طرق حماية المباني من الزلازل

حماية المباني من الزلازل

• البناء بالأسس المرنة.
• اساسات إمتصاص الاهتزازات “المخمدات الزلزالية”.
• التصريف الدائم لأي مياه جوفية بالاساس.
• التعزيز الهيكلي للأبنية.

عند التساؤل عن كيفية حماية المباني من الزلازل فيكون بناء المباني بطريقة الأساس المرن هي من أكثر الطرق المنتشرة فهي تبقي المبنى واقفًا أثناء وقوع الزلزال وهذه التقنية تتم من خلال اختيار بناء المبني فوق منصات تفصل المبنى عن الأرض ومن ثم تتحرك الوسادات ويبقى المبنى ثابتًا وتضمن هذه الطريقة أيضًا عمل خندق من حول الأساس لرفع الحماية وهذا لتكون قاعدة المبنى بعيدًا عن التراب الرخوي.

تحتاج المباني المقاومة للزلازل عامل يعمل على امتصاص صدمات الزلازل والطرق الأكثر شيوعًا في الاستعمال هي المخمدات الزلزالية، فقد استشف المهندسون هذه الطريقة من وكالة ناسا من خلال أنظمة مثبطات للأذرع المتأرجحة على صواريخها، وهذه الطريقة في البداية كانت تعمل بالغاز من ثم تقدم تحولت لتعمل على السوائل وهذه الطريقة هي المستعملة حتى اليوم أثناء للمقاومة ضد الزلازل فتقوم المخمدات الزلزالية بإمتصاص الطاقة المدمرة ، وتحمي المبنى من أي إهتزاز وكلما أرتفع قطر المخمد كلما أرتفعت قوته التي يمكن التعامل بها مع الزلازل ويكون حجم المخمدات بدايةً من 25 إلى 1100 طن وعند وضع المخمدات يوضع طبقة رقيقة من الجرافين أعلى وسادة مطاطية وتعتبر هذه الطريقة الأقل سعراً.

يمكن أن تؤدي المياه الجوفية الغير مصرفه لحدوث مضاعفات هيكلية بالمباني وهذا يوضح سبب أن مرائب وقوف السيارات غالبًا ما يكون فيها هياكل مزدوجة التحميل كذلك يقوم المهندسون بعمل تصريفًا بالإضافة إلى عمل منحدرات سفلى تبلغ 1.5 في المائة عبر القطر نحو المصارف الأرضية، فوجود الصرف عامل هام جداً لتتحمل المباني إهتزاز الزلازل، ففي حالة ان الزلزال يحدث في أماكن ذات تربة رملية رخوة، فأن الاهتزاز سيؤدي لما يعرف بالتميع فالمباني تغرق أو تتحرك باتجاه جانب واحد مما يؤدي إلى ميل المباني حتى بعد جفاف المياه.

يمتلك المهندسون الكثير من الطرق المتنوعة لتقوية أسس المبنى ضد الزلازل الخطيرة من خلال إعادة توجيه القوى الزلزالية وهي تسمى “عباءة الاختفاء الزلزالي”وهذه الطريقة هي عن عباءة مكونة من 100 حلقة بلاستيكية أو خرسانية متحدة المركز تدفي بحد أدنى متر واحد أسفل أساس المبنى وحين تدخل الإهتزازات الزلزالية إلى هذه الحلقات تنتشر في داخلها ومن ثم تمر الحلقات الخارجية أولاً ، وهذا سيحول القوى من المبنى إلى الأرض.

تأثير الزلازل على المباني

• التشوهات الهيكلية.
• اضرار الاهتزاز الأفقي والعمودي للمباني.
• القصور الذاتي للمبنى.

حين يحدث أهتزاز للمبنى بسبب الزلزال من الطبيعي أن تتحرك قاعدة المبنى مع حركة الأرض ولكن ستكون حركة السقف ستكون مختلفة عن حركة قاعدة المبنى وهذا الاختلاف بدوره له حركة قوى داخلية بالأعمدة لتميل ومن ثم يعود العمود إلى موضعه الأصلي وتعرف هذه القوى الداخلية بقوى الصلابة وهذه القوة تزداد مع حجم الأعمدة فقوة الصلابة في العمود تعتبر صلابة العمود مضروبة في الإزاحة النسبية بين نهاياته.

يؤدي الزلزال أن تتحرك الأرض في كل الاتجاهات الثلاثة وبالطبع تهتز الأرض بشكل عشوائي ذهابًا وإيابًا على طول كل اتجاه من اتجاهات المحور الاساسي للهزة، فبشكل عام ، يتم تصميم المباني لتحمل الاهتزاز الرأسي ومن هنا فإن الاهتزاز الرأسي بسبب الزلازل هو إما يضيف أو ينقص الأحمال الرأسية ومن ثم يتم التعامل معه عن طريق عوامل الأمان المستخدمة في التصميم لدعم الأحمال الرأسية أما في حالة الاهتزاز الأفقي على طول اتجاهات قد يكون مختلف عن الدعم الاساسي المكون به المبني ومن هنا يكمن الخطر الكبير على المباني.

مكن أن تتسبب قوى القصور الذاتي في الاسس وهو بدوره يمكن أن يركز الضغوط في الجدران أو المفاصل الضعيفة في المبنى مما يتسبب في التصدع أو ربما الانهيار الكامل للمينى.

كيف تكون بأمان عند حدوث الزلزال

إذا كنت في مكان مغلق:

• • البقاء في الداخل.
  • النزول أسفل الأثاث الثقيل كالطاوللا أو المكاتب أو سرير أو أي قطعة أثاث صلبة.
  • يجب تغطية الرأس الوجذع لمنع الاصطدام بالاشياء المتساقطة.

• • التمسك بالشيء الذي يكون تحته حتى يبقى الجسم مغطى التحرك بمرونة مع الجسم حتى انتهاء الزلزال.
  • في حالة عدم القدرة على الجلوس تحت شيء ضخم، أو إذا كنت في مكان ضيق، فقم بفرد نفسك أو الانحناء على أي جدار داخلي وحماية الرأس والقبة بالزراعية.
  • لو كنت في مركز تجاري أدخل أقرب متجر والبعد عن كل النوافذ والأرفف التي فيها أشياء ثقيلة.

• • أن كنت في المدرسة النزول أسفل مكتب أو طاولة وتمسك والبعد عن النوافذ.

• في حالة كنت على كرسيًا متحركًا اقفل العجلات وأحمي رأسك ورقبتك.

في حالة كنت بالخارج:

• يمكن الذهاب إلى منطقة مفتوحة بعيدًا عن أي مباني لأن أخطر مكان هو أن تكون بالقرب من الجدران الخارجية.
• إذا كنت في مكان عام مزدحم حاول حماية نفسك حتى لا يتم سحقك خلال الركض.

إذا كنت في سيارة:

• توقف في مكان آمن بدون التسبب في عطلة مرورية الحافظ على الطرق خالية لمركبات الاسعاف والطوارئ.
• الابتعاد كلياً غن الجسور والأنفاق والمباني وأي شيء يمكن أن ينهدم.
• توقيف السيارة والبقاء في الداخل.
• الاستماع إلى راديو بالسيارة لمعرفة كافة تعليمات من مسؤولي الطوارئ.
• عدم الخروج من السيارة إذا كانت خطوط الكهرباء مقطوعة وانتظار المساعدة.
• إذا كنت تستقل حافلة كن في المقعد حتى تتوقف الحافلة والجلوس في مكان آمن وإذا لم تستطع الاحتماء يمكن الجلوس في وضعية القرفصاء مع حماية كل من الرأس والرقبة من الحطام المتساقط.

تجنب ما يلي في حالة وقوع زلزال

• المداخل: لان فيها ممكن أن تنغلق الأبواب بقوة وتؤدي لإصابات.
• الشبابيك وخزائن كتب والأثاث الطويل وعواميد الإضاءة: لأن يمكن حدوث اصابات من الزجاج المحطم أو الأشياء الثقيلة.
• المصاعد: في حالة كنت في المصعد أثناء الزلزال ، فاضغط على الزر الموجود في كل طابق واخرج في أسرع وقت ممكن.
• قفل خطوط الكهرباء: البعد حوالي 10 أمتار على الأقل لتجنب الخطر.
• الساحل: يمكن للزلازل أن يؤدي لموجات محيطية تعرف بالتسونامي ففي حالة القرب من خط ساحلي فهي منطقة عالية الخطورة خلال الزلزال القوي ، فيجب الدخول على الفور للداخل أو إلى أرض مرتفعة والبقاء هناك حتى تكون المنطقة آمنة.

البلاد طبقت طرق حماية المباني من الزلازل

هناك دولة واحدة تتقدم بعقود على كل العالم عندما في هذا الأمر من خلال المباني المرنة وهي اليابان المعروفة عالميًا بمبانيها المقاومة للزلازل وهذا بسبب الإنجازات الهندسية الحديثة لمص الصدمات، فأن المباني اليابانية المقاومة للزلازل تعمل على مواجهة العديد من الزلازل القوية التي كان من الممكن أن تدمر البلد كلها .

فالبناء المرن حالياً في جدول الأعمال المستقبلية لكافة أنحاء العالم سواء بسبب الفيضانات في أوروبا ، أو بسبب الحرائق في الغابات الأسترالية، أو الأعاصير في الولايات المتحدة أو زيادة مستويات سطح البحر في جنوب آسيا لذا يقوم المهندسون المعماريون، والمهندسون يتكاتفوا مع الحكومات في التسريع من حماية البنية التحتية من الكوارث الطبيعية المحتملة.