دانلود مقاله حمله به پنتاگون وسازمان مرکزی تجارتی دنیا

1 مقدمه :
حمله به پنتاگون وسازمان مرکزی تجارتی دنیا WTC ) ) درنیویورک که درتاریخ 11 سپتامبرسال 2001 رخ داد ، سبب شدکه مهندسان ساختمان بدنبال راههایی برای پیشرفت کارآیی ساختمان ها بدهند که شاید در آینده هم مورد حملات واقع شود .

از زمانی که این واقعه رخ داد بسیاری از سازمان های مهم در آمریکا و کشورهای دیگر دنیا شروع به بررسی کار ساختمان WTC و پنتاگون کردند که این کار با جمع آوری و بررسی داده ها صورت گرفت .

طبق نتایج بررسی می توان ثابت کرد ، پیشنهادی برای اصلاح و تغییرات ساختمانی ارائه شد که نیاز به زمان زیاد برای تخلیه دارد یا احتمال فروریختن ( متلاشی شدن ) درحملات مشابه در آینده دارد .

طی وقایع انفجار اخیر در داخل و اطراف ساختمان ها ، سؤالی مطرح شدکه چطورباید طراحی شود که مقاومت ساختمان در برابر انفجاری که ممکن است مجدداً رخ دهد ، زیاد شود .

به عبارت دیگر ، تعداد ساختمانهای زیادی هستند که طراحی شده اند ، تا نه تنها در برابر نیروهای دینامیک ناشی شده از وقایع طبیعی از قبیل طوفان ، زلزله مقاومت می کنند بلکه باید دربرابر وقایع غیر مترقبه و مخرب از قبیل انفجار پایدار باشد .

مهمترین شکل مقاومت ساختمانها در برابر انفجار این است که قابلیت تحلیل و از بین بردن ضربات شدید و انرژی انفجار را داشته باشد ، بدون اینکه سبب ویرانی ساختمانها به کلی شود.

شماری مطالب مربوط به این منتشر شد ، مدارکی درآمریکای شمالی که مهندسان بتوانند اطلاعات لازم درباره طراحی ساختمان های شهر برای اینکه مقاومت فیزیکی را در برابر ضربات و صدمات بالقوه و انفجار بالا ببرد ، موجود نبود .

بنابراین طراحان ساختمان و آرشیتکت ها به رهنمودهایی نیاز دارند که درباره چگونگی طراحی ساختمان های بلند که مقاوم باشد در برابر حملات گوناگون دشمن و میزان صدمه و جراحات ساکنین این ساختمان ها را کاهش دهد .

این متن مروری کلی مربوط به وقایع انفجارکه درساختمانها رخ داده است میپردازد که خرابی برجهای WTC ذکر خواهد شد .

دو نظریه موجود است یکی ازدیدگاه معماری ساختمان و دیگری از دیدگاه مهندسی ساختمان برای ساختمان های بلندی است که می خواهد میزان امنیت بشر و افرادی که درآنجا هستند را بالاببرد .

دیدگاه آرشیتکتی شامل طرح ریزی وطرح بندی وعملکردساختمان است .دیدگاه مهندسی ساختمان به بررسی محاسبات وطراحی بخش های ساختمان که مربوط به ایجاد امنیت استمی باشد .

استراتژیهای ارزیابی ساختمان و افزایش امکانات در ساختمان های بلند که در برابر وقایع انفجارمناسب نبود که در بعد به آن خواهیم پرداخت .

متن شامل نظریات مهم برای طراحی مؤثر و کارآمد سیستمهای ساختمانی است تا میزان امنیت بشر بالا رود .

2 مروری بر مطبوعات :
مطالب بسیاری مربوط به این واقعه منتشر شد ، مدارک زیادی در کانادا موجود نبود تا مهندسان بتوانند اطلاعات لازم را برای طراحی ساختمانهای شهری ارائه دهند تا میزان مقاومت فیزیکی در برابر این حملات بالقوه و انفجار زیاد شود و میزان امنیت مطابق با این بیشتر .

استانداردهای عمده ثابت در آمریکا وجود داشت که برای ساختمان سفارت خانه های خارجی و ساختمان های ارتش ایالت متحده بود .

مقررات موجود در ایالت متحده مربوط به طراحی امکانات در برابر حملات هسته ای ( اتمی ) دشمن (ASCE ) 42 ، سال 1985 و همچنین طراحی مقاومت در برابر انفجار پتروشیمی ( ASCE رهنمودهایی برابر مقاومت ساختمان در برابر انفجار در پتروشیمی ، سال 1997 بود ) ، است .

درس های زیادی از این وقایع بمب گذاری اخیر گرفته شد که برای روشن ساختن وقایع حملات صورت گرفته و حملات بعدی بسیار با ارزش است ، که برای بررسی این رویدادها به کار برده شده است .

چندین نویسنده به بررسی و رسیدگی درباره ساختمان هایی که تحت واقعه انفجار قرار گرفته بود پرداختند .

هرچند ، برخی از نویسندگان به ساختمان های محکم و فولادی اشاره کردند .

آزمایشگاه مهندسی کشتیرانی در کالیفرنیا در سال 1987 تلاشهای بسیاری را برای توسعه « مدل ارزیابی آسیب در اثر انفجار » پرداختند .

بخش مهندسی ارتش ایالت متحده و مرکزش برای ارائه دیدگاه فنی در امنیت فیزیکی اشاره کردکه کار با توسعه « بررسی مقررات » و ارائه مدارک و اسناد در باره این « رویه ارزیابی آسیب » صورت می گیرد .

موریس ات ال در سال 1991 بررسیهای مربوط به آن و ارزیابی هزینه برای ارتش ایالت متحده پرداخت تا امکاناتی را در ساختمان ها در برابر انفجارات خارجی ایجاد کند .

مذاکرات پارلمانی درباره برقراری امنیت بیشتر صورت گرفت که نیاز به تقویت بیشتر قابلیت زیستی دارد .

انهدام WTC سبب شد که به ساخت ساختمانهای بلند پایان بخشند .

مهمتر اینکه سؤالی در باره چگونگی برخی ساختمان های ساخته شده مطرح شد .

ساختمان های بلند و کوتاه به سیستم های جدیدی نیاز دارند تا از آنها در برابر حملات دشمن حمایت کنند .

3 ـ انهدام برجهای مرکز بازرگانی جهان : پیش از واقعـه سپتامبر ، بیشتر ساختمان های مهندسـی حرفه ای ، طرح ، ساخت و کارفرمایــی ساختمان های بلند مورد بحث قرار گرفت چون حتی تصور نمی شد که دوتا از بلندترین ساختمان های دنیا در اثر حمله منهـدم شوند .

تحقیقی صورت گرفت برای اینکه مکانیسم این انهـدام بهتر درک شود ، رسانـه های گروهی گزارشاتــی را توسط مهـندسان ساختمان دو آرشیتکت ها درباره برج های WTC ارائه کردند.

در این قسمت انهـدام این دو برج بررسـی شد و از دیدگاه مهندسـی ساختمان مورد بحث قرار گرفت .

1ـ 3 ـ ساختار برجها : در تمام ساختمان های بلند ، طراحی اصلی مهندسی ساختمان معیارهایی دارد که برای ساختمان بلند 415 متری که در جنوب برج بود و ساختمـان بلند 417 متری در شـمال بر اساس دو آیتـم متمرکز شده بود که مقاومت آن را تضمین می کند ، 1 ) نیروی جاذبه خود ساختمان ها ، 2 ) نیروهای جانبی که در اثر طوفان و زمین لرزه است که می تواند نیروهای بزرگی در زمینه آن برای واژگونی ایجاد کند .

آیتم قبلی بستگی به ستونهای عمودی قوی معین داشت که می تواند به طور مؤثری به گروهی از ساختمان های زمین سرایت کند .

آیتم آخری متمرکز شده نه تنها به درستی ساختمان بلکه میزان راحتی قابل قبول توسعه یافته که برای افراد مستقر در آنجا هست .

مقاومت در برابر تکانهای جانبی توسط طرح گروه ساختمانی کنترل می شود ، استحکام بخشهای جانبی و میزان تعدیل ساختمانی که به کار رفته را تحت نظارت قرار میدهند .

هرکدام از برجها دیوارهایی به طول 62 متر داشتند که سطح وسیعی از زمین را گرفته بود .

حداکثر نیروی باد که می توانست در برابر آن مقاومت کند تقریباً 49000 KN بود .

برای به کار بردن این نیــروهای وسیع ، این دو برج هرکدام به گونه ای درست شده بودند که در ساختمان آن فولاد به کار رفته و در سطح خارجی آن 356 mm ستون های محکم در فاصله 990 m از مرکز قرار دارند .

شکل کامل آن به صورتـی است که در مرکز ساختمان و در اطـراف دیگر بناها هستند .

مرکز هسته بارهای سنگینــی را حمل می کند و در سطح خارجی آن مقاومت جانبی ایجاد می شود .

ستونهای محکم افقی که طبقات را حفاظت می کند ومربوط به ستونهای پیرامون است که این پایه های فولادی در مرکز هر ساختمان قرار دارد .

این ستون ها 3/18 m از مرکز دیوار خارجی هستند .

پیچهای محکم که به هر کدام از پایه ها هر بخش محیط ستون و مرکز آن وصل شده است .

ورقه های باریکــی روی سطح زمین را پوشانده است .

هر برج تقریباً 90720 تن فولاد دارد و 100 mm در زمین 3716 m بتونه شده است 2ـ3ـ انهدام برجها : اول هواپیما به برج شمالی برخورد کرد که میان طبقه 93 از کل 98 طبقات بود .

( شکل 1 ) در اثر تماس بیش از ns272520 سوخت جت آتش گرفت ، که ستونها و سطح آن عایق بودند و ضد آتش ، که ارتفاع آتش بیش از 1000 درجه سلیسوس رسید که ناشی از آتش گرفتن سوخت بود .

آتش از بالا و اطراف ساختمـان محکم توسعـه یافت و شعـله ور شد و مانند پلاستیکی که در میان آتش می سوزد و ناپدید می شود ، در حال سوختن بود .

دیوارهای خارجی در آتش می سوختند و فرومی ریختند .

حدود 41000 تن از بالا رانده شد ، طبقات از بالا فرومی ریختند ، به طور شدیـد برج منهـدم شد .

( شکل 1 ) .

برج شـمالی 102 دقیقه بعد از حمله در همان حال بود و 8 دقیقه طول کشید تا در زمین فروریخت و ویران شد .

هواپیمای دوم ضربه سنگینی به برج جنوبی که در جنوبی ترین زاویه قرار داشت برخورد کرد و به طبقه 78 از 84 طبقه اصابت کرد و تمام دیوارهای مجاور آتش گرفت و منفجر شد ، بسیاری ازستونهای محافظ از بین رفت و ساختمان شعله ور بود .

( شکل 2 ) .

نزدیک به 1000 درجه حرارت داشت ، ستون های باقی مانده فرومی ریختند .

بخش بالای برج به یکباره زمین ریخت و اندکی بر محور خود چرخید .

بخش بالایی آن100 هزارتن وزن داشت ، طبقه به طبقه برج درهم ریخت .

بعد از این حمله که از نظر ساختمانی ویرانی بزرگی بود ، برج جنوبی به طور عمودی به مدت 56 دقیقه باقی ماند اما در کمتر از10 دقیقه فروریخت .

در هر دو مورد ، زمان میان حملات و انهدام زندگی هزاران نفر را نجات داد .

1ـ2ـ3ـ تئوری فروپاشی : فاصله طولانی میان حمله و انهـدام این دو برج سبب تولید فیلم های چند ساعته شد و دهـها هزار عکس که نشان دهنده اوضاع وخیم چگونگی فروپاشی این ساختمانها بود .

چندین محل وجود دارد که اول در آنجا خرابی رخ داده بود : ستونهـای بیرونی ، ستونهای داخلی یا ستونهای محکم فولادی کم وزن که از طبقات ساختمان حفاظت میکرد .

تلاش کردیم تا تعیین کنیم کدام بخش ساختمان در ابتدا از بین رفت و که آیا در آسمـان خـراش سیستم ساختمـانی آن نقشی در فروپاشـی دارد .

همچنین لازم ذکر این که چه اتفاقی برای طبقـات افتاد ، در جایی که هواپیماها با آنـها برخــورد کردند آیا هواپیما از میان پلکان عمـودی برخورد کردند ، که مسیر راه اضطـراری فرار راه مســدود کنند ؟

آیا پلکان عمـودی سالم و بدون صدمـه باقی ماند و آتش مانع شد که مردم بتوانند به پلکان دست یابند ؟

چرا برجها فروریختند ؟

و چرا مدتی بعد ازتماس باقی ماندند ، اگرچه نیروی جانبی از سقوط هرکدام از هواپیماها حدود 111 هزارKN اعمال شد و هواپیماها تقریبـاً به 35 تا از 59 ستون خارجی در هر طرف ساختمان ها خوردند ، مهمترین سؤال این است که آیا سیستم ساختمان برج های دوقلو متمایل به انهدام بود به نسبت سیستم ساختمانی عرفی ، بعد از اینکه هواپیماها برخورد کردند و آتش شعـله ور شد .

برخــورد هرکدام از هواپیماها درستی ساختمان هرکدام از برج ها را مصالحه میکرد ، ستونهای اطراف و مرکز داخلی درهم پاشیده شد .

سپس انفجار صورت گرفت که علت آسیب بیشتر بود ، که چندین طبقه را کامل دربرگرفت .

آتش شعله ور شد ، ساختمان محکم در طبقات از بین رفت و کم کم فرونشست و از بین رفت ، به علت حرارت شدیـد .

فولاد ضد آتش 816 تا 871 درجه سیلسیوس مقاومت می کرد .

زمانیکه هرکدام از ساختمان ها از بالا فروریختند ، اسکلت ساختمان ،که با ورقه های محکـم بتونه شده بود ،.

اثاثیه ، قفسه های فایـل و مواد دیگر به طور زیادی از بین رفتند که بخش ها ( طبقه های ) پائین تر ساختمان سرانجام از بین رفتند .

علت دقیق فروپاشی برج کاملاً مشخص نیست ، اما توضیحـات ممکن برای علت این فروپاشی مطابـق با فهرست زیر آورده شده است : 1ـ اول فروپاشی ستونهای اطراف ساختمان : بعد از اینکه هواپیما برخورد کرد ، طبقات بالا به روی ستون های باقی مانده در اطراف ساختمان مجاور که به نمای خارجی آسیب زیادی رساند ، به طور موقت ستونها بای ماندند .

این ستونهای باقی مانده وزن بیشتری را به نسبت معمول متحمل شدند و علت فروپاشی آن گرمای بیش از حد نبود .

2ـ اول مرکز ستون ها منهدم شد : دلایل گوناگون است که اول ستونهای مرکز فرو ریختند و سپس ستونهای خارجی ریختند .

ستونهای محکم داخلی که 47تا بود اول فرو ریختند ، چون حرارت آتش در مرکز شدیدتر بود .ستون های فولادی استقامت در حدود 1000 درجه سیلسیوس در ثانیه دارند که فرو ریختند ، چون سوخت هواپیما با دمای بسیار زیاد شعـله ور شده بود .

ستون های مرکـزی حدود 60 درصد وزن برج 250400 تنی تحمل کردند .

هر چند ، ستونهای خارجی سبب فروپاشی سریع برجها شد .

3ـ ستون های طبقات در ابتدا فرو ریختند : ستون های محکم فولادی زیر طبقـات بلافاصله در اثر تصادم فرو پاشیده شدند و آتش گرفتند .

آنها یکباره به زمین ریختند و فرو نشستند ، چون حرارت آتش به شدت آنها را از بین برد و این به علت ارتباط ضعیف میان آنها و ستونهای داخلی و خارجی بود .

طبقات توسط ستون های خارجی محـکم بودند که بعد از دیوار خارجی جدا شده و ریختند .

وقتی استحکام از بین رفت ، ستونهای اطراف به طرف بیرون ریختند ، سبب شد که طبقات بالا به طبقات پایینی بریزند ، در همان زمان ستون ها از طرف جانبی هیچ حمایتی نمی شدند و به همین علت به طرف بیرون فرو ریختند .

در هر کدام یک طبقه به روی طبقه دیگر می ریخت و با وزن طبقات بالا کل ساختمان فرو ریخت .

تنها تفاوت این بود که در ابتدا این ها فرو ریختند : طبقات ، ستونهای داخلی ، ستونهای خارجی یا چیزهای مربوط به آن ها که همزمان از بین رفتند .

اولین تفسیر در این باره چنین بود که برخورد دو هواپیمای مسافربری همراه با مسافران آن ربوده شده بود که سبب فروپاشی ساختمانها شد حتی بدون اینکه به دنبال آن آتش بگیرد .

مهمترین خسارت هواپیماها از بین بردن ستون ها و همچنین طبقات بود .

سوخت هواپیما شعـله ور شد طــی چند دقیقه و بیشتر سوخت به بیرون پنجره ها را مشتعل شد .

سپس دما به سرعت تا 1000 درجه سیلسیوس رسید .

تفسیردوم و سوم برای حمایت از نظریه فروپاشی ساختمان چنین بود که آنها تقریبـاً برا اثر حرارت بالا که ناشی از شعله ور شدن هزاران گالن سوخت بود که در اثر برخورد هواپیما بود .

2ـ2ـ3 شکل های فرو ریزی : اینگونه به نظر می رسد که برج های دو قلو به شکل های مختلفی فرو ریخته باشند .

مطالعه تصاویر گرفته شده نشان می دهد که برج جنوبی که بین طبقات 78 تا 84 ضربه خورد آنطور که انتظار می رفت واژگون شد .

اما برج شمالی که در طبقات 93تا98 ضربه دید به جای واژگون شدن به صورت کاملاً عمودی فرو ریخت .

برج شمالی نسبت به برج کناری خود مدت زمان بیشتری دوام آورد آنهم به این علت که در نقطه بالاتری ضربه دیده بود .

به همین دلیل ستونهای زیرین محل اصابت ، وزن کمتری را تحمل می کردند .

دلیل دیگر این است که ستون های پایین تر در برجهای دوقلو قوی تر از ستونهای بالایی بودند .

لذا قابلیت تحمل فشار اضافه را داشتند .

به طور کلی سیستم سازه ای و ترکیب مناسب سازه ای در کالبد خارجی باعث شد که برجها برای مدتی بعد از ضربه دوام بیاورند .

3ـ2ـ3 خاصیت ضد آتش : هنوز مشخص نشده است که آیا اثر ضربه هواپیماها باعث فلج شدن سیستم عایق آتش سازه فلزی برجهای دو قلو شده است یا نه ؟

نتیجه اینکه ضعف بالقوه در برابر آتش را بیشتر نمایان می سازد .

برای این منظور لازم است که مطالعاتی روی قطعات فلزی باقی مانده انجام گیرد تادرجه آتش قبل از فروریزی تخمین زده شود .

برای نتیجه گیری بهتر می توان از مدل کامپیوتری استفاده کرد به این صورت که مقاومت سازه در 2 حالت با عایق آتش و بدون عایق بررسی شود .

3ـ3 نحوه خروج : اولین هواپیما بین طبقات 93 تا 98 برج شمالی اصابت کرد .

هیچ کسی از طبقات بالای طبقه 91 نجات نیافت .

اما در طبقه 91 و پایین تر تقریباً همه زنده ماندند .

پس از اصابت هواپیمای دوم بین طبقات 78 تا 84 برج جنوبی 5/16 دقیقه پس از حادثه اول ، همین حالت در برج دوم نیز رخ داد .

بال زیرین هواپیما باعث شکافته شدن راهروی آسانسور طبقه 78 برج جنوبی گردید .

بر اثر آن در طبقه انفجار رخ داد و دیوارها نیز خرد شدند .

در محل حادثــه و بالاتر ، نجات یافتگان تنها تعداد اندکی بودند که به طور معجزه آسایی از برج جنوبی گریخته بودند .

بیشتر از 100 نفر بر اثر ضربه نخسـتین کشته یا زخمی شدند .

طبق آمار نجات یافتگان ، نتیجه گرفته می شود که راه پله های برجها دارای پهنای مناسبی برای فرار از محل حادثه بودند .

بعلاوه ، آسانسورها تا زمان فروریختن برجها کار می کردند هر چند فقط می توانستند تا زیر محل حادثه عمل کنند .

نکته مهم این است که برنامه خروج از محل به طور جدی توسط مدیریت ساختمان دنبال می شد .

تمرینهای مهادتی هر شش ماه برگزار می گردید که حتی گاهی باعث خشم و سرگردانی ساکنین می شد .

هر طبقه دارای سیستم آتش نشانــی جداگانه بود .

این سیستم مسئـول نظارت بر خروج از طبقه خود بود .

1ـ3ـ3 راه پله ها : استخوان بنـدی محـکم ، مهندسـی دقیق و راه پله های بزرگتر از آنچه مورد نیاز بود باعث شد که ساختمان زمان و مسیر کافی برای فرار فراهم کند .

برجهای مرکز تجارت جهانی دارای سیستم راه پله فوق العاده ای بودند ، خیلی بهتر از آنچه ساختمان های فعلـی به آن مجهز می باشند .

هر برج دارای سه راه پله بود راه پله های AوC باعرض 1118mmدرست مقابل هم درگوشه های ساختمان قرار داشتند .

راه پله B به عرض 1422 mm در مرکز ساختمان واقع شده بود .

هرچه پلکان بزرگتـر باشد ، خروج هم با سرعت بیشتری صورت می گیرد .

در یک پلکان 1118 mm ، یکنفر باید به کنار بچرخد تا فرد دیگر بتواند عبور کند اما در یک پله 1422 mm دو نفر براحتی می توانند عبور کنند .

از زمان حمله به برج های مرکز تجارت جهــانی در سال 1993 که باعث از کار افتادن منبع اصلی انرژی و متعاقب آن سیستم پشتیبان و پست کنترل آتش گردید ، یک منبع انرژی دوم برای برخی از تجهیزات ایمنی از قبیل زنگ خطر ، چراغهای هشدار و سیستم های مخابراتی اضافه گردید .

در هر برج نیز ، دو پست کنترل آتش اضافه نیز ساخته شد .

باتری در چراغهای پلکان جاسازی شد تا در هنگام خرابی منبع برق راهروها تاریک نشوند همچنین منابع آبی برای خاموش کردن آتـش در جاهای مناسب قرار داده شد .

نرده ها ، پلکان ها و درها با رنگ درخشان رنگ آمیزی و فلش هایی به رنگ روشن در قسمت های مختلف اضافـه شده بود تا مردم را به طرف خروجـی های راه پله ها هدایت کنند .

بلندگوهایی نصب شده بود تامدیران ساختمان قادر باشند علاوه بر راهروها در داخل ادارات نیز با مردم صحبت کنند .

طراحی عالی پله های برج های مرکز تجارت جهـانی باعث نجات هزاران نفر شد .

2ـ3ـ3 آسانسورها : سریعترین راه خروج هر برج دارای 99 آسانسور بود .

سیستم آسانسور مرکز تجارت جهانی ، که در سال 1990 مدرنیزه شده بود ، از نظر بزرگی و سرعت در جهـان بی نظیـر بود .

آسانسورهای 99 نفره در برج جنوبی تا قبل از ضربه دوم هزاران نفر را از منطقه خطر دور کردند .

آسانسورهای واقـع در بلندترین طبقـات مردم را تا طبقه 78 منتقل می کردند .

در طبقه 78 مردم به آسانسورهای بزرگ ویــژه منتقل می شدند که در عرض 45 ثانیه به زمین می رسیدند .

هرکدام از این آسانسورهای ویــژه تا 55 نفر را حمل می کردند .

فاصله زمانی بین اولین و دومین حادثه 16 دقیقه و 28 ثانیه بود .

عملکرد بیش از 2000 نفر در طبقات بالایی برج جنوبی در طول این مدت ، سرنوشت آنها را رقم می زد .

بیشتر افرادتصمیم درستی گرفتند یعنی بلافاصله پس از برخوردجت اول به برج شمالی ، ازمحل گریختند در آنجا آسانسور سریعترین وسیله برای خروج بود .

4ـ نظریاتی در طرح ، سنجش و بهینه سازی سازه ای : حمله به یک ساختمان ممکن است به یکی از حالت هایی مثل حمله هوایی ، ماشین های پرشده از مواد منفجره ، یا بمب باشد .

مسئله مهمی که باید قبـل از هر چیز مورد توجـه قرار گیرد این است که آیا ضربات ماشین ها یا هواپیما می تواند به عنوان یک معیار طراحی در ساختمان ها ، پل ها یا سازه های دیگر در نظر گرفته شود .

اگر جواب منفی است ، در روش های طراحـی فعلـی تغییـری ایجاد نخواهد شد .

اگر ساختمان ها قابلیت طراحی برای جذب اثر ضربات هوایی را ندارند ، لذا فقط تمهیدات ویژه برای دور کردن هواپیما ها از ساختمانها اهمیت پیدا می کند .

البته ، نیاز به طراحی ساختمان های مقاوم در برابر انفجار با توجه به افزایش تعداد انفجـارهای عمدی و غیر عمدی اخیر در سازه های بصورت یک امـر واجـب در آمده است .

بنابراین به نظر می رسد که تعــداد زیادی از سازه ها باید با قابلیت مقاومت در برابر نیروهای دینامیکی ناشی از تصادفات یا خرابکاریهای عمدی ساخته شوند .

نظریات موجود در طرح سنجش و بهینه سازی ساختمان های فعلی از قرار زیر است : a ) شناسایی موقعیت و میزان بزرگی محلهای خطرآفرین برای تأمین تمهیدات لازم در ساختمان به منظور مقاومت در برابر انفجار .

b ) بازرسی ساختمان و تخمین میزان مقاومت اجزای ساختمان در برابر انفجار .

C ) تعیین ضعف موجود در سازه بر اساس آزمایشات و میزان مقاومت لازم در برابر انفجار .

d ) ایجاد پست های محافظت در برابر انفجار به تعداد کافی بر اساس نوع ساختمان ، لزوم ریسک ، نوع انفجار و غیره .

e ) بررسی و تعیین روشهای مختلف بهینه سازی و مشخص ساختن محدودیتهای انتخاب بر اساس امکانات موجود و هزینه مورد نیاز .

هدف از بهینه سازی و طراحی ساختمانها بر اساس مقاومت در برابر انفجار از یکسو کاهش احتمال بروز انفجار و از سوی دیگر کاهش زیان های مالی است .

5 ـ توصیه هایی در بهینه سازی سازه ای : ساختمانهایی که ممکن است در معرض اعمال خرابکارانه قرار گیرند نیازمند رعایت برخی نکات از سوی طـراحان می باشند تا ضریب امنیت مردم در آنها افزایش یابد .

حادثه مرکز تجارت جهــانی حاوی این نکته است که مهندسین سازه و معمارهانیازمند آیین نامه هایی برای طرح و بهینه سازی ساختمانهای بلند در برابر اعمال خطرناک می باشند .

این آیین نامه باید حاوی نکات و نظریات زیر باشد : a ) تعریف تابع ساختمان .

b ) تعیین اشکال مختلف انفجار به منظور محاسبه نیروهای ناشی از انفجار و اثر آن رد کل سازه .

c ) مشخص کردن رفتاری که باید ساختمان در مقابل انفجار از خود نشان دهد .

d ) مشخص کردن اینکه بار ناشی از انفجار به چه شکل در اجزای سازه توزیع می گردد .

e ) انتخاب سیستم سازه ای و مصالح مناسبی که دارای کیفیت و مشخصات مورد نیاز باشند .

f ) تحلیل سازه و طراحی اجزا متناسب با شرایط ویژه و غیره g ) بهینه سازی فرآینـد خروج از ساختمـان طوری که هم زمان با خروج ساکنین ، مأموریــن آتش نشانی نیز به راحتی وارد شوند .

همچنین بهتـر است که سیستم های ضد آتش نیز بررسی شوند تا مشخص شود که نیاز به تغییری در آنها برای کاملتر کردن عملکردشان می باشد یا خیر .

برخی از ساختمان ها ، نظیر بیمارستان ها و دیگر تأسیسات بحرانی ، درس های خوبی از برج های مرکز تجارت می گیرند .

حمله به برج های مرکز تجارت جهانی ، دست کم شش سیستم مختلف ساختمان را تحت شعــاع قرار می داد که اگر آنها به خوبی عمل می کردند ، حادثه تنها به یک آتش سوزی ساده منتهی می شد .

این سیستم ها شامل می شود از : عایق آتش ، منابع آب پاش ، صحت کار پلکان ها ، فشار هوای راهروی پلکان ها و روشنایی و منطقه بندی از نظر آتش گیری و حتی خود سازه .

حتی اگر تعدادی از این سیستم ها در اثر حادثه سالم می ماندند ، تعداد بسیار بیشتری از مردم نیز می توانستند فرار کنند .

همچنان که در بخش های قبلـی بحث شد ، برج های مرکز تجارت جهانی ثابت کردند که استفاده از آسانسور در کنار راه پله می تواند تا حــد زیادی سرعت خروج را افزایش دهد .

تمهیدات دیگری که در طرح ساختمان های بلند می توان در نظر گرفت از قبیل : پلهای هوایی در نزدیکی ساختمان ها ، سطوح ایستایی محکم و ایمن درهر طبقه نزدیک به مرکز محل فرود هلی کوپتر در سقف ، راه پله اضافی ، روش های خروج اضطراری دقیق و آسانسورهای تقویت شده برای خروج سریع .

6 ـ نتیجه گیری این مقاله نگاهی دارد به راهکارهایی در طراحی مناسب و بهینه سازی فولادی تحت تأثیر ضربات و بارهای ناشی از انفجار .

فروریزی برجهای مرکز تجارت جهانی از دیدگاه طراحی مقاوم در ارتباط با تأثیرات انفجاربه سازه ها ، موردبررسی قرار میگیرد .

فرضیات چگونگی خرابی برجهای مرکز تجارت جهانی بیان می گردد و نتیجه گرفته می شود که عوامـل گوناگونی به طور مشترک باعث فروریزی شده است ، شامل ضربه و انفجار اولیه هواپیما که بخشی ازسازه را خراب کرد و درمرحله بعد حجم آتش زیاد که بتدریج باعث ضعف و شل شدن باقی اجزا ء گردید .

فروریزی نهایی زمانی رخ داد که وزن بالای محل برخورد از ظرفیت باربری اجزاء زیرین بیشتر شد .

برخی نکات سازه ای و معماری در ساختمان های بلند که ضریب ایمنی افراد را افزایش می دهد نیز بیان می گردد .

از دیدگاه معماری به مسائل طرح ،چیدمان و عملکرد ساختمان پرداخته می شود و از منظر سازه به تحلیل کامپیوتری و طراحی اعضای سازه تا زمان رسیدن به نتایج مطلوب ، ارزیابی سازه ای و امکان بهینه سازی در ساختمانهای بلند موجود که سیستم مناسبی دربرابر خطرات ناشی از انفجار ندارند نیز بررسی می گردد .

تأکید می شود که ارزیابی ساختمان ها در برابر بارهای ناشی از انفجار ، شامل میزان کفایت مصالح ضد آتش در برابر تأثیرات وارده نیز باشد .

محافظت از راههای فرار می تواند بسیار مؤثــر باشد .

تقویت کردن راهـهای فرار برای ایجاد مقـاومت در برابر ضربات و محافظت در برابر حوادث آتـش سوزی ، امکان پذیـر است ، همچنـان که این نکـات در طـراحــی دقیق اجزاء در برابر آتش سوزی رعایت می گردد .

افزایش تعداد یا اندازه پلکان ها ، مجهز سازی آسانسورها به باتری هـای زاپاس و آموزش مأموریـن آتش نشـانی نیز باید مورد توجـه قرار بگیرد.

پیوک A – نمونه ها نمونه 3 : ساختمان نوع 3 : اسکلت بتنی با دیوار های پر شده با مصالح بنایی و دیافراگمهای سخت وانعطاف ناپذیر A3.1 .

مقدمه اطلاعات این نمونه از کتاب زیر گرفته شده است : دستورالعمل هایی برای ترسیم زلزله ای ساختمانها – نمونه های کاربردی این نمونه بر اساس یک ساختمان واقعی اسکلت بتنی با دیوارهای پر شده بامصالح بنایی غیر مسلح می باشد.

هدف این نمونه تشریح استفاده از ارزیابی 1تایز و نتیجه های بر گرفته از این ارشیابی می باشد .

بر اساس تعداد و اهمیت گزارشات غیر مقبول ،نتیجه گیری شد که ارزیابی 2 تایر ، یا 3 نتایج حاصله از ارزشیابی 1 تایر را تحت تأثیر قرار نمی دهد و بنابر این ادامه ارزیابی مفید و غیر اقتصادی تلقی شد و ارزیابی دیگری بعداز ارزیابی 1 تایر متوقف .

A3-2 مفرومات ارزیابی A3-2-1 J تو صیف ساختمان یک ساختمان سه طبقه تاریخی ،اداره و آپارتمان در نیروست واقع شده است.

در سال 1908 بدون کد طرح زلزله ای ساخته شده است .

نقشه های ساخت برای ساختمان موجود می باشند.

ساخت کلی کف ساختمان تقریباً 14200 فوت مربع می باشد .

مصالح بتنی یرای پی آن بکار برده شده .

فرم کف آن از دال بتنی مسلح .

تیرها تشکیل شده است .

سیستم عمودی جانبی که در برابر نیرو مقاومت می کند از قابهای مسلح تقویت شده تشکیل شده در حالیکه سیستم افقی آن از دال بتن مسلح تشکیل شده است .

فودلا های تقویتی شامل ستونهای صاف می باشد (یکنواخت ) .ستونها با فاصله نزدیک به طور مارپیچ تقویت عرضی شده اند .

جلوی ساختمان دیوارهای حفاظی دارد در حالیکه سه طرف دیگر ساختمان از دیوارهای با مصالح بنایی غیرمسلح ساخته شده است .

جان پناه از بتن مسلح ساخته شده است .

ستونهای بتنی کرسی های روشنائی دارد .

یک پلان کف و نماهای ساختمان در شکلهای A 3-1 و A 3-2نشان داده شده است .

A 3-2-2 سطح تحقیق و بررسی پلانهای ساخت این ساختمان موجود می باشد .

یک مشاهده سطحی برای شناخت اطلاعات پلان و سنجش موقعیت ساختمان ترکیب داده شد.

A 3-2-3سطح اجرا ساختمان برای سطح اجرای امنیت ورفاه ارزیابی شده است.

A 3-2-4 ناحیه زلزله خیز ساختمان در ناحیه متوسط زلزله خیز واقع شده است.

اطلاعات در جزوه اصلی A 3-2-5 نوع ساختمان ساختمان به عنوان ساتخمان نوع 3 طبقه بندی می شود که شامل یک اسکلت بتنی با دیوارهای پر شده با مصالح بنایی ودیافراکم های صلب (مقطع 4-2 ) توضیحی در این مورد این نوع در ساختمان درجدول 2-2 آورده شده است.

A3-3 گزینش فاز (تایر1) A3-3-1 مقدمه هدف ارزیابی 1 تایر شناخت سریع ساختمان هاست که از شرایط این استانداردتبعیت می کند اطلاعات جمع آوری شده در جهت ارزیابی 1 تایر کافی می باشد.

A3-3-2 ساختمانهای پنج مارک ساختمان برطبق یکی از اسناد پنج مارک ذکر شده در جدول 1-3 طراحی نشده است .

(مقطع 3-2) A 3-3-3 انتخاب فهرست کامل (صورت) این ساختمان به عنوان ساختمان نوع C3 طبقه بندی شده است 0(جدول 2-2) بنابراین صورتهای ساختی مربوط به ساختمان نوع C3 استفاده شده اند.

یک ارزیابی 1 تایر این این ساختمان شامل همه صورتهای زیر می باشد (مقطع 3-3) 1) صورت ساختی ابتدایی برای ساختمانهای نوع C3 2) ریسک هایی طرح زمین شناختی و صورت پی 3) صورت اولیه جزء غیر ساختاری نیاز به تکمیل ساختار الحاقی و صورتهای غیر ساختی برای این نمونه نیست چون این ساختمان در محدوده متوسط زلزله خیز می باشد وتاسطح اجرای اینست زندگی ارزیابی می شود هر کدام از صورتهای لیست شده برای این نمونه کامل شده اند ودر قسمتهای ریر آورده شده اند .