تقنيات مقاومة الزلازل هي مجموعة من الإجراءات والتقنيات التي تستخدم لتقليل الأضرار والخسائر التي يمكن أن تحدث جراء الزلازل.
وتشمل هذه التقنيات تصميم وبناء المباني والهياكل المقاومة للزلازل، وتحسين خصائص التربة الموجودة تحت المنشآت، وتحسين القدرة على اكتشاف الزلازل وتحليلها والتعامل معها.
تتضمن تقنيات مقاومة الزلازل أيضًا الاستخدام المتزايد للتقنيات الحديثة مثل الأجهزة الحساسة وأنظمة الاستشعار اللاسلكية والأنظمة الذكية للتحكم في الهياكل وتحسين تصميمها وإنشائها وصيانتها.
تعد تقنيات مقاومة الزلازل أمرًا حيويًا في مناطق ذات نشاط زلزالي مرتفع، وقد أظهرت الدراسات أن استخدام هذه التقنيات يمكن أن يحسن بشكل كبير قدرة المباني والهياكل على تحمل الزلازل والبقاء سليمة وسالمة في حال وقوعها، وبالتالي تقليل الخسائر البشرية والمادية.
تصميم المباني المقاومة للزلازل: الأساسيات.
بالبداية أعزي الأسر التركية والسورية التي توفى أفراد منها في الزلزال هذه السنة ونسأل الله أن يرحم المتوفين وأتمنى الشفاء العاجل للجرحى .
في شهر فبراير في عامنا الحالي 2023 تعرضت تركيا وسوريا لزلزال بقوة 7.6 ريختر أدى لآلاف القتلى والجرحى .
وبالتالي شعرنا بمسؤولية أن نرفع مستوى المعرفة والوعي المتعلق بالزلازل وتأثيرها على الأبنية التي يمكن أن تنهار وتسبب قتلى وجرحى وخسائر مادية كان يمكن تفاديها.
- قد يهمك :
هل ستقوم الروبوتات بأخد وظائفنا غدا ؟
جيمس بوند والحرب العالمية الثانية: العمليات السرية
وسأشرح لكم أهم الطرق لتجنب وتقليل الخسائر في الأرواح والممتلكات , إن الأمر الملفت للنظر في زلزال تركيا وسوريا هو أن عدد البيوت التي نهارت كان ضخم نسبياً.
وأنه في دول أخرى تقع على حلقة النار أو الحزام الناري للزلازل تحدث زلازل أقوى ولكن لا تنهار المباني بهذا العدد الكبير نسبياً.
تقنيات تحسين خصائص التربة الموجودة تحت المنشآت.
فمثلاً اليابان حدث فيها زلزال في عام 2011 بقوة 9 درجات على مقياس ريختر وكان كارثي وانهارت مباني كثيرة ولكن المدهش عدد من الأبنية المرتفعة جداً والقريبة من مركز الزلزال ولم تتأثر أو تنهار فما هو السر في هذه الأبنية؟
وماهي تقنيات مقاومة الزلازل المناسبة والأقل تكلفة؟ قبل أن نتكلم عن تقنيات مقاومة الزلازل يجب أن نوضح بعض النقاط
ماهي حلقة النار أو الحزام الناري للزلازل؟
هي منقطة حول المحيط الهادئ U على شكل حرف وتعتبر مركز لحوالي 90 بالمئة من الزلازل في العالم و 75 % من البراكين النشطة.
أما بالنسبة للصدع أو الحزام الناري في منطقة الشرق الأوسط فهو يشمل أولاً الحزام الزلزالي الآسيوي الأوروبي الذي يبدأ من جبال الهمالايا ويمر بإيران والعراق وباكستان وصولاً لأوروبا.
ثانياَ الحزام العربي الإفريقي ويمتد من سواحل تركيا مروراَ بسوريا ولبنان والأردن ويصل إلى مصر, ثالثاً حزام صدع شرق إفريقيا ويمتد من سوريا ولبنان وفلسطين وصولاَ إلى إثيوبيا.
أما النقطة الثانية والمعلومة الهامة جداً وهي ما الفرق بين درجة والأخرى على مقياس ريختر حسب العلاقة اللوغاريتمية لمقياس ريختر فإن زلزال بقوة 9 درجة ريختر يطلق طاقة أكبر بحوالي 3 مرات من زلزال بدرجة 8 ريختر وأكبر بحوالي 7 مرات من زلزال بقوة 7 ريختر.
ملاحظة نحن سنذكر التقنيات من أجل نشر الوعي والمعرفة ولكن لا يمكننا تحديد التقنية الأفضل فالأمر يحتاج إلى وجود الخبراء والمختصين أنت لديك بيت أو بناء وتريد أن تضيف عليه تقنيات ليصبح مقاوم للزلازل فماذا ستفعل ؟
سنقسم التقنيات إلى قسمين قسم غير مكلف نسبياً وبسيط ويمكن استخدامه لتقوية المباني القديمة وقسم آخر مكلف نسبياً ومن الضروري القيام به منذ بداية إنشاء المبنى و أي مشروع يجب أن يبدأ بحسب مواصفات كل بلد وهو أمر هام.
استخدام التقنيات الحديثة في مقاومة الزلازل.
لأن لديهم دراسات بالأمر ومن التقنيات الغير مكلفة نسبياً أولاً تقنية الأقواس المربوطة بالأساس يمكن أن يقوم بها المقاول من خلال دعم المنزل بأقواس متصلة مع الأرض.
ثانياً تقنية امتصاص الاهتزازات تكون من خلال دعم الجدران بطبقة من الخشب المتشابك الذي يمتص الاهتزازات فيخفف الضغط عن جدران المنزل.
ثالثاً تقنية تستخدم لتخفيف اهتزاز الأبنية العالية تقنية استخدام خزانات المياه المقاومة للزلازل وبتصاميم خاصة جداً وهذه الخزانات التي تحتوي المياه موضوعة بطريقة تجعل المياه تهتز بعكس حركة الزلزال .
ورابعا تقنية مخمدات الكتلة المضبوطة هذه التقنية لا يمكن استخدامها في المنازل الصغيرة لكنها فعالة في المباني الكبيرة حيث يتم وضع وزن ضخم كروي وتعليقه بكابلات فولاذية مثل بندول الساعة يتحرك بحركة معاكسة للاهتزاز الأرضي.
وتستخدم هذه التقنية في مبنى سكاي تري تايبيه 101 في تايوان وبرج خليفة بالامارات ننتقل الآن إلى التقنيات الأعلى تكلفة نسبياً والتي من الضروري القيام بها عند بداية إنشاء المباني.
الأنظمة الذكية للتحكم في الهياكل: ماذا تعرف عنها؟
أولاً تقنية عزل القاعدة من خلال وضع طبقة مرنة من المطاط والمعدن بين أساس المبنى والأرض مما يفصل الاهتزاز الأرضي للزلزال عن أساسات المبنى مثل مبنى روبونغي هيلز موري في طوكيو.
بعض المباني تستخدم بها هذه التقنية بدون وضع المطاط بحيث يتم وضع قواعد معدنية متشابكة بينها طبقة معدنية متحركة ولكن تتميز هذه التقنية بأمر جداً مهم حيث أنها تحمي الأبراج الكهربائية للضغط العالي.
حيث رأينا في الزلزال الأخير في تركيا ومضات ضوئية كبيرة كهربائية ناتجة عن احتكاك الأسلاك ومحولات الكهرباء وبالتالي حدوث شرارات ضخمة تؤدي لحدوث ضوء كبير وبالتالي انقطاع التيار الكهربائي.
ثانياً أنظمة التخميد هي أجهزة يتم تركيبها في المباني من أجل امتصاص طاقة الزلزال تستخدم في مبنى سكاي تري في طوكيو.
أهمية الالتزام بالمعايير الزلزالية في بناء المباني.
ثالثاً التثبيت الهيكلي حيث يتم إضافة دعامات لمحيط البناء تجعله أكثر مقاومة للحركة الأفقية للأرض مثل مبنى توري موير في المكسيك, ومن الظواهر المدهشة التي حدثت أثناء الزلازل ظاهرة الحجارة العائمة في الصين.
خلال زلزال سيتشوان في الصين عام 2008 ناتجة عن إطلاق الغاز من الأرض أثناء الزلزال بالرغم أن الزلازل والأعاصير هي حالة طبيعية موجودة في الطبيعة كما خلقها الله تعالى إلا أن الله أعطانا العقل والعلم لكي نستكشف حلول لهذه الظواهر الطبيعية المدمرة.
وكثير من هذه الحلول أصبحت معروفة وقابلة للتطبيق وقسم منها غير مكلف نسبياً وهي مسؤولية كل شخص وكل مؤسسة وبشكل خاص مسؤولية الحكومات لوضع قوانين وسياسات صارمة تمنع العدد الضخم من الخسائر والوفيات.
يجب أن نتعلم من أخطائنا ولنضع خطط عملية للأبنية والمنشآت الحالية والمستقبلية المضادة للزلازل.