دراسة ميدانية عن الأضرار التي لحقت بالمصاعد بعد الزلزالين

نظرة على الأضرار وما يجب القيام به لمنع ذلك في المستقبل

بواسطة فرحات شيليك، سي إرديم إمراك، سيفا تارجيت

تم تقديم هذه الورقة في معرض Elevcon 2023 في براغ، جمهورية التشيك.

كلمات البحث: الزلازل، المصعد، المخاطر، معيار EN 81-77

الملخص 

تستخدم المصاعد على نطاق واسع للنقل العمودي للأشخاص والبضائع في المباني. في العديد من أحداث الزلازل المسجلة في الماضي، لوحظ قدر كبير من الأضرار في المصاعد. يوجد مخزون كبير من المصاعد في المناطق المعرضة لخطر الزلازل في تركيا. يجب أن يكون أي مبنى في منطقة معرضة لخطر الزلازل مصممًا بحيث يتحمل صدمات الزلزال. في هذه الدراسة، بعد دراسة ميدانية لمدة يوم واحد أجرتها AYSAD (جمعية المصاعد والسلالم المتحركة التركية) في ملاطية وما حولها بعد الزلزالين التوأمين، تم تضمين تقييم الأضرار المكتشفة في المصاعد التي تم فحصها والوضع الحالي.

1. الزلازل المزدوجة في تركيا

تتأثر أنظمة الرفع سلبًا بالزلازل. تتطلب المصاعد والرافعات في مناطق خطر الزلازل بعض الاعتبارات الإضافية مقارنة بممارسات التثبيت العادية، كما هو موضح في معيار EN 81-77:2013. 

تركيا هي منطقة نشطة زلزاليا ضمن منطقة الاصطدام المعقدة بين الصفيحة الأوراسية وكل من الصفيحتين الأفريقية والعربية. الخطر الزلزالي الأكثر شهرة وأهمية في تركيا هو صدع شمال الأناضول. ويعد صدع شرق الأناضول، الذي يمتد جنوب غربًا من شرق تركيا إلى البحر الأبيض المتوسط، مصدرًا آخر معروفًا للزلازل الكبيرة.

كانت الخسائر الكبيرة في الأرواح والممتلكات بسبب الزلازل المدمرة رائدة في تطوير مبادئ تصميم المباني المقاومة للزلازل. تظهر خريطة المخاطر الزلزالية في تركيا في الشكل 1 (AFAD، 2018).

1.1 زلزال إزميت عام 1999 بالقرب من إسطنبول 

قتل أحد أقوى الزلازل في القرن ما يقرب من 20,000 شخص، ودمر ما يقرب من 15,500 مبنى، وتسبب في أضرار تقدر بحوالي 10-25 مليار دولار أمريكي، ووقع في شمال غرب تركيا عند الامتداد الشرقي لبحر مرمرة في 17 أغسطس 1999. وكان مركز الزلزال هو تقع على بعد حوالي 105 كم شرق إسطنبول، وهي مركز حضري يسكنه أكثر من 10 ملايين نسمة بالقرب من مدينة إزميت على صدع شمال الأناضول. وبلغت قوة الزلزال 7.5 درجة على مقياس ريختر المعدل. وأعقب الزلزال مئات الهزات الارتدادية (أوزكيريم وإيمراك، 2004). لسوء الحظ، نظرًا لعدم إجراء دراسات ميدانية في منطقة الزلزال بعد زلزال إزمير عام 1999، لم يتم تقييم الأضرار التي لحقت بالمصاعد في المنطقة.

1.2 زلازل فان 2011 

وقع زلزال قوي للغاية بقوة 7.2 ميجاوات في مقاطعة فان في شرق تركيا وشعر به جميع البلدان المجاورة. تم تصميم زلزال فان، الذي وقع في 23 أكتوبر 2011، الساعة 13:41 بالتوقيت المحلي، بناءً على تسجيلات شكل الموجة في المجال البعيد. أصبح ما يصل إلى 8,321 منزلاً غير صالح للسكن مع متوسط ​​عدد سكان الأسرة حوالي 7.6 في المقاطعة؛ أي أن حوالي 63,000 شخص أصبحوا بلا مأوى. كان سبب عدد القتلى في المقام الأول انهيار المباني في المناطق الحضرية (Imrak & Çelik، 2014). بعد ثلاثة أيام (25-27 ديسمبر 2011) من التحقيق في المصاعد في إرشيش وإدرميت ووسط مدينة فان، تم نشر تقرير مسح يحتوي على نوع المصاعد ونوع الضرر والأدلة الفوتوغرافية (Imrak، 2012a، 2012b، 2013). وفي المجمل، تم فحص 25 مصعدًا والإبلاغ عنها.

1.3 الزلازل المزدوجة عام 2023 بالقرب من كهرمان مرعش

ضرب زلزال بقوة 7.8 ميغاواط جنوب ووسط تركيا في 6 فبراير 2023. وكان مركز الزلزال على بعد 37 كم من الغرب إلى الشمال الغربي من غازي عنتاب. وأعقبه زلزال بقوة 7.7 ميجاوات. وكان مركز هذا الزلزال على بعد 95 كم شمال-شمال شرق من الأول. 

ووقعت أضرار واسعة النطاق وعشرات الآلاف من القتلى. على مساحة حوالي 350,000 كيلومتر مربع²ضرب الزلزالان المدمران تركيا، مما أسفر عن مقتل أكثر من 50,000 ألف شخص وإصابة الآلاف. كما دمرت الزلازل التي بلغت قوتها 7.8 و7.5 درجة البنية التحتية الحيوية، مما ترك المجتمعات المحلية في المنطقة في حاجة ماسة إلى المساعدة الإنسانية. تسبب الزلزالان المزدوجان الهائلان اللذان ضربا جنوب تركيا في 6 فبراير/شباط، في دمار كبير في منطقة بمحافظة كهرمان ماراش.

وقد تأثر ما يقدر بنحو 14 مليون شخص، أو 16% من سكان تركيا. إنه الزلزال الأكثر دموية في ما يعرف اليوم بتركيا منذ زلزال أنطاكية 526. وفقًا لمرصد كانديلي، من المقدر أن الحد الأقصى لـ MMI للصدمة الرئيسية قد وصل إلى MMI XI – XII (المتطرف) في أنطاكيا وبالقرب من مركز الزلزال.

2. الدراسة الميدانية ونتائجها في ملاطية

في 6 فبراير 2023، أثرت على إجمالي 11 مقاطعة في مناطق جنوب شرق وشرق الأناضول، بلغت قوة إيكينوزو-كهرمان مرعش (38.0818 شمالًا، 37.1773 غربًا) مقدارها Ml=7.5 (Mw=7.7) في الساعة 04:17 بالتوقيت المحلي عند الساعة 37.1757:37.085 بالتوقيت المحلي. مركز الزلزال، ثم سوفالاكا-شهيت كامل-غازي عنتاب (13 شمالاً، 24 غربًا) في الساعة 7.4:7.6 بالتوقيت المحلي في مركز الزلزال، وبلغ حجمه الآلي = XNUMX (Mw = XNUMX) بعد زلزالين شديدين للغاية. تم إجراء دراسة ميدانية من قبل AYSAD في محافظة ملاطية. 

وفي ملاطية، وهي إحدى المحافظات المتضررة من الزلزال، كان من الأهداف ذات الأولوية تحديد وتوثيق حالة وأضرار المصاعد ومكوناتها في المستشفيات والمباني السكنية ومباني المصانع التي تعرضت لأضرار طفيفة ويمكن دخولها، ونقل هذا إلى المؤسسات والمنظمات ذات الصلة في شكل تقرير.

قام وفد أيساد بفحص آبار المصاعد ووصلات السكك الحديدية وغرف الآلات والآلات والسيارات ومكونات ثقل الموازنة في المباني وتحديد السلوكيات التي أبدتها هذه المكونات أثناء الزلزال.

ونظرًا لاستمرار الهزات الارتدادية في المنطقة، وجهود الإنقاذ والإغاثة المكثفة المستمرة، والحصول على تصاريح دخول محدودة إلى المباني، تم فحص عدد محدود من المباني والمصاعد خلال زيارة للموقع لمدة يوم واحد.

بناءً على هذا التفسير، تم فحص 16 مصعدًا فقط، ويظهر في الجدول 1 توزيع المصاعد وفقًا لارتفاعات المبنى (عدد المحطات). بما في ذلك، تم أيضًا فحص منصة معطلة مدفوعة هيدروليكيًا.

يتم عرض أنواع المصاعد التي تمت دراستها في ملاطية في الجدول 2. وكان الهدف هو فحص أكبر عدد ممكن من أنواع المصاعد المختلفة، ولكن تم أخذ خطر الهزات الارتدادية ودخول المباني في الاعتبار. ومن بين المصاعد التي تم فحصها، يوجد مصعد علوي ومصعد بانورامي واحد باستثناء المستشفى الجامعي، حيث تم فحص آلات مصاعد متعددة في علية كبيرة، ولم يتم فحص إحدى غرف الآلات في المباني المنخفضة الارتفاع. 

ويبين الجدول 3 توزيع المصاعد التي تم فحصها حسب نوع باب الهبوط وقدرته.

من فحص المصاعد بشكل عام، يمكن القول أن جميعها تقريبًا لم يتم تصميمها وتركيبها وفقًا لمعيار EN 81-77. على وجه الخصوص، لوحظ أن أقواس مجموعة الصفائح المعدنية ليست مصممة خصيصًا لمناطق الزلازل، والعديد منها يعاني من أضرار هيكلية ناجمة عن تأثيرات الزلازل (الشكل 4).

وخلال الزيارة الميدانية لوحظ أن المصاعد التي تم تركيب أجهزة استشعار الحريق والزلازل فيها كانت موجودة فقط في مبنى المستشفى الجامعي. وبعد وقوع الزلزال لوحظ تفعيل أجهزة الاستشعار وأداء مهامها. ومع ذلك، لا يمكن إجراء إعادة ضبط جهاز استشعار الزلازل بسبب الافتقار إلى التنظيم/الكفاءة في خدمة صيانة المصعد.

في حين أنه كان هناك ضرر لأبواب الهبوط لمصاعد MRL والمناطق المحيطة بها أثناء زيارة المستشفى التي تمت بعد زلزال فان، لم يكن هناك أي ضرر لأبواب الهبوط ذات أنماط العمل المختلفة أثناء الزيارات التي تمت في ملاطية.

على الرغم من أن ثقل الموازنة للمصاعد يتكون من كتل خرسانية، إلا أنه لم يكن هناك أي ضرر إذا تم إزاحة ثقل الموازنة وسقوطه على عربة المصعد أعلى أو بشكل جيد بين المصاعد المرصودة. ومع ذلك، فإن أضرار ثقل الموازنة هي الأضرار الأكثر شيوعًا حيث يتم تشقق الكتل الخرسانية وإزاحتها داخل الإطار الفولاذي وتلف أحذية ثقل الموازنة (الشكل 5).

يتم سرد المكونات المتضررة من منشآت المصاعد من هذا الزلزال على النحو التالي:

• خرجت الأثقال الموازنة عن قضبانها واصطدم بعضها بالسيارات
• حبال الرفع تالفة أو خارجة عن حزمها
• أقواس السكك الحديدية مكسورة أو تالفة
• تم تعليق كابل الحاكم
• أدلة الأسطوانة الحذاء مكسورة أو فضفاضة
• تعويض الكابلات من أخاديدها أو التالفة
• انهارت بعض الرافعات ودُفنت السيارات في القاع 

وقد لوحظت جميع الأضرار المذكورة أعلاه في المصاعد التي تسير بالحبال. يمكن فحص مصعدين هيدروليكيين فقط في الميدان. وقد تبين أن هذه المصاعد تعمل بسلاسة عند تنشيطها (الشكل 6). لم يتم إجراء أي ملاحظة للأضرار التي لحقت بالمصاعد الهيدروليكية أثناء التحقيق بعد زلزال فان.

لضمان الحد الأدنى من الأضرار التي قد تلحق بأنظمة المصاعد في حالة وقوع زلزال، ينبغي اتخاذ التدابير المضادة التالية:

• المفاتيح الزلزالية التي تستخدم الطاقة الزلزالية لتفعيل وظائف مفيدة
• تدابير لثقل الموازنة مثل الأقواس الصندوقية، وقضبان الربط، والأسلاك المشحونة كهربائيًا مع حلقة الإزاحة
• سكة توجيه ذات حجم مناسب
• تجميع دليل الأسطوانة
• لوحة التجنيب
• إطارات الدعم الإنشائية للمباني المعزولة زلزالياً
• تدابير وقائية أخرى مثل حراس الحبال وحراس مكافحة العوائق

3. المناقشات والاستنتاجات

يحدد EN 81-77 الأحكام الخاصة وقواعد السلامة لمصاعد الركاب والبضائع حيث يتم تركيب هذه المصاعد بشكل دائم في المباني المتوافقة مع EN 1998-1 (Eurocode 8) ويحدد المتطلبات الإضافية لـ EN 81-20 و EN 81 -50. 

بدأ تطبيق معيار EN 81-77 في تركيا في عام 2014 بعد زلزال فان في عام 2011. ولم تكن عناصر الحساب والتصميم الموضحة في هذا المعيار موجودة في المصاعد التي تم فحصها ميدانيًا بعد زلزال فان. تمت مراجعة هذا المعيار في عامي 2020 و2022 ودخل حيز التنفيذ في تركيا.

في السنوات التي تلت زلزال إزمير عام 1999 وزلزال فان عام 2011، كان من المتوقع أن يتم استخدام معيار EN 81-77 للمصاعد المثبتة في المناطق المعرضة لخطر الزلازل. ومع ذلك، لسوء الحظ، تمت مواجهة نفس أوجه القصور الهيكلية وعدم تطبيق معيار EN 81-77 في المصاعد المثبتة في المباني في المنطقة الزلزالية بعد الزلازل المزدوجة عام 2023.

يمكن استخدام المصاعد الهيدروليكية التي لا تحتوي على ثقل موازن وتتميز بالمتانة بفضل هيكلها الأسطواني الممتص للاهتزاز بشكل أكثر ملاءمة في المباني منخفضة الارتفاع في المناطق الزلزالية. 

مراجع حسابات

1. آفاد (2018). Türkiye Deprem Tehlike Haritaları Interaktif Web Uygulaması (تطبيق ويب تفاعلي لخرائط الزلازل في تركيا). وزارة الداخلية في رئاسة إدارة الكوارث والطوارئ التركية (آفاد). tdth.afad.gov.tr

2. CEN (2022). قواعد السلامة الخاصة بإنشاء وتركيب المصاعد - تطبيقات خاصة لمصاعد الركاب ومصاعد نقل البضائع - الجزء 77: المصاعد المعرضة للظروف الزلزالية. إن 81-77. 

3. إمراك، م (2012 أ). مسح لتأثير الزلازل فان 2011 على المصاعد. Elevator World شنومكس (شنومكس)، شنومكس-شنومكس.

4. إمراك، م (2012ب). آثار الزلازل فان على المصاعد. مكدسات شنومكس (شنومكس)، شنومكس-شنومكس.

5. إمراك، م (2013). مسح لتأثير الزلازل التي ضربت مدينة فان، تركيا عام 2011 على المصاعد. Elevator World India شنومكس (شنومكس)، شنومكس-شنومكس.

6. إمراك، سي.إي، وسيليك، ف. (2014). تأثير زلزال فان 2011 على المصاعد. وقائع ELEVCON 2014، باريس، 114-124.

7. الهيئة الطبية الدولية (2023). سوريا / تركيا حالة الزلازل التقرير رقم 7، 8 مارس/آذار 2023.

8. مؤسسة الهلال الأزرق الدولية للإغاثة والتنمية (2023)، زلازل كهرمان مرعش، تقرير الموقف رقم 20، 6 أبريل 2023.

9. أوزكيريم، م، وإيمراك، م (2004). الإجراءات المضادة للمصاعد في منطقة الخطر الزلزالي في اسطنبول. وقائع ELEVCON 2004, اسطنبول, 18-19.