100 زلزله و صفر خسارت؛ سیستم پیشرفته‌ای که ساختمان‌ها را در برابر تکان‌های شدید ایمن می‌کند
ارسال شده توسط: علیرضا نوریان 30 اردیبهشت 1404 ساعت 18:21
به‌تازگی سیستم پیشرفته‌ای معرفی شده که ساختمان‌ها را در برابر تکان‌های شدید زلزله ایمن می‌کند و خسارت وارده را به صفر می‌رساند. اما این سیستم چگونه کار می‌کند؟
مهندسان، یک سیستم سازه‌ای بدیع را طراحی کرده‌اند که قادر است به طور قابل توجهی مقاومت ساختمان‌های بلند را در برابر زلزله شدید افزایش دهد و نه تنها پایداری خود سازه، بلکه امنیت ساکنان آن را نیز تضمین کند.
معرفی سیستم پیشرفته با خسارت صفر ساختمان در برابر زلزله
یک نمونه‌ی سی طبقه در مقیاس کوچک از یک آسمان‌خراش معمولی در ونکوور، که توسط محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) توسعه یافته است، پس از قرارگیری در معرض بیش از 100 رخداد لرزه‌ای شبیه‌سازی‌شده، شامل زمین‌لرزه‌های طولانی‌مدت و با شدت بالا، کاملاً سالم باقی ماند.
تیم تحقیقاتی، تحت نظارت دکتر تونی یانگ، استاد مهندسی عمران، این سازه را در آزمایشگاه بین‌المللی تحقیقات مهندسی زلزله (ILEE) واقع در شانگهای چین مورد آزمایش قرار دادند. این مدل، که یکی از معدود نمونه‌های موجود در سطح جهان است که به یک میز لرزان با ابعاد کافی برای شبیه‌سازی شرایط واقعی زلزله برای ساختمان‌های بلند مجهز شده، در معرض طیف وسیعی از تکان‌ها قرار گرفت.
یانگ تأکید کرد که این سیستم پس از انجام آزمایش‌های دقیق، بدون آسیب و کاملاً عملیاتی باقی ماند. او اظهار داشت: «مالک ساختمان می‌تواند اطمینان داشته باشد که ساختمان، ساکنان و محتویات آن پس از تکان‌های شدید محافظت خواهند شد.» این سیستم از پایه‌های گهواره‌ای، کنسول‌ها و میراگرهای با عملکرد بالا بهره می‌برد که به ساختمان این امکان را می‌دهد تا به جای مقاومت سفت و سخت در برابر نیروهای زلزله، با آن‌ها نوسان کند. این نوع طراحی با جذب و مستهلک کردن انرژی زمین‌لرزه، خطر آسیب‌های سازه‌ای را به میزان چشمگیری کاهش می‌دهد.
بیشتر بخوانید
برخلاف سازه‌های سنتی و صلب که در برابر حرکت مقاومت نشان می‌دهند، این پیکربندی به ساختمان اجازه می‌دهد تا با تکان‌ها همگام شود و فشار و آسیب به هسته‌ی آن را به حداقل برساند. در نتیجه، حتی پس از تکان‌های شدید، این سازه هیچ نوع آسیب قابل‌توجهی را نشان نداد که نه تنها بقای ساختمان، بلکه قابلیت استفاده‌ی مداوم آن را نیز تضمین می‌کند.
ایجاد تحول در ایمنی در برابر زلزله
این پروژه‌ی نوآورانه، اولین در نوع خود به شمار می‌رود. همچنین بزرگ‌ترین سازه با هسته‌ی بتنی است که تاکنون روی میز لرزان مورد آزمایش قرار گرفته است. یانگ می‌گوید که هسته‌های بتنی که دیوارهای عمودی مسلح هستند و از مرکز ساختمان‌های بلند عبور می‌کنند، برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی در هنگام وقوع زلزله ضروری هستند.
به گفته‌ی گروه تحقیقاتی، شبیه‌سازی نحوه‌ی رفتار این عناصر عظیم در سناریوهای دنیای واقعی، داده‌های حیاتی را برای بهبود طراحی ساختمان‌های بلندمرتبه در آینده فراهم می‌آورد. از آنجایی که سیستم جدید میزان تنش وارد شده بر هسته و پی را کاهش می‌دهد، امکان ساخت نسخه سبک‌تر را نیز فراهم می‌سازد و فضای قابل استفاده‌ی داخل ساختمان را به حداکثر می‌رساند.
به منظور به کارگیری این سیستم در دنیای واقعی، این گروه اکنون در نظر دارد با شرکت‌های مهندسی همکاری کند تا این نوآوری را در پروژه‌های ساختمانی آینده ادغام کند. یانگ در آخر گفت: «ما نشان دادیم که ساختمان‌های بلند را می‌توان به گونه‌ای طراحی کرد که پس از زلزله‌های بزرگ، با استفاده از سیستم‌های مقرون‌به‌صرفه و هوشمند، ایمن و بدون آسیب باقی بمانند. این رویکرد می‌تواند به بهبود تاب‌آوری ساختمان‌های بلندمرتبه در مناطق زلزله‌خیز در سراسر جهان کمک کند.»
