زلزله و مقاوم‌سازی ساختمان در برابر آن

برای اینکه به جزئیات مربوط به زلزله بپردازیم، ابتدا باید با ساختار کره زمین اشنا شویم. زمین از سه لایه اصلی پوسته، گوشته و هسته تشکیل شده است.

پوسته خارجی‌ترین لایه‌ی زمین است که از سنگ تشکیل شده و روی آن راه می‌رویم.

گوشته لایه‌ی زیرین پوسته است که به آن جبه نیز گفته می‌شود. این لایه حدود ۸۵٪ از حجم کره زمین را تشکیل می‌دهد و جنس آن از سنگ‌های نرم‌تر و چسبناک است.

هسته نیز لایه‌ی سوم و بسیار داغ کره‌ زمین است که ترکیب اصلی آن از آلیاژ آهن و نیکل است.

حال که با لایه‌های مختلف این کره‌ی خاکی آشنا شدید، به سراغ پدیده‌ی زلزله می‌رویم.

زلزله چیست و چرا رخ می‌دهد؟

در سطح کره زمین صفحاتی از سنگ سخت و صخره‌ها وجود دارد که دائما حرکت می‌کنند. حرکت آن‌ها بسیار آرام است و در حالت عادی احساس نمی‌شود. جایی که این صفحات با یکدیگر برخورد داشته باشند، گسل نامیده می‌شود و زمانی که این صفحات به طور ناگهانی تکان شدید داشته باشند، ما شاهد پدیده‌ی زلزله هستیم. زلزله در پوسته ایجاد می‌شود؛ در حقیقت وقتی دو صفحه نسبت به هم افقی یا عمودی حرکت کنند، انرژی جنبشی آن‌ها به سطح زمین رسیده و زمین لرزه اتفاق می‌افتد.

انواع زمین‌لرزه‌ها

زمین‌لرزه‌های تکتونیکی

منشا این زلزله‌ها طبیعی است و به علت رهاشدن ناگهانی انرژی، حین حرکات صفحات ایجاد می شود. تعداد بسیار زیادی از زمین‌لرزه‌ها، از این نوع هستند.

زمین‌لرزه‌های فروریختی

این نوع از زلزله‌ها تکان‌های بسیار کوچکی دارند و به علت ریزش غارها و کانال‌های زیرزمینی ایجاد می‌شوند.

زمین‌لرزه‌های آتشفشانی

این زمین‌لرزه‌ها که به انفجارهای آتشفشانی معروف‌اند، در نواحی فعال آتشفشانی اتفاق می‌افتند.

زمین‌لرزه‌های ناشی از رویدادهای کنترل شده

انفجارهای نظامی و صنعتی یا فعالیت‌های ساختمانی، می‌توانند باعث ایجاد این نوع زمین‌لرزه شوند که شدت، محل و زمان وقوع آن‌ها قابل پیش‌بینی است.

زمین‌لرزه‌های القایی

این نوع از زلزله، به علت بارگذاری سریع بر روی زمین یا برداشتن ناگهانی بار زیادی از روی آن ایجاد می‌شود. برای مثال تزریق آب یا سیال‌های دیگر به داخل زمین و یا خارج کردن آن‌ها، همچنین تغییرات ناگهانی سطح آب دریاچه‌های پشت سدها، همگی می‌توانند از علل ایجاد زمین‌لرزه‌های القایی باشند.

علت ایجاد صدا به هنگام زلزله چیست؟

اگر دقت کرده باشید به هنگام لرزش زمین، به نسبت شدت آن، صدای مهیبی نیز به گوش می‌رسد. در حقیقت هنگام برخورد صفحات در محل گسل‌ها، انرژی آزادشده باعث شکستن سنگ‌ها در داخل زمین شده و صدای آن شنیده می‌شود.

کانون و مرکز زمین‌لرزه چیست و چه اهمیتی دارد؟

به محل اصلی آزاد شدن انرژی در اثر برخورد یا لغزش دو صفحه، کانون می‌گویند. کانون زلزله می‌تواند کم‌عمق، عمق متوسط و یا عمیق باشد. پس مهم است که انرژی زمین‌لرزه در چه عمقی آزاد می‌شود و میزان خرابی و ویرانگری آن به عمقش بستگی دارد.

به همین علت است که گاهی یک زلزله‌ی ۶ ریشتری در یک محل هیچ کشته و زخمی بر جای نمی‌گذارد اما در جایی دیگر باعث کشته شدن چندین نفر می‌شود. زیرا برای مثال یکی در عمق ۱۲ کیلومتری زمین بوده و باعث خسارات کمی شده، ولی دیگری در عمق ۴ کیلومتری پوسته‌ی زمین رخ داده است.

مرکز زمین‌لرزه نیز، به محلی در سطح زمین گفته می‌شود که بالای کانون زلزله قرار دارد.

ایمنی ساختمان در برابر زلزله

در هنگام وقوع زمین‌لرزه، به ساختمان‌ها و سازه‌ها نیروهایی وارد می شود که اگر نتوانند آن‌ها را تحمل کنند باعث خرابی، خسارت‌های مالی و تلفات جانی می‌شود. با رعایت نکاتی می‌توان ایمنی ساختمان‌ها را در برابر زمین‌لرزه‌ها افزایش دهیم:

افزایش انعطاف پذیری ساختمان

اگر ساختمان از انعطاف پذیری بالایی برخوردار باشد از تکان‌های شدید ساختمان در هنگام زمین‌لرزه، جلوگیری می‌کند. همچنین با وارد شدن انرژی و فشار بیرونی، به راحتی دچار خسارت نمی‌شود. به منظور افزایش انعطاف پذیری در ساختمان باید از مصالح مناسب استفاده شود. روش‌هایی مانند استفاده از صفحات فولادی، بادبند، دیوار برشی و صفحات جداساز باعث تقویت ایمنی ساختمان می‌شوند. همچنین استفاده از الیاف بتنی انعطاف پذیری بیشتری به ساختمان می بخشد.

مقاوم سازی با FPR

در این روش از مصالح خاصی استفاده می‌کنند که از ترکیب ماتریس و الیاف ساخته می‌شوند. این اجزا به خوبی به بتن می‌چسبند و باعث افزایش مقاومت مصالح می‌شوند.

افزایش استقامت پشت بام

اگر پشت بام به اندازه کافی استحکام نداشته باشد، بر روی ایمنی ساختمان تاثیر منفی می‌گذارد. در صورتی که سقف مصالح بیشتر و مقاوم تری داشته باشد، ساختمان نیز استحکام بیشتری دارد. پس نوع اتصالات سقف، ضخامت و رعایت اصول استاندارد همگی تاثیرگذارند.

تقویت پی ساختمان

فوندانسیون یا پی ساختمان باید از مقاومت بالایی برخوردار باشد تا بتواند نیروی زلزله را تحمل کند. در حقیقت با یک پی ریزی استاندارد می‌توان تا حدودی از واژگونی ساختمان جلوگیری کرد. یکی از روش‌هایی که می‌توان از آن کمک گرفت، استفاده از صفحات جداکننده است. این صفحات روی پی ساختمان قرار می‌گیرند و سازه بر روی این صفحات ساخته می‌شود.

استفاده از بتن الیافی

اضافه کردن الیاف به بتن باعث کاهش سطح میکرو ترک‌ها در مواد سیمانی می‌شود و شکل‌پذیری و ظرفیت جذب انرژی آن را افزایش می‌دهد. همچنین بتن را قادر می‌سازد تا در برابر تغییرشکل‌های زیاد، بدون فروریختن ساختار مقاومت کند. بتن عادی سریعا از هم می‌پاشد؛ اما وجود الیاف، تغییر شکلی بسیار منعطف‌تر و بدون از هم پاشیدگی در آن ایجاد می‌کند. در واقع الیاف شبیه به یک پل عمل می‌کنند که این مسئله در هنگام زلزله اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

گروه تولیدی ترمه با تولید الیاف بتن با کیفیت توانسته است رضایت مشتریان زیادی را در داخل و خارج از ایران جلب کند. برای اطلاعات بیشتر و آشنایی با این محصول توصیه می‌شود به بخش الیاف بتن گروه تولیدی ترمه نیز سر بزنید.