راز همزیستی دیرینه ژاپن با زلزلهها چیست
ژاپن یکی از زلزلهخیزترین کشورهای جهان است، زیرا در کمربند آتش اقیانوس آرام قرار دارد؛ جایی که چند صفحه تکتونیکی بزرگ به یکدیگر برخورد میکنند و انرژی زیادی در پوسته زمین انباشته میشود. حدود ۶۸ درصد مساحت این کشور کوهستانی است و فعالیتهای زمینساختی و آتشفشانی در آن بسیار بالاست. همین شرایط طبیعی باعث شده است که زلزله، بخشی از واقعیت همیشگی زندگی در ژاپن باشد و این کشور ناچار شود به جای نادیده گرفتن خطر، برای مدیریت آن برنامهریزی دقیق و بلندمدت انجام دهد.
تجربه زلزلههای ویرانگر تاریخی، به ویژه زلزله بزرگ «کانتو» در سال ۱۹۲۳ با بیش از صد هزار کشته و همچنین فاجعه «توهوکو» در سال ۲۰۱۱، نقطههای عطفی در سیاستگذاری ژاپن بودهاند. این حوادث نشان داده است که بازسازی ساده کافی نیست و باید قوانین ساختمانی، فناوریهای مهندسی و سیستمهای هشدار به طور مداوم بهروزرسانی شوند. از آن زمان، استانداردهای ساختمانی ژاپن سختگیرانهتر شده است.
تجربه زلزلههای ویرانگر تاریخی، به ویژه زلزله بزرگ «کانتو» در سال ۱۹۲۳ با بیش از صد هزار کشته و همچنین فاجعه «توهوکو» در سال ۲۰۱۱، نقطههای عطفی در سیاستگذاری ژاپن بودهاند. این حوادث نشان داده است که بازسازی ساده کافی نیست و باید قوانین ساختمانی، فناوریهای مهندسی و سیستمهای هشدار به طور مداوم بهروزرسانی شوند.
مهندسی سازههای مقاوم در برابر زلزله
در همین چارچوب، سه رویکرد اصلی مهندسی در ژاپن توسعه یافته است؛ «تایشین»، «سیشین» و «منشین». تایشین (Taishin) پایهایترین و الزامیترین استاندارد است که بر تقویت مستقیم سازه تمرکز دارد. در این روش، ستونها، تیرها و دیوارها با بتن مسلح و فولاد مقاومسازی میشوند تا ساختمان در برابر نیروهای جانبی زلزله ایستادگی کند و فرو نریزد. هدف اصلی در تایشین جلوگیری از ریزش سازه و حفظ جان ساکنان است، هرچند ممکن است در زلزلههای بسیار شدید ساختمان دچار ترک و خسارت ساختاری شود.
در سطحی پیشرفتهتر، سیشین (Seishin) یا سیستم کنترل ارتعاش به کار میرود. در این روش از میراگرها (Dampers) استفاده میشود که مانند کمکفنر خودرو عمل میکنند و انرژی لرزهای را جذب و مستهلک میسازند. در برخی ساختمانهای بلند، وزنههای بسیار سنگین در طبقات بالا نصب میشود که مانند پاندول حرکت میکنند و هنگام زلزله، با ایجاد حرکتی مخالف، نوسانات ساختمان را خنثی میکنند. این فناوری باعث میشود شدت تکانهای احساسشده در طبقات بالا کاهش یابد و آسیب سازهای کمتر شود.
پیشرفتهترین روش، منشین (Menshin) یا جداسازی لرزهای است. در این فناوری، ساختمان مستقیماً روی زمین ساخته نمیشود، بلکه بر روی لایههایی از لاستیک و فولاد قرار میگیرد که مانند ضربهگیر عمل میکنند. این لایهها ساختمان را از حرکت شدید زمین جدا میکنند و میتوانند تا حدود ۷۰ تا ۸۰ درصد انرژی لرزهای را کاهش دهند. نتیجه آن است که نهتنها سازه پایدار میماند، بلکه وسایل داخل ساختمان نیز کمتر دچار واژگونی یا خسارت میشوند.
ایدههای سنتی برای سازههای مدرن
برج «توکیو اسکایتری» با ۶۳۴ متر ارتفاع، بلندترین سازه ژاپن است. مهندسان این برج برای اینکه بتوانند در برابر زلزلههای شدید مقاومت کنند، از یک ایده هزارساله الهام گرفتهاند؛ همان روشی که در معابد قدیمی ژاپن استفاده میشد. در آن معابد، یک ستون بزرگ و مستقل در مرکز ساختمان وجود داشت که باعث میشد ساختمان با وجود قدیمی بودن، قرنها در برابر زلزلهها سالم بماند و فرو نریزد.
در داخل این برج مدرن هم دقیقاً همین اتفاق میافتد؛ یک ستون بتنی بسیار محکم در وسط برج قرار دارد که به اسکلت فولادی بیرونی ساختمان چسبیده نیست، بلکه از طریق میراگرهای بزرگ و روغنی به آن وصل شده است. وقتی زلزله میآید، ستون وسط و بدنه بیرونی برج هرکدام به شکل متفاوتی تکان میخورند. این فنرهای روغنی اجازه نمیدهند تمام لرزشها به کل برج منتقل شود و در واقع، انرژی ضربههای زلزله را در خودشان خنثی میکنند. علاوه بر این، کل برج روی لایههای ضخیم لاستیکی (به قطر حدود یک و نیم متر) ساخته شده است. این لایههای لاستیکی مثل یک ضربهگیر بزرگ عمل میکنند و به برج اجازه میدهند که هنگام زلزله کمی نرمش از خود نشان دهد و تکان بخورد تا آسیب نبیند.
سیستم هشدار زلزله
در کنار این فناوریهای سازهای، سیستم هشدار سریع زلزله ژاپن نقش مکمل و حیاتی دارد. این سیستم بر اساس تفاوت سرعت امواج زلزله کار میکند. موج اولیه یا P سریعتر، اما کمقدرت است، در حالی که موج ثانویه یا S کندتر، اما مخربتر است. شبکهای متشکل از بیش از هزار لرزهسنج، موج P را شناسایی میکند و رایانههای آژانس هواشناسی ژاپن در چند ثانیه محل و شدت احتمالی زلزله را برآورد میکنند. اگر شدت لرزش خطرناک پیشبینی شود، هشدار از طریق سامانه ملی «J-Alert» به صورت ماهوارهای به سراسر کشور ارسال و از طریق تلویزیون، رادیو، بلندگوهای شهری و تلفنهای همراه به مردم اطلاع داده میشود. این چند ثانیه تا حدود یک دقیقه زمان اضافی میتواند امکان پناه گرفتن افراد، توقف خودکار قطارهای سریعالسیر، ایستادن آسانسورها در نزدیکترین طبقه، قطع گاز و توقف خطوط صنعتی را فراهم کند و از بسیاری از تلفات ثانویه جلوگیری نماید.
فرهنگ آمادگی و مانورهای زلزله
علاوه بر فناوری و هشدار، فرهنگ آمادگی نیز در ژاپن بسیار جدی گرفته میشود. مدارس، ادارات و سازمانها بهطور منظم مانورهای زلزله برگزار میکنند تا مردم بدانند در لحظه خطر چگونه واکنش نشان دهند. کارشناسان معتقدند موفقیت ژاپن در کاهش تلفات زلزله نتیجه ترکیب تجربه تاریخی، قوانین سختگیرانه، فناوریهای پیشرفته مهندسی، سیستم هشدار سریع و آموزش مداوم شهروندان است.
انتهای پیام/