تأثير الزلازل على المباني

تعرف على تأثير الزلازل على المباني وطرق تفاديها

للزلازل آثار خطيرة ومدمرة، حيث أنها ظاهرة كونية بالغة التعقيد ولا يمكن التنبؤ بلحظة حدوثها أو منعها، حيث تعد الزلازل من أخطر الكوارث الطبيعية نتيجة لحدوثها بشكل مفاجئ، وسنتناول في المقال التالي ما هو تأثير الزلازل على المباني.

ما هو تعريف الزلازل:

الزلازل هي ظاهرة طبيعية تحدث في باطن الأرض، وتحدث بسبب حركة الصفائح الصخرية، وتأثيرها يمتد إلى سطح الأرض، مما ينتج حدوث الاهتزازات الارتجاجية، ويتسبب في تكسير الصخور الداخلية، وبالتالي تحدث التشققات في الأرض.

ماهي أضرار الزلازل؟

1. تخريب المنشآت.
2. تدمير المباني.
3. تعطيل في شبكة المواصلات.
4. التشققات في الأرض.

إقرأ أيضاً:

ماهي المباني الخضراء صديقة البيئة؟

ما هو تأثير الزلازل على المباني؟

تأثير الزلازل على المباني بالغ وقوي فللهزات الأرضية آثار مدمرة للمباني فما هو تأثير الزلازل على المباني الخرسانية؟

حركة الأرض الاهتزازية عند حدوث الزلازل تكون غاية في التعقيد، وبالتالي يحدث التشوه أو الانتقال والسرعة وتسارع الحركات الزلزالية التي تكون بدورها معقدة وغير منتظمة من ناحية الاتجاه والزمن والمقدار.

وتأثير الزلازل على المباني بالغ حيث يمكن أن يؤدي إلى تشوهات أرضية دائمة مما يمزق الهيكل، وإن معظم الأضرار التي لحقت بالمباني والتي يسببها الزلزال هي نتيجة لحدوث الاهتزازات الأرضية.

فعندما تهتز الأرض في موقع البناء، تهتز أُسس المبنى بطريقة مشابهة للأرض المحيطة.

الاهتزاز العمودي والأفقي في الهياكل والمباني الخرسانية:

تأثير الزلازل على المباني كبير حيث يتسبب الزلزال في اهتزاز الأرض في جميع الاتجاهات الثلاثة؛ وبالتالي فإن الأرض تهتز بشكل عشوائي ذهابًا وإيابًا على طول كل اتجاه من اتجاهات المحور هذه.

قوى القصور الذاتي في الهياكل الخرسانية:

إن تأثير الزلازل على المباني بالغ ومؤثر حيث أن توليد قوى القصور الذاتي في الهيكل يعد أحد التأثيرات الزلزالية والتي تؤثّر بشكل ضار على الهيكل.

فإن الزلزال عندما يتسبب في اهتزاز الأرض، فإن قاعدة المبنى ستتحرك ولكن سيكون السقف في حالة راحة، وبما أن الجدران والأعمدة متصلة به، يتم سحب السقف لقاعدة المبنى.

فالقصور الذاتي يطلق على هيكل السقف حين البقاء في موضعه الأصلي، ويمكن أن تتسبب قوى القصور الذاتي بالقيام بقص الهيكل الذي يمكن أن يركز الضغوط على الجدران أو المفاصل الضعيفة في الهيكل مما يترتب عليه الانهيار التام.

تأثير الزلازل على المباني والتشوهات في الهياكل الخرسانية:

تأثير الزلازل على المباني والتشوهات الحادثة بها كبير فعندما يتعرض المبنى لزلزال يؤدي لاهتزاز الأرض، حيث تتحرك قاعدة المبنى مع اهتزاز الأرض.

وبالتالي فإن حركة السقف سوف تكون مختلفة عن حركة القاعدة الهيكلية. يولد هذا الاختلاف في الحركة قوى داخلية في الأعمدة، تلك القوى تسمى بقوى الصلابة.

إقرأ أيضاً:

طرق توزيع كاميرات المراقبة في المنازل لتفادي السرقة

 

ماهي المباني المقاومة للزلازل؟

إن تأثير الزلازل على المباني بالغ وكبير ولذا اتجهت العديد من الدول لبناء العديد من المنشآت والمباني المقاومة للزلازل مثل:

• المباني المنتظمة وطرق التحليل: Regular Buildings and Methods of Analysis

حيث تعتبر بساطة المنشأ، وتماثل مساقطه الأفقية والرأسية (الجانبية) عوامـل إيجابيـة فـي مقاومته للهزات الأرضية، وخصوصاً إذا رافق ذلك ما يلي:

1. عدم وجود نحافة في أبعاد المبنى.
2. تناسق مقاطع عناصره الإنشائية وانتظامها.
3. وجود تماثل في المقاومة، ونوعية المواد المستخدمة.
4. وجود مقاومة وصلابة عالية وكافية لمقاومة عزوم الالتواء المحتملة.

• هيئة المساقط الأفقية للمباني:orizontal Configuration of Buildings

الزلازل التي حصلت في عدد من الدول أظهرت أن المنشـآت البسـيطة لها مقدرة وفرصة أكبر لمقاومة تأثير الهزات الأرضية بسبب:

1. مقدرة المصمم على استيعاب السلوك المحتمل للمنشأ البسيط تكون في الغالب أكبـر من مقدرته في حالة المنشآت المعقدة.
2. صعوبة التوقع في حالة كون هذا المنشأ غير منتظم.
3. مقدرة المصمم على وضع تفاصيل إنشائية للمنشآت البسيطة تكون في الغالب أكبـر من مقدرته.

ما هي معايير المباني المضادة للزلازل؟

1. مفاصل بناء قوية

حيث تساعد مفاصل البناء القوية على أن يتحمل المبني العبء الناتج عن الزلازل، لأن الضغط بشكل كبير يرتكز على المفاصل، لذا ينبغي أن تكون تلك المفاصل الخرسانية قوية ومضغوطة بشكل قوي حتى تحتمل الضغط، وتربط المفاصل ببعضها بشكل جيد مما يجعل المبنى يعمل كوحدة واحدة.

مما يساعد على نقل القوى الزلزالية من مكان إلى آخر، وهذا يحد من الأخطار الناتجة عن الزلازل.

2. أبعاد المبنى:

أبعاد المبنى هي من أهم المؤثرات على السلوك الزلزالي لذلك ينبغي أن يتم اتباع قواعد محددة لكي تحدد الأبعاد، لأنه من المهم ألا يتجاوز طول المبنى 50 متر، وإذا كان طول المبنى أكثر من هذا ينبغي تجزئة الطول عن طريق فواصل التمدد والهبوط.

الفواصل الزلزالية، تؤثر العلاقة بين ارتفاع المبنى وعرضه على السلوك الزلزالي، فكلما كان المبنى أقل نحافة كلما كان معرضاً بشكل أكبر للانقلاب عند حدوث زلزال.

3. قاعدة العزل:

حيث أن تأثير الزلازل على المباني كبير فتم بناء ناطحات السحاب طافية، على شكل قاعدة منفصلة حيث تتكون من أنظمة معينة وأسطوانات مبطنة، حيث تقوم هذه القاعدة بامتصاص الصدمات مما يجعل المبنى منفصلاً عن الاهتزاز الزلزالي للأرض.

4. دعم الحمل العمودي:

حيث أن تأثير الزلازل على المباني كبير فإن تصميم المباني المقاومة للزلازل يقوم بهدف دعم الحمل العمودي الذي عليه يتوفر الدعم للسقف والجدران، مما يعمل على الحفاظ على جميع مكونات المبنى الداخلية.

حيث أنه يتم ربط السقف والجدران والأرضية بمربع صلب حيث يبقى ثابتاً عند تسبب الزلزال بالاهتزاز، مما يساعد على مقاومة القوى الجانبية الناتجة عن الزلزال.

 

وفي الأخير يبقى العلم والمهندسين المعماريين، وبتوفيق من الله ساهموا في تقليل المخاطر الناجمة عن الزلازل عن طريق إنشاء المباني المقاومة للزلازل التي أدت إلى الحفاظ بشكل كبير على الأرواح والممتلكات البشرية.