راه های مقابله با سیل و زلزله به کمک فناوری ها و علوم مهندسی

سیل و زلزله دو مورد از مهم ترین بلایای طبیعی هستند که هر ساله در سرتاسر جهان اتفاق می افتند. ما انسان ها در وقوع این وقایع که در خیلی اوقات فاجعه آمیز هستند، نقشی نداریم ولی می توانیم با انجام تغییراتی در محیط پیرامون خود از بروز خسارات جبران ناپذیر آنها جلوگیری کنیم. بعبارتی نداشتن آگاهی جهت مقابله و پیشگیری از عواقب این بلایا دلیلی بر فاجعه آمیز بودن این وقایع است، مواردی همچون رعایت نکردن موارد ایمنی و نکات استاندارسازی در ساختمان سازی و شهر سازی و همچنین عدم رعایت نکات ایمنی به هنگام وقوع سیل و بلایای دیگر توسط مردم که منجر به تشدید عواقب ناگوار این وقایع می شود.

از این رو در سال های اخیر، سیل و زمین لرزه و خسارات جبران ناپذیر آنها، اهمیت مقاوم سازی سازه ها را دوچندان کرده است. این مقاوم سازی از گذشته تا به امروز با توجه به سطح دانش و آگاهی مهندسین و مردم صورت می گرفته است اما اکنون دغدغه اصلی، یافتن یک روش موثر در این امر است. اگر شیوه نادرستی برای مقاوم سازی سازه انتخاب شود، کارایی و عملکرد سازه را دچار مشکل می کند. در این مقاله قصد داریم به شیوه های مهندسی مقاوم سازی ساختمان ها بپردازیم زیرا تنها راه نجات در مقابله با سیل و زلزله محسوب می شود.  

در ابتدا به تعریف کلی مقاوم سازی ساختمان می پردازیم و  سپس  بترتیب چگونگی انجام مقاوم سازی جهت مقابله با سیل و سپس با زلزله را مورد بررسی قرار خواهیم داد. تا آخر مقاله همراه ما باشید.

مقاوم سازی ساختمان چیست؟

در ابتدا باید بدانیم که مقاوم سازی ساختمان چیست و چرا باید انجام شود؟ در واقع از طریق علوم مهندسی همچون مهندسی عمران و معماری می توان مقاوم سازی را به این صورت تعریف کرد: افزایش مقاومت سازه ها در مقابل نیروهایی که به آن سازه وارد می شود. به عبارت دیگر این مقاوم سازی در برابر نیروهایی مانند سیل، زلزله و ... صورت می گیرد و باید عملکرد تک تک اجزای ساختمان در برابر این نیروها کاملا بهبود بخشیده شود. در این فرآیند، معماران و مهندسین عمران و به طور کل کارشناسان، عواملی که موجب خرابی یک سازه می شوند را مورد بررسی قرار می دهند و تلاش می کنند که این ضعف ها را برطرف کنند.

بنابراین با توجه به مطالبی که بیان شد، برای در امان ماندن از این بلای طبیعی، دو انتخاب پیش رو داریم: یا محل زندگی را تغییر دهیم و مکان زندگی خود را به جای جدید انتقال بدهیم که مطمئن باشیم از هر لحاظ ایمن است و یا اینکه در همان مکان بمانیم اما به کمک معماران و شهرسازان و مهندسین ساختمان به دنبال ایمن سازی مکان زندگی خود باشیم و راه حل های موثرتری را برگزینیم. توجه داشته باشید که این مطالبی که برای مقاوم سازی ساختمان ها و سازه ها بیان شد، برای شهرها نیز قابل تعمیم است. به این صورت که باید باز هم از طریق معماران و شهرسازان زیربناهای شهری را ایمن سازی کرد.

کاربرد علوم مهندسی در مقابله با سیل

اگرچه به تنهایی با استفاده از علومی همچون معماری نمی توان از وقوع سیلاب جلوگیری کرد یا مشکل را به طور کلی حذف کرد، ولی می توان با استفاده از مجموعه ای از راهکارها خسارتهای ناشی از آن را کاهش داد. بنابراین، از طریق برنامه ریزی هایی که معماران و شهرسازان انجام می دهند، می توان اثرات مخرب سیلاب ها را کاهش داد. در سراسر جهان می توان برنامه هایی را مشاهده کرد که توسط معماران و شهرسازان تهیه و تدوین شده است تا در برابر این بلایا به صورت کاملا منعطف از لحاظ جغرافیایی عمل کنند.

سازه و ساختمان مقاوم در برابر سیل باید چگونه ساخته شود؟

یک ساختمان یا سازه در مناطق سیل خیز باید به صورت طراحی و ساخته شود که تمامی موارد زیر در آن رعایت شده باشد:

ارتفاع ساختمان ها از سطح سیلاب:

داشتن ارتفاع کافی و مناسب از سطح زمین، یکی از موارد و اصولی است که باید معماران و طراحان به هنگام طراحی های شهری آن را مدنظر قرار دهند. زیرا در صورت ساخت سازه بالاتر از سطح سیل، خسارت ناشی از سیل کاهش می یابد. بناکردن سازه بر روی ستون ها و شمع ها یکی از راه هایی است که می توان یک سازه را در ارتفاع مناسب برای جلوگیری از خسارت ناشی از سیل قرار داد.

استفاده از درزگیرها و پوشش های ضدآب:

برای کاهش خسارات سیل یا باید از ورود سیل به درون یک سازه یا ساختمان جلوگیری کرد و یا اینکه بعد از ورود سیل به ساختمان شود، با استفاده از پوشش های ضدآب و درزگیرها از نفوذ این آب به دیوارها جلوگیری شود. معماران برای مناطقی از سازه که پایین تر از سطح سیل می باشند، از مجموعه ای از عایق ها برای جلوگیری از ورود سیل به این مناطق استفاده می کنند.

شیب در محوطه اطراف سازه:

استفاده از خاکریز:

استفاده از خاکریز ها همیشه توصیه نمی شود، زیرا در برخی مواقع وجود آن ها باعث می شود که جریان سیل افزایش یابد با سیلاب از مسیر اصلی خود منحرف شود ولی اگر  باعث افزایش مقاومت یک سازه در برابر سیل می شوند، باید مورد استفاده قرار بگیرند.

اتصالات یک سازه:

سازه یا ساختمان از دیگر اصولی است که باید برای مقاوم سازی یک سازه در برابر سیل رعایت شود، به این صورت که سازه در برابر نیروها و بارهای جانبی، استحکام کافی را داشته باشد. پایدارسازی انکراژ یکی از روش هایی است که می تواند برای پایداری در برابر گودبرداری های شهری مفید واقع شود.

مواردی که در بالا به آنها اشاره شد بطور کاملتر در مقاله " اهمیت معماری و شهرسازی در وقوع سیل" توضیح داده شده است که میتوانید به مراجعه به لینک بالا مطالعه بفرمایید.

مشخصات یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله

یکی از عوامل مهم برای افزایش مقاومت سازه در برابر زلزله، پایداری پی ساختمان می باشد. فونداسیون یا پی یک ساختمان باید در برابر نیروی زلزله مقاومت لازم را داشته باشد تا سازه هایی که به آن متصل می باشند، دچار تکان شدید نشوند. اگر استانداردهای لازم در زمان پی ریزی ساختمان صورت گیرد، بنابراین نیروهای زلزله را تحمل می کند و نیروهای جانبی را انتقال می دهد. بعلاوه مستحکم بودن پی ساختمان، منجر به تحمل وزن سازه بدون نشست غیرمجاز می شود. برای تقویت فونداسیون های سطحی در شرایط پیچیده از شمع ها استفاده می شود. در واقع بار سازه توسط شمع ها به روی خاک محکم منتقل می شود. حال اگر ساختمان بر روی شمع احداث شود، ممکن است شمع ها نتوانند در برابر بارهای جانبی مقاومت کنند، پس باید مقاومت شمع ها را افزایش داد.

از عوامل مهم دیگر برای مقاوم سازی ساختمان، تقویت ستون ها با استفاده از الیاف کامپوزیت می باشد. با پیشرفت تکنولوژی، مهندسان برای مقاوم سازی سازه ها به خصوص سازه های بتنی، از محصولات پلیمری و کامپوزیتی به جای مواد سنتی در مقاوم سازی استفاده می کنند.

یکی دیگر از فاکتورهای مهم برای مقاوم سازی یک بنا و بناهای مجاور، پایدارسازی گود می باشد. برای ایمن سازی و جلوگیری از ریزش دیوار گود (که برای ساخت ساختمان حفر شده است)، عملیات پایدارسازی گود انجام می شود. برای مثال سقوط سازه هایی چون آسمان خراش های بسیار می تواند خطرناک باشد و باید زیرسازی اصولی و مناسب صورت گیرد تا از استحکام کاملی برخوردار باشند.  

با توجه به اینکه سازه ها عموما به دو نوع مختلف بتنی و فلزی هستند، راه های مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله زیاد و متفاوت است که باید با توجه به مصالح مورد استفاده و نیروهای وارده، راه مقاوم سازی مناسب انتخاب شود. در اینجا تنها به چند نمونه از روش های مقاوم سازی ساختمان ها اشاره شد که توضیحات کاملتر آنها را می توانید به مراجعه به مقاله" زلزله؛ خطری که در کمین است ..." مطالعه بفرمایید.