استاد و پژوهشگر ايراني دانشگاه تكنولوژي سيدني موفق به ابداع تكنيكي ساده و ارزان براي مقاوم سازي سازه‌هاي خشت و گلي شد كه با بهره‌گيري از آن مي‌توان مقاومت اين قبيل ساختمان‌ها را كه سرپناه 30 تا 40 درصد مردم دنيا است در برابر زلزله تا حد چشمگيري افزايش داد.

به گزارش خبرنگار «پژوهشي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، با اجراي اين طرح مي‌توان با هزينه‌اي اندك اين واحدهاي مسكوني را از خطر نابودي در هنگام زلزله حفظ كرد.

ويژگي بارز طرح ابداعي پرفسور ثمالي توجه وي به جنبه‌هاي مالي و قابل تامين بودن امكانات مورد نياز براي مقاوم سازي اين قبيل سازه‌ها با استفاده از امكانات بومي هر منطقه است كه با توجه به مشكلات اقتصادي ساكنان اين قبيل ساختمان‌ها كه عمدتا در كشورهاي فقير و در حال توسعه زندگي مي‌كنند، اميدهاي زيادي را در اجرايي شدن اين طرح‌ها و كمك به كاهش خسارات زمين لرزه در بخش وسيعي از مناطق زلزله‌خيز جهان ايجاد كرده است.

پرفسور بيژن ثمالي، رييس دپارتمان مهندسي سازه و مركز تحقيقات ساختمان دانشگاه تكنولوژي سيدني در گفت‌وگوي تلفن با خبرنگار پژوهشي ايسنا توضيحاتي درباره طرح‌هاي مقاوم سازي خود و جنبه‌هاي فني و اجرايي اين طرح‌ها ارائه داده است.

دكتر ثمالي كه در سال 1335 در تهران به دنيا آمده، تحصيلات متوسطه خود را در دبيرستان هدف 3 و تحصيلات مقطع كارشناسي را در رشته مهندسي سازه در دانشگاه صنعتي شريف گذرانده است. وي حدود سال 1354 براي ادامه تحصيل به دانشگاه جرج واشنگتن آمريكا رفته و 10 سال بعد پس از كسب مدرك دكتري در رشته ديناميك سازه‌ها به استراليا رفته و از سال 1987(1366) در دانشگاه تكنولوژي سيدني فعاليت دارد.

زمينه اصلي تحقيقات پرفسور ثمالي، كنترل لرزش ساختمان‌ها در برابر توفان‌ها و بادهاي شديد و زمين‌لرزه با استفاده از سيستم‌هاي فعال و غيرفعال سازه‌يي است كه نوآوري‌هاي قابل‌توجهي در اين زمينه‌ها داشته است.

از جمله تحقيقات اخير وي كه مورد توجه بسيار متخصصان و مطبوعات در استراليا و خارج اين كشور قرار گرفته و در مجلات معتبر علمي نظير «نيوساينتيست» نيز به آن پرداخته شده است، طرحي عملي و كم‌هزينه براي مقاوم‌سازي خانه‌هاي خشت و گلي در مناطق زلزله‌خيز است.

پرفسور بيژن ثمالي در گفت‌وگو با خبرنگار سرويس «علمي» خبرگزاري دانشجويان ايران (ايسنا)، در زمينه تكنيك‌هاي ابداعي خود در اين طرح گفت: با توجه به اين كه ساختمان‌هاي خشت و گلي مقاومت كمي داشته و همچنان كه در زلزله ويرانگر بم مشاهده شد با كوچكترين لرزشي فرو مي‌ريزند، در اين طرح تلاش شده است كه با استفاده از چند سيستم ساده، مقاومت اين قبيل ساختمان‌ها در برابر زلزله افزايش يافته و از بروز اين خرابي‌ها جلوگيري شود. اين سيستم هم در ساختمان‌هاي جديد و هم در مقاوم سازي ساختمان‌هاي قديمي به كار مي‌رود.

وي افزود: در اين روش از تركيب چند سيستم ساده مانند چوب و ني (بامبو) كه مقاومت خوبي براي ساختمانها ايجاد مي‌كنند استفاده مي‌شود. بدين منظور ابتدا با استفاده از مته سوراخ‌هايي به فاصله 30 تا 50 سانتيمتر - با توجه به قطر ني كه دو يا سه سانتيمتر است - در ديوارهاي خارجي و داخلي ساختمان ايجاد مي‌كنيم و سپس رشته‌هايي از يك ماده با دوام نظير پلي پروپيلن را از درون آنها عبور داده و روي سوراخ را با گل رس مي‌پوشانيم و بدين ترتيب ديوار را با چوب‌هاي ني از جلو و پشت مهار مي‌كنيم.

اين پژوهشگر ايراني خاطرنشان كرد: در احداث ساختمان‌هاي جديد نيازي به مته نيست و مي‌توان در هنگام ساختن ديوارها رشته‌ها را در آنجا جاسازي كرد اما در ساختمان‌هاي ساخته شده و ساختمان‌هاي گلي سوراخ كردن آنها راحت‌تر است البته براي اين كه صدمه زيادي ايجاد نشود بايد از مته‌هاي نازك استفاده كرده و سپس با دوغاب گل آنها را پر كنيم. البته از طناب و ميله‌هاي فلزي نازك هم مي‌توان استفاده كرد .

دكتر ثمالي تصريح كرد: علاوه بر اين، در بالاي ديوار قبل از رسيدن به سقف، مهارهايي را از با استفاده از تخته‌هاي چوبي (چوب معمولي) كه به وسيله ميخ يا با استفاده از رشته‌هاي سيم به ديوار متصل شده‌اند ايجاد مي‌كنيم.

از آن‌جا كه معمولا اكثر خرابي‌ها در زوايه‌هاي 90 درجه - فرضا محل تلاقي ديوار شرقي با شمالي - بروز مي‌كند، وجود اين چوب‌ها باعث مي‌شود كه چهار ديوار به صورت يك كلاف با هم تماس داشته و ديوارها از هم جدا نشوند.

وي در گفت‌و‌گو با ايسنا خاطرنشان كرد: وقتي جهت زلزله فرضا از شمال به جنوب باشد ديوارهاي شمالي و جنوبي بيشتر در معرض خطر هستند زيرا جهت زلزله عمود بر آن ديوارها است. در اين حالت ديوارهاي غربي و شرقي كه جهتشان به موازات زلزله است كمتر در معرض خطر هستند بنابراين در صورتي كه جهت زلزله از شمال به جنوب باشد معمولا ديوارهاي شمالي جنوبي زودتر از همه خراب مي‌شود و در آن زاويه‌ها ديوار شمالي از ديوار شرقي و غربي جدا مي‌شود بنابراين با گذاشتن چوب در بالا ديوارهاي شمالي جنوبي نمي‌توانند از ديوارهاي شرقي و غربي جدا شوند در نتيجه خطر خراب شدن ساختمان و اتاق كمتر است.

وي در خصوص سيستم‌هاي ديگر گفت: سيستم سوم مقاوم‌سازي كه عمدتا در ساختمان‌هاي جديد و در حال ساخت قابل استفاده است، شامل به كارگيري تورهاي فلزي - مشابه آنچه كه براي قفس مرغ‌ها استفاده مي‌شود - مي‌باشد كه طي آن تورها به قطعاتي بريده شده و سپس هر چند رديف آجرهاي خشتي كه چيده مي‌شود تورها را در بين رديف آجرها قرار داده و دور اتاق مي‌چرخانيم كه اين عامل مقاومت بيشتري به آجرها مي‌دهد.

در مجموع استفاده از اين دو يا سه سيستم به طور همزمان باعث مقاومت بيشتر ساختمان مي‌شود.

پرفسور ثمالي در ادامه در پاسخ به اين سوال خبرنگار ايسنا كه آيا سيستم‌هاي ابتكاري ارائه شده در عمل نيز آزمايش شده و در اين صورت تا چه حد مقاومت داشته است، اظهار داشت: در اين تحقيق 12 ديوار مختلف در سه جهت (يك ديوار بلند شمالي و دو نيمه ديوار شرقي و غربي) كه به صورت U به هم وصل هستند را در دانشگاه آزمايش كرديم. در اين آزمايش زلزله 2001 ال‌سالوادور (آمريكاي مركزي) كه ده‌ها هزار واحد مسكوني را تخريب كرد و دو زلزله نسبتا بزرگ ديگر در آمريكا كه بزرگترين آن حدود 7 مقياس ريشتر بود در اين ديوارها به كار برديم.

در اين تحقيق شدت زلزله را 10 درصد، 10 درصد و سپس 15 درصد، 15 درصد اضافه كرديم تا بينيم اين ديوارها در چه مرحله‌اي خراب مي شوند. ديوارهاي شاهد كه تقويت نشده بودند، در شدت 75 درصد كاملا خراب شد ولي سيستم‌هاي تقويت شده (تور مرغي، چوب‌هاي ني، چوب كلاف بالا) كه به ترتيب مورد آزمايش قرار گرفت تا شدت 75 درصد زلزله معيار حتي ترك هم نخورد. البته در 100 درصد شدت اوليه، ترك‌هاي خيلي ريز مويي ديده شد و در شدت 125 درصد ترك‌هاي نسبتا بزرگي در اين ديوارها ايجاد شد اما خراب نشدند و به اين ترتيب به وسيله اين سيستم توانستيم ساختمان‌ها را تقريبا تا دو برابر زلزله‌هايي كه باعث خرابي آن‌ها مي‌شود تقويت كنيم.

رييس مركز تحقيقات ساختمان و رييس دپارتمان مهندسي سازه دانشگاه تكنولوژي سيدني در گفت‌و‌گو با ايسنا با اشاره به اين كه در اين طرح از وسايلي نظير چوب و ني استفاده شده كه در اغلب كشورهاي فقير به وفور در دسترس بوده و با حداقل هزينه‌ها قابل استفاده است، افزود: اغلب تحقيقاتي كه در زمينه مقاوم‌سازي ساختمان‌ها در دنيا صورت مي‌گيرد بر روي سيستم‌هاي پيچيده و بزرگ است كه پرستيژ بالايي دارد و متاسفانه چون اين سيستم‌ها ساده است بسياري از افراد تصور مي‌كنند تحقيقات آن بي‌فايده است و اهميتي ندارد در حالي كه 30 تا 40 درصد مردم دنيا در اين نوع خانه‌ها زندگي مي‌كنند.

وي افزود: بسياري از ساكنان كشورهايي مثل ايران، تركيه، پاكستان، هند، آمريكاي مركزي و جنوبي كه در كنار خط زلزله قرار دارند در اين قبيل ساختمان‌ها زندگي مي‌كنند و مي‌توانند از اين سيستم‌ها استفاده ‌كنند.

دكتر ثمالي در پاسخ به سوالي درباره عرضه عملي اين طرح به كشورهاي زلزله‌خيز اظهار داشت: سازمان ملل معمولا از طريق NGOها از توسعه اين قبيل طرح‌ها حمايت مي‌كند. ما به دنبال آن هستيم كه از دولت استراليا و شركت‌هايي كه در جهان سوم فعاليت عمراني دارند در زمينه پياده‌سازي و توسعه اين قبيل طرح‌ها كمك بگيريم.

وي در پايان با تاكيد بر ضرورت و مزاياي فراوان استفاده از اين طرح ارزان قيمت، علمي و كارآمد‌ در ايران كه ساكنان مناطق زيادي از آن در سازه‌هاي غيرمقاوم خشت و گلي به شدت در معرض خطرات زلزله قرار دارند، درباره ارتباط خود با مراكز تحقيقاتي و عمراني ايران در اين زمينه گفت: ارتباط من با ايران صرفا از طريق گروهي از اساتيد ايراني مقيم كاليفرنيا است كه به وسيله مقالات علمي و كنفرانس‌ها ارتباطاتي داريم و البته اخيرا از طريق يكي از اقوام كه به ايران آمده‌ است اطلاعاتي را به برخي مراكز و سازمان‌هاي مرتبط داخلي ارائه دادم و اگر امكان همكاري در اين زمينه در ايران فراهم شود با كمال ميل استقبال مي‌كنم.