زلزله داده است.

نمونه اولیه خانه یک طبقه در مناطق روستایی اکوادور، با استفاده از مصالح بازیافت شده از Habitat III
نمونه اولیه خانه یک طبقه در مناطق روستایی اکوادور، با استفاده از مصالح بازیافت شده از Habitat III

مهندسین معمار همچنین راه حل جالبی برای استفاده مجدد مصالح از Habitat III، کنفرانس سازمان ملل در ارتباط با ساخت و ساز و پیشرفت های پایدار شهری، که اکتبر سال قبل در کیوتو برگزار شد، پیدا کرده اند. یکی از سازه های ارائه شده در نمایشگاه در حال حاضر به منظور گسترش نمونه های اولیه ساخت خانه برای مناطق روستایی اکوادور که بنا به گفته مهندسین مشاور “امکان تسریع و کاهش هزینه ساخت علاوه بر کاهش انتشار گاز کربن را فراهم می سازد” استفاده می گردد. این نوع خانه از چوب در نما بعلاوه پانل های بازیافت شده تتراپک، بامبو و پی های بتنی سبک استفاده می کند.
بعد از زلزله و طوفان 2013، بامبو برای بازسازی مدارس در فیلیپین نیز مورد استفاده قرار گرفت.

Reno، نوادا: پل های با “حافظه شکل پذیری” که خم می شوند

پرفسور سعید سعیدی از دانشگاه نوادا، رنو برای بیش از 35 سال در زمینه ی مهندسی زلزله  فعالیت داشته است. عمده فعالیت ایشان بر پل سازی متمرکز بوده است.
قطعات اساسی سازه های زیربنایی، هنگامی که اجزا آن به صورت پیش ساخته باشد می توانند سریع تر ساخته شوند – اگر پل ها به این روش ساخته شوند، آیا می توانند مانند روش های ساخت متداول در برابر زلزله عملکرد موثری داشته باشند. برای یافتن پاسخ این سوال، تیم همکار پرفسور سعیدی اتصالات پل مقاوم در برابر زلزله را برای المان های پیش ساخته توسعه داده اند. آن ها سه مدل پل به طول 22 متر را بر روی میزهای لرزه ی که زمین لرزه به بزرگای 7.5 تا 8 را شبیه سازی می کردند، در آزمایشگاه تست کرده اند.

ساخت پل در مرکز شهر سیاتل، واشنگتن. پایه ها شامل آلیاژ های سوپرالاستیک نیکل و تیتانیوم یا مس، آلومینیوم و منگنز می باشند.
ساخت پل در مرکز شهر سیاتل، واشنگتن. پایه ها شامل آلیاژ های سوپرالاستیک نیکل و تیتانیوم یا مس، آلومینیوم و منگنز می باشند.

ستون های پل که از آلیاژهای فلز با قابلیت “حافظه شکل” استفاده می کنند یکی دیگر از زمینه های پژوهش می باشد. این آلیاژهای فوق الاستیک، ساخته شده از نیکل و تیتانیوم، یا مس، آلومینیوم و منگنز، بدون تغییر شکل دایمی پل انرژی ایجاد شده توسط زلزله را مستهلک می کنند. تیم محقق در حال پژوهش بر روی امکان ساخت میلگردهای ساختمانی از جنس این آلیاژها در داخل ستون های پل می باشند.

استانبول، ترکیه: “جداسازی لرزه ای” برای فرودگاه ها و بیمارستان ها

جداسازی لرزه ای

استانبول در برابر زلزله دیگر مقاوم نیست. بنابراین بعد از تایید شدن دومین فرودگاه بین المللی دنیا، مقاومت لرزه ای به صدر لیست اولویت ها آمد.
فرودگاه بین المللی Sabiha Gökçen از “جداساز پایه” به منظور به حداقل رساندن اثرات زمین لرزه استفاده می کند. جداسازی پایه زمانی است که یک سازه بر روی لایه ها و یاتاقان هایی که ساختمان را از زمین پیرامون جدا می کند، ساخته می شود – به این معنا که ساختمان در هنگام زلزله کمتر حرکت می کند و در نتیجه آسیب کمتری می بیند.
طراحی مهندسی پل، بوسیله Arup، شامل 300 جدا ساز می شود. آنها بار جانبی زمین لرزه را به میزان 80 درصد کاهش دادند و این به این معنا است که فرودگاه می تواند به لحظ تئوریک زمین لرزه ای به بزرگای 7/5 تا 8 در مقیاس ریشتر را تحمل کند. این فرودگاه یکی از بزرگترین سازه های دنیا می باشد که جداسازی لرزه ای در آن به کار رفته است.
جداسازی لرزه ای هنگام کاربرد سازه بیمارستانی نیز بسیار مهم می باشد. سازمان بهداشت جهانی، راهنمایی را در ارتباط با ساخت بیمارستان به منظور حصول حداکثری اطمینان از پایداری آن به هنگام زلزله منتشر کرده است و در آن جداسازی لرزه ای در ارتباط با تمامی بیمارستان های جدید در سرتاسر دنیا گنجانده شده است. در هجده سال اخیر زلزله باعث کشته شدن 20000 نفر در ترکیه شده است و Victor Zayas، مهندس و بنیانگذار سیستم های پایه حفاظت زلزله کالیفرنیا، می گوید در صورت ادامه سرویس دهی بیمارستان ها، نیمی از این انسان ها نجات پیدا می کردند.
منبع: ww.theguardian.com

به اشتراک بگذارید:

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert