نمودارهایی که علت فروریختن پلاسکو را نشان می‌دهند/بررسی علمی رفتار یک سازه فولادی

به گزارش خبرآنلاین،ساختمان ۱۵ طبقه پلاسکو، در ضلع شرقی چهارراه استانبول تهران، به‌ عنوان اولین سازه های مرتفع و مدرن ایران با اسکلتی فلزی کار ساختش در سال ۱۳۴۱ به پایان رسید. هر چند نبودن امکانات ایمنی و شرایط لازم برای اطفای حریق در این ساختمان را نمی‌توان نادیده گرفت اما قدیمی بودن ساختمان علت اصلی تخریب آن در حرارت بالای آتش نبوده  و بر اساس نظر کارشناسان مختلف کاملا قابل پیش‌بینی بوده است؛مسئله‌ای که لزوم تخلیه کامل ساختمان بعد از طولانی شدن آتش‌سوزی نشان می‌دهد

ساختمان پلاسکو حدود ساعت حدود 8 صبح روز پنجشنبه سی ام دی ماه دچار حریق شد و حدود ساعت 11 و 30دقیقه ساختمان به طور کامل فروریخت.
فولاد ساختمانی علیرغم مقاومت و شکل‌پذیری مناسب در دمای محیط، در دماهای بالا به‌شدت دچار افت مقاومت می‌شود. در شرایط آتش‌سوزی، دمای محیط بسته به‌شدت آتش می‌تواند تا 1000 درجه سانتی‌گراد بالا رود،با با افزایش دمای سازه، مقاومت آن به سرعت کاهش می‌کند.  فولاد ساختمانی بیش از ۵۰ درصد مقاومت اولیه خود را تا دمای ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد از دست می‌دهد. این نمودار به خوبی این مسئله را نشان می‌دهد.

آتش‌سوزی پلاسکو حدود سه ساعت ادامه داشته است. نمودار بعدی که مشهور به نمودار «آزمایش استاندارد آتش» است به خوبی نشان می‌دهد که به صورت تخمینی در ۹۰ دقیقه آتش‌سوزی دما در چنین سازه‌ای به ۱۰۰۰ درجه سلسیوس یا سانتی‌گراد می‌رسد. با مقایسه این دو نمودار می‌شود متوجه شد که پس از ۹۰ دقیقه دیگر ادامه آتش‌سوزی در پلاسکو(مجموع ۳ ساعت) حرارت بیشتر هزار درجه سانتیگراد چه بر سر سازه فولادی می‌آید!

مطابق بسیاری از استانداردهای بین المللی از قبیل استاندارد ASTME-119 دمای بحرانی ستونها 538 و تیرها 598 درجه سانتی‌گراد تعریف شده است. این مسئله به معنای این ست که در این دما تیرها و ستون های فلزی حدود نیمی از مقاومت خود را از دست می دهند و به همین خاطر فلزات به کار رفته در ساختمانها در مقابل حریق بسیار آسیب پذیر می‌شوند.
طبق استاندارد BS476 در حریق های سلولزی (آتش سوزی های شهری و ساختمان ها) ظرف مدت 5 دقیقه درجه حرارت ناشی از آتش سوزی به حدود 576 درجه سانتیگراد خواهد رسید.

به همین خاطر فروریختن سازه فولادی در آتش‌سوزی طولانی پلاسکو یک مسئله طبیعی است و به همین خاطر تیم‌های امداد با طولانی شدن چنین آتش‌سوزی‌هایی در سازه‌های فولادی مسئله زمان را برای دستور تخلیه کامل ساختمان در نظر دارند. از سوی دیگر نیروهای ثانویه زیادی در سازه در اثر انبساط حرارتی اجزای سازه به وجود می‌آید که سرعت تخریب را بیشتر می‌کنند.

حالت انفجاری که در تصاویر فروریختن پلاسکو دیده شد به خاطر فروریختن سقف هر طبقه روی سقف زیرین بود که باعث شد دود و غبار به بیرون از پنجره‌ها زده شود. با ریزش پشت هم سقف‌ها ستون‌ها هم مهار جانبی خود را از دست داده و با همراهی افت مقاومت فولاد، ستون‌ها نیز خراب می‌شوند. در واقع نوع سازه ساخته شده پلاسکو با دانش زمان خودش به شکلی بوده است که ساختمان دچار خرابی پیش‌رونده (Progressive Collapse) شده است. این نوع تخریب زمانی رخ می‌دهد که با از بین رفتن یکی از اعضای اصلی سازه سایر اعضا نمی‌توانند بار و فشار اضافی را تحمل کنند و در واقع مانند یک دومینو ساختمان پی‌در‌پی و پیش‌رونده با خاک یکسان می‌شود.
این نوع خرابی را بسیاری در حادثه ۱۱ سپتامبر و حمله تروریستی به برج‌های تجارت جهانی دیده‌اند که برخی در رسانه‌ها درباره پلاسکو آن را به انفجار تعبیر کردند.

ایجاد یک سیستم محافظت در برابر آتش‌سوزی در تمام ساختمانهای فلزی لازم و ضروری است. آنچه از اقتصادی در این مسئله حائز اهمیت است، استفاده از روش صحیح حفاظت اجزای فلزی است. اغلب المانهای داخلی ساختمان مانند سقف و دیوارهای داخلی و خارجی آن بعنوان یک سیستم محافظت در برابر آتش‌سوزی در ساختمان قابل استفاده است. تیرها و ستون‌های فلزی می‌تواند به روش مناسب در بین این اجزا مدفون شود. در غیر اینصورت باید با روش مناسب اسکلت فولادی ساختمان محافظت شود.
با توجه به تعدد ساختمان های قدیمی مسکونی و تجاری به ویژه در تهران و شهرهای بزرگ که با مخاطرات مختلفی از جمله آتش سوزی، زمین لرزه و ... مواجه هستند، باید به دنبال پیشگیری از وقوع چنین حوادثی بود.

۵۴۵۴