بررسی علمیِ علت وقوع ترک‌های برج آزادی

انتخاب: سال ۱۴۰۰ با شلیک هشت توپ در میدان آزادی تهران تحویل شد. این مراسم را لشکر ۲۳ نیروی زمینی و دژبان کل ارتش با همکاری شهرداری تهران، به صورت نمادین اجرا کردند.

محمد رضا جوادی یگانه معاون فرهنگی و اجتماعی شهرداری تهران در این باره گفت: شلیک توپ در میدان آزادی در سال‌تحویل به رسم طهران قدیم و به همت شهرداری تهران و با مشارکت ارتش جمهوری اسلامی ایران برگزار شد.

به گفته وی، در این مراسم فقط صدای شلیک توپ پخش شد و اصلا شلیکی نبود.

چند روز پس از این مراسم، شایعاتی در خصوص آسیب دیدن بنای برج آزادی در نتیجه این شلیک منتشر شد.

بر این اساس، مسئولان برج آزادی گفتند که در طبقه آخر ساختمان این برج، ترک‌هایی ایجاد شده.

اما آیا این موضوع صحت دارد؟ این موضوع را از دو منظر می توان بررسی کرد.

الف) به لحاظ فیزیکی و تاثیر مستقیم انفجار در مجاورت سازه برج آزادی

در این باره باید گفت توپ های جنگی مذکور به شیوه ای غیرصلب و مفصلی در سطح زمین قرار گرفته بود و براساس آن نیروی ناشی از لحظه شلیک به نحوی بود که جنگ افزارها به صورت تکه گاه غیرصلب عمل کرده و تمام نیروی وارده ناشی از شلیک را ابتدا به زمین و سپس سازه و یا ساختمانهای زیرسطحی و مجاور برج آزادی منتقل می کردند.

از سوی دیگر نوع عملکرد توپ های ۱۲۰ و ۱۳۰ جنگی به شیوه جمع شونده در طول لوله توپ هنگام شلیک عمل می کند. بنابراین نیروی وارده ناشی از انفجار به طور کامل به سطح زمین و سپس به سازه زیرزمین و سازه های مجاور منتقل نمی شود.

نکته مهم دیگر اینکه، باتوجه به نوع سازه برج آزادی فشار ایجادشده ناشی از شلیک توپ جنگی با خرج چهار تقریبا معادل هزار کیلوگرم بر سانتی متر مربع است اما این فشار بسیار کمتر از مقاومت بنا در هنگام طراحی آن است.

به بیان علمی تر، طراحی صورت گرفته براساس بارهای مرده و زنده به مراتب بیشتر از میزان نیروهای وارده از زمان شلیک توپ های جنگی در سطح است.

ب) بررسی انفجار و طول موج های ایجاد شده در مجاورت سازه برج آزادی

انفجار واکنشی است که در آن نرخ سوختن مواد با سرعتی به مراتب بیشتر از سرعت صوت انجام می شود. در نتیجه این فرآیند، دما و فشار بسیار بالایی ایجاد شده و به شکل طول موج با سرعت بالا منتشر می شود.

توپهای شلیک شده در برج آزادی، اثری به صورت نیم کره و یا کره به شعاع حداکثر ۶ تا ۸ متر ایجاد می کند که در سطحی بالاتر از سطح زمین و در طول لوله جنگ افزارها منتشر می شود. طول موج ایجاد شده توپ جنگی هم تقریبا معادل ۲ هزار هرتز است.

بنابراین با در نظر گرفتن حالت انفجار که در سطح و یا نزدیک به سطح زمین و در فاصله قابل توجهی از سازه اصلی برج آزادی بوده، امواج حاصل شده به صورت نیم کره بوده اند که هیچ گونه برخورد و انعکاسی با سازه برج آزادی نداشته اند. این موضوع حتی با در نظر گرفتن موج انفجارها که به صورت فشار نامنظم و با سرعت کاهشی در محیط منتشر می‌شوند، عنوان شده است.

به بیان ساده تر، تاثیر این موج‌ها بر سازه برج آزادی و اجزا به هم متصل آن در بخش‌های سطحی و زیر سطحی بسیار ناچیز است.

نکته دیگر اینکه انفجار در هوای آزاد باعث فشردگی شدید هوا و ایجاد جبهه موج می شود. این اتفاق هوا را با سرعت کمتر حرکت می کند. سپس در اثر فشار دینامیکی هوا، هوای پشت جبهه موج با سرعت کمتری به طرف خارج هدایت می شود. درمورد شلیک توپ در برج آزادی، فشار دینامیکی معادل فشار حداکثری هوا یا باد بود که در طراحی اولیه برج آزادی کاملا در نظر گرفته و به آن توجه شده بود. زیرا برج آزادی در مسیر بادهای غربی و شرقی ورودی شهر تهران قرار گرفته و برخورد این گونه بادها با آن طبیعی بوده و سازه برج در برابر آن مقاوم است.

همه اینها در حالی استکه محل قرارگیری توپها نیز از سازه برج آزادی فاصله داشت. در نتیجه موج انفجار و فشارهای ناشی از آن تاثیر چندانی بر سازه برج نداشته است.

مقاومت مصالح به کار رفته در برج آزادی

مقاومت مصالح به کار رفته در سازه برج آزادی در برابر شلیک توپ های جنگی نیز می تواند به فهم ماجرا کمک کند.

واقعیت آن است که این انفجارها در حد چند ده میلی ثانیه و در فاصله نزدیک به سطح زمین و در فاصله مناسب از سازه اصلی برج آزادی بوده اند و به صورت آنی و گذرا هستند. این در حالی است که در زمان طراحی برج آزادی، زمان تناوب سازه در مقابل بارهای اینچنینی بسیار بیشتر بوده است. بنابراین از تاثیر آنها بر سازه می توان صرف نظر کرد.

توضیح اینکه در ساخت برج آزادی از سازه بتن مسلح و مصالح کاربردی با ضخامت و حجم زیاد استفاده شده است. این مصالح خود به شکل سوپاپ ضد انفجاری عمل می کنند. زیرا سنگهای به کار رفته در بدنه برج آزادی با ۲/۲ متر طول و ۱/۶ متر ارتفاع و با ماده ای شبیه لاستیک که قابلیتهای ارتجاعی دارند بندکشی شده است.

به طور کلی، مصالح با ضخامت بالا و حجم زیاد در مقابل طول موج های ایجاد شده ناشی از انفجار عملکرد مناسبی دارند. از سسوی دیگر، سازه های بتن مسلح به صورت ویژه در برابر بارهای انفجاری مقاومت می کنند و به همین دلیل، از مصالح دیگر متمایز بوده و به آنها برتری نسبی دارند.

آیا ترک ها، مربوط به انفجار اخیر است یا حوادث ۵۰ سال گذشته؟

برج آزادی ۵۰ سال قدمت دارد. در این مدت به دلیل عدم بهره برداری مناسب و نفوذ آبهای سطحی فضای سبز به قسمت های زیر زمین برج و عدم تکمیل پروژه احیا و بهسازی فضای اطراف برج و سازه اصلی آن، آسیب های زیادی به این بنا وارد شده است.

در نتیجه قبل از هرگونه اظهارنظری درباره آسیب های احتمالی جدید، باید جزئیات تخریب های قبلی مشخص شود بتوان تخریبهای تازه را بررسی و به آنها استناد کرد.