باحثون من جامعة أمير كبير يبتكرون نموذجاً جديداً لتعزيز مقاومة المباني أمام الزلازل

أفادت وکالة آنا الإخباریة، أوضح سجاد طاهري جبلي، الحاصل على درجة الدكتوراه من جامعة أمير كبير، أنّ هذا المشروع البحثي أُنجز بإشراف الأستاذ بهرورز بهنام عضو هيئة التدريس بالجامعة، وحمل عنوان "التحليل الأمثل لتكلفة المباني الفولاذية تحت الأحمال الزلزالية".

وبيّن طاهري أنّ الاستراتيجية السائدة في تصميم الهياكل غالباً ما تركز على تقليل الوزن الأولي للبناء، غير أنّ تكاليف المستقبل المحتملة، مثل الأضرار الناجمة عن الزلازل، تُهمَل عادة، رغم أنّها قد تفوق بكثير كلفة الإنشاء الأولى وتؤدي إلى خسائر بشرية ومادية جسيمة. ومن هنا، يبرز نهج بديل يقوم على تحسين تكلفة دورة الحياة (LCC) بدلاً من التركيز فقط على خفض تكاليف البناء الأولية.

وأشار الباحث إلى أنّ تحسين تكاليف دورة الحياة يوفر مزايا بارزة، أبرزها تعزيز سلامة الأرواح والحفاظ على الموارد المالية على المدى الطويل، موضحاً أنّ التكاليف الثانوية تشمل الخسائر الناجمة عن الأضرار والإصلاحات، فقدان الممتلكات المنزلية، تكاليف الإخلاء، الخسائر الاقتصادية، إضافةً إلى الإصابات البشرية والوفيات. وقد تمّت في هذا البحث عملية تكييف هذه الحسابات مع الوضع الاقتصادي الإيراني.

ولفت إلى أنّ المباني غير المنتظمة تتعرّض عادةً لأضرار زلزالية أكبر بكثير مقارنةً بالمباني المنتظمة، خاصة في الأبراج المرتفعة، ومع ذلك فإنّ الدراسات السابقة لم تتناول بشكل كافٍ المقارنة بين التصميم وفق منهجية LCC للمباني المنتظمة وغير المنتظمة.

وأوضح أنّ هدف المشروع هو إبراز تأثير عدم الانتظام المعماري على تكلفة دورة الحياة، ووضع إطار متكامل يستند إلى تحسين التصميم الزلزالي عبر الجمع بين LCC وBIM.

أما منهجية البحث فقد مرّت بأربع مراحل: مراجعة الأدبيات والدراسات السابقة، اقتراح إطار موحّد للتصميم الأمثل اعتماداً على LCC-BIM، تحديد التفاصيل المالية وتكييفها محلياً، وأخيراً تطبيق الإطار على نماذج مختلفة ومقارنة نتائج المباني المنتظمة وغير المنتظمة.

وبيّن طاهري أنّ نتائج الدراسة تُظهر أنّ التصميم بناءً على متطلبات الأكواد الزلزالية الحالية لا يضمن دائماً أقل تكلفة لدورة الحياة، بينما يمكن للتصميمات المبنية على مقاومة زلازل أكبر أن تحقق وفراً ملحوظاً في LCC، خصوصاً في الأبراج غير المنتظمة. ومع ذلك، فإن هذه النتائج لا تعني وجود قصور في الأكواد الحالية من ناحية السلامة الإنشائية.

وأضاف أنّ هذه النتائج من شأنها أن تشكّل حافزاً للمجتمع الهندسي، بما في ذلك المهندسين والمصممين وشركات التأمين، لإعادة التفكير في كيفية تطبيق الأكواد الزلزالية.

وقد أسفر هذا المشروع عن نشر أربع مقالات في مجلات ISI، إضافةً إلى مقالة علمية محكّمة ومقالة مؤتمرية، حيث تمثل أبرز ابتكاراتها في الجمع لأول مرة بين LCC وBIM في منهجية واحدة، وبيان الفروق بين سلوك المباني المنتظمة وغير المنتظمة في إطار التصميم الاقتصادي المقاوم للزلازل.