به گزارش خبرگزاری مهر- گروه دانش و فناوری، میترا سعیدی کیا: 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 می دهد.
طی سال های اخیر به همین دلیل تمرکز محققان در زمینه مقاوم سازی سازه های مهم، ساختمان های مسکونی و ... بیشتر شده است.
طرح ها و پروژه های 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 سازه های مهم، افزایش مقاومت شبکه های آب و فاضلاب در برابر زمین لرزه، ساخت بتن های سبک و ... انجام شده است.
اما به غیر از مقاوم سازی سازه های مهم مانند نیروگاهها، شبکه های آب و فاضلاب و... آنچه که برای مردم ملموس تر است مقاوم سازی سازه ها و ساختمان های مسکونی در برابر زلزله است.
باتوجه به اینکه این روزها مردم در تب و تاب زلزله هستند و ترس از مرگ در ساختمان های غیر مقاوم از خود زلزله بیشتر است، می بایست بر بومی سازی فناوریهایی که به مقاومت ساختمانهای مسکونی منجر می شود، بیشتر تمرکز کرد.باتوجه به اینکه این روزها مردم در تب و تاب زلزله هستند و ترس از مرگ در ساختمان های غیر مقاوم از خود زلزله بیشتر است، می بایست بر بومی سازی فناوریهایی که به مقاومت ساختمانهای مسکونی منجر می شود، بیشتر تمرکز کرد
به این بهانه شاید بد نباشد که مروری بر دستاوردهای محققان ایرانی در زمینه ساخت سازه های 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 پایین تری برخوردار است و می تواند برای مقاوم سازی سازه ها در برابر زلزله مورد استفاده قرار گیرد.
جذب انرژی و شکل پذیری محصول کامپوزیتی از ویژگی های این محصول به شمار می رود.
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 ساختمان هایی با حرکت گهواره ای بود که بر اثر زلزله کمتر آسیب می بینند.
این طرح با عنوان «توسعه سیستم های ساختمانی لرزه ای تعمیر پذیر» توسط محققان پژوهشکده سازه پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله انجام گرفته است.
محققان این پروژه معتقدند بدین واسطه طبق استاندارهای بین المللی زلزله ساختمانها طوری طراحی می شوند که بعد از این رویداد، ساختمان فروریزش نکند و بعبارت دیگر سقف هایش نریزد.
تمام ساختمان های شهر تهران دو حالت دارند؛ اول ساختمان هایی 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 ساختمان های نوع دوم هم طوری ساخته می شوند که در برابر زلزله آسیب می بینند و نیاز به تعمیرات شدیدی دارند در حالی که اگر چنین طرح هایی به درستی اجرا شوند، سیستم های ساختمانی طوری طراحی می شوند 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 می رود.
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 می کند.
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 سازه های 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 می توان 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 سال هاش گذشته ساخته و بومی سازی شدند.
این دستگاه در سازه ها و ساختمان ها نصب شده و انرژیی را که در حین لرزه وارد سازه می شود مستهلک می کند. 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 محل های ضعیف سازه و یا ساختمان، نحوه حرکت آن در زمان زلزله را کنترل می کند و انرژی مخرب وارد شده از طرف زلزله به ساختمان را به سمت میراگرها هدایت می کند.
با کمک میراگرها رفتار ساختمان برای زلزله های به مراتب شدیدتر بهبود می یابد و زلزله های شدید آسیب کمتری را به ساختمان وارد می کنند.
با سازه های کامپوزیتی پیش به سوی ساختمانهای ارزان و ۱۰۰درصد ضد زلزله
دستاورد دیگر محققان سازه های کامپوزیتی است که در ساخت و سازها به کار می رود و می توانند ساختمان ها را صددرصد ضد زلزله کنند.
محققان یک شرکت دانش بنیان معتقدند که استفاده از سازه های کامپوزیتی در ساخت ساختمان ها می تواند مقاومتی چندین برابر قدرت ساختمان های معمولی ایجاد کند.
از سازه های کامپوزیتی دهانه های مفید ۱۰،۲۰،۳۰ متر می توان در ساخت پل، تونل، آشیانه هواپیماها، سد، ساختمان های با تعداد طبقات و ارتفاع بیشتر، مگا سازه (سازه هایی بزرگتر از ابر سازه که دهانه های خیلی بزرگی دارند) با هزینه ای کم و مقاومتی بالا استفاده کرد. این سازه جایگزینی مناسب برای اسکلت های فلزی در ساخت و ساز می تواند 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، می تواند باعث خرابی ها و زیان های گسترده ای شود.
از دیگر دستاوردهای محققان در زمینه زلزله ساخت میزلرزه ای است که می تواند زلزله را شبیه سازی کند تا در این راستا ساختمان های مقاوم تر و بهینه تری در برابر زلزله در کشور ساخته شود.
به واسطه میز لرزه چگونگی اعمال ضرایب مختلف بر اجزای سازه در طراحی ها مشخص می شوند.
شبکه‌های آب و فاضلاب در برابر زلزله مقام سازی می شوند
در زلزله های گذشته بر اثر بروز مشکل در زیر ساخت های آب و فاضلاب شاهد مشکلات بسیار زیادی از جمله قطعی آب بوده ایم. پیش بینی می شود با گسترش شبکه های فاضلاب، وقوع زلزله و تاثیر زلزله بر این شبکه های 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 بخش های 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 شریان ها بیشتر از گذشته مورد توجه قرار می گیرد. در همین راستا، شرکت آب و فاضلاب با پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله برای مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای شریان های 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 می دهند راه اندازی رصدخانه مغناطیسی برای پیش بینی زلزله در اطراف تهران مد نظر قرار گرفتند.
بلوک های سبک ساختمانی ساخته شد
محققان در یک شرکت دانش بنیان موفق به طراحی و ساخت بلوک های سبک ساختمانی شدند.
بلوک های سبک ساختمان در جداره داخلی و خارجی انواع ساختمانها به کار می رود و ساختمان را در برابر زمین لرزه مقاوم می کند. از این بلوک ها می توان در تیغه بندی ها و دیوارهای پیرامونی ساختمان نیز استفاده شود؛ این بلوک ها مزیت های زیادی به ساختمان اضافه می کند.
اگر ساختمانها بر اساس قوانین ساخته شوند نگرانی ها به هنگام وقوع زلزله رفع می شود
این دستاوردها تنها بخشی از نتیجه تحقیقات محققان کشور هستند که می توان 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 ساختمان ها و اطمینان از ایمنی محل کار و زندگی خود بپردازیم.
وی ساختمان ها 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 آسیب های مشاهده شده در زلزله های 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 آسیب ها یکسان نبوده و متفاوت است.
رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی و مهندسی زلزله افزود: برنامه های 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 می شود یا طراحی شهرها در روز اول چگونه صورت می گیرد نقش مهمی در آمادگی مولفه های مختلف شهر در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله یا سیل و مانند آنها دارد. در زلزله های 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 سازه ها را تحت عنوان «آیین نامه موقت حفاظت ساختمان ها 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 ساختمان ها نیازهای اصلی طراحی ساختمان ها را برطرف می کند.
عدم اجرای مناسب قوانین فنی مهمترین دلیل بروز آسیب لرزه ای در ساختمان ها
کلانتری با اشاره به اینکه نگرانی عموم مردم از فروریختن ساختمان هاست، خاطرنشان کرد: اگر مبنای طراحی و اجرای ساختمان ها، آیین نامه و ضوابط و معیارهای فنی باشد، در صورت وقوع زلزله های شدید هم با وجود آسیب های احتمالی موضعی در بنا، جان ساکنین به خطر نمی افتد.
به گفته وی، مهمترین دلیل بروز آسیب لرزه ای در ساختمان ها در مشاهدات آثار زلزله اخیر، عدم اجرای مناسب بوده؛ در زمان اجرا ساختمان ها دچار اشکال و ضعف می شوند؛ عدم اطلاع و آموزش در شاغلین حرفه های دخیل در ساخت ساختمان، کم کردن هزینه، ورود افراد ناآگاه به حوزه ساخت و ساز و فقدان نظارت بر اجرا می تواند 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 ساختمان ها 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.
سازنده ها انگیزه لازم برای استفاده از فناوری های نوین ندارند
فناوری های نوین در ساختمان سازی و مقاوم سازی آن در برابر زلزله تاثیر گذار هستند؛ این فناوری ها در کشور وجود دارد اما به دلیل فقدان انگیزه و یا مشوق در سطح وسیع استفاده نشده اند
وی تاکید کرد: در ساختمان های موجود نیز لازم است ارزیابی آسیب پذیری احتمالی ساختمان ها از سوی مالکان به افراد ذیصلاح سپرده شود.
کلانتری با تاکید بر اینکه اگر آیین نامه های و دستورالعمل های اجرایی با دقت کافی توجه و اجرا شوند بخش قابل توجهی از نگرانی ما به هنگام وقوع زلزله رفع می شود، خاطرنشان کرد: از دیگر چالش ها در زمینه ساختمان و ساختمان سازی عدم داشتن شناسنامه فنی برای هر سازه است که یک ضعف محسوب می شود.
به گفته وی، ابزارهایی مانند شناسنامه ساختمان، بیمه یا رتبه بندی ساختمان ها به ارتقای کیفیت ساخت و ساز کمک شایانی خواهد کرد. رتبه بندی فنی ساختمان ها موجب معرفی ساختمان های 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 می دهد 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 نمی گیرد.
وی با بیان اینکه فناوری های نوین در ساختمان سازی و مقاوم سازی آن در برابر زلزله تاثیر گذار است، گفت: این فناوری ها در کشور وجود دارد اما به دلیل فقدان انگیزه و عامل موثر یا مشوق برای به کارگیری آنها در سطح وسیع استفاده نشده اند.