ايستادگي در برابر زلزله
ما نميتوانيم زلزله را پيشبيني يا كنترل كنيم اما ميتوانيم بسنجيم هر منطقهاي با چه شدتي و تقريبا هر چند سال يك بار خواهد لرزيد.
اين پايه دانش ما در راه مقابله با زمينلرزه است چون به اين ترتيب ميفهميم زلزله چه نيرويي به ساختمان هر منطقهاي وارد خواهد كرد.
براي جلوگيري از تخريب ساختمان دو راه بيشتر نداريم يا بايد سازه را آنقدر مستحكم بسازيم كه خراب نشود يا بايد از انتقال نيروي زمين به سازه جلوگيري كنيم.
دانش ما از مصالح مختلف و اندازهگيري مقاومت آنها در آزمايشگاه كمك ميكند سازههاي مقاوم بسازيم، اما زلزله پديدهاي است طبيعي و پر از متغيرهاي ناشناخته، بنابراين ما نميتوانيم بدرستي بدانيم تركيبي از مصالح يا تكنيكهاي مختلف چطور به انواع و شدتهاي مختلف لرزش واكنش نشان ميدهند و اينكه چطور ميشود از انتقال نيرو به سازه جلوگيري كرد چندان مساله آساني نيست بنابراين براي بالا بردن دقت وسيلهها و تكنيكهايمان دو راه بيشتر نداريم؛ يكي اين كه به انتظار زلزله بنشينيم تا به درستي يا غلطي محسباتمان پي ببريم يا پيش از زلزله طراحيهايمان را در بوته آزمايش بگذاريم. روش اول راهحل پرمخاطرهاي است پس بايد سراغ آزمايش برويم.
براي اين كار ميتوانيم به مدلسازي كامپيوتري رجوع كنيم اما آزمايش تجربي با وجود پيشرفت شبيهسازيهاي كامپيوتري، هنوز مطمئنترين پاسخها را با خودش به همراه ميآورد.
هماكنون دو تكنيك تجربي مكمل براي شبيهسازي اثر زلزله بر ساختمانها وجود دارد؛ اولي از يك صفحه لرزان و ديگري از يك سيستم كف قوي و ديوار واكنشي تشكيل شده است.
صفحه لرزان بخشي است كه يك زمينلرزه را با لرزشهاي مداوم شبيهسازي ميكند. يك ساختمان كه در مقياس كوچكتر ساخته ميشود روي اين صفحه لرزان قرار ميگيرد. اين كه چه آسيبي در اين ساختمان رخ ميدهد بخش مهمي از نتيجه اين آزمايش است.
آيا ساختمان به كلي ويران ميشود يا فقط ترك برميدارد؟ ساختمان چه مدت ميتواند زلزله را تحمل كند و سوالاتي از اين قبيل مسائلي هستند كه در اين آزمايش به آنها پاسخ داده ميشود. اما اشكال اين روش اين است كه تنها بعد از پايان زمينلرزه ميتوان نتيجه كار را بررسي كرد و جريان كار متوقف شدني نيست.
در نتيجه ما فقط در پايان ميتوانيم نتيجهگيريهايي انجام دهيم، اما سيستم كف و ديوار درست در نقطه مقابل صفحه لرزان قرار دارد و اجازه ميدهد كه آزمايش در مقياس واقعي انجام شود.
در اين سيستم، ساختمان روي سيستم كف قرار گرفته و بازوهاي هيدروليك به ديوار واكنشي متصل ميشوند و فشار را درست شبيه فشار ناشي از زلزله روي ساختمان اعمال ميكنند.
در اين سيستم، زمينلرزه را ميتوان به صورت آهسته شبيهسازي كرد. يعني زمينلرزهاي كه در واقعيت چند ثانيه طول ميكشد در اينجا در چند ساعت شبيهسازي ميشود.
در نتيجه اين امكان فراهم ميشود كه آسيبهاي وارد شده به ساختمان از نزديك و در حين وقوع و سر فرصت بررسي شوند.
همينطور در اين شبيهسازي سنسورها، اثرات نيرو بر ساختمان، اثراتي مثل تغيير شكل سازه، تنشها و نيروهاي وارده به بخشهاي مختلف سازه را بررسي ميكنند.
در اين آزمايش ميشود فهميد كدام قسمتها ضعيفتر بوده و زودتر در مقابل نيرو دچار از هم گسيختگي ميشوند.
سيستم ديوار و كف بزرگي در مركز بررسي سازهاي اروپا وجود دارد كه ميشود از آن براي بررسي اثرات زلزله بر سازههايي مثل پل و ساختمانهاي بلند استفاده كرد. از اين آزمايشها ميشود نتيجه گرفت كه از چه راههايي ميتوان خسارات وارده به ساختمان را تا حد زيادي كاهش داد.
مثلا در يك روش، سازه را از زمين طوري جدا ميسازند كه لرزشهاي زمين به سازه منتقل نشود. جدا كردن پايه از قسمت بالايي ساختمان يا استفاده از تكنيكهاي خاص براي مستهلك كردن نيروي زمينلرزه از ديگر روشهاي موجود است.
استفاده از آونگها يا ديگر ابزارهاي ضد لرزش يكي ديگر از روشهايي است كه نيروي وارده از زمينلرزه را جذب كرده و اجازه انتقال آن به سازه را نميدهد.
مجموعه اين روشها به ما كمك ميكند نه تنها جان خودمان را حفظ كنيم بلكه ساختمانها و بناهاي قديمي را هم در مقابل زمينلرزه بيمه و از ميراث تاريخيمان محافظت كنيم.
با سلام و عرض ادب خدمت شما دوستان گرامی ،