سازمان بهداشت جهانی می‌گوید که زمین‌لرزه‌ها بین سال‌های ۱۹۹۸ تا ۲۰۱۷ باعث مرگ ۷۵۰۰۰۰ نفر در سراسر جهان شده است. خود زلزله باعث این مرگ و میر و صدمات نمی شود بلکه، ساختمان ها، جاده ها و پل های فروریخته بزرگترین خطر در هنگام زلزله محسوب می شوند. اگرچه زلزله‌ها غیرقابل کنترل هستند، اما آسیب‌های ناشی از زلزله به افراد و اموال با مهندسی زلزله و فناوری ساختمان‌های مقاوم در برابر زلزله قابل پیش‌بینی و پیشگیری است.
عناصر یک سازه مقاوم در برابر زلزله:
در بسیاری از نقاط جهان با فعالیت‌های لرزه‌ای مکرر، ساخت سازه‌های مقاوم در برابر زلزله در حال حاضر، عملی رایج است. در حالی که ژئوفیزیک دانان و زلزله شناسان پیشرفت های بزرگی در سیستم های هشدار اولیه داشته اند، آن ها هنوز نمی توانند دقیقاً مکان، زمان و شدت زلزله را پیش بینی کنند. همانطور که پوسته زمین دائماً تغییر می کند، مناطق لرزه ای جدید ممکن است ظاهر شده و مناطق قدیمی ممکن است جابجا و تغییر کنند. بنابراین، همه جوامع باید از دانش فناوری ساختمان های مقاوم در برابر زلزله بهره مند شوند.
چرا سازه ها در زلزله شکست می خورند؟
زمین لرزه زمانی رخ می دهد که صفحات زمین به طور ناگهانی جابجا می شوند. این جابجایی انرژی عظیمی را تولید می کند که از مرکز زمین لرزه در امواج متحدالمرکز از طریق زمین حرکت می کند. سپس این امواج در میان سازه‌ها در هر دو موج عمودی و افقی حرکت می‌کنند و پایه‌ها، دیوارها و اتصالات بین مواد را تحت فشار قرار می‌دهند. بیشتر سازه ها برای مقابله با نیروهای عمودی مانند گرانش و وزن خود طراحی شده اند. تمام اجسام فیزیکی در هنگام اعمال نیرو با سرعت خاصی ارتعاش می‌کنند. هنگامی که ارتعاش امواج لرزه ای با فرکانس هارمونیک سازه مطابقت داشته باشد، ارتعاش تقویت می گردد. در زلزله برخی از آسیب ها فاجعه آمیز و آشکار است. آسیب های دیگر می تواند مخفی باشد. به عنوان مثال، ارتعاش لرزه ای می تواند ترک های ظریفی در ستون ها یا تیرها ظاهر کند. این شکاف ها ممکن است برای چشم انسان آشکار نباشند، اما حضور خود را در زمان وقوع فاجعه طبیعی بعدی آشکار می کنند.
تکنیک های مقاومت در برابر زلزله برای محافظت از ساختمان ها و ساکنان در برابر تهدیدات لرزه ای:
سیستم های پایش محیطی و هشدار اولیه به طور مداوم در حال بهبود هستند و ممکن است به موثرترین راه برای محافظت از ساکنان ساختمان ها در برابر تهدیدات لرزه ای تبدیل شوند. با این حال، ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله از اهمیت بالایی برخوردار است. مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله از خاک زیر آن شروع می گردد. خاک های نرم و سیلی در هنگام زلزله مستعد روان شدن هستند. روانگرایی زمانی است که خاک به طور موقت مانند یک مایع رفتار می کند. خاک های نرم نیز می توانند ارتعاشات را تقویت کنند. هر سازه ای در چنین خاکی در معرض خطر است. یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله بهتر است روی زمین محکم قرار گیرد.
مطالعه بیشتر: نحوه عملکرد فوم های پلی یورتان ایمن در برابر آتش
از آنجایی که زمین لرزه ها به معنای واقعی کلمه سازه را به جلو و عقب تکان می دهند، کلید ساخت یک سازه ارتجاعی طراحی ساختمان به گونه ای است که آن بارهای تکان دهنده را در سریع ترین زمان ممکن به فونداسیون منتقل کند. ساختمان هایی که نمی توانند آن بارها را به سرعت منتقل کنند، باید به اندازه کافی قوی باشند که ضربه را تحمل کنند وگرنه فرو می ریزند.
در ترکیبات تشکیل دهنده دیوارهای ضد زلزله از فوم پلی یورتان که وزن فوق العاده سبکی داشته و با قدرت استقامت و ایستایی که دارد به هیچ عنوان دچار ریزش یا هر نوع آسیبی نمی شود، استفاده می گردد تا قدرت و حجم آوار تولیدی در مواقع زلزله به حداقل برسد. همچنین آجر به هیچ عنوان در این ساخت و سازهای ضد زلزله ای استفاده نمی گردد و از مصالح تیرآهن هم خیلی کم بهره می گیرند. دیوارهای ضد زلزله این قابلیت را دارند که در مقابل تشعشعات ناشی از زمین لرزه و ضربات قدرتمند از خود استحکام و مقاومت بالایی نشان دهند. در ترکیبات تشکیل دهنده دیوارهای ضد زلزله به هیچ عنوان از مصالحی نظیر سیمان و سنگ استفاده نشده است. دیوارهای ضد زلزله پلی یورتانی علاوه بر ویژگی ضد زمین لرزه بودن، عایق صوت و حرارت نیز می باشند، هزینه اجرا و استفاده از این نوع دیوارها بسیار اقتصادی و مقرون به صرفه است و از اتلاف انرژی هم جلوگیری می کنند. هنگام وقوع زمین لرزه همه نوع مصالح و سازه هایی در اثر تشعشعات زلزله ای آوار تولید می کنند. اما دیوارهای ضد زلزله اینطور نیستند زیرا وزن بسیار کمی دارند و آسیب جدی به افراد نمی توانند وارد کنند.
پانل های پلی یورتانی آماده و پیش ساخته در دسترس سازندگان ساختمانی قرار داشته و دارای ابعاد دلخواه و مورد نیاز مشتریان هستند، تقریبا یک پنجم دیوارهای معمولی وزن داشته و در واقع سبک‌ترین دیوارهای پیش ساخته هستند. این دیوارهای مقاوم در برابر زلزله تا چند ساعت در مقابل آتش‌سوزی نیز مقاوم ونفوذناپذیر هستند. همچنین با آب نیز وارد واکنش نمی شوند و تا حد زیادی در برابر رطوبت نیز مقاوم و مستحکم هستند. در ضمن این دیوارها عایق مناسبی برای صوت و حرارت هم به شمار می‌روند. لذا با استفاده از دیوارهای پیش ساخته ضد زلزله می‌توان ساختمان‌ها را ایمن تر، سبک‌تر و حتی سریع تر و با هزینه کمتری ساخت.
بدون دیدگاه