تاریخ انتشار:
استاد دانشگاه برکلی چگونگی ساخت آسمانخراش‌ها را تشریح کرد
ناجی سازه‌های آسمانی
عبدالحسن آستانه‌اصل، پروفسور ایرانی برای کمک و طراحی به ساخت آسمانخراش ۱۲۱طبقه‌ای به ایران آمده است. او که از جمله پیشروان مهندسان سازه در بررسی فروپاشی برج‌های مرکز تجارت جهانی در واقعه یازده سپتامبر ۲۰۰۱ است، می‌خواهد بنیاد مستضعفان را در طراحی و ساخت آسمانخراش ۱۲۱طبقه‌ای یاری دهد.
عبدالحسن آستانه‌اصل، پروفسور ایرانی برای کمک و طراحی به ساخت آسمانخراش 121طبقه‌ای به ایران آمده است. او که از جمله پیشروان مهندسان سازه در بررسی فروپاشی برج‌های مرکز تجارت جهانی در واقعه یازده سپتامبر ۲۰۰۱ است، می‌خواهد بنیاد مستضعفان را در طراحی و ساخت آسمانخراش 121طبقه‌ای یاری دهد. پروفسور عبدالحسن آستانه‌اصل، استاد مهندسی عمران دانشگاه کالیفرنیا برکلی برنده جایزه هیگینز از سوی انجمن سازه فولادی آمریکا شده است و تنها مسلمان و ایرانی دریافت‌کننده این جایزه است. وی از جمله کسانی است که در برابر کمیته علمی مجلس نمایندگان آمریکا و مهندسان سازه در بررسی فروپاشی برج‌های مرکز تجارت جهانی در واقعه یازده سپتامبر ۲۰۰۱ شهادت داده است. اما سمت پر‌خطر وی درباره شهادتش در حادثه برج‌های جهانی، حیرت‌برانگیز است. کار او در جلسه کنگره بررسی مسائل یازدهم سپتامبر کمی سخت بوده، چرا که در یک طرف سناتورهای آمریکایی به تعداد شش نفر در مقابلش نشسته بودند و در طرف دیگر او به همراه دو شاهد و مطلع دیگر تا در مورد سازه این دو برج صحبت کنند و شهادت دهند. سه نفر به‌عنوان متهم و سه نفر به‌عنوان شاهد و مطلع. وی که از مطلعان و مسوول
پروژه تحقیقاتی برج‌های یازده سپتامبر بوده به عنوان تنها کسی که از میان هزاران استاد دیگر دانشگاه‌های آمریکا برای این پروژه مهم و حیاتی برگزیده شده بود، در این میان شهادت داده است. به گفته آستانه‌اصل، شهادتش و حضورش در این پروژه به او کمک کرده است که دیگر ساختمانی این‌چنینی ساخته نشود. آستانه‌اصل می‌گوید از برج‌های تجارت جهانی یاد گرفته است که دیگر سازه‌ای با این مشخصات و نوع طراحی ساخته نشود. او اما می‌گوید پس از این جلسه، رئیس کمیسیون خطاب به او گفته است چه کمکی برای تکمیل مطالعاتش نیاز دارد و هم از نبود هیچ نقشه‌ای از این دو برج گلایه می‌کند که این شهادت وی باعث می‌شود آستانه‌اصل به عنوان تنها کسی باشد که اجازه مطالعه بدون محدودیت روی نقشه‌های این دو برج را داشته باشد.
حالا او یکی از نام‌آورترین استادان دانشگاه است که در رشته محاسبات انواع سازه‌ها و زلزله در راس گروه استادانی قرار دارد که پس از زلزله سانفرانسیسکو دو پل مشهور گلدن گیت و اپی‌بریج را که صدمه دیده بودند، بازسازی کردند و کنترل و نگهداری از آن را بر عهده دارند و برای کمک به طراحان ایرانی برای آسمانخراش تهران، مهندسان ایرانی را یاری می‌دهد.
گرچه وی سال‌های زیادی در ایران نبوده، اما همواره در برخی حوادث همچون زلزله رودبار به ایران آمده و از چگونگی ساخت و سازها در ایران اطلاعاتی به دست آورده است. البته او 72 پروژه تحقیقاتی برجسته در زمینه‌های مقاومت سازه‌های فلزی و کششی در برابر زلزله و نیروی باد و همچنین سازه‌های بلند و دیوارهای برشی فلزی و نیز بررسی علت تخریب سازه‌ها داشته است و به نظر می‌رسد یکی از دلایل دعوت از وی برای طراحی و کمک به ساخت این آسمانخراش دقت بالای وی در محاسبات ساختمانی باشد. وی همچنین طراحی سازه بیش از 29 پروژه پل و ساختمان بلندمرتبه را انجام داده است و کتاب دوجلدی‌اش با عنوان «رفتار و طراحی سازه‌های فلزی و مرکب با احتساب اثرات زلزله» در سال 2016 منتشر می‌شود.
پروفسور آستانه مشاور ارشد فنی شرکت SOM در طراحی برج «جینتا» (Jinta) در چین است که با 73 طبقه بلندترین ساختمان دنیا با اسکلت مرکب و دیوارهای برشی فلزی است. پروفسور آستانه در سال 1378 سرمهندس سازه مجتمع یک میلیون مترمربعی «سنچری» (Century) در دوحه (قطر) بود. پروژه شامل یک برج 44 طبقه با اسکلت مرکب و تعدادی ساختمان‌های مسکونی بیش از 10 طبقه، یک مسجد، چهار طبقه پارکینگ زیرزمینی (همه در زیر سفره آب) و تعدادی سالن سینما و کنفرانس است.
حال بنیاد مستضعفان از این استاد و رئیس بخش زلزله‌شناسی دانشگاه برکلی کالیفرنیا برای ساخت آسمانخراشی در ایران دعوت کرده است تا طراحی این سازه را بر عهده گیرد. حدود دو هفته گذشته او به ایران آمد و در یک کنفرانس چندساعته بخشی از تجربیات خود را در اختیار مهندسان و پیمانکاران ایرانی گذاشت. او که آستین‌های مهندسی و طراحی‌اش را برای ایران بالا زده است می‌خواهد برای یک‌بار هم که شده آسمانخراشی مثال‌زدنی در ایران را طراحی کند چرا که حداقل در اکثر سازه‌های بلندمرتبه امروزی در دنیا مطالعاتی انجام داده و در برخی از آنها حضور حداقلی داشته است.
حدود دو هفته گذشته، کنفرانسی به همت بنیاد مستضعفان و به منظور آموزه‌ها و چالش‌های طراحی و اجرای آسمانخراش برگزار شد که آستانه‌اصل سخنران اصلی این کنفرانس از الف تا یای آسمانخراش‌ها را برای مهندسان ایرانی تشریح کرد.
پروفسور آستانه‌اصل در ابتدای این کنفرانس با اشاره به توافق حاصل‌شده میان ایران و گروه 1+5 اعلام کرد، امیدوار است با این توافق هر دو طرف با یکدیگر همکاری لازم را داشته باشند و این پیغامی از تمام ایرانیان در خارج از کشور به ایرانیان داخل کشور است. او افزود که با مشخص شدن نتیجه این توافق دیگر نباید جایی برای کم‌کاری مهندسان باشد، چرا که بهانه‌ای برای تحریم وجود ندارد.
پدیده‌ای به نام آسمانخراش
استاد دانشگاه برکلی در کنفرانس آموزه‌ها و چالش‌های طراحی و اجرای آسمانخراش با اشاره به بخش فنی و مهندسی ساخت آسمانخراش‌ها اعلام کرد آسمانخراش‌ها در جوامع امروزی پدیده‌های ویژه‌ای هستند. به‌طور مثال در یک مقایسه میان ساختمان‌سازی و مقاطع تحصیلی می‌توان گفت ساختمان‌های 10 یا 15 طبقه همانند دوره کارشناسی در یک رشته و ساختمان‌های 20 و 30 طبقه همانند گذراندن دوره کارشناسی ارشد و ساختمان‌های بلندمرتبه یا همان آسمانخراش‌ها به مثابه گذراندن دوره دکترای در هر رشته‌ای است که نیاز به تخصص دارد که باید برای ساخت آسمانخراش نه‌تنها از بعد ساخت و ساز و سازه بلکه از بعد محیط زیست، بازخوردهای اجتماعی و سیاسی و فنی مهندسی مورد ارزیابی قرار گیرد.
وی در ادامه با اشاره به بهره‌برداری از سیستم‌های سازه‌ای آسمانخراش‌ها اظهار کرد خیلی زمان زیادی از عمر آسمانخراش‌ها نمی‌گذرد. چرا که اولین آسمانخراش در دنیا ساختمان مشهور «شیکاگو» است. ساختمانی که در سال 1880 به عنوان بلندترین سازه جهان معروف شد. پس از ساخت این سازه در سال 1885 سازنده به این فکر افتاد که چرا دیوارها ضخیم نیستند و باید دیوارها هرچه ضخیم‌تر شوند، چرا که برای ساخت دیوارها از چدن استفاده شده بود و همین امر زمان اختراع ساختمان‌های بلندمرتبه آهنی و این ساختمان 12 طبقه شروع ساخت و ساز آسمانخراش در جهان شد. به گفته این استاد دانشگاه، پس از آن نیز مهم‌ترین اتفاقی که در زمینه ساخت و ساز ساختمان‌های بلندمرتبه رخ داد، نبرد کردن ساختمان به وسیله آهن بود. وقتی مهندس اوتیس ساختمان برقی را اختراع کرد و این رویه رواج یافت، طبقات ساختمان‌ها با سرعت بالا رفتند. مهم‌ترین این ساختمان‌ها در سال 1331 شمسی (حدود سال 1952) ساخته شد و حدود 40 سال بلندترین ساختمان جهان به شمار می‌رفت تا اینکه مرکز تجارت جهانی ساخته و روی دستش بلند شد.
14 آسمانخراش بر فراز کره زمین
در حال حاضر اما 14 ساختمان بلندمرتبه در حال استفاده هستند که بلندترین آنها برج خلیفه در دوبی است. برج‌های بلند دیگری نیز که می‌خواهند روی دست این برج بزنند در چین و دوبی در حال ساخت هستند.
این 14 برج شامل برج خلیفه، دوبی، برج توکیو اسکای تری، ابراج البیت، برج کانتون، برج سیان، برج استانکینو، برج ویلیس، تایپه ۱۰۱، مرکز مالی جهانی شانگهای، اینترنشنال کامرس سنتر، برج مروارید خاور، مرکز جان هنکاک، برج پتروناس ۱ و برج پتروناس ۲ می‌شود.
چه کشورهایی به آسمانخراش نیاز دارند؟ در همه دنیا کشورهایی که به ساختمان‌های بلندمرتبه نیاز دارند، دو دسته هستند.
دسته اول کشورهایی هستند که هم پول کافی دارند، هم به آسمانخراش نیاز دارند و هم دانش کافی برای ساخت آسمانخراش دارند. این کشورها همچون برخی کشورهای اروپایی، استرالیا، ژاپن و... هستند.
دسته دوم کشورهایی هستند که فقط پول دارند و عملاً نیازی به آسمانخراش ندارند. از این‌رو از کشورهای دسته اول کمک می‌گیرند تا آنها نیز صاحب آسمانخراش شوند. یعنی مهندسی و سازه را می‌خرند. این کشورها همچون دوبی، عربستان صعودی و آذربایجان هستند.
آستانه‌اصل در این کنفرانس اشاره کرد که امیدوار است ایران با توجه به مرزهایی که دارد و حضور مهندسانش بتواند موفق باشد و نباید همچون دوبی، عربستان و آذربایجان شود بلکه می‌تواند با گشایش صورت‌گرفته، به راحتی وارد مبحث ساخت آسمانخراش شود.
آسمانخراش تهران، دانشگاه آموزشی
او می‌گوید: هنگامی که بنیاد مسکن در این باره با من صحبت کرد، به نظرم رسید که ساخت این آسمانخراش باید همچون یک دانشگاه آموزشی باشد. باید آموزش به مهندسان، پیمانکاران و جوشکاران در این دانشگاه آموزش داده شود تا نه فقط در ایران، بلکه در کشورهایی همچون قطر و دوبی که می‌خواهند ساختمان‌سازی کنند از پیمانکاران کره‌ای استفاده نکنند و پیمانکاران ایرانی را به کار گیرند.
آستانه‌اصل ادامه داد: مهندسان و محققان ایرانی می‌توانند بسازند، یاد دهند و در سطح جهانی حضور یابند. چرا باید ساختمانی که در شهر مکه ساخته می‌شود توسط پیمانکاران غیر‌مسلمان ساخته شود و ایرانیان و مسلمانان در ساخت آن دستی نداشته باشند.
مواد تشکیل‌دهنده آسمانخراش‌ها چیست؟
وی معتقد است در میان سازه‌های بلندمرتبه در دنیا، به غیر از چند مورد مابقی به صورت مرکب یعنی با بهره‌گیری از بتن و فولاد فلزی ساخته شده‌اند. این در حالی است که این ساختمان‌ها در ایران ناآشنا هستند چرا که اصلاً از آنها استفاده نشده است. در حال حاضر ساختمان‌های بلندی که در دنیا در حال ساخت است، به صورت مرکب ساخته می‌شوند. به‌گونه‌ای که ساختمان‌های بیش از 600 متر باید اغلب بتنی ساخته شوند زیرا باید پایه محکم و وزنه سنگینی داشته باشند، به همین دلیل پی ساختمان‌های 600 متر کمتر بیشتر مرکب است.
ساختمان مرکب یعنی چه؟
به گفته این مدرس دانشگاه، اجزای ساختمان فلزی از آهن و فولاد است و ساختمان‌های بتنی هم بتن آرمه است. اگر این دو نوع سازه با یکدیگر ترکیب شوند، ساختمان مرکب می‌شود و در این صورت ستون فلزی داخل بتن کار می‌شود و ترکیبی از هر دو این مصالح پی آسمانخراش می‌شود. در حال حاضر این روش ساخت بسیار مرسوم است.
وی معتقد است ساختمان مرکب همچون ازدواج موفق است. بتن بهترین خود را عرضه می‌کند و فلز هم بهترین را در سازه عرضه می‌کند. هنگامی که صحبت از آسمانخراش می‌شود، نیاز به سازه‌های محکم‌تری است، از این‌رو باید با تخصص بیشتری همراه شود.
آستانه‌اصل اظهار کرد: بانک چین در هنگ‌کنگ با سازه مرکب ساخته شده است. سازنده آن همان کسی است که برج‌های جهانی را طراحی کرده بود. در چهارگوشه این ساختمان چهار ستون وجود دارد. این ستون‌ها حدود شش متر ارتفاع دارد. همچنین آسمانخراش در تایوان که شبیه آسمانخراشی است که می‌خواهد در تهران ساخته شود و سومین ساختمان بلند جهان است، هشت ستون در اطراف دارد.
وی تاکید کرد: قرار است آسمانخراش تهران هم حدوداً 12 ستون داشته باشد چرا که 12 ستون بیش از هشت ستون استحکام خواهد داشت که به نظر من طرح جدیدی است.
آستانه‌اصل با اشاره به برخی ساختمان‌ها همچون برج «اجلا» که متعلق به تلویزیون چین است، افزود: این برج دو بار یکی قبل از اجرا و دیگری هنگام ساخت طراحی شده است. چرا که به نظر من ساختمان بلند همچون یک کوه است و از همه‌جا دیده می‌شود و هر خطایی هنگام ساخت داشته باشد همه مردم شهر را درگیر می‌کند و آنها هستند که باید بهای آن را بدهند.
این استاد دانشگاه در ادامه این کنفرانس به ساخت برخی سازه‌هایی که با فولاد و فلز ساخته شده‌اند، پرداخت و افزود: ساختمانی که در چین ساخته شده است، دارای دیوارهای فلزی است که طرح و اجرای آن در دانشگاه برکلی صورت گرفته است و همچون ساختمانی که قرار است در تهران ساخته شود، توسط یک نهاد دولتی چین ساخته شده است.
زلزله‌خیزی اولویت ساخت آسمانخراش‌ها
پروفسور آستانه‌اصل گفت: زلزله‌خیزی برای ساختمان‌های بلندمرتبه در درجه اول اهمیت قرار دارد. از این‌رو باید به این نکته توجه شود که ایران در میان کشورهای زلزله‌خیز و در قسمت سخت زمین قرار دارد به‌گونه‌ای که کشورهای همسایه در این بخش به او فشار وارد می‌کنند.به گفته استاد دانشگاه برکلی، طبق نقشه‌های موجود، عربستان از جنوب و روسیه از شمال به ایران فشار وارد می‌کند که رشته‌کوه‌های البرز و زاگرس این فشار را تا حدودی کم کرده است اما باید در ساخت ساختمان‌ها به ویژه آسمانخراش‌ها دقت ویژه داشت.وی گفت: عموماً باید برای ساخت ساختمان‌های بلندمرتبه آیین‌نامه رعایت شود که در برخی موارد آیین‌نامه رعایت نمی‌شود. همچنین باید برای ساخت بلندمرتبه‌ها هم به گسل منطقه توجه و از زلزله‌شناسان کمک گرفته شود. همچنین میزان شتاب زلزله با شبیه‌سازی مورد بررسی قرار گیرد.
این مدرس دانشگاه با بیان علت آسیب دیدن ساختمان‌ها هنگام وقوع زلزله اظهار کرد: گرچه به‌طور طبیعی هرچه شدت زلزله بیشتر باشد، میزان آسیب زلزله به ساختمان هم بیشتر خواهد بود اما در موارد متعدد بررسی در دانشگاه به این نتیجه رسیدیم که ممکن است با ساخت و ساز بر اساس زلزله از شدت لرزه به آسمانخراش کاسته شود و در مقابل در یک زلزله با شدت کم و وجود آسمانخراش نامناسب، آسیب زیادی ببیند. از این‌رو باید ابتدا شدت زلزله شبیه‌سازی شود تا میزان خسارت وارده سنجیده شود. چرا که ساختمان‌های بلندمرتبه هنگام دریافت موج زلزله زمان تناوبی دارند. زمان تناوبی به معنی زمان لرزش زمین تا رسیدن و لرزش ساختمان است که برای یک ساختمان 20 طبقه دو ثانیه زمان تناوبی در نظر گرفته می‌شود. به همین دلیل است که ساختمان‌های کوتاه زمان تناوب کمتری دارند. به‌طور مثال در سال 2005 در قشم زلزله‌ای رخ داد و برخی ساختمان‌های دوبی نیز لرزید و موضوع زلزله‌های دوردست مطرح شد چرا که دوبی اصلاً در مسیر گسل نیست. به گفته این مدرس دانشگاه، در گذشته اکثر ساختمان‌های بلندمرتبه روی سنگ ساخته می‌شدند و وقتی شیکاگو آغاز به رقابت کرد، دیگر سازندگان مجبور شدند به
روش‌های دیگر هم متوسل شوند. وی افزود: یکی دیگر از مواردی که در مورد آسمانخراش‌ها مورد اهمیت است، آتش‌سوزی و مهار آن است. از این‌رو هیچ‌گاه ساختمان فلزی که دچار آتش‌سوزی شود در تاریخ آسمانخراش‌ها به جز ساختمان‌های مرکز تجارت جهانی وجود نداشته است.
آستانه‌اصل که خود یکی از شاهدان پرونده برج‌های تجارت جهانی است، بر این باور است که مرکز تجارت جهانی که دو بار مورد حمله قرار گرفت، با اشتباهاتی در ساخت همراه بود.
به گفته وی، این برج‌ها که یک‌بار در سال 1993 مورد حمله قرار گرفت، به‌گونه‌ای بود که یک بمب در زیر این ساختمان‌ها کار گذاشته شد تا برج شماره 1 به روی برج شماره 1 بیفتد و هر دو بشکند و تخریب شود؛ اما موفق نشدند چرا که نمی‌دانستند این دو برج 110 طبقه، 10 طبقه‌اش همچون ساختمان معمولی است و 100 طبقه بالایی سازه ندارد و به این دلیل این ساختمان هیچ آسیبی ندید. اما در مرحله دوم که از بالا مورد حمله قرار گرفت، تخریب موثر بود.
استاد دانشگاه برکلی افزود: بر اساس مطالعات انجام‌شده و شهادت بنده در مقابل کنگره این‌گونه ذکر شد که این مرکز سازه نداشت. بلکه این مرکز یک دیوار باربر فلزی از ورق آهن داشت که همچون توری دور تا دور ساختمان را پوشانده بود. پس از حادثه نیز کلیه نقشه‌های مرکز قابل دسترسی نبود. از این‌رو پس از جلسه کمیسیون، رئیس کمیسیون دستور دادند نقشه‌های این مرکز به بنده تحویل داده شود و در حال حاضر این نقشه‌ها در دسترس است و من تنها کسی هستم که اجازه مطالعه بدون محدودیت نقشه این برج‌ها را در دست دارد. آستانه‌اصل با اشاره به نوع سازه و تخریب کامل برج‌های تجارت جهانی که سال‌هاست مورد مطالعه وی قرار داد، افزود: از این دو برج یاد گرفتم که چگونه نسازیم. به این معنی که نوع ساخت و ساز این دو برج به من یاد داد که در ساخت آسمانخراش چه اشتباهانی انجام ندهیم. وی در پایان این کنفرانس با اشاره به اینکه ساخت آسمانخراش 121 طبقه در تهران نیاز به بررسی ویژه در بخش خاک و زلزله‌شناسی منطقه دارد و ساخت این آسمانخراش هم به خاک منطقه و فونداسیون بستگی دارد، اظهار کرد با توافق انجام‌شده به نظر می‌رسد دیگر بهانه‌ای برای ادامه کار مهندسان باقی
نمی‌ماند و امیدوارم بتوانیم مهندسی دانش را در دیگر کشورها هم صادر کنیم.
دیدگاه تان را بنویسید