کشور ما، به علت قرارگیری روی کمربند زلزله در برابر زمین لرزه بسیار آسیب پذیر است. این موضوع اهمیت ساخت و ساز را بیش از پیش مورد توجه قرار می‌دهد.
طی سال‌های اخیر به همین دلیل تمرکز محققان در زمینه مقاوم سازی سازه‌های مهم، ساختمانهای مسکونی و ... بیشتر شده است.
طرح‌ها و پروژه‌های زیادی در دانشگاه‌ها و پژوهشگاه‌های کشور وجود دارد که در راستای تقسیم بندی کشور از نظر ریسک زلزله، انجام مطالعات پیش آگهی زمین لرزه، کاهش خطر پذیری زلزله و مقاوم سازی سازه‌های مهم، افزایش مقاومت شبکه‌های آب و فاضلاب در برابر زمین لرزه، ساخت بتن‌های سبک و ... انجام شده است.
اما به غیر از مقاوم سازی سازه‌های مهم مانند نیروگاه‌ها، شبکه‌های آب و فاضلاب، آنچه که برای مردم ملموس‌تر است مقاوم سازی سازه‌ها و ساختمانهای مسکونی در برابر زلزله است.
باتوجه به اینکه این روزها مردم در تب و تاب زلزله هستند و ترس از مرگ در ساختمانهای غیر مقاوم از خود زلزله بیشتر است، می‌بایست بر بومی سازی فناوریهایی که به مقاومت ساختمانهای مسکونی منجر میشود، بیشتر تمرکز کرد.
باتوجه به اینکه این روزها مردم در تب و تاب زلزله هستند و ترس از مرگ در ساختمانهای غیر مقاوم از خود زلزله بیشتر است، می‌بایست بر بومی‌سازی فناوریهایی که به مقاومت ساختمانهای مسکونی منجر میشود، بیشتر تمرکز کرد.
به این بهانه شاید بد نباشد که مروری بر دستاوردهای محققان ایرانی در زمینه ساخت سازه‌های ضد زلزله و مقاوم سازی داشته باشیم.
- دستیابی محققان به دانش فنی تولید کامپوزیت سیمانی ضد زلزله
یکی از این دستاوردها، ساخت و توسعه کامپوزیت سیمانی شکل پذیر تقویت شده با الیاف پلیمری است که توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر به نتیجه رسیده است.
محققان این طرح معتقدند که قیمت این کامپوزیت سیمانی جدید به دلیل جایگزینی نسبتی از الیاف پلی وینیل الکل با الیاف پلی پروپیلن از قیمت پایین‌تری برخوردار است و می تواند برای مقاوم سازی سازه‌ها در برابر زلزله مورد استفاده قرار گیرد.
جذب انرژی و شکل پذیری محصول کامپوزیتی از ویژگی‌های این محصول به شمار می‌رود.
- ساختمانهای گهواره ای برای ایمنی در برابر زلزله ساخته می‌شوند
چندی پیش خبری مبنی بر دستیابی محققان پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله به یک ایده جدید منتشر شد. این ایده طراحی ساختمانهایی با حرکت گهواره ای بود که بر اثر زلزله کمتر آسیب می‌بینند.
این طرح با عنوان «توسعه سیستم‌های ساختمانی لرزه ای تعمیر پذیر» توسط محققان پژوهشکده سازه پژوهشگاه بین المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله انجام گرفته است.
محققان این پروژه معتقدند بدین واسطه طبق استاندارهای بین المللی زلزله ساختمان‌ها طوری طراحی می‌شوند که بعد از این رویداد، ساختمان فروریزش نکند و بعبارت دیگر سقف‌هایش نریزد.
تمام ساختمانهای شهر تهران دو حالت دارند؛ اول ساختمانهایی که طراحی خوبی ندارد و برای زلزله به خوبی طراحی و اجرا نشده اند و طبعا مشکلات جدی ایجاد خواهند کرد و دوم ساختمانهایی که طبق آیین نامه وزارت مسکن و شهرسازی طراحی و اجرا شده اند. حتی ساختمانهای نوع دوم هم طوری ساخته می‌شوند که در برابر زلزله آسیب می‌بینند و نیاز به تعمیرات شدیدی دارند در حالی که اگر چنین طرح‌هایی به درستی اجرا شوند، سیستم‌های ساختمانی طوری طراحی می‌شوند که بعد از زلزله صدمات قابل تعمیری داشته باشند.
- بتن‌های سبک برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله تولید شد
از آنجا که یکی از اقدامات مهم در برابر آسیب کمتر به هنگام زلزله، استفاده از مصالح سبکتر و ایمن تر است، یک شرکت ایرانی با بکارگیری نانوذرات در ساخت بتن‌های سبک موفق به تولید صنعتی محصولی با وزن بسیار سبکتر و مقاوم‌تر از بتن‌های معمول شده که برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر زلزله به کار می‌رود.
استفاده از این محصول می‌تواند وزن سازه را تا یک تن به ازای هر متر مکعب بتن ریزی نسبت به بتن‌های معمولی، کاهش دهد و این بدان معنی است که به ازای هر متر مربع، وزن سازه بین ۱۱۰ تا ۱۴۰ کیلوگرم کاهش می‌یابد.
علاوه بر این با به کارگیری بتن‌های سبک و کاهش وزن ساختمان، میزان استفاده از آهن آلات و آرماتورها کاهش می‌یابد و این ویژگی نیز کاهش هزینه مصالح مصرفی را در پی دارد که استفاده از این محصول را مقرون به صرفه‌تر میکند.
- سامانه تحلیل خطر زلزله برای ساختمانهای مهم راه‌اندازی میشود
همچنین محققان پژوهشگاه زلزله درصدد طراحی و راه‌اندازی سامانه تحلیل خطر آنلاین زمین لرزه برای تمامی نقاط کشور هستند.
بخش تجهیزات پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله و مجری طرح سامانه جامع تحلیل خطر زمین لرزه کشور این طرح را به عنوان یکی از راهبردهای پژوهشی در پژوهشگاه زلزله شناسی پیگیری کردند تا امکان تعیین نیروی طراحی زلزله برای سازه‌های مهم کشور به صورت آنلاین فراهم شود.
در حال حاضر این محققان به دانش فنی طراحی سامانه تحلیل خطر زلزله دست یافته اند که با استفاده از این سامانه اینترنتی می‌توان اطلاعات طول و عرض جغرافیایی را به سامانه داد و نتایج تحلیل خطر نقطه مورد نظر را به صورت آنلاین دریافت کرد.
- جلوگیری از فروریزش ساختمان در هنگام وقوع زلزله
«میراگرهای لرزه ای» از دیگر دستاوردهای محققان است که در سال‌هاش گذشته ساخته و بومی سازی شدند.
این دستگاه در سازه‌ها و ساختمان‌ها نصب شده و انرژیی را که در حین لرزه وارد سازه میشود مستهلک میکند. این کار مانع از جریان پیدا کردن انرژی در اعضای سازه و آسیب در ساختمان خواهد شد.
طراح ساختمان با قرار دادن این میراگرها در محل‌های ضعیف سازه و یا ساختمان، نحوه حرکت آن در زمان زلزله را کنترل میکند و انرژی مخرب وارد شده از طرف زلزله به ساختمان را به سمت میراگرها هدایت میکند.
با کمک میراگرها رفتار ساختمان برای زلزله‌های به مراتب شدیدتر بهبود می‌یابد و زلزله‌های شدید آسیب کمتری را به ساختمان وارد می‌کنند.
- با سازه‌های کامپوزیتی پیش به سوی ساختمانهای ارزان و ۱۰۰درصد ضد زلزله
دستاورد دیگر محققان سازه‌های کامپوزیتی است که در ساخت و سازها به کار می‌رود و می‌توانند ساختمان‌ها را صددرصد ضد زلزله کنند.
محققان یک شرکت دانش بنیان معتقدند که استفاده از سازه‌های کامپوزیتی در ساخت ساختمان‌ها می‌تواند مقاومتی چندین برابر قدرت ساختمانهای معمولی ایجاد کند.
از سازه‌های کامپوزیتی دهانه‌های مفید ۱۰،۲۰،۳۰ متر می‌توان در ساخت پل، تونل، آشیانه هواپیماها، سد، ساختمان های با تعداد طبقات و ارتفاع بیشتر، مگا سازه (سازه‌هایی بزرگتر از ابر سازه که دهانه‌های خیلی بزرگی دارند) با هزینه ای کم و مقاومتی بالا استفاده کرد. این سازه جایگزینی مناسب برای اسکلت‌های فلزی در ساخت و ساز می‌تواند باشد.
طراحی، ساخت و نصب پل کامپوزیت، طرحی است که در امریکا به عنوان تکنولوژی ایرانی به ثبت بین المللی رسیده است.
- طراحی «میزلرزه» شبیه ساز زلزله توسط محققان دانشگاه امیرکبیر
کشور در معرض خطر بالایی از لحاظ زلزله قرار دارد و مرتب در طول سال چندین بار تحت امواج لرزه ای متاثر شده و بنا به شدت و فاصله از کانون زلزله و گسل‌های موجود، می‌تواند باعث خرابی‌ها و زیان‌های گسترده ای شود.
از دیگر دستاوردهای محققان در زمینه زلزله ساخت میزلرزه ای است که می‌تواند زلزله را شبیه سازی کند تا در این راستا ساختمانهای مقاوم‌تر و بهینه‌تری در برابر زلزله در کشور ساخته شود.
به واسطه میز لرزه چگونگی اعمال ضرایب مختلف بر اجزای سازه در طراحی‌ها مشخص می‌شوند.
- شبکه‌های آب و فاضلاب در برابر زلزله مقام سازی می‌شوند
در زلزله‌های گذشته بر اثر بروز مشکل در زیر ساخت‌های آب و فاضلاب شاهد مشکلات بسیار زیادی از جمله قطعی آب بوده ایم. پیش بینی میشود با گسترش شبکه‌های فاضلاب، وقوع زلزله و تاثیر زلزله بر این شبکه‌های زیرزمینی، تخریبات زیادی را به همراه داشته باشد و سلامتی مردم جامعه نیز به خطر بیافتد.
از این رو بکارگیری ضوابط و استانداردهای ویژه در انتخاب، طراحی و اجرای بخش‌های مختلف تاسیسات فاضلاب از جمله شبکه جمع آوری، خطوط انتقال و تصفیه خانه به منظور ایمنی هرچه بیشتر در مقابل حوادث غیر مترقبه از جمله زلزله امری ضروری و اجتناب ناپذیر است.
به منظور پیشگیری از تخریب و مقاومت تاسیسات آب و فاضلاب بهسازی لرزه ای این شریان‌ها بیشتر از گذشته مورد توجه قرار می‌گیرد. در همین راستا، شرکت آب و فاضلاب با پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله برای مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای شریان‌های حیاتی آب و فاضلاب قراردادی منعقد کردند تا دستورالعملی در این خصوص تهیه شود.
- راه اندازی رصدخانه مغناطیسی برای پیش بینی زلزله در اطراف تهران
یکی از مراکز فعال در زمینه زلزله موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران است که علاوه بر اقداماتی که در زمینه لرزه نگاری و ... انجام می‌دهند راه اندازی رصدخانه مغناطیسی برای پیش بینی زلزله در اطراف تهران مد نظر قرار گرفتند.
- بلوک‌های سبک ساختمانی ساخته شد
محققان در یک شرکت دانش بنیان موفق به طراحی و ساخت بلوک‌های سبک ساختمانی شدند.
بلوک‌های سبک ساختمان در جداره داخلی و خارجی انواع ساختمان‌ها به کار می‌رود و ساختمان را در برابر زمین لرزه مقاوم میکند. از این بلوک‌ها می توان در تیغه بندی‌ها و دیوارهای پیرامونی ساختمان نیز استفاده شود؛ این بلوک‌ها مزیت‌های زیادی به ساختمان اضافه میکند.
- اگر ساختمان‌ها بر اساس قوانین ساخته شوند نگرانی‌ها به هنگام وقوع زلزله رفع میشود
این دستاوردها تنها بخشی از نتیجه تحقیقات محققان کشور هستند که می‌توان اولا صحت کارایی آنها را آزمود و سپس برای به کار بستن آنها بیشتر تلاش کرد. اما در این میان شاید عواملی وجود داشته باشند که بی تاثیر در تشدید نگرانی ما نیست. از این رو گفتگویی با رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی و مهندسی زلزله داشتیم.
دکتر افشین کلانتری در گفتگو با خبرنگار مهر اظهار کرد: بهتر است به جای داشتن دغدغه راجع به زمان زلزله ی بزرگ، ضمن حفظ آمادگی، به ایمن سازی ساختمان‌ها و اطمینان از ایمنی محل کار و زندگی خود بپردازیم.
وی ساختمان‌ها را محصول فرایند نظام فنی اجرایی در بخش خصوصی یا دولتی خواند و عامل هرگونه ضعف در آن را نیز نه یک بعدی بلکه حاصل مجموعه عوامل دخیل در نظامات یاد شده دانست و گفت: در آسیب‌های مشاهده شده در زلزله‌های کشور همواره ردپای ضعف در آموزش، پیاده سازی اصول برنامه ریزی شهری، ضوابط اخذ مجوزها، پیاده سازی ضوابط طراحی، اجرا و نظارت مشاهده شده است، هر چند سهم هر یک از این عوامل در این آسیب‌ها یکسان نبوده و متفاوت است.
رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی و مهندسی زلزله افزود: برنامه‌های آموزش عالی یا آموزشهای تخصصی در کشور به میزان نیاز جامعه توجه کافی نداشته و با گسترش قارچ گونه این گونه مراکز و حجم تعداد فارغ التحصیلان در این حوزه، از کیفیت آموزش و دانش آموختگان در سطح کشور غافل شده است.
وی با اشاره به نقش برنامه ریزی عنوان کرد: اینکه توسعه شهرها چگونه برنامه ریزی میشود یا طراحی شهرها در روز اول چگونه صورت می‌گیرد نقش مهمی در آمادگی مولفه‌های مختلف شهر در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله یا سیل و مانند آنها دارد. در زلزله‌های اخیر شاهد آن بوده ایم که ساخت و ساز در مناطق آبرفتی با لایه خاک نسبتا نرم باعث تشدید میزان آسیب در این مناطق در زمان زلزله بوده است.
کلانتری گفت: این نکته ای است که برنامه ریزان شهری به هیچ وجه نباید نسبت به آن غافل باشند. این که در حال حاضر در شهرهای بزرگ اجازه ساخت و ساز ساختمان های با ارتفاع و طبقات زیاد در معابر با عرض محدود داریم ناشی از غفلت این بخش در زمان تصمیم گیری بوده است.
وی با بیان اینکه پس از زلزله سال ۱۳۴۱ بویین زهرا با بزرگای ۷.۲ که به کشته شدن حدود ۱۲ هزار نفر انجامید، سازمان برنامه و بودجه اولین آیین نامه کشور در زمینه طراحی لرزه ای سازه‌ها را تحت عنوان «آیین نامه موقت حفاظت ساختمان‌ها در برابر زلزله» تدوین کرد و عنوان کرد که این ضوابط از آن زمان به تدریج به روز رسانی شده و امروز ضوابط بارگذاری و طراحی لرزه ای ساختمان‌ها نیازهای اصلی طراحی ساختمان‌ها را برطرف میکند.
- عدم اجرای مناسب قوانین فنی مهمترین دلیل بروز آسیب لرزه ای در ساختمان‌ها
کلانتری با اشاره به اینکه نگرانی عموم مردم از فروریختن ساختمان‌هاست، خاطرنشان کرد: اگر مبنای طراحی و اجرای ساختمان‌ها، آیین نامه و ضوابط و معیارهای فنی باشد، در صورت وقوع زلزله‌های شدید هم با وجود آسیب‌های احتمالی موضعی در بنا، جان ساکنین به خطر نمی‌افتد. به گفته وی، مهمترین دلیل بروز آسیب لرزه ای در ساختمان‌ها در مشاهدات آثار زلزله اخیر، عدم اجرای مناسب بوده؛ در زمان اجرا ساختمان‌ها دچار اشکال و ضعف می‌شوند؛ عدم اطلاع و آموزش در شاغلین حرفه‌های دخیل در ساخت ساختمان، کم کردن هزینه، ورود افراد ناآگاه به حوزه ساخت و ساز و فقدان نظارت بر اجرا می‌تواند در این چالش تاثیر گذار باشند. از این رو، اقدام اساسی و مهم از سوی مالکان، انتخاب فرد ذیصلاح دارای دانش و تجربه کافی برای اجرای ساختمان و سپس مطالبه ایمنی است.
رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی گفت: در کنار این امر، فرایند ساخت ساختمان‌ها باید به گونه ای برنامه ریزی شود که امکان اعمال نظر بخش سرمایه گذار بر کیفیت و ایمنی سازه به حداقل برسد. این امر ممکن است به کمک ابزارهای نظارتی، تشویقی یا رقابتی صورت پذیرد.
- سازنده‌ها انگیزه لازم برای استفاده از فناوریهای نوین ندارند
فناوریهای نوین در ساختمان‌سازی و مقاوم سازی آن در برابر زلزله تاثیر گذار هستند؛ این فناوری‌ها در کشور وجود دارد اما به دلیل فقدان انگیزه و یا مشوق در سطح وسیع استفاده نشده اند.
وی تاکید کرد: در ساختمانهای موجود نیز لازم است ارزیابی آسیب پذیری احتمالی ساختمان‌ها از سوی مالکان به افراد ذیصلاح سپرده شود.
کلانتری با تاکید بر اینکه اگر آیین نامه‌های و دستورالعمل‌های اجرایی با دقت کافی توجه و اجرا شوند بخش قابل توجهی از نگرانی ما به هنگام وقوع زلزله رفع میشود، خاطرنشان کرد: از دیگر چالش‌ها در زمینه ساختمان و ساختمان‌سازی عدم داشتن شناسنامه فنی برای هر سازه است که یک ضعف محسوب میشود.
به گفته وی، ابزارهایی مانند شناسنامه ساختمان، بیمه یا رتبه بندی ساختمان‌ها به ارتقای کیفیت ساخت و ساز کمک شایانی خواهد کرد. رتبه بندی فنی ساختمان‌ها موجب معرفی ساختمانهای فاقد ایمنی لازم و خروج آنها از چرخه رقابت در بازار خواهد شد. در حال حاضر ابزارهای لازم برای این کار تدوین شده و تجربیات بین المللی در این زمینه نیز بررسی شده اند.
رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی خاطر نشان کرد: تجربه و مطالعه نشان می‌دهد یک ساختمان دارای ایمنی کافی در مقابل ساختمان با کیفیت نازل شاید کمتر از ۱۰ درصد تفاوت قیمت داشته باشند با این حال، این موضوع اصلا مورد توجه بسیاری از سازندگان قرار نمی‌گیرد.
وی با بیان اینکه فناوریهای نوین در ساختمان‌سازی و مقاوم‌سازی آن در برابر زلزله تاثیر گذار است، گفت: این فناوری‌ها در کشور وجود دارد اما به دلیل فقدان انگیزه و عامل موثر یا مشوق برای به کارگیری آنها در سطح وسیع استفاده نشده اند.
*منبع: مهر