سـاختمـانی مقـاوم در بـرابـر ‌قوی تــرین زلــزلــه ها

شمار نشریه : 206

زلزلهها غيرمنتظره و وحشتآورند و گاهي به ويرانيهاي اساسي و مرگهاي بسيار ميانجامند. سالانه بيش از 1.3 ميليون زلزله با اندازههاي گوناگون زمين را ميلرزانند، ساختمانها را تخريب ميکنند و نماي شهرهاي جهان را تغيير ميدهند.

يک تيم مهندسي در دانشگاه استنفورد آمريکا پروژهاي را با هدف ساخت خانههاي مقاوم در برابر زلزله پيش ميبرد.  اعضاي اين تيم را دو مهندس ساختمان  به نامهاي «ادواردو ميراندا » و  «گريگوري ديرلين» تشکيل ميدهند.

ميراندا اهل مکزيک است، او زلزله 8.1 ريشتري که سال 1985 در مکزيکوسيتي پايتخت کشورش رخ داد را به ياد ميآورد و درباره آن ميگويد: «شهرم را ديدم که در اثر زلزله تخريب شد. 10 هزار نفر کشته شدند و صدها ساختمان فروپاشيدند. ديدم که آن زلزله عظيم چه بلايي بر سر ساختمانها آورد.» 

اين دو مهندس دانشگاه استنفورد چند دههاي است که به مطالعه چگونگي ساخت ساختمانهاي محکمتر و مقاومتر در  برابر زلزله و ديگر بلاياي طبيعي ميپردازند و حالا يک تيم دونفره تشکيل دادهاند تا يک ساختمان مسکوني مقاوم در برابر زلزله بسازند.

ديرلين ميگويد: «اولين چيزي که ذهن مهندسان ساختمان را به خود مشغول داشته اين است که  چگونه ساختمانها را از فروپاشي در هنگام زلزله حفظ کنند.» او درباره اين ساختمان ابداعي ميگويد: «قرار است اين ساختمان در مواجهه با زلزله کمتر آسيب ببيند يا اگر هم آسيب جدي ميبيند سريعتر ترميم شود. ما دو ايده در نظر داريم: اول اينکه تلاش کنيم تا دوام و استحکام ساختمان را بالا ببريم. براي اينکه ساختمان موردنظر ما از بناهاي معمول مستحکمتر باشد، همه ديوارها و سقفها را با بستها و چسبندههاي قوي به هم پيوند ميدهيم. طرح ديگري که در ذهن داريم «ايزولاسيون زيربنايي» نام دارد. اين طرح به اين شرح است که بيشتر از آنکه پي ساختمان را استحکام  بدهيم، ساختمان را بر انواع خاصي از پايهها استوار ميکنيم. به اين صورت که خانه را روي يک ايزولاتور متزلزل بنا ميکنيم که ساختمان را از زمين در حال لرزه جدا ميکند. ايزولاتور از يک قطعه ماده پلاستيکي حرارت ديده تشکيلشده که شبيه به يک زمين هاکي است و در سرتاسر يک صفحه فولادي ميلغزد.» 

ميراندا در ادامه توضيح ميدهد: «اين ساختمان داراي 12 لغزنده است. در شبيهسازي شرايط براي آزمودن ساختمان، آن را روي يک سطح متزلزل قرار داديم تا قويترين زلزلهاي که تابهحال ثبتشده را تجربه کند. در اين آزمايش ساختمان در يک لرزش يکثانيهاي يک متر و 27 سانتيمتر جابهجا شد. برخي از تکان‌‌هاي زمين شتابي بيش از 1 G داشتند. اين شتاب سطح بسيار بالايي از حرکت زمين است که اين ساختمان در معرض آن قرار گرفت.»

ديرلين ميافزايد: «در اين خانه ديوارها و پنجرهها بر اثر زمينلرزه هيچ ترکي نميخورند و  به استخوان‌‌بندي ساختمان آسيبي وارد نميشود.»

اين تکنولوژي چقدر هزينهبر و مؤثر است؟

ديرلين در پاسخ به اين سؤال تخمين ميزند که وقتي اين فناوري براي استفاده در اختيار همه قرار بگيرد، 10 تا 15 هزار دلار هزينه ساخت يک ساختمان را بالا ميبرد و در ادامه توضيح ميدهد که البته تيم ما از بين رفتن آسيب واردشده بر ديوارها و همچنين نبود ترکهاي ناشي از زلزله را تضمين ميکند، اما اين به معني از بين رفتن کامل همه آسيبهاي ناشي از زمينلرزه نيست، زيرا حتي ساختمان ساختهشده بر روي ايزولاتورها در هنگام وقوع زلزله تکانهايي بر فضاي داخل ساختمان را متحمل ميشود که به سقوط اجسام ميانجامد، بنابراين براي ايمني بيشتر بايد اين اجسام با بست به ديوارها محکم شوند. 

منبع: insidescience.org