المرجع الموثوق للقارئ العربي

طريقة لتحسين بناء المباني في المناطق الزلزالية

كتابة : اسماعيل منصور بتاريخ : 15 سبتمبر 2021 , 17:55

طريقة لتحسين بناء المباني في المناطق الزلزالية لقد تأثرت الحضرية التي كانت ومازالت من معالم الثقافة العمرانية لكل أمة بالظواهر الطبيعية التي تتعرض لها القشرة الأرضية وخاصتاً تلك الظواهر الحاصلة في باطن الأرض والتي تظهر على شكل الزلازل المدمرة وهذا يحتم علينا حماية أنفسنا وممتلكاتنا منها بما في ذلك الأماكن التي نسكن أو نعمل أو ندرس بها، وفي مقالنا اليوم عبر موقع المرجع ومن خلال إجابتنا على هذا السؤال المهم المطروح أمامنا سوف نتعرف على أهم الطرق التي تحمي المباني الخاصة بنا من هذا الخطر المُحتمل والغير متوقع في حدوثه بشكل دقيق.

خطر الزلازل على الأبنية

الكرة الأرضية مُعرضة للخطر  الداهم والمحتمل حدوثه في أي وقت من حيث تأثيرات الزلازل القوية، فمن الممكن للمباني والجسور الحديثة أن تنهار تمامًا عند تعرضها للقوى الجانبية المفاجئة الناتجة عن الموجات الزلزالية مما يسحق الناس داخلها وعليها وحولها، ومما يجعل المشكلة تزداد سوءًا هو حدوثها حيث يعيش المزيد من الناس في البيئات الحضرية مع نمو الهياكل، فهذه الظاهرة السوداء امتد تأثيرها منذ عصور ما قبل التاريخ وحتى يومنا هذا حيث يعتقد العلماء أن النشاط التكتوني ربما يكون قد ساهم في زوال بعض هذه الثقافات القديمة، وفي عصرنا الحديث زاد خطر هذه الظاهرة مع وجود التضخم السكاني وزيادة الأبنية والعمران في كل مكان حيث أن زلزال واحد بقوة 9 ريختر كفيل أن يدمر أكثر من نصف قارة كاملة.

طريقة لتحسين بناء المباني في المناطق الزلزالية

في ظل وجود مثل هذه الظاهرة المدمرة انصبت جهود المهندسين المعماريين المترافقة مع جهود العلماء إلى الخروج بوسائل تؤمن لنا النجاة من أي هلاك محتمل وخاصة في الأماكن التي تتصف بضعف القشرة الأرضية وكثرة حركات الصفائح التكتونية تحت أرضها مثل اليابان وخلصت إلى حلول مذهلة ومبتكرة:

  • السؤال: طريقة لتحسين بناء المباني في المناطق الزلزالية.
  • الجواب: دعم الحمل العمودي وقاعدة العزل إضافة إلى بناء الأساسات القوية وتزويدها بمفاصل البناء المرنة. 

وفي سياق هذه المواجهة على مدى العقود القليلة الماضية ابتكر المهندسون المعماريون والمهندسون عددًا من التقنيات الذكية لضمان ثني المنازل والوحدات متعددة المساكن وناطحات السحاب دون أن تنكسر ونتيجة لذلك يمكن لسكان هذه المباني الخروج سالمين والبدء في التقاط القطع.

شاهد أيضًا: نقطة على سطح الارض تقع مباشرة فوق بؤرة الزلزال هذه النقطة تسمى

تصميم المباني المقاومة للزلازل

في عصرنا الحديث مع تطور العلم والدراسة ومعرفتنا الواسعة لباطن الأرض بات من البديهي معرفة طرق تدعيم المباني الخاصة بنا لمنعها من الزوال، وفيما يلي نقدم لكم أكثر التصاميم العبقرية التي تحمي أنفسنا وبيوتنا من الهلاك:[1]

  • مؤسسة الرفع: والذي يعتمد على فصل البنية التحتية للمبنى عن بنيته الفوقية بتعويم المبنى فوق قاعدته على محامل من المطاط الرصاصي التي تحتوي على قلب صلب ملفوف بطبقات متناوبة من المطاط والصلب. 
  • امتصاص الصدمات: حيث يضع المهندسون عمومًا المخمدات في كل مستوى من مستويات المبنى بحيث يكون أحد طرفيه متصلًا بعمود والطرف الآخر متصل بحزمة ويتكون كل مخمد من رأس مكبس يتحرك داخل أسطوانة مملوءة بزيت السيليكون.
  • قوة البندول: ويتضمن تعليق كتلة هائلة بالقرب من قمة الهيكل حيث تدعم الكابلات الفولاذية الكتلة بينما توجد مخمدات السوائل اللزجة بين الكتلة والمبنى الذي تحاول حمايته.
  • الصمامات القابلة للاستبدال: من خلال الصمامات الفولاذية القابلة للاستبدال الموضوعة بين إطارين أو عند قواعد الأعمدة حيث تمتص الأسنان المعدنية للصمامات الطاقة الزلزالية مثل صخور المبنى، وإذا انفجرت أثناء وقوع زلزال فيمكن استبدالها بسرعة.
  • هزاز لب الجدار: يستدعي الحل الأفضل للهياكل في مناطق الزلازل بناء جدارًا متأرجحًا أو هزازاً مقترنًا بعزل القاعدة ويتم ربط أوتار الصلب عبر الجدار الأساسي حيث تعمل الأوتار مثل الأربطة المطاطية.
  • عباءة الاختفاء الزلزالي: حيث يعتقد المهندسون أنهم يستطيعون صنع العباءة من 100 حلقة بلاستيكية متحدة المركز مدفونة تحت أساس أحد المباني بحيث لا تستطيع الأمواج نقل طاقتها إلى الهيكل أعلاه بينما يمرون ببساطة حول أساس المبنى ويخرجون على الجانب الآخر.
  • سبائك ذاكرة الشكل: والتي يمكن أن تتحمل الإجهاد الشديد وتستمر في العودة إلى شكلها الأصلي والتي تتألف من إحدى السبائك الواعدة مثل  النيكل تيتانيوم أو النيتينول الذي يوفر مرونة أكبر بنسبة 10 إلى 30 بالمائة من الفولاذ.
  • غلاف من ألياف الكربون: والتي تتم بلف المادة حول أعمدة الدعم الخرسانية ثم يقومون بضخ الإيبوكسي المضغوط في الفجوة بين العمود والمادة مما يخلق شعاعًا ملفوفًا بالمومياء بقوة ومرونة أعلى بشكل ملحوظ. 
  • المواد الحيوية: يأتي الإلهام لهذه المواد من مملكة الحيوان مثل بلح البحر حيث تفرز هذه الرخويات أليافًا لزجة تمتص الصدمة وتبدد الطاقة عندما تصطدم الموجة به وهذا يتعلق بتطوير مواد بناء تحاكي بلح البحر.
  • أنابيب الكرتون: عن طريق استبدال الخرسانة بهياكل الكرتون وغيرها وذلك نظرًا لأن الهيكل المصنوع من الورق المقوى والخشب خفيف للغاية ومرن وإذا انهار لا بشكل خطراً على الأرواح.

وبهذا القدر نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان طريقة لتحسين بناء المباني في المناطق الزلزالية والذي أجبنا من خلاله على هذا السؤال وفي ضوئه تعرفنا على خطر الزلازل على المباني وذكرنا أهم التصاميم الحديثة للمباني المقاومة للزلازل.

المراجع

  1. science.howstuffworks.com ,  10 Technologies That Help Buildings Resist Earthquakes , 15/09/2021

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *