انتخاب تاریخ:   /  /   
<stylestyle ویژه‌نامه بی‌قانون منتشر شد آسیاتک قانون بچه‌ها نیشخط پایگاه جامع اطلاع رسانی صنعت فولاد ایران
کد خبر: ۸۱۳۸۴ | تاریخ : ۱۳۹۶/۴/۳ - شماره: 957
دلايل عدم فروريزي برج گرنفل در لندن بررسي شد

پايداري بتن در مقابل فولاد

امیر ساعدی داریان

بعد از حادثه پلاسکو، به‌عنوان یکی از پیشگامان حوزه مهندسی ایمنی آتش‌سازه‌ای و بررسی اثرات آتش‌سوزی بر سازه‌ها در کشور، بر خود واجب دیدم که به صورت مفصل حادثه مذکور را تشریح كنم. برج گرنفل لندن، ساختمانی با سیستم قاب خمشی بتنی و دیوار برشی بتنی با ارتفاع 24 طبقه و ساخته شده در سال 1974 است. آتش‌سوزی احتمالا به‌دلیل اتصالی برق در سیم‌کشی طبقه چهارم رخ داده وآتش از پنجره‌های این واحد به نمای ساختمان منتقل شده بوده‌است. نمای ساختمان از نوع کامپوزیت بوده که از دو لایه فلزی با یک میان‌لایه به‌عنوان عایق حرارتی برای جلوگیری از انتقال حرارت بین داخل و خارج ساختمان ساخته شده بود. این میان لایه، پایه کربنی داشته و ضد حریق نيز نبوده است. بنابراين با نفوذ حرارت به نما، این لایه داخل دو لایه فلزی آتش گرفته و به‌دلیل مکش ایجاد شده بین دو لایه در ارتفاع ساختمان، آتش به سرعت در کل نما منتشر شده و از آن طریق به کل طبقات و واحدها سرایت كرده است. در داخل ساختمان، آشکارساز دود و آبفشان وجود داشته است که برخی از آن‌ها وارد مدار نشده و فعالیت نکرده‌اند. مابقي نیز فقط در ساعت اولیه حادثه، قادر به سرویس‌دهی بوده‌اند و بعد از گذشت آن زمان، باتوجه به تخریب زیرساخت‌های تاسیساتی سازه، از کار افتاده‌اند. در نتيجه آتش‌سوزی تا زمان اتمام بخش قابل توجهی از منابع سوختنی در ساختمان ادامه پیدا کرده است.

از مقایسه و بررسی همزمان دو حادثه آتش‌سوزی برج گرنفل و ساختمان پلاسکو چند نکته مهم را که در مقاله قبل اشاره کردم، به وضوح می‌توان دریافت:

نکته اول اینکه تدابیر فعال در جلوگیری از آتش‌سوزی شامل آبفشان‌ها، آشکارسازهای دود و ... فقط در حدود 30 درصد در جلوگیری و کنترل یک حادثه آتش‌سوزی تاثیرگذار هستند؛چراکه بعد از مدت کوتاهی از بروز حادثه به دلیل از بین رفتن زیرساخت‌ها، از مدار خارج شده و قادر به سرویس‌دهی نخواهند بود. اگر در ابتدای امر نتوانند مانع بروز و گسترش آتش‌سوزی شوند، بعد از گسترش آتش نيز کارساز نیستند.بنابراين در حادثه لندن با وجود این سیستم‌ها نيز، آتش شعله‌ور شده و کل ساختمان را در بر گرفت.

نکته دوم، بحث اکیپ‌های امدادی است. بعد از حادثه پلاسکو کم نبودند بدخواهانی که انواع تهمت‌ها را به بزرگمردان آتش‌نشان وارد کردند و سوء مدیریت یا کمبود امکانات را دلیل طولانی شدن و کم نتیجه بودن عملیات امدادی بيان کردند. در آنجانيز اشاره شد که در یک پدیده آتش‌سوزی، حداکثر برد اکیپ‌های امدادی 10 تا 20 درصد است و عملا امکان اطفاي حریق در یک پدیده آتش‌سوزی در یک برج بسیار ضعیف است. در خصوص امکانات نیز ذکر شد که استفاده از بالگرد در آتش‌سوزی‌های برج داخل شهر، در حد یک ایده آزمایشی است و جز آتش‌نشانی شهر توکیو، سازمان‌های آتش‌نشانی دیگر از بالگرد برای اطفای حریق‌های برجی استفاده نمی‌کنند و از بالگرد فقط در حریق جنگل‌ها یا فضاهای باز به سیستم رهاسازی ثقلی آب استفاده می‌کنند. حادثه لندن نشان داد که اکیپ‌های امدادی در حوادث بزرگ تاثیر بسیار کمی دارند و این مساله بیش از امکانات یا مدیریت، به‌دلیل ذات حادثه است.

بزرگ‌ترین تفاوت بین ساختمان پلاسکو و برج گرنفل چه بوده که یکی سرپا مانده و دیگری تخریب شده است ؟

پاسخ این سوال در بحث تدابیر غیرفعال، نهفته است. مثلث ایمنی در برابر آتش در سازه‌ها از سه رأس تیم‌های امدادی ، تدابیر فعال و تدابیر غیرفعال تشکیل شده است. دو رأس تدابیر فعال و اکیپ‌های امدادی، در هر دو حادثه تقریبا یکسان بوده‌اند. در ساختمان پلاسکو، اثری از تدابیر فعال (آبفشان و آشکارساز دود) نبود؛ در گرنفل نيز که این وسایل بودند، عملکرد مطلوبی نداشتند. در خصوص تیم‌های امدادی نیز صرف‌نظر از بحث ازجان‌گذشتگی آتش‌نشانان ایرانی که نشان دهنده روحیه شهادت‌طلبی آن‌ها داشت، به واسطه ابعاد حادثه برد تیم‌های امدادی در هر دو حادثه اندک بود.

اما از نظر تدابیر غیرفعال که به معنای توانایی ذاتی خود سازه برای مقاومت در برابر آتش یا همان بحث مهندسی ایمنی آتش سازه‌ای است، اختلافات فاحشی بین دو سازه وجود داشت که در ادامه مقایسه شده است.

اولین تفاوت در سال ساخت دو ساختمان است. ساختمان پلاسکو در سال 1341 خورشیدی (1962 میلادی ) ساخته شده است؛ درحالی‌که برج گرنفل در سال 1974 ساخته شده، چیزی حدود 12 سال جوان‌تر! اگرچه هیچ‌کدام از دو ساختمان برای حریق طراحی نشده بودند اما 12 سال جوان‌تر بودن سازه لندن باعث شده که با آیین‌نامه‌های جدیدتری در برابر بارهای ثقلی و لرزه‌ای طراحی شود. آیین‌نامه‌ها، سال به سال الزامات سخت‌گیرانه‌تری را لحاظ می‌کنند و حتی از نظر مقاومت در برابر زلزله، ساختمانی که با آیین‌نامه 12 سال جدیدتر طراحی شده باشد، مقاوم‌تر بوده و رفتار مناسب‌تری دارد. پس می‌توان نتیجه گرفت سازه لندن نسبت به سازه پلاسکو با الزامات سخت‌گیرانه‌تری در برابر زلزله طراحی شده بود و مقاومت و سختی بالاتری داشته است که این ظرفیت مضاعف در برابر آتش نیز، موثر بوده است.

تفاوت دوم در بحث بارگذاری دو سازه است. کاربری پلاسکو، تجاری و انبار تجاری بوده و به واسطه استفاده غیرمجاز، بسیار بیشتر از ظرفیت مجاز از کالا و پارچه انباشته شده بوده است. درحالی‌که کاربری برج گرنفل، مسکونی بوده است؛ پس می‌توان نتیجه گرفت که میزان بار وارد بر ساختمان در هر مترمربع ساختمان پلاسکو نسبت به برج لندن بسیار بیشتر از حد مجاز طراحی اولیه بوده است. به‌طور خلاصه ساختمان پلاسکو بر خلاف برج لندن، بسیار بیشتر از طراحی اولیه بارگذاری شده بوده است.

تفاوت سوم در بحث بارگذاری حرارتی وارد بر سازه است. به‌دلیل ماهیت کاربری دو سازه ، در برج گرنفل آتش ناشی از سوختن وسایل و امکانات موجود در هر خانه مسکونی بوده است (شامل فرش ، پرده، موکت و ... ) درحالی‌که در پلاسکو، آتش ناشی از سوختن انبوهی پارچه در واحدهای مختلف بوده است. درجه حرارت و همچنین نرخ افزایش دما به دلیل تفاوت در ماهیت مواد سوختنی در پلاسکو بسیار بیشتر از گرنفل بوده است.

و در آخر چهارمین و مهم‌ترین تفاوت بین دو ساختمان، بحث مصالح سازنده است. ساختمان پلاسکو اسکلت فولادی داشته؛ درحالی‌که ساختمان گرنفل دارای اسکلت بتنی است. مقاومت و سختی، دو ویژگی اساسی هر مصالحی هستند که تعیین‌کننده رفتار آن ماده در برابر بارهای وارده، از جمله حرارت است. با افزایش حرارت این، دو ویژگی کاهش می‌یابند به‌گونه‌اي‌که عملا در حرارت‌هایی در حدود 900 درجه، این دو ویژگی به صفر رسیده و اجزای باربر از چرخه باربری خارج می‌شوند. در ساختمان‌های فولادی فقط اندودهای گچ و خاک اطراف اجزای سازه‌ای در برابر آتش مقاومت می‌کنند و بعد از عبور حرارت از آن‌ها با نفوذ حرارت به سطح بیرونی فولاد به‌واسطه ضریب انتقال حرارت بالای این مصالح، حرارت تا عمق ماده نفوذ کرده و موجب افت شدید مقاومت و سختی آن می‌شود. در ساختمان بتنی بعد از عبور حرارت از اندودهای گچ و خاک موجود در سطح بیرونی تیر و ستون‌ها و نفوذ حرارت به سطح بیرونی بتن، بتن خود به‌عنوان عایق بسیار مطلوبی عمل می‌كند (ضریب انتقال حرارت بتن بسیار کمتر از فولاد است)، نتیجه این رفتار باعث می‌شود میلگردهای فولادی داخل بتن به خوبی محافظت شده (حداقل پنج سانتی‌متر بتن در اطراف هر میلگرد وجود دارد که مانع انتقال حرارت به آن می‌شود) و مدت زمان بسیار زیادی طول می‌کشد که حرارت به مرکز اجزای بتنی نفوذ کرده و مقاومت و سختی آن‌ها را کاهش دهد. این مساله نشان می‌دهد که آسیب‌پذیری اسکلت بتنی در برابر آتش‌سوزی بسیار پایین‌تر از سازه فولادی است.

تجمیع چهار مورد بالا، یعنی سازه فولادی با بارگذاری حرارتی بسیار بالاتر، و بار ثقلی بالاتر از حد طراحی، و طراحی قدیمی‌تر و دست پایین‌تر نسبت به برج گرنفل، باعث تفاوت در عملکرد رفتاری دو ساختمان در برابر آتش‌سوزی شده است که درپايان ساختمان اول فروریخته و ساختمان دوم سرپا ایستاده است. البته ادامه بهره‌برداری برج گرنفل مستلزم بررسی‌های کمی و کیفی است و نتیجه بررسی‌ها مشخص می‌کند که ساختمان بدون ترمیم اجزای سازه‌ای و فقط با ترمیم اجزای غیرسازه‌ای امکان ادامه بهره‌برداری دارد یا نیاز به بازسازی اجزای سازه‌ای و غیر سازه‌ای دارد یا در بدترین حالت، امکان بازسازی وجود ندارد و لازم است که تخریب شود.

ارسال دیدگاه شما

  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط مدیر سیستم منتشر خواهند شد
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهند شد
  • پیام هایی که به غیر از زبان پارسی باشد منتشر نخواهند شد