لزوم استفاده روزافزون از ساختمانها و تأسیسات گوناگون از یک سو و احتمال وقوع بلایای طبیعی از قبیل طوفان، سیل و زمینلرزه از سوی دیگی بشر را ناگزیر می نماید که علاوه بر کسب آگاهی های لازم در این زمینه‌ها و آموزشهای همگانی جهت مقابله با چنین رخدادهایی، با اصلاح و ارتقاء سیستمها، ساختمانها و تأسیسات از میزان خسارتهای وارده بکاهد.
به هرحال اگرچه پیشگیی از وقوع این بلایا حداقل تا به امروز ناممکن بوده است لیکن می توان با تصویب و اعمال مقررات و الزاماتی از طریق آیین نامه‌ها و سیستم های نظارتی به نتایج مطلوبتری رسید. بر همین اساس طرح سازه‌های مقاوم در برابر زلزله در دستور کار طراحان قرار دارد. ب این حال بدلیل ارتقاء دانش مهندسی زلزله و آشکار شدن نقاط ضعف آیین نامه‌ها و طراحی های قبلی و وجود تعداد زیاد ساختمانها و تأسیستات قدیمی تر که فاقد مبنای آیین نامه ای مقبولی می باشند ما را ناگزیر از جستجوی راههایی برای اصلاح و تقویت اینسازه‌ها می نماید بویژه آنکه در برخی موارد هزینه‌های تخریب و جایگزین سازی فشار اقتصادی بالایی را بر جامعه وارد می کند و یا بدلیل اهمیت تاریخی- فرهنگی و ارزشهای معماری برخی بنا ها چنین کاری مقبول نمی باشد.
کشور ایران در روی نوار زلزله آلپاید قرار دارد که در امتداد شرق- غرب از کوههای هیمالی تا دریای مدیترانه ادامه دارد. دو مدل مختلف برای تکتونیک صفحه ای ایران توسط مک کنزی و نوروزی، پیشنهاد شده است. براساس مدل تکتونیک صفحه ای؛ صفحات عربستان و ایران با سرعت های مختلف در جهت شمال شرق حرکت می کنند. مشخص ترین خصوصیات تکتونیکی منطقه از زیر رانده شدن صفحه ایران به وسیله صفحه عربستان می باشد.
براین اساس صفحه ایران به قطعات کوچکتر تقسیم شده است که حرکات متفاوتی را نسبت به هم نشان می دهند. در منطقه آذربایجان براثر حرکت های زمین ساخت جوان علاوه بر تعداد زیادی گسل های فرعی، تعدادی گسل عمده و قابل توجه از جمله گسل های شمال تبریز، سلماس، دریک، سراسکند، بزقوش، پیرانشهر، ماسوله، شرق اردبیل، هروآباد، آستارا، سلطانیه و دشت مغان بوجود آمده است که نقش بسیار مهمی را از نظر وضعیت لرزه زمین ساختی (Seismotechtonic) و لرزه خیزی (Seismocity) منطقه دارا می باشند.
جمعبندی اطلاعات حاصل از بررسی سوابق زمین‌لرزه‌های تاریخی و سده اخیر منطقه آذربایجان تصویر گویایی بدست می دهد که نشان می دهد در طی ۱۲ قرن از حوالی اردبیل تا تبریز زلزله‌های بزرگی رخ داده و زمین ساخت فعال تا عهد حاضر نیز ادامه یافته است.
بطور کلی بیشترین تمرکز در جهت شمال غربی- جنوب شرقی از خوی تا سراب در ارتباط با گسل شمال تبریز و نیز در راستای شمالی- جنوبی در شمال تبریز، بطرف مرز ایران و جمهوری آذربایجان و تا چند کیلومتری قفقاز قابل ملاحظه می باشد و در نواحی دیگر این تمرکز کمتر و کهلرزه‌ها بصورت پراکنده می باشند.
فراوانی تعداد زمین‌لرزه‌ها در واحد زمان از مشخصه‌های این منطقه بوده و در طی قرن بیستم و قرون گذشته بارها زمین‌لرزه‌های بسیار مخرب موجب تلفات و ویرانی های گسترده ای گردیده است. اگرچه در قرن حاضر زلزله‌های بزرگ و معروف سلماس(۱۹۳۰ میلادی) با بزرگی۷/۲ و وان(۱۹۶۷ میلادی) با بزرگی ۷/۳ و اخیراً اردبیل(۱۹۹۷ میلادی) با بزرگی ۶/۱ درجه ریشتر به وقوع پیوسته است و نواحی مرکزی و جنوبی از آرامش و سکون نسبی برخوردار بوده است ولی با توجه به سوابق زمین‌لرزه‌های قرون گذشته و ارتباط آنها با گسل های جوان و فعال بخصوص در حوالی تبریز می توان فعالیت مجدد نسبتاً شدیدی را در آینده در این نواحی انتظار داشت.
بارزترین پدیده زمین ساختی منطقه آذربایجان گسل جوان شمال تبریز می باشد. این گسل از نوع قائم با مولفه راست گرد بوده و با راستای عمومی ۱۱۵ درجه از کوههای میشو در نزدیکی مرند شروع و پس از عبور از تبریز و بستان آباد تا نزدیکی میانه ادامه می یابد و طول برداشت شده آن بیش از ۱۵۰ کیلومتر است واز نظر زمین ساخت منطقه ای این گسل دنباله سیستم گسل آناتولی که سرتاسر شمال ترکیه را می پیماید تلقی می شود که به موازات جاده اصلی تبریز- بستان آباد امتداد یکی از مهمترین عوامل زمین ساختی نامطلوب در منطقه آذربایجان می باشد.
تبریز براثر وقوع زمین‌لرزه‌های مخرب ناشی از این گسل در گذشته بارها دچار خسارت شدید و گسترده گردیده و گاه ضمن کشته شدن هزاران تن، به کلی ویران شده است. گسل شمال تبریز در قرن حاضر فعالیت مشخصی از خود نشان نداده است ولی با توجه به وقوع زمین‌لرزه‌های تاریخی بزرگ درشهر تبریز خصوصاً زلزله سال ۱۷۲۱ میلادی با بزرگی ۷/۶ درجه ریشتر معادل شدت نسبی x درجه مرکالی و تمرکز کانون کهلرزه‌ها برروی آن، حاکی از فعال بودن این گسل می باشد، ونیز با در نظرگرفتن طول، سابقه لرزه خیزی و پتانسیل گسل شمال تبریز امکان تجدید حرکت در آن وجود دارد. و لذا هرچند در قرن حاضر این شهر دچار زمین‌لرزه‌های مخرب نگردیده، اما وقوع آنها را در آینده نباید دور از انتظار دانست و با توجه به اطلاعات آماری موجود، دوره بازگشت زلزله‌های شدید و مخرب می تواند تا ۲۶۰ سال نیز برسد.
ب این حساب، رعایت ضوابط ساخت ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله و توجه به حریم و ضوابط ساخت و سازه در حول وحوش این گسل امری ضروری می نماید که این نکات عمدتاً در چهارچوب آیین نامه‌های طراحی گنجانده می شوند و در حالت کلی لازم است که ساختمانها ضوابط آیین نامه‌ها را ارضا نمایند.
بدلایل مختلفی ممکن است برخی ساختمانها فاقد شرایط لازم برای مقاومت در برابر زلزله بوده و نیاز به مقاوم سازی داشته باشند، فی المثل:
- عدم رعایت کامل ضوابط آیین نامه ای به هنگام طرح یا احداث
- دخل و تصرف های صورت گرفته در ساختمان
- ارتقاء آیین نامه‌های طراحی
- افزایش اطلاعات بر اثر عملکرد ضعیف برخی از انواع ساختمانها و نیاز به رعایت برخی نکات جدید
- افزایش تراز نیروی مبنای طراحی
- کاهش مقاومت ساختمان در اثر عوامل تابع زمان
- ضرورت حفظ و صیانت از بناهایی که به لحاظ تاریخی یا هنری با ارزش می باشند
بدیهی است که در این میان مقاوم سازی بیمارستان ها بعنوان یکی از مهمترین مراکزی که باید بلافاصله پس از وقع زلزله پاسخگوی نیازهای حیاتی باشند در اولویت می باشد. همچنین وجود دستگاههای پزشکی و لوازم حساس آزمایشگاهی لازم می نماید که حتی آسیب های غیر سازه ای نیز مورد توجه قرارگیرند.
براین اساس مسئله مقاوم سازی بیمارستان های شهر تبریز به عنوان یکی از لرزه خیزترین شهرهای بزرگ ایران مورد عنایت سازمان مسکن و شهرسازی واستانداری استان آذربایجان شرقی قرارگرفته است که در نوع خود حرکتی بی سابقه بوده محسوب شده و جای تقدیر دارد. انجام این پروژه برعهده موسسه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله گذارده شد که تحت هدایت جناب آقای دکتر فریبرز ناطقی الهی درجریان می باشد.
در توافق اولیه فی مابین مطالعات آسیب‌پذیری ۱۳ بیمارستان در برنامه قرارداشت لیکن بعد این تعداد به ۴ عدد تقلیل یافت و مقررگردید که صرفاً مطالعات یک بیمارستان( یعنی بیمارستان امام خمینی ) تکمیل و نقشه‌های مقاوم سازی آن تهیه گردد. با توجه به اینکه قبلاً مقاوم سازی بیمارستان سینا به عنوان موضوع پایان‌نامه انتخاب و تصویب گردیده بود و از سوی دیگر به دلیل حسسایت تداوم کاربری ساختمان به عنوان تنها مرکز سوختگی منطقه شمال غرب کشور ولزوم استریل ماندن بخش ها و بدلایل مشابه، پس از تغییر قرارداد از سونداژ اجتناب گردید.
ضمناً در پروژه مقاوم سازی بیمارستانهای تبریز و بویژه بیمارستان سینا معضل قفدان اطلاعات و نقشه‌ها و مدارک مربوط به ساختمانها بخوبی مشهود بود. با توجه به اینکه این مدارک در تعیین میزان آسیب‌پذیری ساختمانها می توانند بسیار مفید باشند و اغلب ساختمانهای مهم فاقد بایگانی ویژه چنین مدارکی می باشند، جا دارد که حفاظت از اسناد ونقشه‌ها و گزارش های ساختمانها به طور اصولی عملی گردد و در مورد ساختمانهای حساس ومهم بعنوان یک گام مفید و موثر در روند ارزیابی و تعیین میزان آسیب‌پذیری تدابیری جهت تهیه این مدارک و حفظ و نگهداری آنها در دستور کار قرارگیرد.
علی ایحال، برای تعیین مشخصات و جزئیات سازه ای بیمارستان سینا، عمدتاً از اطلاعات بسیار اندک موجود در دفتر فنی بیمارستان و برداشتهای محلی و قضاوت های مهندسی استفاده گردیده است. براین اساس ممکن است در مواردی جزئیات مربوط به مشخصات سازه ای با مشخصات واقعی همخوانی نداشته باشد که در این صورت برای برنامه ریزی های عملی موضوع باید مجدداً تحت بررسی های لازم قراربگیرد. البته در این مجموعه بیشتر مطالعه رفتار کلی سیستم و اخذ نتایج کلی و پارمتریک مد نظر قرارگرفته است. همچنین ملاحظات جزئی تر باید به هنگام اجرای برنامه مقاوم سازی و در متن یک برنامه مقاوم سازی انعطاف پذیر مورد بررسی و کنترف قرارگرفته و راهکارهای متناسب پیشنهاد و عملی گردند. گفتنی است که عمده مطالب مربوط به مطالعه مورد در فصول پنجم به بعد گنجانده شده است.
در پایان برخود فرض می دانم که از راهنمایی ها و مساعدت های استاد گرانقدر جناب آقای دکتر فریبرز ناطقی الهی کمال تشکر را بنمایم. همچنین یاوری های دوست گرامیم جناب آقای مهندس حسین یاسایی موجب امتنان می باشد
مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمانهای فولادی «مطالعه موردی بیمارستان سینای شهر تبریز»/جعفری سیسی بهنام
/توسط Arash Eslamiلزوم استفاده روزافزون از ساختمانها و تأسیسات گوناگون از یک سو و احتمال وقوع بلایای طبیعی از قبیل طوفان، سیل و زمینلرزه از سوی دیگی بشر را ناگزیر می نماید که علاوه بر کسب آگاهی های لازم در این زمینه‌ها و آموزشهای همگانی جهت مقابله با چنین رخدادهایی، با اصلاح و ارتقاء سیستمها، ساختمانها و تأسیسات از میزان خسارتهای وارده بکاهد.
به هرحال اگرچه پیشگیی از وقوع این بلایا حداقل تا به امروز ناممکن بوده است لیکن می توان با تصویب و اعمال مقررات و الزاماتی از طریق آیین نامه‌ها و سیستم های نظارتی به نتایج مطلوبتری رسید. بر همین اساس طرح سازه‌های مقاوم در برابر زلزله در دستور کار طراحان قرار دارد. ب این حال بدلیل ارتقاء دانش مهندسی زلزله و آشکار شدن نقاط ضعف آیین نامه‌ها و طراحی های قبلی و وجود تعداد زیاد ساختمانها و تأسیستات قدیمی تر که فاقد مبنای آیین نامه ای مقبولی می باشند ما را ناگزیر از جستجوی راههایی برای اصلاح و تقویت اینسازه‌ها می نماید بویژه آنکه در برخی موارد هزینه‌های تخریب و جایگزین سازی فشار اقتصادی بالایی را بر جامعه وارد می کند و یا بدلیل اهمیت تاریخی- فرهنگی و ارزشهای معماری برخی بنا ها چنین کاری مقبول نمی باشد.
کشور ایران در روی نوار زلزله آلپاید قرار دارد که در امتداد شرق- غرب از کوههای هیمالی تا دریای مدیترانه ادامه دارد. دو مدل مختلف برای تکتونیک صفحه ای ایران توسط مک کنزی و نوروزی، پیشنهاد شده است. براساس مدل تکتونیک صفحه ای؛ صفحات عربستان و ایران با سرعت های مختلف در جهت شمال شرق حرکت می کنند. مشخص ترین خصوصیات تکتونیکی منطقه از زیر رانده شدن صفحه ایران به وسیله صفحه عربستان می باشد.
براین اساس صفحه ایران به قطعات کوچکتر تقسیم شده است که حرکات متفاوتی را نسبت به هم نشان می دهند. در منطقه آذربایجان براثر حرکت های زمین ساخت جوان علاوه بر تعداد زیادی گسل های فرعی، تعدادی گسل عمده و قابل توجه از جمله گسل های شمال تبریز، سلماس، دریک، سراسکند، بزقوش، پیرانشهر، ماسوله، شرق اردبیل، هروآباد، آستارا، سلطانیه و دشت مغان بوجود آمده است که نقش بسیار مهمی را از نظر وضعیت لرزه زمین ساختی (Seismotechtonic) و لرزه خیزی (Seismocity) منطقه دارا می باشند.
جمعبندی اطلاعات حاصل از بررسی سوابق زمین‌لرزه‌های تاریخی و سده اخیر منطقه آذربایجان تصویر گویایی بدست می دهد که نشان می دهد در طی ۱۲ قرن از حوالی اردبیل تا تبریز زلزله‌های بزرگی رخ داده و زمین ساخت فعال تا عهد حاضر نیز ادامه یافته است.
بطور کلی بیشترین تمرکز در جهت شمال غربی- جنوب شرقی از خوی تا سراب در ارتباط با گسل شمال تبریز و نیز در راستای شمالی- جنوبی در شمال تبریز، بطرف مرز ایران و جمهوری آذربایجان و تا چند کیلومتری قفقاز قابل ملاحظه می باشد و در نواحی دیگر این تمرکز کمتر و کهلرزه‌ها بصورت پراکنده می باشند.
فراوانی تعداد زمین‌لرزه‌ها در واحد زمان از مشخصه‌های این منطقه بوده و در طی قرن بیستم و قرون گذشته بارها زمین‌لرزه‌های بسیار مخرب موجب تلفات و ویرانی های گسترده ای گردیده است. اگرچه در قرن حاضر زلزله‌های بزرگ و معروف سلماس(۱۹۳۰ میلادی) با بزرگی۷/۲ و وان(۱۹۶۷ میلادی) با بزرگی ۷/۳ و اخیراً اردبیل(۱۹۹۷ میلادی) با بزرگی ۶/۱ درجه ریشتر به وقوع پیوسته است و نواحی مرکزی و جنوبی از آرامش و سکون نسبی برخوردار بوده است ولی با توجه به سوابق زمین‌لرزه‌های قرون گذشته و ارتباط آنها با گسل های جوان و فعال بخصوص در حوالی تبریز می توان فعالیت مجدد نسبتاً شدیدی را در آینده در این نواحی انتظار داشت.
بارزترین پدیده زمین ساختی منطقه آذربایجان گسل جوان شمال تبریز می باشد. این گسل از نوع قائم با مولفه راست گرد بوده و با راستای عمومی ۱۱۵ درجه از کوههای میشو در نزدیکی مرند شروع و پس از عبور از تبریز و بستان آباد تا نزدیکی میانه ادامه می یابد و طول برداشت شده آن بیش از ۱۵۰ کیلومتر است واز نظر زمین ساخت منطقه ای این گسل دنباله سیستم گسل آناتولی که سرتاسر شمال ترکیه را می پیماید تلقی می شود که به موازات جاده اصلی تبریز- بستان آباد امتداد یکی از مهمترین عوامل زمین ساختی نامطلوب در منطقه آذربایجان می باشد.
تبریز براثر وقوع زمین‌لرزه‌های مخرب ناشی از این گسل در گذشته بارها دچار خسارت شدید و گسترده گردیده و گاه ضمن کشته شدن هزاران تن، به کلی ویران شده است. گسل شمال تبریز در قرن حاضر فعالیت مشخصی از خود نشان نداده است ولی با توجه به وقوع زمین‌لرزه‌های تاریخی بزرگ درشهر تبریز خصوصاً زلزله سال ۱۷۲۱ میلادی با بزرگی ۷/۶ درجه ریشتر معادل شدت نسبی x درجه مرکالی و تمرکز کانون کهلرزه‌ها برروی آن، حاکی از فعال بودن این گسل می باشد، ونیز با در نظرگرفتن طول، سابقه لرزه خیزی و پتانسیل گسل شمال تبریز امکان تجدید حرکت در آن وجود دارد. و لذا هرچند در قرن حاضر این شهر دچار زمین‌لرزه‌های مخرب نگردیده، اما وقوع آنها را در آینده نباید دور از انتظار دانست و با توجه به اطلاعات آماری موجود، دوره بازگشت زلزله‌های شدید و مخرب می تواند تا ۲۶۰ سال نیز برسد.
ب این حساب، رعایت ضوابط ساخت ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله و توجه به حریم و ضوابط ساخت و سازه در حول وحوش این گسل امری ضروری می نماید که این نکات عمدتاً در چهارچوب آیین نامه‌های طراحی گنجانده می شوند و در حالت کلی لازم است که ساختمانها ضوابط آیین نامه‌ها را ارضا نمایند.
بدلایل مختلفی ممکن است برخی ساختمانها فاقد شرایط لازم برای مقاومت در برابر زلزله بوده و نیاز به مقاوم سازی داشته باشند، فی المثل:
بدیهی است که در این میان مقاوم سازی بیمارستان ها بعنوان یکی از مهمترین مراکزی که باید بلافاصله پس از وقع زلزله پاسخگوی نیازهای حیاتی باشند در اولویت می باشد. همچنین وجود دستگاههای پزشکی و لوازم حساس آزمایشگاهی لازم می نماید که حتی آسیب های غیر سازه ای نیز مورد توجه قرارگیرند.
براین اساس مسئله مقاوم سازی بیمارستان های شهر تبریز به عنوان یکی از لرزه خیزترین شهرهای بزرگ ایران مورد عنایت سازمان مسکن و شهرسازی واستانداری استان آذربایجان شرقی قرارگرفته است که در نوع خود حرکتی بی سابقه بوده محسوب شده و جای تقدیر دارد. انجام این پروژه برعهده موسسه بین‌المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله گذارده شد که تحت هدایت جناب آقای دکتر فریبرز ناطقی الهی درجریان می باشد.
در توافق اولیه فی مابین مطالعات آسیب‌پذیری ۱۳ بیمارستان در برنامه قرارداشت لیکن بعد این تعداد به ۴ عدد تقلیل یافت و مقررگردید که صرفاً مطالعات یک بیمارستان( یعنی بیمارستان امام خمینی ) تکمیل و نقشه‌های مقاوم سازی آن تهیه گردد. با توجه به اینکه قبلاً مقاوم سازی بیمارستان سینا به عنوان موضوع پایان‌نامه انتخاب و تصویب گردیده بود و از سوی دیگر به دلیل حسسایت تداوم کاربری ساختمان به عنوان تنها مرکز سوختگی منطقه شمال غرب کشور ولزوم استریل ماندن بخش ها و بدلایل مشابه، پس از تغییر قرارداد از سونداژ اجتناب گردید.
ضمناً در پروژه مقاوم سازی بیمارستانهای تبریز و بویژه بیمارستان سینا معضل قفدان اطلاعات و نقشه‌ها و مدارک مربوط به ساختمانها بخوبی مشهود بود. با توجه به اینکه این مدارک در تعیین میزان آسیب‌پذیری ساختمانها می توانند بسیار مفید باشند و اغلب ساختمانهای مهم فاقد بایگانی ویژه چنین مدارکی می باشند، جا دارد که حفاظت از اسناد ونقشه‌ها و گزارش های ساختمانها به طور اصولی عملی گردد و در مورد ساختمانهای حساس ومهم بعنوان یک گام مفید و موثر در روند ارزیابی و تعیین میزان آسیب‌پذیری تدابیری جهت تهیه این مدارک و حفظ و نگهداری آنها در دستور کار قرارگیرد.
علی ایحال، برای تعیین مشخصات و جزئیات سازه ای بیمارستان سینا، عمدتاً از اطلاعات بسیار اندک موجود در دفتر فنی بیمارستان و برداشتهای محلی و قضاوت های مهندسی استفاده گردیده است. براین اساس ممکن است در مواردی جزئیات مربوط به مشخصات سازه ای با مشخصات واقعی همخوانی نداشته باشد که در این صورت برای برنامه ریزی های عملی موضوع باید مجدداً تحت بررسی های لازم قراربگیرد. البته در این مجموعه بیشتر مطالعه رفتار کلی سیستم و اخذ نتایج کلی و پارمتریک مد نظر قرارگرفته است. همچنین ملاحظات جزئی تر باید به هنگام اجرای برنامه مقاوم سازی و در متن یک برنامه مقاوم سازی انعطاف پذیر مورد بررسی و کنترف قرارگرفته و راهکارهای متناسب پیشنهاد و عملی گردند. گفتنی است که عمده مطالب مربوط به مطالعه مورد در فصول پنجم به بعد گنجانده شده است.
در پایان برخود فرض می دانم که از راهنمایی ها و مساعدت های استاد گرانقدر جناب آقای دکتر فریبرز ناطقی الهی کمال تشکر را بنمایم. همچنین یاوری های دوست گرامیم جناب آقای مهندس حسین یاسایی موجب امتنان می باشد