ابحاث علميه .. مهمه ..

[القلب الحزين]

الكوارث الطبيعية

عندما تقع الكارثة الطبيعية، لا يستطيع أحد أن يفعل شيئا غير حصر الأضرار ومحاولة تقليل الخسائر. في ما يخص استباق الكارثة، يمكن للعلماء ان يفعلوا اشياء كثيرة، لاسيما في ما يخص البراكين والأعاصير والسيول الجارفة، انما بمعدلات تختلف باختلاف مستويات تطور البلدان والامكانات المتاحة. لكن العلماء لا يستطيعون ان يقوموا بكل شيء حتى

في البلدان المتطورة. فالعيش عند حدود البراكين يفرض عليك ان تتوقع الأسوأ دائما. والاقامة في منطقة زلزالية يفرض الكثير: فطالما كانت الزلازل هي الاصعب توقعا، عليك ان تقيم بنية تحتية مقاومة.
ليست الكارثة الطبيعية كارثة الا بالنسبة لمحيطها. فان يقع انفجار بركاني في اعماق المحيط لا يكون هناك كارثة الا بالنسبة للاحياء البحرية، او بالنسبة الى سفينة عابرة. والكوارث، باعتبار ان البشر مستوطنون على توسع دائم، هي ظواهر لابد ان يزداد توقعها. ذلك اننا في المقام الأول، نعيش فوق كوكب نشط، اما الثبات فيه فنسبي. بل ان الكارثة لا تقع الا عندما نقف نحن في طريق الظاهرة الطبيعية، وتكون البنية التحتية اضعف من ان تحتوي تطرف الظاهرة.
هذا ما ناقشه الكاتب ارنست زيروفسكي في كتابه «تشريح الكارثة. محن الكوكب الخائف».
المخاطر الطبيعية هي حدود التماس بين العلم الصرف وعامة البشر الذين قد تتباين مخاوفهم بقوة في الحياة اليومية. ومن حدود التماس هذه تبدأ القضايا. فالعلم غريب ويبقى غريبا بالنسبة الى كثير من الناس، حتى عندما تعصف بهم الاعاصير وتضربهم السيول او المجاعات. لكن في الوقت نفسه، ينبغي على الناس والمخططين بل على السياسيين ان يعرفوا كيف يتعايشون مع المخاطر الطبيعية مثل الزلازل والبراكين والاعاصير والسيول والحرائق والجدب باعتبار انها سمات ملازمة لكوكب الأرض. فعندما تتسع المدن وتزداد كثافة، يكبر عدد الناس المعرضين لخطر الزلازل او غيرها من الجوائح. وهكذا يظهر السؤال التالي في كثير من البلدان: هل يمكننا ان نبني هنا سدا آمنا بما يكفي؟ أو أين نبني مدينتنا؟ وهل نحن معرضون للموت بزلزال او طوفان؟
ربما لا يحوز العلماء دوما جوابا جامعا مانعا. ذلك انهم يتعاملون مع قضايا وأسئلة. فعند اختبار قضية، لا ينشد الباحث الحصول على اجوبة انما على مزيد من الأسئلة. والعلم يزدهر بفعل اختلاف العلماء لا بفعل اتفاقهم. والنظريات يصعب اثباتها في حين يسهل ابطالها. وعندما يسأل حدهم عما اذا كان يجب عليه الانتقال من منطقة معرضة للخطر يأتيه الجواب: حسنا هذا يتوقف على كذا وكذا.
يرى زيروفسكي ان هناك طريقتين للتصدي للزلازل: دراسة المبادئ العامة، والتعلم من دروس كوارث سابقة. وقد جمع زيروفسكي مجموعة جيدة من الامثلة المفيدة غير العادية، موضوعة في اطار علمي يبني ترتيبا منطقيا للفوضى الظاهرة. وهو يدرس في كتابه كثيرا من الكوارث في التاريخ تعتبر وجبة دسمة لأي قارئ للكوارث الطبيعية: من ضربات النيازك الى الأوبئة والعواصف الاستوائية والانجرافات الثلجية. لكن بدلا من معاودة رواية الاحداث السابقة اختار زيروفسكي موضوعاته بعناية. فكل منها كانت تنطوي على رسالة واضحة.
ويستعمل زيروفسكي الأرقام بطريقة استراتيجية: فالوقائع والارقام كثيرة، لكنها تخيف القارئ. فبدلا من ان يعيد احياء اهوال زلزال 1906 في سان فرانسيسكو، فهو يقيم مقارنة بين هذا الزلزال وزلزال آخر مماثل ضرب مدينة ميسينا في صقلية بعد سنتين. وكان الخطر الذي واجه سكان صقلية اعظم بـ 400 مرة مما واجه سكان سان فرانسيسكو والسبب هو طريقة البناء. فالخشب رخيص ومتوافر في كاليفورنيا في منعطف القرن، في حين انه كان يندر في صقلية وتتوافر لديها الحجارة. فقد كانت البيوت في كاليفورنيا اكثر مرونة عند وقوع الزلزال فتعطي سكانها الفرصة للهرب قبل اشتعال الحرائق. وفي ميسينا كانت المنازل الحجرية تنهار فتسحق قاطنيها.
في فبراير من عام 1999 حدث انهيار ثلجي كارثي في منطقة غالتور في النمسا فقتل 31 شخصا. وفي الاشهر الستة التالية توجه فريق علمي الى المنطقة حتى يفكك سلسلة الاحداث التي افضت الى الكارثة. وهكذا ادت بحوث العلماء بشأن القوى المتطرفة للطبيعة المسؤولة عن الكارثة الى مساعدة الناس في اعادة تقييم حساباتهم المتصلة بالانهيارات الثلجية.
كان منتجع غالتور للتزلج يعتبر منطقة آمنة نسبيا. ففي معظم السنين كانت تحدث انهيارات ثلجية بسيطة تتخذ مسارا معروفا، لكنه يحيد قليلا عن القرية. وكانت النماذج الرياضية قد أفادت ان هذه الانهيارات لن تبلغ ابدا القرية التي تبعد نحو 200 متر عن قاعدة الجبل. وهكذا كان بلوغ الانهيار للقرية قضية غامضة. لكن العلماء الذين درسوا ظروف الرياح والمناخ وقت حدوث الكارثة استطاعوا احتساب القوى الفيزيائية التي تقف وراء الانهيار القاتل.
بل ان العلماء قاموا بتجربة جريئة في الشهر نفسه لوقوع الكارثة. فقد بنوا حاجزا من الاسمنت المسلح مزود بأجهزة كاشفة. وفوق الحاجز احدث العلماء بواسطة المتفجرات انهيارا ثلجيا. وحين تدهورت الثلوج نزولا على سفح الجبل غاب الحاجز عن الانظار لكنه قدم بيانات فريدة.
كشفت النتائج معلومات جديدة غير منتظرة بشأن آلية حدوث الانهيار الثلجي. فقد سمح الرادار للعلماء بالرؤية في قلب الانهيار لحظة حدوثه ليوفر معلومات بشأن طريقة تراكم الثلوج وطبقاتها. وهذه النتائج اتاحت للعلماء ان يعرفوا كيفية ترتيب الاحداث في غالتور وان يعرفوا لماذا وقعت الكارثة.
هكذا تم اتخاذ احتياطات كان يعتقد سابقا انها غير ضرورة ووسع العلماء نطاق المناطق المعرضة للخطر. ولمنع الانهيارات من ان تبدأ في اعالي الجبال، اقيمت حواجز فولاذية، ليضاف اليها سد اسمنتي يفصل بين السفوح والقرية. أما المنازل التي سحقها الانهيار فسيقام مكانها بيوت ذات جدران مقاومة من الاسمنت المسلح بلا أي نوافذ من جهة الخطر.
لكن ماذا يستطيع العلم ان يفعل في مواجهة كارثة طبيعية مثل اعصار ميتش الذي يعتبر أسوأ كارثة طبيعية في التاريخ الحديث في اميركا الوسطى. فقد أجبر ملايين الناس على هجر بيوتهم واحدث دمارا عظيما وسيولا موحلة وطوفانات واسقط قتلى من غواتيمالا الى كوستا ريكا. وقالت هندوراس التي نزلت بها اعظم الخسائر ان الكارثة غير مشهودة من قبل.
لقد توقعت الارصاد الجوية هذا الاعصار، وتنبأ العلماء ان يمر بموازاة ساحل هندوراس وان يتجه شمالا. لكنه ضرب هندوراس وتوقف فيها فاحدث امطارا مدرارة غير منتظرة دامت اياما فوق هندوراس وشمال نيكاراغوا، وحين صفت السماء ظهر ما يشبه التدمير الشامل. وبالاضافة الى عدم دقة التنبؤ هناك قضايا اخرى: ذلك ان كثيرا من الناس يبنون منازلهم في مناطق غير ملائمة للسكن وبطريقة تجعل البيوت مجرد اوراق متطايرة في مهب الاعصار. بل ان شبه انعدام وسائل الاتصالات يجعل الناس يؤخذون على حين غرة.
ان واحدة من الصعوبات الجوهرية بشأن فهم علم المخاطر الطبيعية وعواقبها هي ان هذا العلم غالبا ما يتناقض مع الحدس. فالناس يصعب عليهم ان يتصوروا الأرض وهي تموج مثل موجات البحر، ناهيك عن اقناعهم بالتحسب لمثل هذا الخطر. لكنه يحاول بارقام معروفة ان يطلع الناس على طبيعة الكوكب الذي يحضنهم. فالضغط في قلب الكرة الارضية يبلغ ثلاثة ملايين ضغط جوي، والحرارة تقارب نحو ستة الاف كالفن. وهكذا ينبغي على العلم ان يتوقع الأسوأ من كوكب صفته الدائمة هي النشاط. فهل يمكنك استبعاد حدوث موجات تسونامي حتى في أكثر المناطق هدوءا؟
أحيانا، يكون النشاط البشري سببا في تفاقم الكارثة الطبيعية. ذلك ان الاعصار «ميتش» عقد جهود الانقاذ وحياة السكان المحليين عندما جرفت السيول حقول الألغام فتناثرت تحت الاتربة المجروفة وصارت شراكا لم يضعها احد. وما يفاقم الكارثة أيضا هو رداءة اجراءات الاغاثة. ذلك ان الانهيارات الزلزالية والسيول وانفجارات البراكين تطرح تحديات على المنقذين لجهة عدم كفاية التكنولوجيا والمعدات.
حتى الولايات المتحدة نفسها، صاحبة اكبر اقتصاد في العالم، صارت حسب تقرير لمجموعة خبراء من جامعة برنستون في نيوجيرسي اكثر تعرضا للمخاطر الطبيعية. وقد أرجع الخبراء ذلك الى التغييرات السكانية وتنامي الثروة الوطنية ذلك ان مزيدا من الناس صاروا يقطنون في المناطق المعرضة للكوارث. أفليست كاليفورنيا مثالا على ذلك؟
في معظم القرن العشرين نجت الولايات المتحدة من الكوارث الطبيعية الضخمة، فلم يضرب زلزال تفوق قوته ثماني درجات على مقياس ريختر أي منطقة حضرية منذ الزلزال الذي دمر سان فرانسيسكو عام 1906 ولم يضرب اي اعصار كارثي أي منطقة حضرية مهمة منذ الاعصار الذي عصف بمدينة ميامي في فلوريدا عام 1926. غير ان الخسائر الاجمالية الناتجة من المخاطر الطبيعية مثل التطرف المناخي والجفاف والحرائق قد بلغت نحو 54 مليار دولار من 1993 حتى 1998.
وتعتبر الكلفة العامة للمخاطر الطبيعية تقديرية لانها تتوقف على ما اذا كانت النتائج المالية مشمولة، ومنها التأمين والتعويضات. لكن الكلفة المباشرة لاصلاح الاضرار تبلغ نحو 20 مليار دولار في السنة منها نحو 15 مليار دولار عائدة إلى الزلازل والاعاصير والزوابع الاستوائية والسيول.
لقد ادى تحسن تكنولوجيا التنبؤ المناخي ونظم الانذار ومدونات البناء الى خفض عظيم في عدد الوفيات الناتجة عن الكوارث الطبيعية في الولايات المتحدة، غير ان الخسائر الاقتصادية ازدادت بعدة اضعاف.
ويؤكد الخبراء الاميركيون ان ارتفاع مستوى البحار والتغيرات المناخية والأنماط المناخية مثل ظاهرة «النينيو»، وهي عناصر لا يقتصر تأثيرها على بلد واحد او قارة واحدة، تفضي الى تكاثر الاعاصير والزوابع المدمرة والسيول. بل ان ارتفاع الخسائر يؤكد ان الناس هم الذين يضعون انفسهم والأملاك في طريق الكوارث الطبيعية، ومنها السهوب الوطيئة المعرضة للفيضانات والجزر الواقعة على اطراف الشرائح التكتونية ومناطق الصدوع الزلزالية.
بل ان ماري كوماريو وهي نائبة رئيس قسم العمارة في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ترى ان التدمير الناتج من الزلازل القوية في تركيا وتايوان يثير قشعريرة بشأن ما يمكن ان يحصل في بعض المناطق الحضرية المهمة في الولايات المتحدة. فانهيار البنى الحديثة لا يعود الى اجراءات التشييد وحدها ونحن نعيش في وقت يزداد فيه انتقال الناس من المناطق الريفية الى المدن وكثير منها يقع في طريق الزلازل والاعاصير او الكوارث الأخرى.
تقول كوماريو: خبرة الولايات المتحدة مع الكوارث الطبيعية ركزت في العقد الاخير للقرن العشرين على سياسة ما قبل الكوارث وما بعدها. لكن التحضير المتنامي أدى الى ازدياد كلفة الكوارث برغم كون القرن الماضي هادئا نسبيا. فالكوارث الخمس الكبرى التي ضربت الولايات المتحدة بين عامي 1989 و1994 كلفت نحو 75 مليار دولار نصفها يختص بالبنى المعمارية. لكن الاميركيين لم يعودوا يأبهون بمثل هذه الكوارث لكونها لم تؤد الى كثير من القتلى. وفي أي حال، يبقى اعصار «اندرو» الذي ضرب قضاء ساوث دايد في فلوريدا عام 1992 وزلزال نورثريدج الذي ضرب وادي سان فرناندو عام 1992 كارثتين ماليتين بالنسبة لشركات التأمين.
هاتان الكارثتان سلطتا الضوء على الخسائر المالية المحتملة في حال اصابة منطقة حضرية كبيرة. فلو ان اعصارا مثل اعصار فلوريدا ضرب وسط ميامي، ولو ان زلزالا بقوة زلزال كوبي في اليابان حدث في سان فرانسيسكو او لوس انجلوس لكانت الخسائر الرأسمالية تراوح بين خمسين ومائة مليار دولار. ولو أن كارثة ضخمة ضربت واحدة من هاتين المنطقتين لكان يصعب تأمين التعويات، ذلك ان التأمين على المنازل صار مكلفا وصعبا، في حين ان الاموال الفيدرالية غير كافية.
لقد صدمت شركات التأمين بالخسائر الناتجة من اعصار اندرو وزلزال نورثريدج فافلست تسع منها. ولم يعد كثير من الشركات يقدم تأمينا ضد الكوارث في كاليفورنيا وفلوريدا وهاواي. فالتغطية متوافرة فقط من خلال لوائح تأمين محدودة من سلطات الولاية. فمن يعيد بعد الآن مئات آلاف المنازل والشقق والأبنية التجارية؟
عام 1999، نشرت مصلحة المسح الجيولوجي في الولايات المتحدة تقريرا بحثيا يتوقع باحتمالية 70 بالمائة حدوث زلزال بقوة 7،6 درجات على مقياس ريختر او اقوى في منطقة خليج سان فرانسيسكو في السنوات الثلاثين المقبلة. وفي السنوات العشر التي تلت زلزال لوما بريتا (بقوة 1،7 درجات ومركزه يبعد 60 ميلا جنوب سان فرانسيسكو) لم تستكمل بعد اصلاحات الطرق السريعة والجسور. وتتوقع المصلحة أن يؤدي زلزال مركزه في صدع هايوورد وهو أقرب الى سان فرانسيسكو الى اضرار واسعة الانتشار بما في ذلك انهيار الجسور وتدمير نظم النقل وعرقلة نظم الاتصالات والمرافق المهمة. بل ان الاضرار في القطاع السكني قد تبلغ مستوى كارثة كوبي في اليابان حيث صارت 400 الف وحدة سكنية غير قابلة للاستعمال.
هذا في البلدان المتطورة مثل الولايات المتحدة واليابان. فماذا بالنسبة الى البلدان النامية عندما يتناقض منطقا الطبيعة والتطور العمراني؟ حسب الأرقام الحالية، آلاف القلتى والجرحى والمشردين، ناهيك عن الخسائر المادية. وماذا بالنسبة الى الشرق الأوسط الذي له تاريخ طويل من الكوارث الطبيعية؟
المصادر
مجلة «نيوساينتيست»
27 سبتمبر 1997
20 فبراير 1999
بي.بي.سي 25 نوفمبر 1999
مجلة Issues in Science and Technology ربيع 2000
قسم العلوم الجيولوجية، جامعة برنستون

[القلب الحزين]

الزلازل جزء مأساوى من حياة البشر

أسباب وقوع الزلازل

هناك مجموعة من العوامل تكمن وراء ثورة الزلازل على سطح الأرض ، حيث يمكن تقسيمها إلى عوامل داخلية ترتبط بتكوين الأرض والتى تتألف من عدة طبقات هى من الخارج للداخل القشرة ثم الوشاح ثم لب الأرض

كوكب الأرض

ويتكون " لب الأرض " من كرة صلبة من الحديد والنيكل تتميز بدرجة تصل إلى عدة آلاف درجة مئوية "قرابة 6000 درجة مئوية " ولكون طبقات الأرض غير متجانسة تحدث عملية انتقال للحرارة من منطقة لأخرى ، سواء بخاصية التوصيل فى المناطق الصلبة أو الحمل فى المناطق السائلة أو بخاصية الإشعاع على سطح الأرض ، وعندما تتراكم الطاقة الحبيسة فى منطقة ما فى طبقات الأرض يظهر دور الشمس والقمر من خلال موجات الجذب التى تؤثر بها على الأرض ، وهو ما يسمح بتحرير الحرارة المختزنة داخل باطن الأرض على شكل زلازل وبراكين . أيضاً تقف ظاهرة اقتران الكواكب وراء ، حدوث الزلازل والبراكين ، حيث تكون قوى المد الشمسي ، والقمري ، أكبر ما يمكن وهو ما يساعد على تحرير حرارة الأرض ويفسر قصر مدة الاقتران الكوكبي صغر المدة التى ينتاب فيها الأرض الهزات الزلزالية

وقوع الكواكب على خط واحد يجعل الجاذبية أكبر ما يمكن

وتلعب جيولوجيا المكان أيضاً دوراً هاماً فى حدوث الزلازل حيث يؤثر سمك القشرة الأرضية بما فيها من فوالق وتصدعات وكونها جزر فى المحيط أو أرض صخرية . إضافة إلى أنه كلما كان الكوكب قريباً من الشمس زادت الجاذبية المؤثرة وتسببت فى حدوث زلزال وبراكين ، ضخمة مثلما يحدث على كوكب الزهرة ، وكلما كبرت الكواكب وبعدت عن الشمس تقل الزلازل والبراكين عليها وتتلقى الأرض طاقتها الحرارية من مصدرين الأول هو الشمس والتى يظهر تأثيرها فى المنطقة السطحية وهو الجزء العلوى من القشرة والذى لا يزيد عن 28-30م ويتمثل المصدر الثانى من حرارة باطن الأرض التى تنجم بشكل كبير عن النشاط الإشعاعي لبعض العناصر وخاصة اليورانيوم والثوريوم وغيرها من العناصر شديدة الإشعاع

الشمس المصدر الأول الذى تستمد منه الأرض طاقتها الحرارية

طبيعة الموجات الزلزالية
تتراوح الزلازل بين هزات أرضية ضعيفة جدا قد لا يشعر بها الإنسان ولكن يمكن لآلات رصد الزلازل تسجيلها ، وأخرى عنيفة جدا وغالبا ما يتسبب هذا النوع فى حدوث الخراب والدمار
وتنتقل الزلازل فى باطن الأرض على شكل موجات تمر داخل القشرة الأرضية وعبر مياه المحيطات والبحار، وقد تصل سرعتها إلى عشرات الكيلومترات فى الثانية الواحدة حيث يمكن لزلزال وقع فى مدينة القاهرة مثلاً أن يصل مدينة أسوان التى تبعد عنها قرابة ألف كيلو متر فى أقل من دقيقتين
علاقة الإنسان بالزلازل
جذبت الهزات الطبيعية التى تتعرض لها الأرض ، اهتمام وتفكير الإنسان منذ القدم واجتهد فى البحث عن التفسير ولأنه لم يكن قد امتلك أدوات العلم بعد فقد اختلطت هذه التفسيرات بالخرافة والخيالات التى لا تستند على أسس سليمة

فقد افترض الإنسان البدائى وجود دواب خيالية تشبه الحيوانات التى يراها ولكنها أكثر منها ضخامة تقوم بحمل الأرض ، ونتيجة لحركة هذه الدواب تهتز الأرض محدثة الزلازل ومن تلك الأساطير المعروفة أسطورة الثور الذى يحمل الأرض على أحد قرنيه فإذا ما أجهده حمله الثقيل نقلها إلى القرن الثانى وهو ما ينجم عنه اهتزاز كوكب الأرض وقد انتشرت هذه الأسطورة فى بلاد الشرق الأوسط مثل تركيا وإيران حيث كان ينظر للثور على أنه رمز للقوة

اتخذ الثور كرمز للقوة فى العصور القديمة.رويتر

وفى منغوليا استبدل الثور بضفدعة ضخمة ،أما الهند فكانوا يرون أن هناك سبع حيات شداد يتناوبن حمل الأرض وعندما يجئ دور كل نوبة تهتز الأرض محدثة الزلزال . وعندما نضج العقل البشرى أصبح لا يستسيغ فكرة الحيوان الضخم ذى القوى الخارقة الذى يحمل الأرض ، حيث ظهرت تفسيرات جديدة تنبع من دافع ديني بحت وبخاصة عند قدماء المصريين والإغريق والرومان
حيث تفترض معظم هذه القصص أن الأرض تستقر فوق أكتاف مارد أو عملاق جبار أو فوق كف أحد الآلهة ، فإذ ما التفت الإله نحو الشرق أو نحو الغرب ، اهتزت الأرض محدثة الزلازل
ومن هذه الأساطير ما جاء فى القصص أن الأرض تستقر فوق زمردة عظيمة تعكس أضواءها فى الفضاء فتسبغ على السماء لونها الأزرق ، وأن الآلهة كلما غضبت على البشر أمر الزمردة بأن تهتز فترتعش لذلك الأرض محدثة الزلازل
أما الرومان فكانوا يعتقدون أن الأرض تستند على دعامات ثلاث هى الإيمان والأمل والإحسان، وعندما تفتقد الأرض إلى إحدى هذه الدعامات يختل توازن الأرض حتى يمن الله على أهلها بالغفران

وكان أر سطو أول من قدم تفسيراً لظاهرة الزلازل بشكل شبه منطقي وقد جاء ملخص نظريات أر سطو وتلاميذه عن أن الزلازل تحدث ارتجاج الأرض فى فترات معينة نتيجة إفلات بعض كميات من الهواء المحتبس بداخلها وقد ظل هذا التفسير قائما الى أن جاء العام 1755 والذى يعتبر عام الفصل بين العلم والخرافة فى هذا المجال ، حيث جاء "جون فتشل" والذى كان أستاذا للجيولوجيا فى جامعة كامبردج ليؤسس العلم جديد هو علم الزلازل أو "السيزمولوجيا" وقد ارجع

أحد الأجهزة التى يتم استخدامها فى تقدير قوة الزلزال

الحركات الاهتزازية للأرض إلى موجات مرنة تسرى فى صخور القشرة الأرضية نتيجة لتأثير ديناميكي

قياس قوة الزلزال
للتعرف على طبيعة الزلزال وشدته وعمقه وتحديد مكانه لابد من وجود جهاز استقبال حساس يتلقى الإشارات الموجبة الاهتزازية ويسجل تذبذبها وتأرجحها وسرعتها بدقة ، ويستخدم لهذا الغرض جهاز يعرف بالسيموجراف وهذا الجهاز له أنواع عديدة تتراوح أوزانها ما بين اقل من كيلو جرام واحد إلى عدة أطنان ولكنها جميعا لها مبدأ عمل واحد مهما تنوعت .وذلك على يد عالم فيزياء الأمواج الأهتزازية الأمريكى "ريختر" وتلميذه اللامع "ب .جوتنبرج" وتلاميذه هو الآخر

ولقد شهدت الفيزياء الاهتزازية خلال نصف القرن التاسع عشر تطورا ملحوظا إذ تم دراسة اتجاهات وسرعة الأمواج الاهتزازية فى باطن

مخطط يظهر الموجات الأهتزازية لباطن الأرض .رويتر

الأرض ، ومع أن فكرة تصنيف الزلازل حسب قدرتها على التخريب والتأثير فى الطبيعة كانت قد ظهرت ولكنها لم تجد النور والتطبيق حتى عام 1953 ، وذلك على يد عالم فيزياء الأمواج الاهتزازية الأمريكي "ريختر " وتلميذه اللامع " جوتنبيرج "وتلاميذه هو الأخر . ولقد وضع العالمان الأسس الفيزيائية العملية لتحقيق القياسات الجديدة
والتى اعتمدت على دراسة أعداد كبيرة للتسجيلات الزلزالية فى أمريكا ،ودول أخرى للعالم ورجعا الى كثير من النشرات الزلزالية العالمية ، ومن ثم خرجوا للعالم بكتاب قيم أحدث ثورة فى عالم المعرفة الزلزالية وهو تحت مسمى "الاهتزازات الأرضية" حيث أمكنهم التعرف على مقدار الزلزال
مقياس ريختر
معظم الناس سمعوا عن مقياس ريختر ولكنهم قد يكونوا غير محيطين بطبيعة وكيفية عمله .ولكى نتفهم ذلك نسوق المثال التالى

.. قدر مركز المسح الجيولوجي الأمريكي قوة الزلزال الأخير الذي قتل الآلاف في الهند بـ 9ر7 درجة على مقياس ريختر

يقوم مقياس ريختر بتقدير قيم شدة الزلزال

فى حين بلغت قوة زلزال أخر ضرب تايوان فى سبتمبر من عام 1999 وهو ما أسفر عن مقتل 2400 شخص 6ر7 درجة على نفس المقياس فهل يعني ذلك أن زلزال الهند كان أقوى بقدر قليل من زلزال تايوان
والإجابة على هذا التساؤل هى لا. إذ كلما زادت قوة الزلزال مع صعودنا درجات مقياس ريختر فان كل زلزال يطلق طاقة تزيد 31 مرة عن الزلزال المسجل في الدرجة السابقة. ويعد مقياس ريختر اكثر موضوعية ويعتمد على القياس الكمي للزلازل اكثر من مقياس أخر يستخدم أيضاً علي نطاق واسع وهو مقياس ميركالي ويتألف من 12 درجة. ومقياس ريختر لا يقيس أثار الزلزال بل يقدر قوته من من خلال تقدير الطاقة التي يطلقها والتي تقيسها أجهزة رصد الزلازل
ويبدأ المقياس من واحد وليس له حد أقصى وكل وحدة تزيد قوتها عشر مرات عن الوحدة السابقة
وكما ذكرت وكالة الأنباء البريطانية فإن علماء الرياضيات يشيرون إلى أن أسلوب ترتيب الأرقام يتم على مقياس لوغاريتمي. فعلى سبيل المثال فإن الزلزال الذي تبلغ قوته 3ر5 درجة يمكن حسابه كزلزال متوسط القوة بينما الزلزال القوي يمكن أن يبلغ 3ر6 درجة

ونظرا لاعتماد مقياس ريختر على أساس لوغاريتمي فان كل زيادة بمقدار درجة كاملة على المقياس تمثل زيادة تبلغ عشرة أمثال قيمة الموجة الزلزالية

مخطط يظهر حركة الطبقات الأرضية

وتحدد قوة الزلزال على أساس القوة القصوى للموجة الزلزالية التي تسجلها أجهزة رصد الزلازل وبعد الجهاز عن مركز الزلزال وتستخدم احدث أنظمة رصد الزلازل خطوط الهاتف والأقمار الصناعية للاتصال بكمبيوتر مركزي يقدم نتائج مبدئية خلال دقائق
أشهر الزلازل المدمرة
ومن أشهر الزلازل المدمرة التى ضربت الكرة الأرضية ، زلزال الجمعة الحزينة في آلا سكا في عام 1964 والذى وصلت قوته ثماني درجات أو اكثر. وقدرت قوة زلزال سان فرانسيسكو في عام 1906 عند 3ر8 درجة.
وسجل زلزال أخر في المكسيك 1ر8 درجة على مقياس ريختر في عام 1985.
ويقول مركز المسح الجيولوجي في الولايات المتحدة أن زلزالا بهذه القوة يحدث كل عام في المتوسط في مكان ما في العالم. وأقوى زلازل سجلت حتى الآن تراوحت قوتها بين 8ر8 و9ر8 درجة.

وفي عام 1950 هز زلزال قوته 6ر8 درجة علي مقياس ريختر شمال شرق الهند وقتل المئات.

قد تتسبب الزلازل القوية فى اندثار مدن كاملة تحت سطح الأرض

وفي زلزال يحتمل ان تكون قوته بلغت تسع درجات قتل اكثر من 830 ألف شخص في واحد من اكثر الزلازل دمارا في التاريخ والذي ضرب اقليم شانشي الصيني في عام 1556.
واجتاح أسوأ زلزال في التاريخ الحديث الصين في 28 تموز 1976 وسوى مدينة تانجشان في شمال شرق الصين بالأرض مما أسفر عن مقتل 240 ألف شخص على الأقل وربما مئات آلاف آخرين. وبلغت قوة الزلزال على مقياس ريختر 8ر7 درجة

[القلب الحزين]

قبل الزلزال‏
:من الإحتياطات الواجب اتخاذها

تأمين بعض المواد في متناول اليد:مثل مصباح يعمل بالبطارية، راديو ببطارية، جهاز اطفاء يدوي، حقيبة اسعاف فيها بعض الادوية الخاصة.. ضرورة التأكد الدوري من جاهزية هذه الأدوات، وعاء لماء الشرب، ولابد من التعرف على اكثر الاماكن توفيراً للحماية في المنزل من الزلزال وهي عادة بجانب اكبر الاعمدة في المنزل والبعيدة عن تساقط الاشياء العالية مثل الثريات والتحف..‏ ولابد من ان يتعرف افراد الاسرة على اماكن مفاتيح الكهرباء والماء والغاز وكيفية استعمالها في حالات الطوارىء.‏

ماذا نفعل اثناء وقوع الزلزال‏

آ- اذا كنت في المنزل او داخل بناء:‏
لاتندفع هارباً نحو الابواب ومخارج النجاة.‏
لاتستخدم المصاعد.‏
ابتعد عن النوافذ والمرايا و الثريات والرفوف والخزن غير الثابتة.‏
وفر الحماية لنفسك بالبقاء تحت عتبة البيت، زاوية غرفة، تحت طاولة متينة او سرير.‏
ب - إذا كنت في الشارع:‏
اتجه نحومكان مكشوف بهدوء.‏
لاتركض او تتسكع في الشوارع.‏
لاتعود الى المنزل حتى تنتهي الهزة.‏
ابتعد عن ابراج وخطوط التوتر العالي وعن المنحدرات.‏
ابتعد عن المباني العالية والقديمة.‏
ج- اذا كنت في سيارة:‏
أوقف العربة بعيداً عن المباني والجدران والمنحدرات والجسور والانفاق وخطوط التوتر العالي.‏
ابق في العربة ولاتغادرها حتى انتهاء الهزة.‏
في الدقائق الاولى:‏
حافظ على الهدوء وطمئن الآخرين وتوقع هزات لاحقة.‏
افتح المذياع واتبع تعليمات الاذاعة.‏
افصل مصادر الطاقة والماء واحكم اغلاق مصادر الغاز.‏
تفقد المتواجدين معك.‏
لاتدخن ولاتستخدم الكبريت والولاعات.‏
لاتستخدم المفاتيح الكهربائية.‏
استخدم الابيال في الانارة.‏
لاتنتقل عاري القدمين ،البس حذاءً واحم رأسك بحرام او اي غرض صلب واستحضر ثياباً للدفء عند الضرورة.‏
نظف المواد المنسكبة والقابلة للاشتعال فوراً(مواد بترولية.. دهان..)‏
اخمد بدايات الحريق فوراً، وعند الضرورة اتصل بالاطفاء.‏
لاتحرك المصابين إصابات بليغة مالم تكن حياتهم مهددة بخطر داهم.‏
حرر الحيوانات الأليفة فهي تتدبر امرها.‏
إذا كنت في سيارة او في العراء:‏
ابتعد عن شاطىء البحر، وضفاف البحيرات، والانهار، فقد تضرب الشاطىء امواج المد الناجمة عن الزلازل وقد تنهار ضفاف الانهار.‏
خلال الساعات اللاحقة:‏
اتبع تعليمات الاعلام ونفذ ارشاداتها.‏
كن جاهزاً للتعامل مع المزيد من الهزات الثانوية اللاحقة.‏
اعلم فرع الانقاذ عن وجود اشخاص محصورين او مدفونين تحت الانقاض.‏
لاتبالغ في وصف حالك او وصف المصابين الآخرين.‏
لاتقترب من الاماكن التي يوجد فيها اسلاك او اجسام معدنية ملامسة لها.‏
لاتشرب ماء من اوعية مكشوفة قبل فحصها وترشيحها بقطعة قماش عادية /على الأقل/.‏
تناول شيئاً من الطعام فيتحسن حالك وتكون اكثر قدرة على مساعدة الآخرين.‏
اذا تعرض منزلك لاضرار جسيمة يكون لزاماً عليك مغادرته فاصطحب معك(الادوية،مواد غذائية، اوعية ماء، الوثائق الشخصية).‏
لاتعاود دخول المباني المتصدعة ولاتقترب من المنشآت المصابة بأضرار.‏
لاتتسكع في الشوارع لمشاهدة ماحصل .. وابتعد عنها وافسح المجال لآليات الانقاذ لتتمكن من العبور.‏
‏
إن تخطيط ماقبل وقوع الزلزال يتطلب في الحقيقة التدرب على عدة مشكلات يمكن ان تقع بعد الزلزال ومن هذه المشكلات:‏
- الاتصالات: ان معرفة بمن تتصل في غاية الاهمية وقت حدوث الكارثة وهي معرفة يجب ان تكون مسبقة. والاشخاص عادة يتصلون بمن يعرفونهم اكثر من جهات قد تكون جديدة بعد حدوث الكارثة، وقد يكون الاتصال شخصياً او عبر الهاتف السلكي اذا كان يعمل بعد الزلزال.‏
- التنسيق: صعوبة التنسيق تكمن في تعدد الجهات الوصائية وقت الكارثة من قطاع عام وخاص ومنظمات مختلفة، ومن الافضل ان تتوزع مهمات العمل وقت الكارثة قبل وقوعها.‏
- السلطة: ان الكارثة تتيح فرصة ملائمة للمسؤولين الطموحين او لبعض الجهات لابراز كفاءتها وقدرتها على التعامل مع الاشخاص والمهمات الملحة وقت الكارثة، وتشمل مشكلات السلطة في وقت الكوارث مايتعلق بتوزيع النفوذ او المهام الجديدة ولابد قبل الكارثة من معرفة الهيئات المخولة باصدار اجازات المرور وتنظيم التموين وقائمة اسماء المفقودين.‏
- العاملون: الموظفون والمسؤولون يجدون انفسهم في صراع ادوار بين الاهتمام بالشأن العام او الاهتمام بالضحايا من اسرهم، وهنا أيضاً تظهر الفروق الفردية ين المسؤولين فمنهم من يعمل ليل نهار لتلبية الاحتياجات المتزايدة وقت الكارثة ومنهم من يتهرب من ذلك. وتبرز هنا ايضاً مشكلة المتطوعين وذلك لتحديد مواقع عملهم والمشرفين عليهم.‏
وقد دلت الدراسات على ان المنكوبين انفسهم يحققون أكبر قسط يجب عمله.. يقع على عاتق وسائل الاتصال الجماهيري مهمات عاجلة وقت الكارثة لبيان الواقع امام الجماهير، لبيان ماوقع من احداث وكل مايتصل بذلك. ونذكّر هنا ببعض الزلازل التي تخص دمشق والتي اخترناها للاعتبار ونذكر اننا نقع على فالق مرعب تاريخياً رغم الهدوء الذي يتحلى به ابقاه الله على هذا الهدوء، وهي قائمة مختارة من قوائم طويلة لهزات أصابت دمشق وماحولها وتسببت باضرار جسيمة بالارواح والممتلكات يسميها المؤرخ عظيمة:‏
:الزلازل العظيمة التي أصابت دمشق وماحولها‏
هجري 233 /847م داريا، المزة، بيت لهيا.‏
هجري 533 /1138م حلب (80 رجفة في ليلة واحدة).‏
هجري 552 /1157م حماه، شيزر،حمص،حلب، دمشق ،جبلة.‏
هجري 553/1158م حلب ، دمشق.‏
هجري 554 /1195م دمشق.‏
هجري 565 /1170م بصرى، حمص ،دمشق، حماه،شيزر.‏
هجري 597 /1202م حوران، دمشق، حمص، حماه، بعلبك ،طرابلس،اللاذقية.‏
هجري 722 /1322م دمشق.‏
هجري 806 /1404م حلب واعمالها.‏
هجري 943 /1537م دمشق وما حولها.‏
هجري 971 /1563 م دمشق.‏
هجري 976 /1568 م دمشق وماحولها (امتدت الى الحجاز وهدمت قلعة تبوك).‏
هجري 1018 /1610م حلب ونواحيها.‏
هجري 1117 /1705م دمشق وحتى يبرود (قلعة القسطل وقريتها تدمير كلي).‏
هجري 1148 /1735م دمشق ونواحيها.‏

آثار الزلزال النفسية والاجتماعية

الزلزال الذي أصاب ماحول استنبول يوم 17 آب 1999 والذي اخذ الناس على حين غرة (في الثالثة صباحاً) غير كثيراً من عادات المدينة وظروفها واسعار البيوت فيها وسياحتها ومشاريعها.، ونفسية الاهالي وتوقعاتهم لحياتهم اليومية والمستقبلية.. وهذا يؤكد آثار الزلزال النفسية والاجتماعية على الناس- وقت حدوث الزلزال وبعده- اكبر من تأثيره على المباني والاراضي و.. في حجم الخسارة ومداها...‏

[القلب الحزين]

حساب المنشآت لمقاومة الزلازل

مقدمة :
تتصف الاهتزازات الناشئة عن الزلازل بالعشوائية ، حيث تهتز التربة في منطقة الزلازل في مختلف الاتجاهات مما يسبب تسارعاً أرضياً متغيراً وفق الحركة الزلزالية على أساسات المنشأ الواقع في منطقة الزلزال والتي بدورها تؤثر على عناصر الهيكل الإنشائي المهتزة فتتولد فيه قوى عطالة داخلية تتعلق بمقدار التسارع المطبق بفعل الزلزال وكذلك بكتلة هذه العناصر ومقدار التخامد الذي تبديه .
بشكل عام يمكن التعبير عن التسارع الأرضي الناتج عن الزلازل بوساطة مركبات أفقية وأخرى شاقولية إلا أن المركبات الشاقولية تهمل نظراً لكون الصلابة الشاقولية كبيرة جداً ويتم التركيز على دراسة المنشآت لمقاومة المركبات الأفقية للتسارع فقط .

تحليل المنشآت لمقاومة الزلازل :
يمكن تقسيم طرق التحليل الزلزالي للمنشآت إلى مجموعتين رئيستين :
1. طرق التحليل الساكن .
2. طرق التحليل الديناميكي وتشمل :
‌أ- طرق التحليل اللاخطي .
‌ب- طرق التكامل المباشر لمعادلة الحركة .
‌ج- طرق تحليل الأطوار باستخدام مخططات طيف الاستجابة .
إن النتائج المستخلصة بمختلف الطرق قد تتمايز بفروق كبيرة نظراً لطبيعة الفرضيات المستخدمة في كل منها ، لذلك فإن اختيار الطريقة الملائمة للمنشأ المدروس يعتمد على عدة عوامل وعلى خبرة المهندس . ويمكن الاستعانة بالجدول التالي لاختيار الطريقة المناسبة :

نوع المنشأ

طريقة التحليل الزلزالي

منشآت صغيرة أو متناظرة

1- طريقة التحليل الساكن
منشآت ضخمة ومعقدة
2- طريقة التحليل اللاخطي
منشآت متوسطة الحجم
3- طريقة التكامل المباشر
منشآت أكبر حجماً وأكثر تعقيداً
4- طريقة تحليل الأطوار

1- طريقة التحليل الساكن :
تعتمد هذه الطريقة على تحويل القوى الزلزالية الديناميكية إلى قوى أفقية ستاتيكية مكافئة تؤثر على المبنى بالاتجاه الأفقي وفق المحاور الرئيسية للمبنى .
تستخدم هذه الطريقة في حالة المنشآت المتناظرة أو القريبة من المتناظرة وذات الأشكال المنتظمة تقريباً بحيث يكون مقطعها ثابتاً أو شبه ثابت على كامل إرتفاعها ، وبحيث لا يزيد التراجع في المسقط الأفقي عن 25% من مساحته في الطوابق العلوية .

- حساب القوى الأفقية المكافئة :
تعتمد طريقة التحليل الساكن على إيجاد القوة الأفقية الناجمة عن الزلزال والمطبقة في منسوب قاعدة المنشأ والتي تسمى بقوة القص القاعدي حيث تعطى بالعلاقة :



‌أ- المعامل Z :
يسمى بمعامل زلزالية المنطقة المقام فيها المنشأ المدروس وتؤخذ قيمته من الجدول المبين أدناه علماً أن الخارطة الزلزالية المعتمدة في الجمهورية العربية السورية تضم خمس مناطق زلزالية :

مقياس ميركالي المعدّل

وصف المنطقة
المعامل Z
رقم المنطقة
أصغر من VI
غير معرضة لزلازل
0
0
VI
غير معرضة لزلازل قوية الشدة
0,1
1
VII
منطقة ذات أضرار زلزالية متوسطة الشدة
0,2
2
VIII
منطقة ذات أضرار زلزالية رئيسية
0,3
3
أكبر من VIII
منطقة ذات أضرار زلزالية مدمرة
0,4
4

‌ب- المعامل I :
يسمى بمعامل الأهمية الوظيفية للمبنى ويؤخذ من الجدول التالي :

المعامل I

نوع المنشأ
1,5

منشآت هامة كالمشافي والمطافئ ومراكز الشرطة ومباني الإدارات العامة المناط بها المهام القيادية في أوقات الطوارئ .

1,25

المباني والمنشآت ذات الأهمية العالية والتي يقطنها أكثر من 300 شخص .

1

بقية المنشآت

‌ج- المعامل K :
يمثل هذا المعامل السلوك اللامرن ( اللدن ) للمنشآت عند تعرضها للأحمال الزلزالية وتقل قيمته كلما ازدادت مطاوعة البناء وتؤخذ قيمته من الجدول التالي :

المعامل K

صفات الجملة الإنشائية
2,5

خزانات المياه العالية وما يشابهها والمحمولة على مجموعة من الأعمدة لا تقل عن ( 4 ) ومربوطة بشكل كافٍ أفقياً بالإتجاهين .

2

المنشآت الخاصة : المداخن ، المآذن ، أبراج التلفزيون ، أبراج التبريد ...
1,3

المنشآت المنفذة من الجدران الحاملة من الخرسانة المسلحة والمستوية أو التي تعمل بشكل فراغي (جدران قص أو نواة مركزية) ...

0,8

المنشآت أو المباني المنفذة من جمل إنشائية إطارية أو مختلطة وفقاً للحالة التصميمية التالية :
أ‌- تقاوم الإطارات وجدران القص معاً الأحمال الأفقية .
ب‌- تحسب جدران القص بحيث تتحمل كامل الحمل الأفقي .
( يشترط في الحالتين أن لا تقل مقاومة الإطارات المستوية أو الفراغية عن 25% من مجمل الأحمال الأفقية ) .

‌د- المعامل C :
يمثل النسبة بين التسارع الأرضي والتسارع الزلزالي وتعطى قيمته وفق العلاقة التالية :

حيث T قيمة الدور الأساسي للمنشأ المهتز وفق الإتجاه المدروس ويمكن حسابه كما يلي :


1. من العلاقات التجريبية :


- من أجل المنشآت المؤلفة من جمل إنشائية غير مطاوعة :

حيث H : ارتفاع المبنى من القاعدة حتى أعلى منسوب مقدراً بالمتر .
B : البعد الأفقي لمسقط المنشأ في الإتجاه الموازي لإتجاه القوى الأفقية ويقدر بالمتر .
- من أجل المنشآت المؤلفة من جمل إطارية مطاوعة :



حيث N : عدد طوابق المنشأ .
وبشكل عام إذا كان المنشأ مؤلفاً من طابق واحد أو طابقين فقط تؤخذ قيمة C مساوية ﻟ 0,1 حيث تؤخذ القوى الأفقية الناجمة عن الزلزال موزعة بانتظام على كامل ارتفاع المبنى .
كما يجب أن لاتقل قيمة C.K عن 0,06 أو تزيد عن 0,25 .
2. الطرق التحليلية :
لحساب قيمة الدور الأساسي لمبنى ما تطبق قوى أفقية على كامل ارتفاع المبنى قيمتها Fi حيث i رقم الطابق ، ثم يتم حساب الانتقال diالناتج والتعويض في العلاقة :

حيث Wi : تمثل وزن المنشأ المركز عند المنسوب i والناجم عن وزن المنسوب i فقط .
di : السهم الأفقي الناتج في الطابق i .
g : التسارع الأرضي .

هـ - المعامل S :
يتعلق المعامل S بالترابط المشترك والطنين بين المنشأ والأساس ويحسب من العلاقة :

من أجل :

من أجل :

حيث أن Ts قيمة الدور الأساسي لتربة التأسيس ، ويعتمد على خواص التربة ويمكن اعتباره مساوياً لـ 1,5 في حالة تعذر حسابه بشكل دقيق .

و- المعامل W :
المعامل W يمثل مجمل الأحمال الميتة المطبقة على المنشأ في حالة المباني العادية ، أما في حالة المخازن والمستودعات فيضاف إلى مجمل الحمولات الميتة 25%من مجمل الأحمال الحية .

- توزيع القوى الأفقية :
يتم توزيع قوة القص الكلية على كامل ارتفاع المبنى وفق مايلي :

حيث تمثل Ft قوة مركزة في أعلى المبنى وتعطى بالعلاقة :

عندما

أما بقية القوى الفاصلة الممثلة بالقيمة (FE - Ft) فتوزع على كامل المبنى وفق العلاقة :

حيث أن WX : الحمولة الشاقولية المركزة عند المنسوب X والناجمة عن وزن هذا المنسوب فقط .
hx : الارتفاع من القاعدة وحتى المنسوب X .

[القلب الحزين]

Study of thin slabs under heat flux effects considering coefficient of linear expansion to be altered with temperature

Shahin Ghalayini
Dept. of structural engineering
Damascus University

Abstract
This research is aiming to introduce a new effective analytical method to analyze and solve thin slabs that are exposed to heat flux in full over one surface, whereas the other surface is exposed to heat exchange with the surrounds.
A new equation was introduced by the author in order to find heat distribution against the depth of the slab. The new equation is based on Lablas equations with consideration to heat exchange with the surrounds. It was found that when heat exchange reaches zero (isolated), then the new equation is conformed to other equations in different references.
Consequently, the coefficient of linear expansion of slab material (a) was considered to be functioned to temperature a(T). Therefore, the deflections of circular and rectangular simple support slabs were found. Hence, and according to this, binding moment, shear force and torsional moments could be found for these slabs.


ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــ



دراسة البلاطات الرقيقة تحت تأثير التدفقات الحرارية مع اعتبار
عامل التمدد الطولي متغير مع درجة الحرارة

الدكتور شاهين غلاييني
قسم الهندسة الإنشائية
جامعة دمشق

الملخص
يهدف هذا البحث إلى صياغة طريقة تحليلية فعالة لحل البلاطات الرقيقة و المعرضة لتدفقات حرارية على أحد سطوحها بشكل كامل، أما سطحها الآخر فيتعرض لتبادل حراري مع الوسط المحيط.
من أجل ذلك تم إيجاد معادلة توزيع درجة الحرارة مع عمق البلاطة و ذلك باستخدام تشكيل لابلاس و ذلك باعتبار شروط التبادل الحراري مع الوسط المحيط، و تبين أنه عندما يصبح التبادل الحراري مساويا للصفر (معزولة) مع الوسط فإن هذه المعادلة تنطبق مع المعادلة المستخرجة في المراجع المختلفة.
بعد ذلك تم اعتبار أن عامل التمدد الطولي لمادة البلاطة a هو تابع لدرجة الحرارة a (T) وعليه تم إيجاد معادلات السهم للبلاطات الدائرية و المسـتطيلة و ذات الاسـتناد البسيط و التي بمعرفتها يمكن إيجاد عزوم الانعطاف و قوى القص و عزوم الفتل لهذه البلاطات.

مقدمة
عند تعرض المنشآت الهندسية لتدفقات حرارية فإن ذلك ينعكس مباشرة على الوضعية الإجهادية والتشوهية لتلك الإنشاءات حيث تحصل زيادة في الانتقالات كما تزداد الإجهادات فيها.
لقد تمت معالجة هذه المشكلة بشكل واسع في أعمال عديدة إلا أنه لم يظهر هناك أي انعكاس لدراسة تأثير عامل التمدد الطولي لمادة البلاطة بصفته متغير مع درجة الحرارة، حيث أنه عند تعرض عنصر لتدفق حراري فإنه تحصل استطالة في هذا العنصر مادام هذا التدفق الحراري موجود ولكن الملاحظات المنطقية والتجارب / 6 / تشير إلى أن تمدد العنصر ينخفض مع ازدياد درجة الحرارة وبالتالي فإن عامل التمدد الطولي هو تابع لدرجة الحرارة لهذا العنصر.
اعتماداً على هذه الملاحظة فقد تم في هذا البحث صياغة المعادلة التفاضلية للبلاطات الرقيقة وذلك بإدخال عامل التمدد الطولي كتابع لدرجة الحرارة a(T) بدلاً عن اعتباره ثابتاً. a= const.
بعد ذلك تم إيجاد معادلة توزع درجة الحرارة T (z,t) في البلاطة حيث تتعرض هذه البلاطة لتدفق حراري منتظم على كامل سطحها ولا يشترط لهذا التدفق أن يكون ثابت مع الزمن، أما سطح البلاطة الآخر فيتم فيه تبادل حراري مع الوسط الخارجي، ولما كانت البلاطة رقيقة فإن التبادل الحراري من أطرافها مهمل / 2 /.
إن معادلة توزع درجة الحرارة المستخرجة تحت تأثير التدفقات الحرارية هي معادلة عامة يمكن استخدامها في جميع الإنشاءات الهندسية الرقيقة والتي تتبادل مع الوسط المحيط حرارة.
اعتماداً على المعادلة التفاضلية للبلاطات الرقيقة ومعادلة توزع درجة الحرارة تم إيجاد معادلات السهم والعزوم في البلاطات المستطيلة.
إن الهدف الأساسي في هذا البحث هو وضع طريقة تحليلية لدراسة توزع درجة الحرارة في البلاطات الرقيقة والمتجانسة عامة والتي تتبادل مع الوسط الخارجي حرارة وكذلك انعكاسها على الحالة الإجهادية والتشوهية آخذين بعين الاعتبار تغير عامل التمدد الطولي a(T) مع تغير درجة الحرارة.

[Sci. Researcher]

جزاكم الله خيرا و بارك فيكم على هذا المجهود

[dodyhmn]

جزاك الله كل الخير

[إكرام أحمد]

السلام عليكم

فعلا موسوعة علمية
بارك الله فيك أخي

[rose3000]

جزاكم الله كل خير