مبنى يبلغ ارتفاعه 34 متراً قادر على تحمل 100 زلزال؛ ما السر؟

وبناءً على ذلك، أجرى خبراء من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو (الولايات المتحدة الأمريكية) ومشروع تال وود اختبارات على مبنى خشبي يبلغ ارتفاعه 34 متراً. وتحديداً، تم اختبار المبنى لمعرفة قدرته على تحمل الزلازل المحاكاة على منصة اهتزازية، باستخدام نظام هيدروليكي لتحريك القاعدة الفولاذية.

مشروع "تال وود" هو مشروع خاص مصمم لاختبار مقاومة المباني الشاهقة المصنوعة من الخشب المتجانس للزلازل. تتكون هذه المادة من طبقات متعددة من الخشب مثبتة معًا بالمسامير. في الواقع، وفقًا للخبراء، يزداد الإقبال على الخشب المتجانس، ويُعدّ بديلاً أكثر استدامةً للصلب والخرسانة، اللذين يُنتجان كميات كبيرة من الكربون.

مبنى يبلغ ارتفاعه 34 متراً قادر على الصمود أمام 100 زلزال؛ ما السر؟ - 1 — خضع المبنى الخشبي المكون من عشرة طوابق لاختبارات مقاومة الزلازل في مايو الماضي. الصورة: بلومبيرغ

صُمم هذا المبنى الخشبي المكون من عشرة طوابق خصيصاً على يد مهندسين. فبالإضافة إلى الخشب الصلب، كُسيت الطوابق الثلاثة الأولى بألواح برتقالية وفضية اللون حول النوافذ. أما باقي المبنى فبقي مفتوحاً، ويحتوي كل طابق على جدران تهتز أفقياً صممها خبراء لتقليل الأضرار الإنشائية في حال وقوع زلزال.

صمّم المهندسون الجدران الداخلية والسلالم لتحمّل الاهتزازات القوية، وركّبوا أجهزة استشعار في جميع أنحاء المبنى. وخلال الاختبارات، تمّ تثبيت المبنى بالأرض بواسطة برجين معدنيين للحماية، كل منهما بارتفاع خمسة طوابق، على جانب واحد، وكابلات على الجانب الآخر، وذلك لمنعه من الانهيار في حال سقوطه.

في الواقع، خضع المبنى الذي يبلغ ارتفاعه 34 متراً، والمبني من كتل خشبية صلبة، لاختبارات مقاومة لأكثر من 100 زلزال. ومع ذلك، من المتوقع أن يرتفع هذا العدد قبل انتهاء الاختبارات في أغسطس.

قال توماس روبنسون، مؤسس شركة Lever Architecture، وهي شركة أمريكية شاركت في تصميم مشروع TallWood: " يتعرض هذا المبنى لعدد من الزلازل التي لن يتعرض لها عمليًا إلا إذا عاش لمدة 5000 عام ".

مبنى يبلغ ارتفاعه 34 متراً قادر على الصمود أمام 100 زلزال؛ ما السر؟ - 2 — تصميم المبنى الخشبي المكون من عشرة طوابق. الصورة: شبكة النجارة

في وقت سابق من يوم 9 مايو، قام خبراء ببرمجة طاولة اهتزازية لإعادة تمثيل كارثتين زلزاليتين وقعتا في أواخر القرن العشرين. الأولى كانت زلزال لوس أنجلوس عام 1994 بقوة 6.7 درجة، والذي استمر 20 ثانية فقط، وتسبب في أضرار تجاوزت 40 مليار دولار، حيث انهارت مبانٍ وطرق سريعة، وأودى بحياة 60 شخصًا. أما الثانية فكانت زلزال تايوان عام 1999 بقوة 7.7 درجة، والذي دمر العديد من المباني الشاهقة وأودى بحياة أكثر من 2400 شخص.

ونتيجة لذلك، ظل المبنى الخشبي المكون من عشرة طوابق قائماً بعد الزلزالين الكبيرين. دخل الخبراء المبنى بعد نصف ساعة من اختبارات مقاومة الزلازل. وقامت شيلينغ باي، الأستاذة المشاركة في الهندسة البيئية والمدنية في كلية موت كولورادو والباحثة الرئيسية في مشروع تال وود، بفحص جدران وأرضية الطابق الثالث.

وصرح السيد باي قائلاً: " هذه هي النتيجة التي توقعناها بالضبط. لم يكن هناك أي ضرر هيكلي. وهذا يعني أنه يمكن استخدام المبنى مرة أخرى بسرعة ."

وأضاف الخبير أنه بعد تعرض المبنى الخشبي لزلزالين، لم يتعرض لأي أضرار هيكلية، بل ظهرت تشققات طفيفة في الجدران الجصية، إلا أنها قابلة للإصلاح بسهولة. علاوة على ذلك، ظلت الجدران الخارجية للمبنى المكون من عشرة طوابق مستقيمة رغم الاهتزازات الشديدة التي سببتها الزلازل.

إن إجراء إصلاحات بسيطة والقدرة على إعادة فتح المرافق بسرعة سيقلل بشكل كبير من الأضرار الاقتصادية والاجتماعية الناجمة عن الزلزال.

مبنى يبلغ ارتفاعه 34 متراً قادر على الصمود أمام 100 زلزال؛ ما السر؟ - 3 — صُمم المبنى الخشبي المكون من عشرة طوابق خصيصاً لمقاومة الزلازل. الصورة: ABCnews

يقول الخبراء إنه بعد اكتمال اختبار الزلزال، سيتم تفكيك المبنى الخشبي المكون من عشرة طوابق وإعادة تدوير أجزائه لاستخدامها في مشاريع تجريبية أخرى. ويأمل فريق البحث أن تُسهم نتائج الاختبار في تشجيع بناء مبانٍ خشبية متجانسة أطول، إذ ثبتت متانتها عمليًا.

بحسب الخبراء، إلى جانب استخدام الأخشاب الصلبة، يكمن مفتاح تصميم المباني المقاومة للزلازل في الجدران المتحركة. فبدلاً من تثبيتها على أساس من عوارض فولاذية توفر الدعم الأرضي للمنصة المهتزة، توضع هذه الجدران الخاصة فوق الأساس وتُثبّت في مكانها بواسطة قضبان فولاذية تمتد على طول الهيكل بأكمله.

في هذه الحالة، تعمل قضبان الصلب كأربطة مطاطية، فتثبت الجدار في مكانه وتوفر له المرونة. لذا، في حال وقوع زلزال، ستهتز الجدران، وربما ترتفع عن الأساس، بينما تمنعها قضبان الصلب من التحرك بشكل كبير. يتميز هذا التصميم بقدرته على تحمل حركة كبيرة لحماية المبنى من الأضرار الإنشائية بعد الزلزال، مما يمنع انهياره أو يُصعّب عمليات الإصلاح.

(المصدر: مجلة المرأة الفيتنامية)

نافع
العاطفة
مبدع
فريد

مصدر