تقنية جديدة مقاومة للزلازل قد تحمي مدننا من الدمار

الثلاثاء 18 آب , 2015 01:00 بتوقيت مدينة بيروت - شاهده 2,626 زائر

تقنية جديدة مقاومة للزلازل قد تحمي مدننا من الدمار

بالنسبة للمباني الجديدة، التقنيات المقاوِمة للزلازل متقدمة بشكل ملحوظ وأصبح من الممكن بناء هياكل منفصلة تستطيع تحمّل النسبة الكبيرة من درجات الزلازل الماضية. الأجهزة مثل أنظمة العزل والمُثبِطات التي تم تصميمها للتقليل من درجة إهتزاز المباني بسبب الزلازل تم تطبيقها بنجاح في المباني الجديدة.

لكن الكثير من المباني التي توجد في مناطق الزلازل لا تحتوي على حماية مبنية مُسبقاً، بالأخص في البلدان النامية حيث إستبدالها أو إدخال قوانين أكثر صرامة –وأكثر تكليفاً- ليس خياراً مطروحاً. أكثر من 130 ألف منزل تدمّر بسبب الزلزال في النيبال في ابريل 2014.

هذه التقنيات نادراً ما تُستخدم في المباني الموجودة حالياً لأنها تتطلب تغييرات كبيرة في البُنية الأصلية. في حال كان المبنى تُراثياً أو مؤسسة هامة أو في المناطق المدنية بالأخص في البلدان النامية تكون الحلول التقليدية غير عملية وغير مُجدية.

هذا يعني بأننا نحناج لإيجاد حلول بديلة لحماية المباني الموجودة حالياً بدون تغييرها بإستخدام جهاز واحد. في جامعة برايتون (University of Brighton) تم تصميم “مانع إهتزاز – Vibrating Barrier (ViBa)-” جديد لتقليل الإهتزازات القادمة من الهياكل القريبة التي تحدث بسبب الزلازل. هذا الجهاز سيكون مدفوناً تحت التربة وغير مرتبط بالمباني المحيطة ويمكنه إمتصاص مقدار من الطاقة الحركية المتكونة بسبب الزلزال بنسبة 40-80%.

الفكرة خلف هذا الجهاز هي بالنظر للمباني على أنها أجزاء متكاملة من مدينة واحدة، حيث تحتوي أيضاً على التربة والتفاعل بين كل عنصر وآخر، وليس على أنها هياكل منفصلة. كل جهاز من هذه الأجهزة يمكن تصميمه لحماية مبنى واحد أو أكثر في نفس الوقت لكن هذه الأجهزة تشكل شبكة موضوعة في أماكن ستراتيجية لحماية المدينة بشكل كامل.

بما أنه تم تصميم مانع الإهتزاز الجديد بشكل ينقل كل الإهتزازات في التربة، يمكن أيضاً إستخدامه لعزل المباني من الموجات الأرضية التي تكون بسبب النشاط البشري مثل: حركة الطرق، القطارات عالية السرعة، الآلات الضخمة وحفر الصخور أو تفجيرها. بهذا الشكل يمكن لهذه التقنية إمتصاص مقدار أكبر من الطاقة مقارنةً بالطرق التقليدية الحالية.

بداية البناء

المشكلة في جهاز (ViBa) هي حجمه حيث أنه يجب أن يكون على الأقل 50% من كتلة المبنى الذي يحميه وأيضاً مقدار المال الازم لصنع وتطبيق هذا الجهاز كنتيجة لحجمه وكتلته. لذلك مقارنةً بالتقنيات الحالية يبدو أن حماية مبنى واحد سيكون مكلفاً جداً. لكن حتى مع التكلفة العالية وحينما تبدو الحلول التقليدية غير مفيدة في حالات مثل المباني التاريخية المهمة لايزال هذا الجهاز يمثل حلاً ناجعاً.

لحد الآن لا يوجد سوى بعض النماذج على الحواسيب والمختبرات، حيث تظهر هذه آلية عمل الجهاز. لكن نقله للواقع وتطبيقه على المباني سيتطلب المزيد من الإختبارات والتجارب لضمان الفهم الكامل لآلية عمله وأيضاً عدم وجود آثار جانبية على المباني المحيطة، بالإضافة إلى التفاهم مع شركات الصناعات لوضع أفضل الحلول المادية لبناء وتطبيق هذا الجهاز.

 

Script executed in 0.026006937026978