بررسي زمين لرزه و لرزه خيزي کردستان

بررسي زمين لرزه و لرزه خيزي کردستان

روش قرار دادن کيسه‌هاي هوا در زير ساختمان‌ها جهت مقابله با ني

 

کاوه کريمي *

مقدمه‌اي بر زمين لرزه: زلزله لرزش ناگهاني پوسته جامد زمين است که هر از چند گاهي در نواحي که بر روي بند زلزله خيز قرار دارند رخ مي‌دهد. دليل اصلي وقوع زلزله را مي‌توان افزايش فشار بيش از حد داخل سنگ‌ها و طبقات دروني زمين بيان کرد. سطح کره زمين از 12 صفحه برزگ تشکيل شده است که اين صفحات جابجا مي‌شوند و در طي جابجايي خود به همديگر نيرو وارد کرده و اين نيروها به تدريج در کناره‌ها يا داخل اين صفحات انباشته شده و در نهايت به صورت زمين لرزه آزاد مي‌گردد. بر اساس نظريه حرکت صفحه‌اي سطح کره زمين از صفحه‌هايي پوشانده شده که نسبت به هم حرکت مي‌کنند. در اثر لغزش صفحه‌ها تنش‌هايي در مرزهاي آن‌ها بوجود مي‌آيد. هنگامي که تنش‌ها بيش از ظرفيت برشي صفحه‌ها شود سبب رها شدن کارمايه کشساني انبار شده به صورت موج‌هاي شديد زمين لرزه مي‌گردد. بطور کلي پس از اين که در داخل زمين زلزله‌اي به وجود آمد و انرژي زمين آزاد شد اين انرژي آزاد شده به صورت امواج ارتعاشي در کليه جهات منتشر مي‌شوند و انرژي زلزله را با خود منتقل مي‌کند. نقطه‌اي که زلزله از آن آغاز مي‌گردد کانون زلزله و تصوير آن بروي سطح زمين مرکز زلزله نام دارند. کار مايه آزاد شده به وسيله زمين لرزه به صورت موج‌هاي مختلفي از کانون زلزله منتشر مي‌گردد که آن‌ها را موج‌هاي حجمي و سطحي مي‌نامند. زلزله حرکت ناگهاني زمين مي‌باشد. اين حرکات نامنظم سريع و تصادفي توسط پي‌ها به ساختمان منتقل مي‌شود و توليد حرکت‌هاي نوساني شديدتري در طبقات بالاي ساختمان مي‌کند. حرکت‌هاي نسبي بين صفحات تکتونيک را دليل اصلي براي اغلب زلزله‌هاي قاره‌اي يا موثر بر خشکي برشمرده‌اند. 50 درصد اين زلزله‌ها در مجاورت صفحات اقيانوسي رخ داده و 20 درصد آن‌ها در امتداد لبه جنوبي صفحه اوراسيا رخ مي‌دهد که از درياي مديترانه تا رشته کوه‌هاي هيمالايا کشيده شده است. 10 درصد باقي مانده به شکل غير قابل پيش بيني و تنها بر حسب نظريه ساده صفحات تکتونيک در سرتاسر دنيا توزيع شده‌اند. بر اساس بررسي‌هاي انجام شده ماهانه بطور متوسط يك زلزله نسبتا" شديد در مناطق مختلف كره زمين اتفاق مي‌افتد.

 

هر ساله وقوع 200 زلزله با بزرگي 6 و 20 مورد با بزرگي 7 و 1 مورد با بزرگي 8 انتظار مي‌رود. زلزله حاصل پديده‌هاي طبيعي و يا کارهاي انساني است. سازه‌هايي که بروي گسل‌ها احداثمي‌شوند در معرض خطر زلزله قرار دارند.

همچنين فعاليت‌هاي انساني مانند ساخت سد و انفجارهاي هسته‌اي مي‌توانند منجر به زلزله شوند. سطحي که در امتداد شکست پوسته زمين در اثر زلزله قرار مي‌گيرد را گسل زلزله گويند. زلزله‌هايي با بزرگي کمتر از 5 ريشتر سبب ايجاد خسارت‌هاي سازه‌اي نمي شوند. زلزله‌هايي با بزرگي ميان 5 و 6 ريشتر مي‌توانند خسارت‌هايي را در نزديکي مرکز خود پديد آورند.

با افزايش درجه بزرگي آن‌ها ميان 6 و 7 ريشتر احتمال پديد آمدن ويراني بسيار بالا مي‌رود. زلزله‌هايي که بزرگي آن‌ها بيش از 8 ريشتر باشد امکان ايجاد ويراني در مساحتي بيش از 100000 کيلومتر مربع وجود دارد. عواملي که در يک زلزله باعث ايجاد خسارت مي‌گردند عبارتند از : نيروهاي دروني شديد ايجاد شده بر اثر جنبش شديد زمين . آتش سوزي‌هاي ناشي از زمين لرزه . تغيير در خواص فيزيکي خاک‌ها و جابجايي مستقيم گسل‌ها در محل ساخت سازه ها.

لرزه خيزي کردستان

از دلايل اصلي لرزه خيزي ايران واقع شدن آن در كمربند زلزله آلپ - هيمالايا و تكتونيزه شدن پوسته ايران است. در حدود 15 سال اخير زلزله‌اي با بزرگي بيش از 7 ريشتر در کشور وجود نداشته است. به همين دليل با توجه به فعال بودن برخي گسل‌ها دانشمندان و محققان زلزله‌شناسي انتظار زلزله‌هاي بزرگ‌تر را دارند و به هيچ عنوان نبايد تصور کنيم که از خطر زلزله ايمن هستيم.

در واقع 70 درصد از مناطق کشور زلزله خيز هستند و ريسک وقوع زلزله در شهرهاي کشور بسيار بالاست. قسمت عمده اى از استان کردستان در پايانه شمال باخترى قلمرو ساختارى رسوبى سنندج- سيرجان قرار دارد.

با وجود اين بخش کوچکى از جنوب باخترى استان متعلق يه پهنه زاگرس و نيمه شمال خاورى آن به صورت ساختارهاى فروافتاده متعلق به حاشيه جنوب باخترى ايران مرکزى است. به همين دليل ساختار زمين شناسى استان کردستان تا‌اندازه اى

متنوع است. وجود گسل‌هاي فعال در منطقه کردستان و لرزه خيزي بالاي آن و وقوع زلزله‌هاي ويرانگر گذشته همگي نشان از آن دارد كه وقوع زمين لرزه‌هاي بزرگ در اين ناحيه بسيار محتمل است و دانش ارزيابي خطرات ناشي از زلزله مي‌تواند خسارات و تلفات ناشي از زمين لرزه‌هاي محتمل آينده را كاهش دهد.

براساس نقشه‌ پهنه‌بندي خطر زلزله تمامي مناطق استان کردستان بروي خط زلزله قرار دارند و با توجه به نقشه‌ ياد شده مناطق آن از احتمال وقوع زلزله با احتمال بسيار زياد (منطقه‌ قرمز) مثل شهرهاي مريوان . سروآباد . کامياران و سنندج تا احتمال وقوع زلزله متوسط (منطقه‌ زرد رنگ) مثل بيجار همگي بر روي گسل زلزله قرار گرفته‌اند.

براساس نقشه‌ پهنه‌بندي خطر زلزله شهر سنندج و حومه در منطقه‌ قرمز رنگ قرار دارد که امکان وقوع زلزله در آن بسيار زياد است. مريوان . بانه . کامياران . سقز و در نهايت سنندج به ترتيب زلزله خيز ترين شهرهاي استان کردستان هستند.

مريوان شهري زلزله خيز است. مريوان تقريباً با 22/5 درجه انحراف بر روي كمربند زمين لرزه‌اي قرار دارد. با توجه به اين‌که استان کردستان روي گسل‌هاي جوان قرار گرفته است شدت زلزله‌هاي کردستان غالباً کمتر از 4 ريشتر است. زلزله‌هايي با بزرگي کمتر از 5 ريشتر سبب ايجاد خسارت‌هاي سازه‌اي نمي شوند. به طور مثال مي‌توان به چند نمونه از زلزله‌هاي اخير استان به شرح زير اشاره کرد :

زلزله‌اي به بزرگي 3.7 ريشتر کامياران . موچش

زلزله‌اي به بزرگي 3.4 ريشتر (جزئيات زمين لرزه در ادامه آمده است.)

کليه عناصر باربر ساختمان بايد به نحو مناسبي به هم پيوسته باشند تا در زمان وقوع زلزله عناصر مختلف از يکديگر جدا نشده و ساختمان به طور يکپارچه عمل کند.

ساختمان‌ها بايد در هر دو امتداد افقي عمود برهم قادر به تحمل نيروهاي افقي ناشي از زلزله باشد و در هر يک از اين امتدادها نيز بايد انتقال نيروهاي افقي به شالوده به گونه‌اي مناسب صورت گيرد. بر اين اساس ساختمان‌ها و اجزاي آن‌ها بايد براي اثر ناشي از زلزله براساس ضوابط آيين نامه 2800 طراحي و ساخته شوند.

طبق آيين نامه طراحي ساختمان‌ها در برابر زلزله استاندارد 84 - 2800 به طور کلي بايد از احداث ساختمان‌ها بررو و يا مجاور گسل‌هاي فعالي که احتمال بوجود آمدن شکستگي در سطح زمين در هنگام وقوع زلزله وجود دارد اجتناب شود. با وجود پيشرفت‌هاي زيادي که در زمينه مقاوم سازي ساختمان‌ها و بهبود کيفيت بوجود آمده است اما به دليل ضعف‌هاي نظارتي همچنان برخي از ساختمان‌ها با استانداردهاي ساخت و مقاوم سازي فاصله زيادي دارند.

تخريب ساختمان‌ها تابع کيفيت کارهاي ساختماني است که به صورت‌هاي مختلفي رخ مي‌دهد مثل تغيير شکل و فرو افتادن اجزاء . جابجائي تيرهاي اصلي . ستون‌ها . جدا شدن اتصالات . ترک خوردن ديوارها بصورت افقي و عمودي و قطري . نشست خاک . فروريختن راه پله‌ها . بالکن‌ها و غيره.

تخريب ساختمان‌ها ممکن است همراه با ايجاد حريق و آتش سوزي بر اثر انفجار لوله‌هاي گاز و اتصالات برقي باشد. با توجه به وجود بافت‌هاي فرسوده و قديمي در سطح استان و احتمال بروز زلزله بايد بيش از پيش به فکر مقاوم سازي سازه‌ها براي مقابله با زلزله باشيم.

تصوير ايستگاه لرزه نگاري سنندج در روستاي گدميران عليا در 75 کيلومتري سنندج

روش قرار دادن کيسه‌هاي هوا در زير ساختمان‌ها جهت مقابله با نيروي زلزله

روش استفاده از کيسه‌هاي هوا در زير سازه‌ها جهت مقابله با نيروي جانبي زلزله به اين صورت است که ابتدا ساختمان‌ها روي كيسه‌هاي هوا احداث مي‌کنند.

اين كيسه‌هاي هوا نوعي حالت ارتجاعي در سازه ايجاد مي‌كنند كه باعث مي‌شوند احتمال ريزش مصالح به حداقل ممکن برسند. ماده‌اي که پس از حذف بار سريعا" به حالت اوليه خود بر ميگردد داراي رفتار ارتجاعي يا الاستيک است. تحت اين شرايط سازه‌‌هاي سنگين با زاويه مشخصي جابه‌جا شده و موجب مي‌شود که ضريب شكست سازه‌ها تا حد زيادي کاهش يابند.

در زمان وقوع زلزله سنسورها اولين ارتعاشات را ثبت مي‌كنند و باعث فعال‌شدن كمپرسور مي‌شوند. در نتيجه كمپرسور مربوطه هوا را وارد كيسه‌هايي مي‌كند كه زير ساختمان قرار گرفته‌اند. ميزان جابه‌جايي فقط سه سانتي متر است و تا زماني كه زلزله ادامه دارد همچنان سازه در همان وضعيت باقي مي‌ماند.

پس از آن كه سنسورها تشخيص دادند که لرزه‌هاي زلزله خاتمه پيدا كرده ‌هواي موجود در كيسه‌هاي هوا كم‌كم خارج مي‌شوند و ساختمان دوباره به وضع اول خود بازمي‌گردد.

نصب اين سيستم نوين حدود 60 ميليون تومان هزينه در بر خواهد داشت که با توجه به آثار مخرب زمين لرزه بايد در طراحي و ساخت سازه‌ها در اولويت برنامه ريزي قرار گيرد.

اميدواريم استفاده از سيستم‌هاي جديد و جايگزيني آن با سيستم‌هاي قديمي در صنعت ساختمان سازي براي مقابله با نيروي زلزله بين کارفرمايان . طراحان و پيمانکاران که هسته اصلي فرايند ساخت و ساز را تشکيل مي‌دهند نهادينه شود. با توجه به اين که چهار معيار اصلي موفقيت هر پروژه ساختماني هزينه . کيفيت . زمان و ايمني است انتظار مي‌رود که معيار ايمني در صنعت ساخت و ساز بيشتر از پيش مورد توجه قرار گيرد.

*دانشجوي کارشناسي ارشد مهندسي عمران

ـــــــــــــــ

منبع هفته نامه سيروان