آیا امکان پیش بینی و مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله وجود دارد؟
پیش بینی زمین لرزه یک چالش علمی و فنی بزرگ است و هنوز به طور کامل قابل دستیابی نیست. در این مقاله دلایل اصلی زمین لرزه و مشکل پیش بینی زمین لرزه را بررسی می نماییم .
آنچه در این صفحه مطالعه خواهید کرد:
Toggleزمین لرزه چیست و چگونه به وجود می آید؟
زمین لرزه (Earthquake) یک پدیده طبیعی است که به وجود میآید و در نتیجهٔ آزاد شدن انرژی ذخیره شده در لایههای زمین و جابجایی پوستهٔ زمین رخ میدهد. زمین لرزهها نتیجهٔ جابجایی همزمان قسمتهای مختلف پوستهٔ زمین (لیتوسفر) هستند.
زمین لرزهها اغلب در محلهایی که دو صفحهٔ قارهای یا لبهٔ یک صفحهٔ قارهای با یکدیگر برخورد میکنند (نقاط مرزی صفحات) یا در نقاطی که صفحات جدا میشوند (نقاط پراکندهٔ صفحات) رخ میدهند. این مناطق به عنوان مناطق فعال لرزهزا شناخته میشوند.
زمین لرزهها در نتیجهٔ حرکت پلاکهای قارهای و جابجایی صفحات تکتونیکی رخ میدهند. صفحات تکتونیکی، بخشهای بزرگی از پوستهٔ زمین هستند که به صورت قارهای یا اقیانوسی شکسته شدهاند و بر روی آستانههای گسل خوابیدهاند. وقتی که نیروهای تنشی که در صفحات تکتونیکی تجمع مییابد به حدی برسد که شکستگی ایجاد شود، انرژی ذخیره شده در آن منطقه به صورت موجکی در امتداد گسلها و به طور همزمان در سایر نقاط پوستهٔ زمین منتشر میشود. این انتشار انرژی به صورت لرزهٔ زمینی رخ میدهد و به وجود زمین لرزه منجر میشود.
زمین لرزهها میتوانند باعث ایجاد امواج لرزهای در زمین شوند که توسط سیستم ثبت و رصد لرزهنگارها قابل ثبت و سنجش هستند. قدرت یک زمین لرزه با استفاده از مقیاس ریشتر یا مقیاس مودیفای شدهٔ ریشتر اندازهگیری میشود که میزان انرژی آزاد شده را نشان میدهد.
مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله
زمین لرزهها میتوانند آسیبهای جدی به ساختمانها، زیرساختها و جامعه در نظر گرفته شوند و در نتیجهٔ آن میتواند زخمیها، خسارتهای اقتصادی و از بین رفتن جانهای انسانی را به همراه داشته باشد. برای کاهش خسارتهای ناشی از زمین لرزهها، استفاده از ساختمانها و زیرساختهای مقاوم در برابر لرزه از جمله ایمن سازی دیوارهای غیر سازه ای بوسیله متریال های روز مانند وال پست و میلگرد بستر ، ایجاد سیستمهای هشدار زود هنگام، آموزش و آگاهی عمومی در مورد رفتار صحیح در صورت وقوع زمین لرزه و تدابیر ایمنی مرتبط با آن بسیار مهم است.
برای مشاوره با متخصصان ما اینجا کلیک کنید
1. روش تجویزی: که در آن به ازای هر 40 سانتیمتر از ارتفاع دیوار باید یک ردیف میلگرد بستر قرار داد.( برای ساختمان های تا 3 طبقه )
2. روش محاسباتی: که در آن باید مجموع سطوح میلگردهای مورد استفاده باید معادل با 0.0007 سطح مؤثر دیوار باشد.

چرا پیش بینی زمین لرزه مشکل است؟
پیش بینی زمین لرزه یک چالش علمی و فنی بزرگ است و هنوز به طور کامل قابل دستیابی نیست. دلایل اصلی مشکل در پیش بینی زمین لرزه عبارتند از:
1. پیچیدگی فرایند زمین لرزه: فرایند زمین لرزه از مراحل پیچیدهای تشکیل شده است که شامل تجمع نیروها و تنشها در امتداد گسل، آزاد شدن انرژی ذخیره شده و انتشار آن به صورت امواج لرزهای است. این فرایند بسیار پیچیده است و تاثیر بسیاری از عوامل مختلف مانند ویژگیهای گسل، خواص سنگها و شرایط زمینشناسی را در بر میگیرد که سبب میشود پیش بینی دقیق زمان، مکان و شدت زمین لرزه به مشکل بخورد.
2. ناپیوستگی دادهها: در علم زمینشناسی و سیسمولوژی، دادههای کامل و دقیق در مورد وضعیت گسلها و فعالیت لرزهای در سطح جهان وجود ندارد. بسیاری از گسلها در مناطق ناشناخته و دورافتاده قرار دارند و رصد و نظارت منظم در این مناطق مشکل است. همچنین، حتی در مناطقی که رصدگرها و شبکههای لرزهنگاری وجود دارند، پیشینهٔ لرزهنگاری و زمانبندی رخدادها ممکن است ناقص یا نامعتبر باشد.
3. محدودیتهای فنی: پیش بینی زمین لرزه به استفاده از مدلها و روشهای پیچیدهای نیاز دارد که برای توصیف فیزیک پیچیدهٔ زمین لرزه و پیامدهای آن استفاده میشوند. این مدلها نیازمند دادههای دقیق و بزرگی هستند و محاسبات پردازشی پیچیدهای را میطلبند. همچنین، درک کاملی از همهٔ عوامل موثر بر زمین لرزه و دقت در پیش بینی آن مشکل است.
4. طبیعت تصادفی زمین لرزهها: زمین لرزهها در بسیاری از موارد به صورت تصادفی رخ میدهند و الگوهای دقیقی ندارند. این به این معنی است که زمان، مکان و شدت زمین لرزهها به صورت ناپیشبینی قابل تغییر است و نمیتوان پیشبینی دقیقی داریم.
با این حال، به طور فعال در تحقیقات و تلاشهایی برای پیشبینی زمین لرزه در حال انجام است. تلاشها برای شناخت بهتر عوامل مورد نیاز برای رخداد زمین لرزه، ایجاد سیستمهای هشدار زود هنگام و توسعه مدلهای پیشبینی بهتر در جریان است. همچنین، توسعهٔ فناوریهای پیشرفته مانند شبکههای سنسوری، سیستمهای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی نیز بهبود قابل توجهی در پیشبینی زمین لرزه میتواند به همراه داشته باشد.
هدف اصلی از پیش بینی زمین لرزه بهترین استفاده از اطلاعات موجود است تا بتوان تدابیر ایمنی و آمادگی جامعه را در برابر زمین لرزهها افزایش داد. این شامل ساختمانها و زیرساختهای مقاوم در برابر لرزه، طراحی مناسب ساختمانها، آموزش و آگاهی عمومی در مورد رفتار صحیح در صورت وقوع زمین لرزه و ایجاد سیستمهای هشدار زود هنگام و آمادگی برای مدیریت بحران است.
بیشتر بخوانید: گیره و قلاب میلگرد بستر چه تاثیری در دیوار چینی دارد؟

روش های جدید مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله چیست؟
در سالهای اخیر، تحقیقات فراوانی در زمینه مقاومسازی ساختمانها در برابر زلزله انجام شده است و روشهای جدیدی برای افزایش ایمنی ساختمانها مطرح شده است. در ادامه، به برخی از این روشهای مقاومسازی ساختمانها در برابر زلزله اشاره خواهم کرد:
1. استفاده از سیستمهای جدید سازهای:
از جمله روشهای جدید مقاومسازی ساختمانها، استفاده از سیستمهای سازهای پیشرفته مانند سیستمهای فولادی مقاوم به لرزه، سیستمهای بتن مسلح با فیبرهای پیشرفته، سیستمهای ساختمانی بر پایه پنلهای جدارهای و سیستمهای بلوکهای جدارهای میباشد. این سیستمها از جنبههایی مانند انعطافپذیری، اتلاف انرژی، وزن سبک و قابلیت نصب سریع بهرهبرداری میکنند. ایمن سازی دیوارهای غیر سازه ای بوسیله متریال های روز مانند وال پست و میلگرد بستر
2. استفاده از طراحی پیشرفته:
طراحی پیشرفته ساختمانها با استفاده از روشهای مهندسی پیشرفته و شبیهسازیهای عددی دقیق، به تحلیل دقیقتر رفتار سازهها در شرایط زلزله کمک میکند. این طراحی شامل استفاده از سازههای خمشی، استفاده از جانبهای مقاوم به لرزه، کاهش اثرات نیروی لرزه با استفاده از جداکنندههای لرزهای و کاهندههای انرژی میشود.
3. استفاده از مواد مقاوم به لرزه:
تحقیقات در حوزه مواد ساختمانی نیز به تولید مواد مقاوم به لرزه منجر شده است. مثالهایی از این مواد عبارتند از بتن مسلح با فیبرهای پیشرفته، بتن خودتراکم، فولاد با پیشرفتهترین خواص مکانیکی و دیگر مواد مصنوعی با خواص مقاومتی و انعطافپذیری بالا.
4. تقویت ساختمانهای موجود:
برای ساختمانهای قدیمی و موجود نیز روشهای تقویت و مقاومسازی وجود دارد. این شامل استفاده از سیستمهای تقویت دهانهای، افزایش مقاومت سازه با استفاده از پرهیز ازمصالح ضعیف، افزایش قدرت اتصالات سازه، استفاده از تیرچههای پیشتنیده، پوشش دادن سازه با جدارهای تقویتی، تثبیت سازه با استفاده از پیچ و مهرههای کششی و استفاده از سیستمهای تثبیتی مانند برگشتپذیرسازی سازه ، مسلح کردن دیوارهای سازه ای با استفاده از والپست ، میلگرد بستر و دیگر اتصالات مربوط به آن .
5. تکنولوژیهای مانیتورینگ و هوشمندسازی:
استفاده از تکنولوژیهای مانیتورینگ و هوشمندسازی نیز به ارتقای مقاومت ساختمانها در برابر زلزله کمک میکند. این تکنولوژیها شامل سیستمهای سنسوری برای تشخیص زلزله، سیستمهای هوشمند کنترل سازه و سیستمهای هشداردهنده میشوند.
6. امنیت ضد زلزله در طراحی شهری:
در کنار مقاومسازی ساختمانها، رویکردهای امنیت ضد زلزله در طراحی شهری نیز بسیار مهم است. این شامل انتخاب مناسب مکانهای ساخت و ساز، رعایت قوانین و مقررات ساخت و ساز، توسعه سیستمهای ارتباطی و هشداردهنده، و آموزش و آگاهی عمومی در زمینه زلزله میشود.
استفاده از هر یک از این روشها یا ترکیبی از آنها، در بهبود مقاومت ساختمانها در برابر زلزله و حفظ ایمنی ساکنین نقش مهمی دارد. همچنین، توجه به قوانین و مقررات مربوطه و همکاری میان مهندسین عمران، معماران و متخصصان زلزله نیز برای ایجاد سازههای مقاوم و ایمن از اهمیت بالایی برخوردار است.
شدید ترین زلزله های جهان کدامند ؟
به طور کلی، زلزلههای شدید و ویرانگر در جهان بسیاری بودهاند. اما برخی از شدیدترین زلزلههایی که در تاریخ ثبت شدهاند عبارتند از:
زلزله ولخرج شیلی
1. زلزله ۹٫۵ درجه شیلی سال ۱۹۶۰: این زلزله که به نام زلزله ولخرج شیلی نیز شناخته میشود، در تاریخ ۲۲ مه ۱۹۶۰ در شیلی رخ داد. این زلزله شدیدترین زلزلهای است که تاکنون ثبت شده و در دسترس داریم.
زلزله السکا
2. زلزله ۹٫۲ درجه الاسکا سال ۱۹۶۴: این زلزله که به نام زلزله السکا نیز معروف است، در تاریخ ۲۷ مارس ۱۹۶۴ در الاسکا، آمریکا رخ داد. این زلزله باعث وقوع تسونامی و آسیبهای وسیعی در منطقه شد.
زلزله سوماترا
3. زلزله ۹٫۱ درجه سوماترا سال ۲۰۰۴: این زلزله که به نام زلزله سوماترا نیز شناخته میشود، در تاریخ ۲۶ دسامبر ۲۰۰۴ در سواحل سوماترا، اندونزی رخ داد. این زلزله منجر به وقوع یکی از بزرگترین تسونامیهای تاریخ شد که به عواقب ویرانگری در مناطق ساحلی منطقه و کشورهای همسایه منجر شد.
زلزله توهوکو
4. زلزله ۹٫۰ درجه ژاپن سال ۲۰۱۱: این زلزله که به نام زلزله توهوکو نیز شناخته میشود، در تاریخ ۱۱ مارس ۲۰۱۱ در ساحل شمال شرقی ژاپن رخ داد. این زلزله منجر به وقوع تسونامی و آسیبهای وسیعی در منطقه فوکوشیما واقع در نزدیکی نیروگاه هستهای فوکوشیما شد.
این فقط چند نمونه از شدیدترین زلزلههایی هستند که در تاریخ ثبت شدهاند. تعداد زیادی زلزله شدید دیگر نیز در سراسر جهان رخ داده است.

شدید ترین زلزله های ایران جهان کدامند ؟
به طور کلی، ایران به علت قرار گرفتن در نزدیکی تقاطع صفحات قارهای اوراسیا و عربی، یکی از مناطق پرزلزله جهان است و تعداد زیادی زلزله شدید در این کشور رخ داده است. برخی از شدیدترین زلزلههایی که در تاریخ ایران ثبت شدهاند عبارتند از:
زلزله بم
1. زلزله ۷٫۳ درجه منطقه بم سال ۲۰۰۳:
این زلزله در تاریخ ۲۶ دی ۱۳۸۲ (۶ ژانویه ۲۰۰۴) در منطقه بم در استان کرمان، جنوب شرق ایران رخ داد. این زلزله تلفات و خسارات وسیعی را در بم و شهرهای اطراف آن به همراه داشت.
زلزله گیلان و زنجان
2. زلزله ۷٫۷ درجه شمال غرب ایران سال ۱۹۹۰: این زلزله در تاریخ ۲۰ شهریور ۱۳۶۹ (۱۲ سپتامبر ۱۹۹۰) در منطقه گیلان و زنجان در شمال غرب ایران رخ داد. این زلزله به همراه تسونامی که در سواحل دریای خزر ایجاد شد، منجر به صدمات و خسارات وسیعی شد.
زلزله آذربایجان شرقی و غربی
3. زلزله ۷٫۳ درجه شمال ایران سال ۲۰۱۲: این زلزله در تاریخ ۱۳ اردیبهشت ۱۳۹۱ (۱ مه ۲۰۱۲) در استان آذربایجان شرقی و غربی، شمال غرب ایران رخ داد. این زلزله تلفات و خسارات جدی در شهرها و روستاهای این مناطق را به همراه داشت.
زلزله کرمانشاه
4. زلزله ۷٫۷ درجه غرب ایران سال ۲۰۱۷: این زلزله در تاریخ ۱۳ آبان ۱۳۹۶ (۳ نوامبر ۲۰۱۷) در استان کرمانشاه، غرب ایران رخ داد. این زلزله تلفات و خسارات وسیعی را در مناطق غربی ایران و کشورهای همسایه نظیر عراق به همراه داشت.
این فقط چند نمونه از شدیدترین زلزلههایی است که در تاریخ ایران ثبت شدهاند. بسیاری از مناطق دیگر ایران نیز در گذشته و همچنین پس از این تاریخها به دلیل فعالیت زمینلرزهای شدید، با زلزلههای ویرانگر مواجه شدهاند.
ضعف های آیین نامه ای و اجرایی در زلزله کرمانشاه چه بود؟
زلزله کرمانشاه در سال ۱۳۹۶ (2017) یکی از بزرگترین زلزلههایی بود که در ایران رخ داد. در این زلزله، مردم و شهرهای زیادی در استان کرمانشاه آسیب دیدند و تلفات جانی و خسارات جدی وسیعی به بناها و زیرساختها وارد شد. بررسیها نشان داد که در این زلزله، عوامل متعددی در آیین نامهها و اجراییات مربوط به ساخت و ساز موجب ضعف و کاستیهایی در مقابله با زلزله شدند. برخی از این ضعفها و کاستیها عبارتند از:
1. ضعف در طراحی و اجرای بناها:
در برخی موارد، بناها با استفاده از مصالح ضعیف و طراحی ناصحیح ساخته شده بودند. ضعف در اجرای نظارت بر ساخت و ساز و عدم رعایت استانداردهای لازم، باعث کاهش مقاومت بناها در برابر زلزله شد.
2. عدم رعایت آییننامههای مقاومت ساختمانی:
در برخی موارد، آییننامهها و مقررات مربوط به مقاومت ساختمانی در زلزله در اجرا قرار نگرفتند یا به طور کامل رعایت نشدند. مثلاً عدم استفاده از سیستمهای جلوگیری از ریزش بناها (مثل سیستمهای تثبیت بتن مسلح)، عدم استفاده از سازههای ضد زلزله مانند تیرها و ستونهای فولادی و ضعف در مصالح استفاده شده در بناها مشکلاتی بودند.
3. ضعف در نظارت و بازرسیها:
عدم نظارت کافی و بازرسی دقیق بر فرایند ساخت، باعث شد که مشکلات و نقصهای موجود در ساختمانها شناسایی نشوند و در نتیجه بناها ضعیف و ناپایدار باشند.
4. مشکلات در تدوین و اصلاح آییننامهها:
آییننامههای مربوط به ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله مانند آئین نامه 2800نیاز به بهبود و بهروزرسانی داشتند. عدم توجه کافی به تحقیقات روز و تجربیات بینالمللی، باعث شد که آییننامهها در مقابل نیروهای زلزله کماکان ناکارآمد باشند.
5. مشکلات در اجرایمسکن مددجویی:
پس از وقوع زلزله، اجرای برنامههای مسکن مددجویی و تامین مسکن موقت و دائم برای افراد تحت تأثیر، با مشکلات و تاخیرهایی مواجه شد. در برخی موارد، کیفیت و استانداردهای موردنیاز در مسکن موقت به درستی رعایت نشد و افراد در مسکنهای ناکارآمد و نامناسبی به سر بردند.
نتیجه گیری
مهمترین عامل در این ضعفها، عدم رعایت استانداردها و مقررات مربوط به ساخت و ساز مقاوم در برابر زلزله بوده است. این عوامل باعث شدند که خسارات زلزله در کرمانشاه به طور نسبتاً بیشتری نسبت به مناطق دیگر به وجود آید.
مقامات مسئول و متولیان همواره سعی بر اصلاح و بهبود آییننامهها و اجراییات مربوط به ساخت و ساز در برابر زلزله داشتهاند تا از وقوع خسارات جدی در زلزلههای آینده جلوگیری شود. علاوه بر این، نیاز است که نظارت، بازرسی و اجرای دقیقتری در فرایند ساخت و ساز صورت گیرد و آموزشهای لازم در زمینه طراحی و ساخت سازههای مقاوم در برابر زلزله برای مهندسان و کارشناسان فنی ارائه شود.







