آسیب‌شناسی "پلاسکو" و ضرورت مهندسی سازه در آتش

د- با ریزش سقف، ستون‌ها مهار جانبی خود را از دست داده و با همراهی افت مقاومت فولاد، ستون‌ها نیز خراب می‌شوند.

ه- به دلیل نوع سیستم سازه‌ای بکار رفته در ساختمان پلاسکو، ساختمان دچار خرابی پیش‌رونده (Progressive Collapse) می‌شود. در این نوع خرابی با از دست رفتن یکی از اعضای سازه‌ای اصلی، سایر اعضاء قادر به تحمل بارهای اضافی نبوده و با خرابی پی‌درپی، درنهایت کل ساختمان آوار می‌شود. مشابه این نوع خرابی قبلاً در حادثه 11 سپتامبر 2001 برج‌های شماره یک و دو مجتمع تجارت جهانی نیویورک در آمریکا (شکل 4) و آتش‌سوزی سال 2005 ساختمان 32 طبقه ویندزور در مادرید اسپانیا (شکل 5) رخ داده است [‌6].

شکل 4: خرابی پیش‌رونده برج شماره یک مجتمع تجارت جهانی در اثر آتش‌سوزی (نیویورک 2001)

شکل 5: ساختمان وینزور قبل و بعد از آتش‌سوزی شامل خرابی پیش‌رونده طبقات 21 تا 32 (مادرید 2005)

3- "عمق فاجعه فراتر از فروریختن یک ساختمان 54 ساله است"
ساختمان پلاسکو در برابر آتش طراحی نشده بود. اما تاب آوردن یک ساختمان در برابر آتش به روش طراحی سازه آن بستگی دارد و نه قدیمی یا جدید بودن آن. متأسفانه تفاوت ساختمان‌های جدید با ساختمان پلاسکو، فقط مقاومت آن‌ها در برابر زلزله است و نه آتش. تا لحظه نگارش این نوشتار، در ایران هنوز طرح سازه‌ها در برابر آتش الزامی نبوده و حتی در آیین‌نامه‌های طراحی ساختمان‌های ایران (ازجمله مبحث دهم مقررات ملی ساختمان[‌5]) وارد نشده است. تأکید بر قدیمی بودن ساختمان پلاسکو در گزارش‌ها، غیر کارشناسی و گمراه‌کننده است و این سرنوشت شوم می‌تواند در انتظار تک‌تک برج‌های اسکلت فلزی غیر مقاوم در برابر آتش و البته پرزرق‌وبرق جدید و امروزی در هر جای دنیا باشد.

4- در کشورهای پیشرفته، بیش از 50 سال است حفاظت سازه‌های فولادی در برابر آتش‌سوزی الزامی است
سازه‌های فولادی را باید با استفاده از پوشش‌های ضد حریق مقاوم‌سازی نمود. این روش صرفاً باعث به تأخیر انداختن افزایش دما در سازه می‌شود، تا سازه زمان بیشتری در آتش‌سوزی تاب آورده و برای فرار ساکنین و مهار آتش مجالی فراهم گردد. یا اینکه سازه فولادی را در برابر آتش‌سوزی طراحی نمود (راهکار مهندسی سازه در آتش)، به‌گونه‌ای که سازه خود بتواند بار آتش را از سر بگذراند. این راهکار اکیداً برای طراحی ساختمان‌های بلند توصیه می‌شود. در این ساختمان‌ها به دلیل سرایت و انتشار سریع آتش، همچنین سخت‌تر بودن مهار آتش و طولانی شدن زمان آتش‌سوزی، راهکار اول به‌تنهایی کافی نیست و پیشگیری از خرابی پیش‌رونده را تضمین نمی‌کند [‌8 – 6].
راهکار مهندسی سازه در آتش، پس از حادثه 11 سپتامبر 2001 نیویورک موردتوجه پژوهشگران قرارگرفته و از آن زمان تاکنون از موضوعات تحقیقاتی روز دنیاست. پژوهش در این حوزه جذاب اما علاوه بر نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی خاص، خطرات، هزینه بسیار بالای آزمایش‌ها و پیچیدگی‌های خاص خود را به همراه دارد. تحقیقات صورت گرفته در این زمینه در کشور بسیار اندک و انگشت‌شمار است [‌10 و 9]. لذا لزوم پژوهش، توسعه و تربيت نيروي متخصص در اين زمينه بسيار محسوس است.
در این حادثه مهم‌تر از معرفی مقصر، شناخت راهکارهای مؤثر جهت جلوگیری از تکرار چنین فجایعی است. آخر سخن، اینکه در صورت عبور از زلزله، آتش‌سوزی پس از زلزله تهدیدی جدی‌تر نه‌فقط برای ساختمان، بلکه برای تمام شهر یا کلان‌شهر خواهد بود.

منابع
[1]Rezaeian A, Yahyai M. Fire response of steel column-tree moment resisting frames. Materials and Structures (2015) 48:1771-1784, doi: 10.1617/s11527-014-0271-1.
[2]Yahyai M, Rezaeian A. Behavior of beams in bolted column-tree frames at elevated temperature. Fire and Materials (2015) 40:482-497, doi: 10.1002/fam.2305.
[3]NIST. "Final report on the collapse of world trade center building 7”. NIST NCSTAR 1A, NIST, Gaithersburg, MD, (2008).
[4]Kodur V, Yahyai M, Rezaeian A, Eslami M, Poormohamadi A. Residual mechanical properties of high strength steel bolts subjected to heating-cooling cycle, Journal of Constructional Steel Research (2017) 131:122–131.
[5]وزارت مسکن و شهرسازی، معاونت امور مسکن و ساختمان؛ «مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی»؛ ویرایش چهارم، 1392
[6]محمود یحیائی و عباس رضائیان. "عملکرد اتصال پیچی لینک به دستک در قاب‌های خمشی درختی تحت اثر آتش‌سوزی"، نشریه علمی- پژوهشی مهندسی سازه و ساخت، شماره سوم، 1394.
[7]محمود یحیایی، عباس رضائیان و مهدی صفائیان. " رفتار ستون-های فولادی با مقطع باکس در دماهای بالا"، کنفرانس ملی حفاظت ساختمان‌ها و سیستم‌های حمل‌ونقل در برابر آتش، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، 1395
[8]عباس رضائیان، محمود یحیایی. " رفتار اتصالات فولادی تیر به ستون در شرایط آتش‌سوزی"، دومین همایش ملّی مهندسی سازه ایران، تهران، 1394.
[9]عباس رضائیان و مرضیه ابراهیم‌زاده. "ارزیابی ایمنی ساختمان‌های بسیار بلند در آتش‌سوزی: مطالعه موردی برج شانگهای"، دومین کنفرانس ملی بناهای بلند، وزارت راه و شهرسازی، تهران، 1394.
[10]عباس رضائیان و محمود یحیایی، رفتار تیرهای فولادی در قاب‌های خمشی درختی پیچی در حرارت بالا. چهارمين کنفرانس ملي سازه و فولاد، تهران 1392.