هندسة الزلازل Earthquake Engineering

ما هي هندسة الزلازل؟

هندسة الزلازل (Earthquake Engineering): أحد أقسام الهندسة المدنية وتتضمن العمل على تقليل المخاطر في المناطق المعرضة للزلازل، وتستوجب دراسة علوم الأرض وتصميم هياكل مقاومة الزلازل وإنشائها، والقدرة على تحديد مصدر الزلزال وفهم كيفية استجابة الهيكل للزلزال.

بالنسبة إلى تكاليف بناء الهياكل المقاومة للزلازل، فقد تكون التكاليف مرتفعة بعض الشيء ولكنها لا تُعتبر مرتفعة إذا تمت مقارنتها بالحماية التي تؤمنها للممتلكات والأرواح على المدى الطويل.

أهداف هندسة الزلازل

تسعى هندسة الزلازل إلى تحقيق مجموعة من الأهداف ومنها:

  • تعزيز مقاومة الأبنية للزلازل.
  • تجنب أضرار الزلازل الكبيرة أو تخفيفها.
  • توقع حجم الأضرار التي قد تسببها الزلازل في المناطق الحضرية.

تعتمد هندسة الزلازل في تأسيس الهياكل على الآتي:

  • الهندسة الهيكلية (Structural Engineering): تتضمن تصميم الهياكل الصغيرة والكبيرة لضمان قدرتها على تحمل ضغوط بيئاتها ولتبقى آمنة للاستخدام طوال دورة حياتها. وتتطلب فهم فيزياء البناء والإحصاء، جنباً إلى جنب مع قوانين تصميم المباني المحلية.
  • الديناميات الهيكلية (Structural Dynamics): والتي تقيس استجابة الهياكل للأحمال الديناميكية مثل الرياح والأمواج والزلازل والانفجارات.
  • علم الزلازل (Seismology): هو العلم الذي يدرس الزلازل والتأثيرات البيئية للزلازل مثل تسونامي.
  • هندسة المواد (Materials Engineers): وهي اختصاص يدرس تطوير المواد المستخدمة لإنشاء مجموعة من المنتجات، ومعالجتها واختبارها.
  • الهندسة الجيوتقنية (Geotechnical Engineering): تتضمن دراسة سلوك التربة تحت تأثير قوى التحميل وتفاعلات التربة والمياه، وتطبيق هذه المعرفة على تصميم الأساسات والجدران الاستنادية والسدود الترابية والبطانات الطينية والأرضيات الاصطناعية لاحتواء النفايات.
  • تحليل المخاطر والقرارات (Risk and Decision Analysis).
  • نظرية الموثوقية (Probability Theory): تختبر هذه النظرية موثوقية الأشياء أو الأنظمة من خلال تحديد احتمالات فشلها.

تخفيف أضرار الزلازل على المنزل

تفيد تهيئة المنزل في تخفيف الأضرار التي يسببها الزلزال من خلال ما يلي:

  • تقييم مخاطر موقع المنزل؛ مثل قربه من الأسلاك الكهربائية أو الخزانات والسدود.
  • تقييم وضع التربة التي أنشئ عليها المنزل، فكلما كانت التربة التي يقع فيها المنزل سائلة بسبب التشبع بالمياه جعلَها ذلك غير قادرة على دعم أساس المنزل، وبذلك تُعتبر الأتربة الصلبة هي الأكثر مقاومة للزلازل.
  • دعم الشرفات غير القوية التي يمكن أن تنهار وتنفصل عن المنزل.
  • استبدال الأساسات الخرسانية الضعيفة بالخرسانة المسلحة وإضافة خرسانة مسلحة للأجزاء الضعيفة في المنزل مثل الإطارات والجدران.
  • مراقبة التشققات في المنزل والعمل على إصلاحها.

أنواع الزلازل

توجد عدة أنواع من الزلازل تختلف باختلاف منشئها ومنها:

  • الزلازل التكتونية (Tectonic Earthquake): معظم الزلازل التي تنشأ هي من هذا النوع، وتنتج من تكسر في القشرة الأرضية بسبب القوى الجيولوجية.
  • الزلازل البركانية (Volcanic Earthquake): تنشأ هذه الزلازل عن قوى تكتونية بالتزامن مع النشاط البركاني.
  • زلزال الانفجار (Explosion Earthquake): تنشأ هذه الزلازل عن تفجير جهاز نووي أو كيميائي.

اقرأ أيضاً: