تمتصّ قوة الزلازل... كيف يتمّ تشييد الأبنيّة المقاومة للهزّات المدمّرة؟

ذكر موقع "سكاي نيوز" أنّ صور الزلازل المدمرة التي ضربت تركيا وسوريا، سلطت الضوء على أهمية تبني المباني الحديثة لمعايير هندسية تجعلها مقاومة لمثل هذه الكوارث.

وتعد اليابان من الدولة الرائدة في تشييد أكثر المباني مرونة في العالم، وذلك من خلال اعتماد 3 هياكل تصميم رئيسية في بنيتها التحتية.

هيكل تايشين

يمثل الحد الأدنى من متطلبات المباني المقاومة للزلازل في اليابان، ويفرض أن تكون العوارض والأعمدة والجدران الخاصة بأي مبنى ذات سماكة دنيا محددة، لمواجهة الاهتزاز الأرضي عندما يضرب المدن.

وينصح الخبراء في الهندسة بهذا النوع من هياكل البناء، للمباني ذات الارتفاع المنخفض.

هيكل سيشن

يوصى به للمباني الشاهقة، حيث يستخدم مخمّدات تمتص الكثير من طاقة الزلزال.

في هذا النوع من الهياكل، يتم وضع طبقات ماصة للصدمات أو مطاطية أو عوازل زلزالية، بحيث تفصل هيكل البناء عن قاعدته الأساسية.

ويعتبر هذا النموذج الأكثر تفضيلا في اليابان بالنسبة للمباني الشاهقة، لقدرته الكبيرة على امتصاص قوة الزلازل.

هيكل مينشين

تقع قاعدة المبنى في هذا النوع من الهياكل على طبقات من الرصاص أو الفولاذ أو المطاط السميك، ما يسمح لأساسات المبنى بالتحرك وتقليل قوة الزلزال على الطبقات العلوية.

البناء وفق هذا النوع من الهياكل هو الأكثر تكلفة، لكنه يعد الأكثر أمانا أيضا.

وإلى جانب هذه الأنواع من الهياكل، هناط تقنيات أخرى تستخدم في تشييد مبانٍ مقاومة للزلازل:

المرونة الكاملة

تقوم تقنية البناء هذه على تركيب مخمدات مع كل قطعة إسمنت في القاعدة الأساسية للمبنى.

وتمتص هذه المخمدات وقت حدوث الزلزال القوة الناجمة عن الهزات، بسبب تحرك القاعدة دون أي ضرر، بشكل يتجاوب مع الحركة الناجمة عن الأرض.

بندولات تخميد الزلازل

تم اختراع هذه الطريقة لجعل ناطحات السحاب أكثر مقاومة لاهتزاز الأرض، بحيث يتم تعليق كرة كبيرة الكتلة بحبال فولاذية من هيكل ثابت في الجزء العلوي من المبنى.

وعندما يبدأ المبنى في الاهتزاز أثناء وقوع زلزال، تتحرك الكرة مثل البندول.

وبسبب الجمود القوي الناتج عن موجات الزلزال، تتأرجح الكرة في الاتجاه المعاكس ضد قوة الزلزال، مما يساعد على استقرار المبنى.

هيكل التخفي

ينتشر الزلزال فوق الأرض كموجات تشكل حركة عمودية على السطح وتهز المباني.

ولمنع هذه الحركة، يضع بعض المهندسين 100 حلقة بلاستيكية على أساس المبنى، لتعمل كستائر وتجعل الأمواج غير مرئية.

واختبرت هذه الطريقة من قبل العديد من المهندسين المدنيين خلال السنوات القليلة الماضية، وتم تنفيذها في عدد قليل من الهياكل.

هياكل الفولاذ الخفيف

يُنظر إلى الهياكل الفولاذية الخفيفة على أنها مستقبل قطاع البناء، بناء على العديد من العوامل مثل الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، كونها قابلة لإعادة التدوير، ومقاومة للزلازل.

وتتكون هذه المباني من وحدات جاهزة مسبقة الصنع، يتم بناؤها بدون أساس، كما يمكن تفكيكها ونقلها بسهولة إلى موقع آخر، وتتميز بمرونتها بحيث تتجاوب مع الزلازل بطريقة تقلل الخسائر. (سكاي نيوز)