بخشی از مقاله
ـ مقدمه :
حمله به پنتاگون وسازمان مركزي تجارتـي دنيا WTC ) ) درنيويورك كه درتاريـخ 11 سپتامبرسال 2001 رخ داد ، سبب شدكه مهندسان ساختمان بدنبال راهـهايي براي پيشـرفت كارآيي ساختمان ها بدهنـد كه شايد در آينده هم مورد حملات واقع شود .
از زماني كه اين واقعه رخ داد بسياري از سازمان هاي مهم در آمريكا و كشورهاي ديگر دنيا شروع به بررسـي كار ساختمان WTC و پنتاگون كردند كه اين كار با جمع آوري و بررسي داده ها صورت گرفت . طبق نتايج بررســي مي توان ثابت كرد ، پيشنهادي براي اصلاح و تغييـرات ساختماني ارائه شد كه نياز به زمان زياد براي تخليـه دارد يا احتمال فروريختـن ( متلاشي شدن ) درحمـلات مشابه در آينـده دارد . طي وقايع انفجـار اخيـر در داخل و اطراف ساختمان ها ، سؤالي مطرح شدكه چطوربايد طراحي شود كه مقاومت ساختمـان در برابر انفجاري كه ممكن است مجدداً رخ دهد ، زيـاد شود .
به عبارت ديگر ، تعداد ساختمانهاي زيادي هستند كه طراحي شده اند ، تا نه تنها در برابر نيروهاي ديناميك ناشي شده از وقايع طبيعي از قبيل طوفان ، زلزله مقاومت مي كنند بلكه بايد دربرابر وقايع غير مترقبه و مخرب از قبيل انفجـار پايدار باشد . مهمترين شكل مقاومت ساختمانها در برابر انفجار اين است كه قابليت تحليل و از بين بردن ضربات شديد و انرژي انفجار را داشته باشد ،
بدون اينكه سبب ويراني ساختمانها به كلي شود. شماري مطالب مربوط به اين منتشر شد ، مداركي درآمريكاي شمالي كه مهندسان بتوانند اطلاعات لازم درباره طـراحي ساختمان هاي شهر براي اينكه مقاومت فيزيـكي را در برابر ضـربات و صدمات بالقوه و انفجـار بالا ببرد ، موجود نبود . بنابراين طـراحان ساختمـان و آرشيتكت ها به رهنمودهايي نياز دارند كه درباره چگونگي طراحـي ساختمان هاي بلند كه مقاوم باشد در برابر حمـلات گوناگون دشمن و ميزان صدمـه و جراحات ساكنين اين ساختمان ها را كاهش دهد .
اين متن مروري كلــي مربوط به وقايع انفجاركه درساختمانها رخ داده است ميپردازد كه خرابي برجهاي WTC ذكر خواهـد شد . دو نظريه موجود است يكي ازديدگاه معماري ساختمان و ديگري از ديدگاه مهندسي ساختمان براي ساختمان هاي بلنـدي است كه مي خواهد ميزان امنيت بشــر و افرادي كه درآنجا هستند را بالاببرد . ديدگاه آرشيتكتي شامل طرح ريزي وطرح بندي وعملكردساختمان است .ديدگاه مهندسي ساختمـان به بررسي محـاسبـات وطـراحي بخش هاي ساختمـان كه مربوط به ايجاد امنيت اسـتمي باشد . استراتژيهاي ارزيابي ساختمان و افزايش امكانات در ساختمان هاي بلند كه در برابر وقايع انفجارمناسب نبود كه در بعد به آن خواهيم پرداخت . متن شامل نظريات مهم براي طراحي مؤثر و كارآمد سيستمهاي ساختماني است تا ميزان امنيت بشر بالا رود .
2ـ مروري بر مطبوعات :
مطالب بسياري مربوط به اين واقعه منتشر شد ، مدارك زيادي در كانادا موجود نبود تا مهندسـان بتوانند اطلاعات لازم را براي طراحي ساختمانهاي شهري ارائه دهند تا ميزان مقاومت فيزيكــي در برابر اين حملات بالقوه و انفجار زياد شود و ميزان امنيت مطابق با اين بيشتر . استانداردهاي عمده ثابت در آمريكا وجود داشت كه براي ساختمـان سفارت خانه هاي خارجي و ساختمان هاي ارتـش ايالت متحـده بود .
مقررات موجود در ايالت متحــده مربوط به طراحـي امكانات در برابر حـملات هسته اي ( اتمي ) دشمن (ASCE ) 42 ، سال 1985 و همچـنين طراحـي مقاومت در برابر انفجـار پتروشيمي ( ASCE رهنمودهايي برابر مقاومت ساختمان در برابر انفجار در پتروشيمي ، سال 1997 بود ) ، است . درس هاي زيادي از اين وقايـع بمب گذاري اخير گرفتـه شد كه براي روشن ساختن وقايع حملات صورت گرفته و حملات بعدي بسيار با ارزش است ، كه براي بررسي اين رويدادها به كار برده شده است . چندين نويسنده به بررسي و رسيدگي درباره ساختمان هايي كه تحت واقعـه انفجـار قرار گرفته بود پرداختند . هرچند ، برخي از نويسندگان به ساختمان هاي محكم و فولادي اشاره كردند .
آزمايشگاه مهندسي كشتيراني در كاليفرنيا در سال 1987 تلاشهاي بسياري را براي توسعه « مدل ارزيابي آسيب در اثر انفجـار » پرداختند . بخش مهندسـي ارتش ايالت متحــده و مركزش براي ارائه ديدگاه فني در امنيت فيزيكي اشاره كردكه كار با توسعه « بررسي مقررات » و ارائه مدارك و اسناد در باره اين « رويه ارزيابي آسيب » صورت مي گيرد . موريس ات ال در سال 1991 بررسيهاي مربوط به آن و ارزيابي هزينه براي ارتش ايالت متحده پرداخت تا امكاناتي را در ساختمان ها در برابر انفجارات خارجي ايجاد كند . مذاكرات پارلماني درباره برقراري امنيت بيشتر صورت گرفت كه نياز به تقويت بيشتر قابليت زيستي دارد . انهــدام WTC سبب شد كه به ساخـت ساختمانهاي بلند پايان بخشند . مهمتر اينكه سؤالي در باره چگونگي برخي ساختمان هاي ساخته شده مطرح شد . ساختمان هاي بلند و كوتاه به سيستم هاي جديدي نياز دارند تا از آنهـا در برابر حملات دشمن حمايت كنند .
3 ـ انهدام برجهاي مركز بازرگاني جهان :
پيش از واقعـه سپتامبر ، بيشتر ساختمان هاي مهندسـي حرفه اي ، طرح ، ساخت و كارفرمايــي ساختمان هاي بلند مورد بحث قرار گرفت چون حتي تصور نمي شد كه دوتا از بلندترين ساختمان
هاي دنيا در اثر حمله منهـدم شوند . تحقيقي صورت گرفت براي اينكه مكانيسم اين انهـدام بهتر درك شود ، رسانـه هاي گروهي گزارشاتــي را توسط مهـندسان ساختمان دو آرشيتكت ها درباره برج هاي WTC ارائه كردند. در اين قسمت انهـدام اين دو برج بررسـي شد و از ديدگاه مهندسـي ساختمان مورد بحث قرار گرفت .
1ـ 3 ـ ساختار برجها :
در تمام ساختمان هاي بلند ، طراحي اصلي مهندسي ساختمان معيارهايي دارد كه براي ساختمان بلند 415 متري كه در جنوب برج بود و ساختمـان بلند 417 متري در شـمال بر اساس دو آيتـم متمركز شده بود كه مقاومت آن را تضمين مي كند ، 1 ) نيروي جاذبه خود ساختمان ها ، 2 ) نيروهاي جانبي كه در اثر طوفان و زمين لرزه است كه مي تواند نيروهاي بزرگي در زمينه آن براي واژگوني ايجاد كند .
آيتم قبلي بستگي به ستونهاي عمودي قوي معين داشت كه مي تواند به طور مؤثري به گروهي از ساختمان هاي زمين سرايت كند . آيتم آخري متمركز شده نه تنها به درستي ساختمان بلكه ميزان راحتي قابل قبول توسعه يافته كه براي افراد مستقر در آنجا هست . مقاومت در برابر تكانهاي جانبي توسط طرح گروه ساختماني كنترل مي شود ، استحكام بخشهاي جانبي و ميزان تعديل ساختماني كه به كار رفته را تحت نظارت قرار ميدهند . هركدام از برجها ديوارهايي به طول 62 متر داشتند كه سطح وسيعي از زمين را گرفته بود .
حداكثر نيروي باد كه مي توانست در برابر آن مقاومت كند تقريباً 49000 KN بود . براي به كار بردن اين نيــروهاي وسيع ، اين دو برج هركدام به گونه اي درست شده بودند كه در ساختمان آن فولاد به كار رفته و در سطح خارجي آن 356 mm ستون هاي محكم در فاصله 990 m از مركز قرار دارند . شكل كامل آن به صورتـي است كه در مركز ساختمان و در اطـراف ديگر بناها هستند . مركز هسته بارهاي سنگينــي را حمل مي كند و در سطح خارجي آن مقاومت جانبي ايجاد مي شود . ستونهاي محكم افقي كه طبقات را حفاظت مي كند ومربوط به ستونهاي پيرامون است كه اين پايه هاي فولادي در مركز هر ساختمان قرار دارد . اين ستون ها 3/18 m از مركز ديوار خارجي هستند . پيچهاي محكم كه به هر كدام از پايه ها هر بخش محيط ستون و مركز آن وصل شده است . ورقه هاي باريكــي روي سطح زمين را پوشانده است .
