زلزله یکی از خطرناک‌ترین پدیده‌های طبیعی است که میتواند در چند ثانیه، خسارات جبران‌ناپذیری به ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها وارد کند. اما نکته مهم این‌جاست که بسیاری از این خسارات قابل پیشگیری هستند، به‌شرطی که سازه‌ها به‌درستی طراحی و اجرا شده باشند. نقش مهندسین عمران در این میان بسیار کلیدی است؛ آن‌ها با استفاده از دانش تخصصی، تجربه عملی و ابزارهای تحلیلی، سازه‌هایی طراحی می‌کنند که در برابر نیروهای زلزله‌ای تاب‌آوری داشته باشند.
اگر هنوز با حوزه کاری این متخصصان آشنا نیستید، پیشنهاد می‌کنیم ابتدا به مقاله مهندسی عمران چیست؟ مراجعه کنید تا با پایه‌های این رشته و اهمیت آن در ایمنی سازه‌ها بیشتر آشنا شوید. در ادامه این مطلب نیز به روش‌ها و راهکارهایی می‌پردازیم که می‌توان با کمک آن‌ها، ساختمان‌ها را در برابر زلزله مقاوم ساخت و از جان و مال انسان‌ها محافظت کرد.
فهرست مطالب
نحوه اثرگذاری زلزله بر بناها و ساختمان‌ها
زمانی که زلزله رخ می‌دهد، امواج ارتعاشی با سرعت بالا در جهت‌های مختلف منتشر می‌شوند و هنگام رسیدن به ساختمان، باعث لرزش و وارد شدن نیرو به بخش‌هایی مثل دیوارها، ستون‌ها و اتصالات می‌شوند. این لرزش در طبقات مختلف، یکسان نیست؛ به همین دلیل اختلاف حرکت بین قسمت‌های پایین و بالای ساختمان میتواند تنش زیادی ایجاد کند و حتی منجر به تخریب شود.
کانون زلزله جایی است که زمین‌لرزه از آن شروع می‌شود، و هرچه ساختمان از این نقطه دورتر باشد، شدت نیروی وارد شده هم کمتر خواهد بود. اما این موضوع به معنای ایمن بودن کامل یک سازه نیست. هدف از مقاوم‌سازی این نیست که ساختمان هیچ آسیبی نبیند، بلکه باید طوری طراحی شود که در برابر زلزله‌های معمول، مقاومت کافی داشته باشد و جان ساکنان را حفظ کند. اجرای درست سازه، انتخاب مصالح مناسب و رعایت اصول فنی، مهم‌ترین گام‌ها در کاهش خطرهای ناشی از زلزله هستند.
چرا مقاوم‌سازی ساختمان‌ها ضروری است؟
مقاوم‌سازی ساختمان‌ها یکی از مهم‌ترین اقدامات برای کاهش خطرات ناشی از زلزله و دیگر بلایای طبیعی است. تجربه زلزله‌های گذشته نشان داده که بخش بزرگی از خسارات مالی و تلفات جانی، به دلیل طراحی و اجرای نادرست ساختمان‌ها بوده است. سازه‌هایی که بدون رعایت اصول فنی ساخته شده‌اند، در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله بسیار آسیب‌پذیر هستند و ممکن است تنها با یک لرزش شدید، به‌طور کامل فرو بریزند.
اهمیت مقاوم‌سازی تنها به ساختمان‌های قدیمی محدود نمی‌شود. حتی سازه‌های جدید نیز باید براساس آیین‌نامه‌های به‌روز و استانداردهای مهندسی طراحی و اجرا شوند. هدف از مقاوم‌سازی این نیست که سازه به‌طور کامل بدون آسیب باقی بماند، بلکه باید به‌گونه‌ای عمل کند که زمان کافی برای خروج افراد فراهم شود و از فروپاشی کلی ساختمان جلوگیری شود.
در واقع مقاوم‌سازی یک سرمایه‌گذاری بلندمدت برای حفظ جان، مال و پایداری شهرهاست. در دنیای امروز، با توجه به گسترش شهرنشینی و افزایش جمعیت، نمی‌توان نسبت به ایمنی سازه‌ها بی‌تفاوت بود.
ویژگی‌های یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله
برای مقاوم‌سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله، راهکارهای مختلفی توسط مهندسین عمران ارائه شده که هر کدام بسته به نوع سازه، شرایط محیطی و میزان آسیب‌پذیری، قابل استفاده هستند. در جدول زیر، مهم‌ترین روش‌های مقاوم‌سازی به همراه توضیح مختصر درباره نحوه عملکرد آن‌ها آورده شده است. این روش‌ها، پایه و اساس ایمن‌سازی سازه‌ها را تشکیل می‌دهند و به کاهش خسارات جانی و مالی در زمان زلزله کمک می‌کنند.
|
روش مقاوم‌سازی |
توضیحات |
|
تقویت پی (فونداسیون) |
فونداسیون باید در برابر نیروی زلزله مقاومت کافی داشته باشد تا از جابه‌جایی شدید سازه جلوگیری شود. در شرایط خاص از شمع برای انتقال بار سازه به خاک محکم استفاده می‌شود. |
|
افزایش سختی و دوام سازه |
سازه باید در برابر نیروهای قائم و جانبی ناشی از زلزله مقاومت داشته باشد. مقاومت ناکافی میتواند منجر به تخریب سازه شود. |
|
استفاده از کامپوزیت‌ها |
مقاوم‌سازی ستون‌ها با استفاده از الیاف یا ورق‌های کامپوزیتی برای افزایش مقاومت کششی، کاهش وزن و مقابله با خوردگی انجام می‌شود. این روش به‌ویژه در سازه‌های بتنی مؤثر است. |
|
پایدارسازی گود |
برای جلوگیری از ریزش دیواره‌های گودبرداری شده و ایمن‌سازی ساختمان‌های مجاور انجام می‌شود. روش‌هایی مانند میخکوبی، مهار متقابل، و تاپ‌داون رایج‌اند. |
مقاوم‌سازی در سازه‌های فلزی و بتنی؛ راهکارهای متفاوت
با توجه به اینکه سازه‌ها معمولاً به دو دسته بتنی و فلزی تقسیم می‌شوند، روش‌های مقاوم‌سازی در برابر زلزله نیز متفاوت است و باید بر اساس نوع مصالح و نیروی وارده، روش مناسب انتخاب شود. روش‌هایی که در این مقاله اشاره شد نمونه‌هایی از روش‌های مقاوم‌سازی ساختمان‌ها هستند.
علاوه بر این، یادگیری نرم‌افزارهای تخصصی مهندسی سازه برای اجرای بهتر این روش‌ها بسیار مهم است. آموزش‌هایی مانند دوره‌های زیر می‌توانند کمک زیادی به ارتقای دانش فنی مهندسین کنند.
- دوره سیف و ایتبس SAFE & ETABS
- دوره سپ 2000 SAP2000
- دوره آموزش تکلا استراکچرز Tekla Structures
- دوره آباکوس Abaqus سازه
جمع‌بندی
برای مقاوم‌سازی سازه‌ها در برابر زلزله، شناخت دقیق رفتار سازه و استفاده از روش‌های مناسب مقاوم‌سازی از اهمیت بالایی برخوردار است. تقویت پی و فونداسیون، افزایش سختی و دوام سازه، تقویت ستون‌ها با مواد کامپوزیتی و پایدارسازی گود، از جمله راهکارهای مؤثر هستند که می‌توانند خسارات مالی و جانی را به حداقل برسانند. همچنین یادگیری نرم‌افزارهای تخصصی و مهندسی در این زمینه، به مهندسین کمک می‌کند تا طراحی و اجرای مقاوم‌سازی را با دقت و کیفیت بالاتر انجام دهند.
دوره‌های گروه آموزشی پارس پژوهان، فرصت مناسبی برای ارتقای دانش و مهارت در زمینه مقاوم‌سازی سازه‌ها فراهم می‌کند تا مهندسین بتوانند با بهره‌گیری از بهترین روش‌ها، ایمنی ساختمان‌ها را تضمین کنند.
نویسنده: لعیا نوغانچی صالح، کارشناس مهندسی عمران.
