يمكن لكرات التنس المعاد تدويرها حماية المباني من الزلازل

لا يمكن التنبؤ بالزلازل ، ولكن يمكن للمهندسين الاستعداد لها. تستخدم أنظمة عزل الزلازل المدمجة في قواعد بعض المباني في المناطق عالية الخطورة ، مثل قاعة المدينة في سان فرانسيسكو ، هياكل معقدة من الخرسانة والمطاط والمعدن لتقليل أضرار الزلزال عن طريق امتصاص الاهتزازات الأفقية للأرض ، كما يفعل تعليق السيارة مع حركة عمودية.

لكن مثل هذه التكيفات باهظة الثمن. يقول المهندس جيان زانج من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، إن دمج العزل الزلزالي يمكن أن يزيد من تكاليف البناء بنسبة تصل إلى 20 بالمائة. على الرغم من أن هذه الأنظمة قد توفر أكثر مما تكلفته بمرور الوقت ، إلا أن البناة في بعض المناطق المعرضة للزلازل قد لا يكون لديهم الميزانية اللازمة لها مقدمًا.

تستخدم طريقة جديدة للعزل الزلزالي فيزياء التدحرج لإنشاء بديل أبسط ومنخفض التكلفة بمواد متاحة بسهولة: كرات التنس المعاد تدويرها. “الجميع يلعب التنس ، ولا يعرفون ماذا يفعلون بكرات التنس بعد كل مباراة” ، هكذا قال مهندس الزلازل في المعهد الأوروبي للتكنولوجيا ، زيورخ ، ميشاليس فاسيليو.

اعتمد فريق فاسيليو طريقته على شكل مبكر من العزلة الزلزالية التي تدحرج مبنى مهتز حتى يتوقف بالطريقة التي يستقر بها المتزلج في نصف أنبوب. من خلال فصل المبنى عن الأرض بطبقة من الكرات أو الأسطوانات في مسافات بادئة مقعرة ، تحول العزلة المتدحرجة الاهتزاز الأفقي غير المنتظم إلى حركة هزازة لطيفة وتستخدم الاحتكاك لإخماد هذه التذبذبات بشكل أكبر. تم استخدام هذه الطريقة في الأهرامات البيروفية التي يبلغ عمرها 5000 عام ، لكن البناة اليوم يفضلون أنظمة العزل القياسية باهظة الثمن.

لأخذهم الحديث في العزلة الزلزالية المتدحرجة ، بالتفصيل في الحدود في البيئة المبنيةقام الباحثون بحقن خلطات تشبه الأسمنت في مئات الكرات من أندية التنس القريبة التي فقدت ارتدادها. قاموا ببناء نموذج أولي غير مكلف يتكون من أربع كرات تنس مملوءة محصورة بين لوحين خرسانيين ، ووجدوا أنه صمد أمام اهتزاز محاكاة الزلزال بينما يدعم ثمانية كيلونيوتونات من القوة لكل كرة – حوالي ضعف ما قد تتعرض له أنظمة العزل تحت المنازل المكونة من طابق واحد. كان لابد أن تحتوي الكرات على الكمية المناسبة من الخليط بدقة (استخدم الباحثون كيس معجنات لملئها) لتهدئة الاهتزازات دون أن تتصدع أثناء الاختبارات.

قال تشانغ ، الذي لم يشارك في الدراسة ، إن العمل جدير بالاهتمام وأن مثل هذه التكنولوجيا قد تخدم حاجة غير ملباة. لكنها تشير إلى أن النتائج أولية. يوافق فاسيليو على ذلك. ستعني الخطوات التالية إنشاء واختبار نموذج أولي أكبر بمئات كرات التنس في مركز أبحاث في كوبا المعرضة للزلازل – مثال على مكان يمكن أن تجعل فيه هذه الأنظمة العزل ممكنًا في البناء العادي.

يقول فاسيليو إنه تلقى تمويلًا لإجراء اختبار ميداني للنظام وشراكة مع العلماء على الأرض لتحسين الاختراع. ويضيف: “لكي يتم تنفيذ ذلك فعليًا ، تحتاج إلى تطويره مع مهندسين من البلدان منخفضة الدخل بحيث يلبي احتياجاتهم بالفعل”.

التعليقات

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *