كيف نجا أطول مبنى في تايوان من الزلزال: تايبيه 101 لديه بندول يزن 660 طنًا ينقل الطاقة إلى ممتصات صدمات عملاقة – مما يساعد ناطحة السحاب التي يبلغ ارتفاعها 1670 قدمًا على التأثير بدلاً من الإطاحة

تعرضت تايوان لأقوى زلزال لها منذ 25 عامًا، مما أسفر عن مقتل تسعة أشخاص على الأقل وانهيار مباني وإصدار تحذيرات من تسونامي.

ولكن وسط هذه الفوضى، تظهر لقطات غريبة أطول مبنى في الجزيرة – ناطحة سحاب تايبيه 101 التي تبلغ تكلفتها 1.8 مليار دولار – يتمايل بلطف مثل العصا في النسيم.

يبلغ ارتفاع المبنى 1671 قدمًا، وقد تم تجهيزه بحل مبتكر يقلل من التأثير الإجمالي للمبنى بنسبة 40 في المائة أثناء الزلازل والرياح.

توجد كرة ذهبية تزن 660 طنًا متريًا تسمى “المثبط الشامل المضبوط” معلقة داخل المبنى من الطابق 92.

عندما يتحرك المبنى في اتجاه واحد، تتمايل الكرة الفولاذية في الاتجاه الآخر وتحافظ على التوازن العام للمبنى.

مفتاح السلامة الهيكلية المثيرة للإعجاب في تايبيه 101 هو كرة ذهبية تزن 660 طنًا متريًا تتدلى من الطابق 92

إذا دفعت الرياح أو قوة الزلزال البرج إلى اليمين، فإن الكرة ستوفر قوة فورية ومتساوية إلى اليسار، مما يلغي الحركة الأولية.

وعلى الرغم من أن البرج يتأرجح، إلا أنه لا يسقط.

إنه ما يُعرف باسم “نظام التخميد السلبي” مما يعني أنه يعمل بدون أي قوة أو تحكم خارجي – فقط الجاذبية وحركة المبنى.

وفي الوقت نفسه، تمتص المكابس الهيدروليكية الموجودة أسفل الكرة الضخمة الطاقة وتبددها على شكل حرارة.

ووصف الدكتور أجاثوكليس جياراليس، أستاذ الديناميكيات الهيكلية في جامعة سيتي بلندن، الجهاز الكروي الذكي بأنه “يشبه البندول”.

وقال لـ MailOnline: “ترتكز هذه الكرة الفولاذية على أجهزة تخميد مصممة لإخماد حركة التأرجح النسبية بين الهيكل والكرة، وتعمل بطريقة مشابهة لامتصاص الصدمات في نظام تعليق السيارة”.

على الرغم من أنه من الغريب رؤية مبنى يتمايل، إلا أن ناطحات السحاب الحديثة مبنية لتكون مرنة، خاصة في المناطق المعرضة للزلازل مثل تايوان.

وقال البروفيسور أنتوني داربي من قسم الهندسة المعمارية والهندسة المدنية بجامعة باث لـ MailOnline: “إن المواد المصنوعة منها مرنة مما يعني أنها تتمدد أو تنكمش وفقًا للأحمال المتغيرة التي تعمل عليها”.

“إن مقدار هذا التشوه في عنصر فردي (على سبيل المثال، شعاع أو عمود) صغير جدًا، ولكن عندما تضاعف هذا عبر جميع العناصر في مبنى طويل، يمكن أن يؤدي ذلك إلى حركات جانبية (جانبية) كبيرة.”

“هذه الحركات لا تشكل خطرا على الهيكل نفسه، ولكن إذا كانت مفرطة يمكن أن تؤدي إلى عدم الراحة للركاب.”

تايبيه 101 هو أطول مبنى في تايوان وكان سابقًا أطول مبنى في العالم (الآن يحتل المرتبة 11 في الأطول)

تايبيه 101 هو أطول مبنى في تايوان وكان سابقًا أطول مبنى في العالم (الآن يحتل المرتبة 11 في الأطول)

مفتاح السلامة الهيكلية المذهلة للمبنى هو كرة ذهبية تزن 660 طنًا متريًا تتدلى من الطابق 92 -

مفتاح السلامة الهيكلية المذهلة للمبنى هو كرة ذهبية تزن 660 طنًا متريًا تتدلى من الطابق 92 – “المخمد الشامل المضبوط”

وفي تايوان، يتعين على تايبيه 101 أن تصمد أمام الزلازل والأعاصير.  تم تركيب المبنى كل ثمانية طوابق بدعامات فولاذية داعمة تمتد من قلب المبنى إلى أعمدته الخارجية لزيادة صلابة البرج، ومن أجل منعه من التأرجح والاهتزاز أثناء الزلزال، تم تركيب مخمد ضخم مضبوط - جهاز لنقل الطاقة من حركة البرج إلى ممتصات صدمات عملاقة.  هذه الكرة التي يبلغ وزنها 660 طنًا من الصفائح الفولاذية المكدسة معلقة على كابلات فولاذية من الطابق 92 للبرج.  وهو متصل بإطار المبنى من خلال ثمانية ممتصات صدمات مملوءة بالسوائل

وفي تايوان، يتعين على تايبيه 101 أن تصمد أمام الزلازل والأعاصير. تم تركيب كل ثمانية طوابق للمبنى بدعامات فولاذية داعمة تمتد من قلب المبنى إلى أعمدته الخارجية لزيادة صلابة البرج، ومن أجل منعه من التأرجح والاهتزاز أثناء الزلزال، تم تركيب مخمد ضخم مضبوط – جهاز لنقل الطاقة من حركة البرج إلى ممتصات صدمات عملاقة. هذه الكرة التي يبلغ وزنها 660 طنًا من الصفائح الفولاذية المكدسة معلقة على كابلات فولاذية من الطابق 92 للبرج. وهو متصل بإطار المبنى من خلال ثمانية ممتصات صدمات مملوءة بالسوائل

بدأ بناء تايبيه 101 في عام 1999 واكتمل في الوقت المناسب عشية رأس السنة الجديدة عام 2004، عندما تم افتتاحه أخيرًا للجمهور.

لقد تم تصميمه ليشبه براعم الخيزران التي ترتفع إلى الأعلى في ثمانية أقسام – وتبدو وكأنها سلسلة من الدلاء المربعة المكدسة واحدة فوق الأخرى.

تم تركيب كل طابق بدعامات فولاذية داعمة تمتد من قلب المبنى إلى أعمدته الخارجية لزيادة صلابة الأبراج.

في حين أن المباني الشاهقة الأخرى تحافظ على المخمدات الجماعية المضبوطة مخفية، فإن تايبيه 101 مرئية للزوار في الطوابق من 88 إلى 92، مما يجعلها منطقة جذب سياحي.

حتى أن السياح غير المنزعجين قاموا بتصوير حركة الكرة خلال الزلازل السابقة، والتي تحدث بشكل متكرر في الجزيرة.

تعد تايوان إحدى الدول المعرضة بشكل خاص للزلازل لأنها قريبة من مكان التقاء الصفائح التكتونية – صفيحة بحر الفلبين والصفيحة الأوراسية.

يمكن اكتشاف نشاط زلزالي قوي على طول حدود الصفائح التكتونية، حيث تحتك الصفائح ببعضها البعض، مسببة الزلازل.

ومع ذلك، فإن الاستعداد لمواجهة الزلازل في تايوان يعد “من بين الأكثر تقدمًا في العالم”، وفقًا لستيفن جاو، عالم الزلازل والأستاذ بجامعة ميسوري للعلوم والتكنولوجيا.

وضرب الزلزال القوي قبالة الساحل الشرقي لتايوان صباح الأربعاء.  تايوان هي إحدى الدول المعرضة بشكل خاص للزلازل لأنها قريبة من مكان التقاء الصفائح التكتونية

وضرب الزلزال القوي قبالة الساحل الشرقي لتايوان صباح الأربعاء. تايوان هي إحدى الدول المعرضة بشكل خاص للزلازل لأنها قريبة من مكان التقاء الصفائح التكتونية

تظهر هذه الصورة التي التقطتها وكالة الأنباء المركزية التايوانية (CNA) في 3 أبريل 2024 مبنى متضررا في هوالين، بعد أن ضرب زلزال كبير شرق تايوان

تظهر هذه الصورة التي التقطتها وكالة الأنباء المركزية التايوانية (CNA) في 3 أبريل 2024 مبنى متضررا في هوالين، بعد زلزال كبير ضرب شرق تايوان

وقال: “لقد طبقت الجزيرة قوانين بناء صارمة، وشبكة زلزالية ذات مستوى عالمي، وحملات تثقيفية عامة واسعة النطاق حول السلامة من الزلازل”.

حتى وقت كتابة هذا التقرير، أدى أقوى زلزال يضرب تايوان منذ 25 عامًا إلى مقتل تسعة أشخاص، بينما لا يزال 50 آخرون في عداد المفقودين.

ويتوقع رجال الإنقاذ ارتفاع العدد الإجمالي للجرحى والقتلى مع استمرار عمليات البحث عن المحاصرين بسبب الزلزال.

وتسبب الزلزال والتوابع أيضا في حدوث 24 انهيارا أرضيا وإلحاق أضرار بـ 35 طريقا وجسرا ونفقا، بحسب الإحصاءات الحكومية.

وقالت وكالة مراقبة الزلازل في تايوان إن قوة الزلزال بلغت 7.2 درجة، في حين قالت هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS) إن قوتها بلغت 7.4 درجة.

تتحرك الأرض تحت أقدامنا: تتحرك الصفائح التكتونية عبر الوشاح وتسبب الزلازل أثناء احتكاكها ببعضها البعض

تتكون الصفائح التكتونية من القشرة الأرضية والجزء العلوي من الوشاح.

يوجد أدناه الغلاف الموري: الحزام الناقل الدافئ واللزج من الصخور الذي تركب عليه الصفائح التكتونية.

تحتوي الأرض على خمسة عشر صفيحة تكتونية (في الصورة) شكلت معًا شكل المناظر الطبيعية التي نراها حولنا اليوم

تحتوي الأرض على خمسة عشر صفيحة تكتونية (في الصورة) شكلت معًا شكل المناظر الطبيعية التي نراها حولنا اليوم

تحدث الزلازل عادة عند حدود الصفائح التكتونية، حيث تنخفض إحدى الصفائح تحت الأخرى، وتدفع أخرى إلى الأعلى، أو حيث تحتك حواف الصفائح بجانب بعضها البعض.

نادرًا ما تحدث الزلازل في منتصف الصفائح، ولكنها يمكن أن تحدث عندما تنشط الصدوع أو الشقوق القديمة الموجودة أسفل السطح.

وهذه المناطق ضعيفة نسبياً مقارنة بالصفيحة المحيطة بها، ومن الممكن أن تنزلق بسهولة وتسبب زلزالاً.