کاربرد فناوری ایرانی در مواجهه با زلزله/ ساختمان سازها بخوانند

همه می دانیم در کشوری زلزله خیز زندگی می کنیم و خطر ریزش ساختمانها در هنگام زمین لرزه از خود آن وحشتناکتر است پس شاید بد نباشد درباره فناوریهای امروزی مقاوم سازی سازه بیشتر بدانیم.

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.

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 کمتر 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 به مهر گفت: اگر ساختمانی ساخته می شود نمی توان گفت که صد در صد در برابر زلزله مقاوم است بلکه مقاوم در برابر زلزله هستند.

وی با بیان اینکه ۲۸ سال گذشته بعد از زلزله رودبار و منجیل آیین نامه ساختمان سازی بر مبنای زلزله توسط وزارت مسکن و شهرسازی تدوین شد، گفت: در تدوین این آیین نامه اساتید پژوهشگاه زلزله شناسی هم دخیل بودند. ساختمانها از آن به بعد با شرایط سخت گیرانه تری طراحی شدند.

رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی و مهندسی زلزله با بیان اینکه این آیین نامه برای چهارمین بار بازنگری شده است، خاطر نشان کرد: در حال حاضر ساختمان سازی بر اساس این آیین نامه انجام می گیرد و اگر اطمینان داشته باشیم که تمام موارد آیین نامه اجرایی می شود جای نگرانی از زلزله وجود نخواهد داشت.

کلانتری با تاکید بر اینکه عموم مردم بیشتر از اینکه از زلزله بیم داشته باشند از فروریختن ساختمان می ترسند، خاطر نشان کرد: اگر مبنای طراحی در هر کشوری آیین نامه باشد، اگر زلزله شدید تری بیاید، سقف، فرور یزش ندارد و جان ساکنین حدالمقدور به خطر نمی افتد.

به گفته وی، این آیین نامه ها در کشور وجود دارد، بنابراین اگر ساختمان ها بر اساس آن ساخته شوند، کمتر جای نگرانی است؛ ولی در همین حال چالش هایی وجود دارد.

وی ادامه داد: معمولا در حوزه اجرا ساختمان ها دچار اشکال و ضعف می شوند؛ شاید کم کردن هزینه، ورود افراد ناآگاه به حوزه ساخت و ساز و در نظر نگرفتن مسائلی در ساخت و ساز و… می تواند در این چالشها تاثیر گذار باشند.

کلانتری با تاکید بر اینکه چالش ها می تواند مقاومت زلزله را تحت تاثیر قرار دهد، بیان داشت: خطر زلزله مهم با بزرگای ۶.۵ به بالا در تهران زیاد است و اینکه ایران کشوری زلزله خیز است یکی از عوامل تاثیر گذار در ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله است.

وی تاکید داشت: برای مطمئن شدن از وضعیت ساختمان مسکونی لازم است که از نظر کیفیتی ساختمان را مورد بررسی قرار دهیم.

عضو هیات علمی پژوهشگاه زلزله شناسی ادامه داد: اجرای آیین نامه توسط مجری طرح ساختمان همواره با مشکلاتی روبروست و به کیفیت لازم برای اجرا توجه نمی شود.

ساخت ساختمان با کیفیت کم هزینه تر از ساختمانهای بی کیفیت

وی با بیان اینکه ساختمان سازی محصول صنعتی است، خاطر نشان کرد: در واقع اکنون با ساختمان سازی به عنوان کار معمولی نگاه می کنیم. فردی با سرمایه وارد این کار می شود که ممکن است روند اصولی را هم ندانند.

به گفته وی، چالش جدی در کشور ما این است که نقشه های طراحی شده با کیفیت لازم اجرا نمی شوند؛ شاید مجری متعهد نباشد؛ شاید هزینه کمتری برای ساخت نهایی ساختمان در نظر گرفته باشند.

وی با تاکید بر اینکه اگر آیین نامه با دقت کافی توجه و اجرا شود بخش قابل توجهی از نگرانی ما به هنگام وقوع زلزله رفع می شود، خاطر نشان 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.

کلانتری با بیان اینکه اطلاعات فنی ساختمان در شناسنامه نگاشته می شود، خاطر نشان کرد: توصیه به مردم این است که حتما در حوزه ساختمان با افراد دارای صلاحیت مشورت کنند. از همه مهم تر در این مباحث این است که مطالبه بحث های اقتصادی داریم.

وی خاطر نشان کرد: تجربه و مطالعه نشان می دهد یک ساختمان باکیفیت در مقابل ساختمان با کیفیت نازل شاید کمتر از ۱۰ درصد تفاوت قیمت داشته باشند و این موضوع اصلا مورد توجه ساختمان سازها قرار نمی گیرد.

سازنده ها از فناوری های بومی بی اطلاع اند

کلانتری با بیان اینکه فناوری های بومی در ساختمان سازی و مقاوم سازی آن در برابر زلزله تاثیر گذار هستند، گفت: این فناوری ها در کشور وجود دارد ولی استفاده نشده زیرا کسانی که در ساختمان سازی هستند از این فناوری ها مطلع نیستند.

فناوری های بومی در ساختمان سازی و مقاوم سازی آن در برابر زلزله تاثیر گذار هستند؛این فناوری ها در کشور وجود دارد ولی استفاده نشده زیرا کسانی که در ساختمان سازی هستند از این فناوری ها مطلع نیستند.

وی با تاکید بر اینکه هزینه به کار گیری فناوری بومی در بعضی موارد کمتر از روش های سنتی در ساختمان سازی تاثیر دارد، خاطر نشان کرد: سازنده باید با فناوری های داخلی آشنایی داشته باشد تا بتواند از آن در ساخت و ساز بهره ببرد.

به گفته رئیس پژوهشکده مهندسی سازه پژوهشگاه بین المللی مهندسی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، استفاده از فناوری های بومی می تواند ساختمان ها را در برابر زلزله مقاوم کند و مردم را اندکی از نگرانی در بیاورد.