كانت الساعة الرابعة واثنتي عشرة دقيقة من فجر الثاني من يوليو ١٩٥٧ حين اهتزت أرض مازندران: زلزال سنگچال بقوة ٧٫١. فقد أكثر من ١٥٠٠ شخص حياتهم، وشُعر به حتى بابل وآمل. وبعد سبعة وأربعين عامًا، في ٢٨ مايو ٢٠٠٤، ذكّر زلزال بلده بقوة ٦٫٣ مرة أخرى: ٥٤ قتيلًا على الأقل، منهم ٢٨ تحت الانهيالات الأرضية، و٨٠ قرية متضررة في مازندران.
كثيرون يربطون الزلازل بكرمانشاه وبم وطبس لا بالشمال. لكن مازندران منطقة زلزالية أيضًا، والفيلا المبنية هنا يجب أن تكون مستعدة لذلك. والخبر الجيد أن جزءًا كبيرًا من هذا الاستعداد قرارات تصميمية تُتخذ من اليوم الأول.
المصادر: 1957 Sangchal earthquake — Wikipedia؛ 2004 Baladeh earthquake — Wikipedia
كيف يحسب الكود ذلك؟
يقسم المعيار الإيراني ٢٨٠٠ البلاد إلى أربع مناطق، لكلٍّ منها «تسارع تصميمي أساسي» (A): خطر نسبي عالٍ جدًا ٠٫٣٥، وعالٍ ٠٫٣٠، ومتوسط ٠٫٢٥، ومنخفض ٠٫٢٠. ويُحسب المعامل الزلزالي من C = ABI/R والقوة التصميمية من V = C × W. فـA مضروب مباشر: مبنى في منطقة ٠٫٣٥، مع تساوي الباقي، يتلقى ١٫٤ ضعف قوة مبنى في منطقة ٠٫٢٥.
يحدد المهندس الإنشائي المنطقة الدقيقة ونوع تربة مبناك من المعيار نفسه. لكن من المفيد أن تعرف وتسأل: «بأي A وأي نوع تربة حسبتم؟» أما W فهو وزن المبنى، ولهذا تفيد الخفة دائمًا في الزلزال، كما ذكرنا في هيكل فولاذي أم خرساني.
المصدر: القص القاعدي وفق المعيار ٢٨٠٠ — المناطق والعلاقة C = ABI/R (بالفارسية)
أخطر قرار: الطابق الضعيف
كثير من فيلات الشمال، هربًا من رطوبة الأرض أو لتوفير موقف سيارات، لها طابق أرضي مفتوح على أعمدة تبدأ فوقه الجدران المصمتة. واسم هذا النمط هندسيًا «الطابق الضعيف» (Soft Storey): مستوى خُصصت نسبة أقل من مساحته للجدران وعناصر مقاومة الأحمال الجانبية. ولأنه يقاوم الحركة الجانبية أقل من الطوابق فوقه، يتركز فيه قدر غير متناسب من إزاحة المبنى كله، فإن انهار هذا الطابق سقط المبنى كله.
وتاريخ الزلازل مليء بهذا المشهد. ففي زلزال لوما بريتا في كاليفورنيا عام ١٩٨٩ كان انهيار الطوابق الضعيفة سبب نحو نصف المنازل التي صارت غير صالحة للسكن، وفي زلزال إزميت في تركيا عام ١٩٩٩ كان لنحو ٩٠٪ من المباني المنهارة طوابق ضعيفة.
المصدر: Soft story building — Wikipedia
هل يعني هذا ألا تقوم الفيلا على أعمدة؟ لا. بل يعني أن المستوى المفتوح يجب أن يُصمَّم عن وعي: بجدران قص أو تكتيف كافٍ في ذلك الطابق، وبحسابات ترى هذا الضعف، لا أن «يحدث» لاحقًا بسبب موقف سيارات مفتوح.
الأرض الساحلية: مشكلة أخرى
أراضي الشريط الساحلي، بمياهها الجوفية المرتفعة وتربتها الرملية، تحمل خطرًا إضافيًا: التميّع، حين تتصرف التربة المشبعة كالسائل أثناء الاهتزاز. وقد شرحنا ذلك بأبحاث المنطقة في المياه الجوفية والأساسات. لذا فاختبار التربة في الشمال ليس إجراءً إداريًا؛ إنه مدخل أساسي في حساب الزلزال.
الأرض المنحدرة: انزلاق لا اهتزاز فقط
في زلزال بلده كان أكثر من نصف القتلى تحت الانهيالات الأرضية لا تحت أنقاض البيوت. وللفيلات المبنية على السفوح الحرجية، يهم ثبات المنحدر وتصريف المياه بقدر ما يهم هيكل المبنى نفسه.
المصدر: 2004 Baladeh earthquake — Wikipedia
٦ قرارات في أيدينا من اليوم الأول
- اختبار التربة قبل التصميم، خاصة قرب الساحل.
- مخطط منتظم ومتناظر؛ كلما بسط شكل المبنى صار سلوكه في الزلزال أوضح.
- طابق أرضي مفتوح فقط بتصميم واعٍ، مع جدران قص أو تكتيف كافٍ.
- وزن أقل في الأعلى؛ فخزان ماء ثقيل على السطح أو سقف ثقيل يرفع W.
- جدران مربوطة بالهيكل؛ درس سربل ذهاب الذي ذكرناه في هيكل فولاذي أم خرساني.
- مشرف يزور الموقع فعلًا؛ ودوره مشروح في المعماري والمشرف والمنفّذ والمقاول.
الخلاصة
شهدت مازندران زلزال سنگچال بقوة ٧٫١ وزلزال بلده بقوة ٦٫٣. يحسب الكود بـA ووزن المبنى، لكن كثيرًا من الأمان الحقيقي يكمن في قرارات تسبق الحساب: الطابق الأرضي المفتوح، وشكل المخطط، ووزن السطح، والتربة، والمنحدر. وهذه يجب أن يحسمها المعماري والمهندس معًا، من اليوم الأول.
إن كنت تصمم فيلا في بابل أو بابلسر أو سرخرود، تواصل معنا.
