زلزله، تهدیدی دائمی و دیرینه برای بناهای تاریخی/ استفاده از مصالح خاص هر منطقه در استحکام بخشی

مسئله آسیب پذیری بافت های تاریخی در برابر زلزله، موضوع مهم و قابل توجهی است، اما کم توجهی و فقدان وجود برنامه های جامع در زمینه ایمن سازی آن ها باعث شده هنگام بروز سوانح، بناهای زیادی تخریب و به میراث فرهنگی صدمات جبران ناپذیری وارد گردد. از نگاه کلی، اقدامات در زمینه کاهش آسیب پذیری بناها می بایست در دو بخش نرم افزاری یا مدیریتی ایمن سازی و سخت افزاری یا مهندسی مقاوم سازی، انجام پذیرند. ایران به عنوان یکی از کهن ترین تمدن های جهان، پیش وپس از اسلام شاهد پدیدآمدن شاهکارهای معماری و مهندسی بوده است که بخشی از این میراث گران قدر با وجود لرزه خیز بودن فلات ایران و رخداد زمین لرزه های ویرانگر همچنان پابرجاست؛ لذا علاوه بر لزوم انجام مطالعات و اقدامات لازم در جهت مقاوم سازی بناهای تاریخی، مستندنگاری دقیق این بناهای در معرض خطر زمین لرزه برای تضمین امکان بازسازی و مرمت این آثار در صورت بروز آسیب در اثر زمین لرزه ها امری ضروری است

لزوم انجام مطالعات و اقدامات لازم در جهت مقاوم سازی بناهای تاریخی، مستندنگاری دقیق این بناهای در معرض خطر زمین لرزه برای تضمین امکان بازسازی و مرمت این آثار در صورت بروز آسیب در اثر زمین لرزه ها امری ضروری است.

📷فرسودگی یکی از مهم ترین مسائل مربوط به فضای شهری روستایی و کالبد یک ساختمان است که باعث بی سازمانی، عدم تعادل عدم تناسب و بی قوارگی می شود. فرسودگی عاملی است که با کاهش عمر اثر با شتابی کم وبیش تند باعث حرکت به سوی نقطه پایانی اثر می گردد. این فرسودگی با عوامل مخل و آسیب رسان همراه بوده که بیشترین تاثیرات را بر روی کالبد می گذارد در محیط های شهری و روستایی بناها و بافت های باارزش قدیمی وجود دارد که با این عوامل سیب رسان درگیر هستند[1].

زلزله معمولا بیشترین صدمه را بر بناهای تاریخی وارد می سازد. این امر صرفا به دلیل شدت امواج ناشی از زلزله نیست؛ بلکه اصولا در طراحی و ساخت بناهای تاریخی، مقابله با نیروهای افقی موردتوجه قرار نگرفته است. در بیشتر بناهای تاریخی از گنبد استفاده شده است. اما بیشترین آسیب هم در زلزله به این گنبدهای وارد می شود. همچنین بناهای تاریخی معمولا از مصالح بنایی (آجری، سنگی و خشتی) ساخته شده اند و این مصالح از مقاومت کششی اندکی برخوردار هستند.

📷سیستم سازه ای غالب در بناهای خشتی، عبارت است از دیوار باربر و انواع سقف های قوسی و گنبدی در بعضی از موارد نیز از سقف های تخت تیرپوش با تیر چوبی استفاده شده است. نقطه ضعف اساسی بناهای خشتی در برابر زلزله، مقاومت بسیار پائین خشت و همچنین عدم انسجام بین المان های سازه ای است[2]

تجربه کشورها در زلزله

کانادا: بارهای لرزه ای در آیین نامه کانادا از دهه 1979 به حدود 2 برابر افزایش یافته است. در سال 2004 ایالت لرزه خیز بریتیش کلمبیا اعلام کرد یک برنامه 10 - 15 ساله با بودجه 1/5 میلیارد دلاری برای بهسازی لرزه ای 750 مدرسه دولتی آسیب پذیر این ایالت اجرا خواهد کرد. در این برنامه 17 نوع سیستم باربر جانبی و 6 نوع دیافراگم در ساختمان های کوتاه مرتبه موجود مدارس شناسایی شد. این سیستم ها در شرایط مختلف از نظر جنس خاک و پهنه بندی خطر درون ایالت مذکور مورد تحلیل اولیه قرار گرفتند.

آمریکا (ایالت کالیفرنیا): طبق قانون ایالتی مصوب 1990 و برنامه کاهش خطرات لرزه ای برای ساختمان های بنایی غیر مسلح، مالکین هر ساختمانی که در لیست بازدید اولیه آسیب پذیر شناخته شده، موظفند، طی حداکثر 2 سال از تاریخی که شورای شهر تعیین خواهد کرد طبق یکی از موارد زیر اقدام کنند:

الف) به افسران کنترل ساختمان نشان دهند که ساختمان ملزومات تجویزی استاندارد لرزه ای را رعایت می کند.

ب) گزارشی در مورد آسیب پذیری و طرح بهسازی ساختمان خود را که توسط مهندس مجاز در ایالت کالیفرنیا تهیه شده، ارائه نمایند.

📷در ایالت کالیفرنیا حدود 12000 پل در شبکه بزرگراه های ایالتی وجود دارد که این پل ها از سال 1986 و نیز عمدتا بعد از زلزله لوماپریتا 1989 تحت برنامه بهسازی قرار گرفتند. در فاز اول 1039 پل آسیب پذیر شناخته شده و با بودجه حدود یک میلیارد دلار ظرف کمتر از 4 سال بهسازی شدند. اینها عمدتا پل های تک پایه بودند و هزینه بهسازی آنها با مالیات روی بنزین تامین گردید. در فاز دوم 1155 پل که این بار چند پایه بودند تحت بهسازی با بودجه حدود 1/35 میلیارد دلار قرار گرفت که این پروژه به علت پیچیدگی حدود 8 سال تا 2008 به طول انجامید.

نیوزلند: بعد از زلزله 1931 ناپیر، تلاش زیادی برای بهسازی لرزه ای ساختمان های سکونی کوتاه مرتبه صورت گرفت. دانشگاه های اوکلند و کانتربری در این زمینه پروژه مشترکی داشته اند.

ایتالیا: در سال های اخیر راهنمای بهسازی لرزه ای ساختمان های بنایی غیرمسلح منتشر شده است. در تدوین این راهنما از تجربه قرن ها ساختمان های بنایی تاریخی که در آن از فاق و زبانه سنگی و فلزی، کلاف کششی فلزی و محیطی، پشت بند سازی و دیوار سازی ها به صورت موردی استفاده شده بهره برداری شد.

ژاپن: تا سال 1991 حدود 1800 مورد از 6000 پل مطرح در کشور بهسازی لرزه ای شده بود. انیستیتوی کارهای عمومی ژاپن[3]در سال 1998 برنامه مشترکی برای بهسازی لرزه ای پل ها با بنگاه بزرگراه های آمریکا [4] تعریف کرد. آیین نامه طراحی لرزه ای پل های بزرگراه های ژاپن به طور قابل ملاحظه ای پس از زلزله 1995 کوبه تغییر کرده است.

📷

بناهای آجری

📷شهرهای تاریخی و قدیمی به علت داشتن بافت های فرسوده قدیمی و ارزش تاریخی، فرهنگی از وضعیت ویژه ای نسبت به سایر شهرها برخوردار هستند و در هنگام وقوع بحران زلزله، خسارات شدیدتر و سنگین تری را متحمل خواهند شد. تا کنون در کشور فرایند جامعی در زمینه ایمن سازی بافت های تاریخی تدوین نشده و اقدامات با دید سازه ای و مهندسی در مورد تک استحکام بخشی صرفا بناها صورت گرفته است. بنای تاریخی سبب هویت بخشی به بافت شهری است. تک بناهای باقی مانده در هسته بافت تاریخی نیازمند توجه جدی هستند تا دوباره هویت خود را بازیابند که این امر می تواند با احیا و تغییر کاربری بنا صورت پذیرد. [5].

علاوه بر ایمن سازی و حفاظت از تک بناهای موجود در این بافت ها، می توان با ایمن سازی و مقاوم سازی شریان ها و زیرساخت های حیاتی موجود در بافت های تاریخی طبق استانداردهای ایمن سازی فضاهای شهری و اقدامات اصلاحی همچون تغییر کاربری ها، با حفظ ماهیت کلی بافت تاریخی و بناهای درون آن، در ایمن سازی و کاهش آسیب پذیری زلزله در این بافت ها تاثیرگذار بود. بیشترین آسیب در شهرها و روستاها به بناهای اجری و خشتی وارد می گردد و بیش از 95 درصد بناهای تاریخی از خشت واجر و سنگ درست شده اند.

[1] اشرفی، سید حسین، استاجی، ساسان، و محبی فرد، امیر. بررسی آسیب شناسی و ارائه طرح مرمت و احیای بنای تاریخی خانه الداغی سبزوار. کنفرانس سالانه پژوهش های معماری، شهرسازی و مدیریت شهری. 1394

[2] زری بافیان، امید، راهکارهای حفاظت از بناهای تاریخی در برابر زمین لرزه، همایش معماری کویر دانشگاه آزاد اسلامی فروردین 1385

[3] PWRI

[4] FHWA

[5]مینا، کوشکی، مجتبی، نعمتی، رهنمودهای طراحی ساختارهای نو در بناهای تاریخی فاقد برخی اندام های اساسی نمونه مطالعاتی: کاروان سرای سنگی رباط کریم، کنفرانس علوم و فناوری هایروز - مالزی 2015