بناهای تاریخی و سایه هولناک زلزله

تحلیلی در باب آسیب شناسی بناهای تاریخی در مقابل بلایای طبیعی

از میان حوادث طبیعی، زلزله معمولاً بیشترین صدمه را بر بناهای تاریخی وارد می‌سازد. این امر صرفاً به دلیل شدت امواج ناشی از زلزله نیست بلکه اصولا در طراحی و ساخت بناهای تاریخی، مقابله با نیروهای افقی مورد توجه قرار نگرفته است.

همچنین این ابنیه عمدتاً از مصالح بنایی (آجری، سنگی و خشتی) ساخته شده‌اند و این مصالح از مقاومت کششی اندکی برخوردار هستند. با توجه به نحوه اثرگذاری زلزله بر بناها، امروزه راه‌حل‌ها و تدابیر متعددی در مورد مقاوم‌سازی بناهای جدید حتی در جزئی‌ترین مقیاس با کمک فناورهای نوین پیشنهاد و اجرا گردیده است. هرچند که اصول مقاوم‌سازی در مورد بناهای جدید و تاریخی یکسان هستند اما باید توجه کرد که اولا روش‌های پیشنهادی عموماً طی مراحل ساخت بنا قابل اجرا هستند، ثانیا به دلیل ضرورت حفظ ارزش‌ها و اصالت‌های بناهای تاریخی امکان مداخله گسترده در آنها وجود ندارد. همچنین پیچیدگی و ضرورت دقت عمل در این‌گونه اقدامات آنها را بسیار پرهزینه می‌سازد به نحوی که عملا اجرای کامل آنها ممکن نیست. باید در نظر داشت که در یک بنای تاریخی هرگونه اقدام به منظور مقاوم‌سازی، از یک سو باید حداکثر ایمنی را برای بنا تامین نماید و از سوی دیگر هماهنگی کامل را با شیوه ساخت و ساز بنادارا باشد.

براساس مطالعات انجام شده عموماً علت یا علل آسیب‌پذیری یک بنای تاریخی در اثر زلزله را می‌توان در یکی از ۳ گروه اصلی ذیل جست‌وجو کرد:

۱) جنسیت خاک و میزان مقاومت آن.

۲) نقاط ضعف درونی یا ذاتی اثر(شکل، طرح اتصالات و اجرای ضعیف آنها، مصالح و...)

۳) نقاط ضعف برونی یا خارجی بنا (عدم تعمیر و نگهداری مستمر، دخالت‌های نادرست و...)

حفاظت از بناهای تاریخی امری میان رشته‌ای است و لزوم مشارکت تخصص‌های مختلف را می‌طلبد. در امر مقاوم‌سازی نیاز به انجام مطالعه جامع به منظور شناخت ویژگی‌های معماری و سازه‌ای بنا داریم. بسیاری از بناها و مجموعه‌های تاریخی در ایران در دوره‌های مختلف شکل گرفته‌اند. هر چند که شاهد هماهنگی و استمرار اصول معماری در آنها هستیم ولی از نقطه نظر سازه‌ای تفاوت‌های آشکاری در آنها به چشم می‌خورد. علاوه بر بررسی‌های تاریخی، آگاهی از وضعیت تعمیر و نگهداری بنا و نیز سابقه مداخلات انجام شده مهم می‌باشد. جمع‌آوری اطلاعات زمین‌شناسی و زلزله‌شناسی منطقه نیز بسیار ضروری است تا بتواند تصویر درستی از احتمال وقوع زلزله، شدت آن و همچنین میزان مقاومت پی بنا ارائه بدهد.

براساس مطالعات انجام شده می‌توان دو شیوه یا روش کلی را برای مقاوم سازی بنا در مقابل زلزله پیشنهاد نمود:

۱) تقویت و تحکیم رفتار سازه در برابر زلزله

۲) کاهش اثرات زلزله در بنا

هرچند که استفاده از هر یک از این شیوه‌ها می‌تواند به نتایج یکسانی منجر گردند ولی شیوه اول به دلیل امکان اجرای آسان‌تر و ارزان‌تر عموماً بیشتر مورد توجه بوده است. بر این اساس راه‌حل‌های متنوعی با توجه به شیوه ساخت و سازه بنا برای آن پیشنهاد گردیده است که می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:

۱) تقویت مصالح (تزریق بتن، استفاده از مواد چسبنده و...)

۲) تحکیم عناصر سازه‌ها (استفاده از بیل مهار، تیرهای پیش تنیده عمودی و افقی و...)

۳) تقویت بنا به عنوان یک مجموعه یکپارچه (اتصال کلیه عناصر سازه‌ای به یکدیگر، تعبیه مهاربند و...)

۴) تقویت پی بنا (کلاف بندی پی‌ها، افزایش مقاومت پی‌ها از طریق تیرهای بتن مسلح...)

۵) تثبیت عملکرد سازه بنا

۶) محدودکردن میزان حرکت و جابه‌جایی بنا (تعبیه درز انبساط و...)

از دیگر روش‌هایی که می‌تواند رفتار سازه را در مقابل زلزله نشان دهد، شبیه‌سازی (مدل‌سازی) ریاضی و تحلیلی است. در این روش مدل سازه مورد آزمایش قرار می‌گیرد و رفتار احتمالی آن در برابر بارهای وارده تجزیه و تحلیل می‌گردد. این روش به‌ویژه در مورد بناهای گنبددار می‌تواند کمک موثری برای شناخت رفتار سازه باشد.

با در نظر گرفتن کثرت و پراکندگی آثار تاریخی در سطح کشور، مقاوم‌سازی آنها در کوتاه‌مدت امکانپذیر نیست. لذا ضرورت دارد تا در اولین قدم این آثار بر اساس دو معیار ارزش و اهمیت تاریخی و احتمال وقوع زلزله دسته‌بندی گردند و سپس براساس وضعیت موجود حفاظتی هر بنا، برنامه مقاوم‌سازی آن در کوتاه‌مدت، میان‌مدت و بلندمدت تنظیم و اجرا گردد.

با توجه به اینکه امر مقاوم‌سازی بناهای تاریخی در برابر زلزله باید به صورت برنامه‌ای مستمر مورد توجه قرار گیرد لذا تهیه دستورالعملی برای آن بسیار مهم و راهگشاست. تنوع شیوه‌های ساخت و ساز و ویژگی‌های خاص هنری هر بنا، ایجاب می‌نماید تا آیین‌نامه مقاوم‌سازی ابنیه تاریخی در برابر زلزله تدوین گردد. هر چند که این آیین‌نامه می‌تواند بخشی از منشور ملی مرمت باشد ولی لازم است که تهیه آن به صورت مستقل و در اسرع وقت انجام پذیرد تا بتواند راهکارهای اجرایی و فنی مقاوم‌سازی را ارائه کند. از سوی دیگر مقاوم‌سازی باید به محور فعالیت‌های مرمتی تبدیل و فرهنگ آن ترویج گردد.

نکته مهم دیگر مستندسازی دقیق و کامل بناست. باید توجه کرد که با وجود تمامی‌ تمهیدات، وقوع زلزله ممکن است باعث تخریب و صدمه گردد، لذا مستند نگاری می‌تواند مدارک صحیحی از اثر را برای انجام اقدامات بعدی در اختیار قرار دهد.

● بناهای خشتی و زلزله

به‌طور کلی دخالت در بناهای خشتی که به شیوه سنتی ساخته شده‌اند مستلزم دقت و حوصله فراوان است تا از وارد آوردن صدمه به آنها جلوگیری گردد. اصول مقاوم سازی بناهای خشتی در برابر زلزله همانند سایر بناها با مصالح بنایی است ولی مقاوم‌سازی این بناها با توجه به ماهیت کم دوام خشت، دشوارتر از آنهاست. از این‌رو علاوه بر انجام تمهیدات لازم سازه‌ای، افزایش مقاومت خشت به صورت جدی توصیه می‌گردد. در ایران خشت غالبا از ترکیب خاک رس و آب به همراه ماسه به‌دست می‌آید که گاهی بر حسب سنت محلی درصد اندکی آهک نیز به آن می‌افزایند. این ترکیب ضعیف و شکننده می‌باشد و نباید در مرمت آثار به‌کار روند. تجربه ارگ بم که در آن خشت به روش سنتی از ترکیب آب و خاک رس محلی و ماسه تهیه و در تعمیرات به‌کار می‌رفت، گواهی بر این مدعاست.

بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهند که در صورت افزودن مصالح دیگر مانند سیمان و یا مواد چسبنده شیمیایی و نیز با تغییر روش تهیه خشت می‌توان مقاومت آن را افزایش داد. همچنین اضافه‌کردن نی و یا کاه می‌تواند در تقویت خشت موثر باشد. هر چند که آزمایش‌ها نشان می‌دهند که خشت تقویت شده حداکثر می‌تواند در برابر زلزله‌ای به بزرگی حدود ۷ ریشتر مقاومت نماید، ولی بدون تردید استفاده از آن اقدامی ‌موثر است. اگرچه افزایش مقاومت و بهبود و کیفیت خشت در کوتاه‌مدت گرانتر از تهیه آن به روش سنتی است ولی رواج آن در بلندمدت می‌تواند در تعمیر بناهای خشتی به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار گیرد.

باید توجه کرد که وجود بافت‌های خشتی از جمله عوامل مهم در حفظ این بناها بودند. اتصال پیوسته بناها به یکدیگر باعث می‌گردید تا عملاً نیروهای هر بنا توسط بناهای مجاور مهار گردند. با تخریب این بافت‌ها در واقع پشت بندهای هر بنا به‌تدریج نابود شدند و آسیب‌پذیری سازه به خصوص در کنج‌ها بیشتر گردید.

به دلیل ضرورت تجدید سالانه اندود سنتی سقف هر بنای خشتی، معمولاً دیوارها باید وزن سنگینی را تحمل کنند، بنابر این سبک‌کردن وزن بنا می‌تواند کمک موثری در افزایش مقاومت بنا نماید.

کلاف‌بندی پی‌ها، تعویض بخش‌های فرسوده با خشت‌های تقویت شده، تقویت کنج‌ها و گوشه‌های بیرونی بنا، مهار و اتصال طاق‌ها به یکدیگر، تعبیه تیرهای فلزی یا بتونی برای تقویت گنبدها نیز موثر می‌باشد.

حفظ و تعمیر به موقع بناهای خشتی در مقایسه با بناهای آجری و سنگی بسیار مهم و ضروری است. این امر با توجه به سرعت تخریب و فرسایش این دسته از بناها باید به صورت جدی در برنامه مستمر حفاظتی آنها لحاظ گردد تا باعث افزایش مقاومت بنا در برابر نیروی وارده گردد.

دکتر علیرضا انیسی

منبع: chn.ir