Большинство исторических зданий и памятников, а также архитектура исламского наследия находятся в активных сейсмических зонах, что повышает их уязвимость. Эти сооружения необходимо сохранять в течение долгого времени, особенно против землетрясений, которые в настоящее время являются одним из самых разрушительных явлений. Землетрясения представляют собой сложную социальную проблему, поскольку имеют низкую годовую вероятность возникновения, но высокую вероятность причинения значительного ущерба сооружениям. Фес Медина, духовный и культурный город, основанный в 789 году, пострадал от некоторых жестоких явлений. Частота землетрясений, произошедших в городе Фес, представляется довольно интересной в хронологии сильных землетрясений в Марокко (1046, 1079, 1408, 1522, 1623, 1624, 1708, 1719, 1755, 1773, 1776, 1867, 1929, 1969 годы).
Географическое положение Феса на плодородной равнине, в низменности долины, сделало его экономическим, политическим и стратегическим перекрестком и стало решающим фактором развития и влияния города. Медина характеризуется тонким великолепием своих дворцов, богатством музеев, торжественным величием Медресе и великолепным изобилием мечетей. Мечеть университета Аль-Карауин была построена в 857 году и ознаменовала начало золотого века города. Этот университет считается одним из старейших университетов исламского мира. Медресе (коранические университеты или исламские учебные заведения) являются живым свидетельством интеллектуального и научного прошлого города. Это дело рук маринидских султанов, и они сыграли заметную роль в политической, образовательной и культурной жизни.
Основанное в 13 веке, первым было построено Медресе Сеффарин. Медресе Аль-Аттарин было построено в 1325 году и является одним из чудес города. Медресе Черратине было построено султаном Мулаем Рашидом в 17 веке и может вместить до 200 студентов одновременно.
Медресе Черратине, национальный памятник, является крупнейшим медресе в Фесе и было резиденцией и местом учебы для студентов, которые посещали близлежащий университет Аль-Карауйин. Медресе не только представляет одну из архитектурных особенностей Феса, но и отражает интерес, проявляемый к студентам и суфийскому движению в имперском городе. Восстановлен холдинговой компанией "Al Omrane" по соглашению между Министерством культуры и Министерством жилищного строительства и градостроительства. Al Omrane дал новую жизнь этому престижному учреждению, которое стало прекрасным местом для проведения выставок и обучения в области наследия и архитектуры.
В статье кратко представлена программа реставрации вертикальных и горизонтальных сооружений, архитектурных элементов и декораций.
Необходимость интервенции
Недавние анализы и испытательные кампании, проведенные в рамках проекта NIKER, показали, что сейсмический потенциал структуры Медресе Черратине нуждается в улучшении. Существует несколько причин, требующих возможного вмешательства:
- Здание имеет повреждения в различных конструктивных элементах, таких как трещины в некоторых местах стены, которые могут негативно повлиять на сейсмические характеристики.
- Несмотря на то, что здание расположено в умеренной сейсмической зоне (ускорение для района Фес: 10% g), оно может подвергнуться риску из-за своих смелых конструктивных особенностей, включая деревянную крышу над куполом. Конструкция здания может обвалиться, в основном, на террасном этаже. Сейсмический потенциал здания на самом деле ограничен такими структурными особенностями. Сейсмический анализ, проведенный на основе глобальной модели, выявил некоторые слабые места конструкции, в частности стены и соединения стены и стены с полом.
Материал стен
Механические испытания проводились как для характеристики поведения материалов (образец обожженного глиняного кирпича, раствор, изготовленный из смеси двух третей глины и одной трети хорошо гомогенизированной извести), так и для характеристики прототипа кладки стены.
Материал пола: Кедровая древесина
Пол Медресе изготовлен из кедровых балок со следующими характеристиками, полученными в ходе экспериментальных испытаний: удельный вес (0,450 г/см³) и продольный модуль упругости (10,567 Н/мм²). Балки встроены в массу стены, расположены очень близко и являются наиболее видимой частью пола.
Эта конструктивная система покрыта деревянными досками, на которых раскинут слой грунта толщиной до 40 см под названием "Маркуз" и нанесено окончательное напольное покрытие.
Экспериментальный модальный анализ
Испытания, проведенные в Медресе Черратине партнерами NIKER, командой UPC (Политехнический университет Каталонии, Испания) и командой ENA (Национальная школа архитектуры, Марокко), основаны на серии испытаний на вибрацию окружающей среды с использованием пьезоэлектрических акселерометров.
Вибрации были измерены в некоторых местах на крыше и внутри второго этажа. В каждом направлении были проведены два вида экспериментов. Для первого типа использовались два двухосных акселерометра (каждый из которых включал два одноосных акселерометра, размещенных на блоке куба) в разных местах. Один фиксирован, а другой перемещается в разные места. Эти эксперименты позволили получить информацию о частотах и модальных формах (в основном о направлении и фазах движений в различных точках).
Второй вид экспериментов позволил измерить глобальные частоты изгиба и кручения и проводится путем размещения одноосного датчика на крыше, а также в каждом этаже. Хотя некоторые частоты в целом являются общими, только первые два режима могут быть определены как глобальные с уверенностью. Эти две частоты приблизительно 4 и 10 Гц. Подтверждено, что первое модальное смещение происходит в горизонтальном направлении (х-направление) вместе с кручением, а второй режим соответствует поперечному смещению (у-направление).
Результаты сейсмических исследований на основе анализа уязвимости
Нелинейный статический анализ применялся на глобальной модели Медресе Черратине при воздействии сейсмической нагрузки, пропорциональной массе в х-направлении и углах. Боковая сила, соответствующая всему медресе, выведена из величины, рассчитанной для стен пропорционально коэффициенту, зависящему от типа соединения между стенами.
Кривые пропускной способности каждой стены в обоих направлениях оси x и y получены со следующими частотами: 2 Гц для оси x и 1,8 Гц для оси y.
Кривые пропускной способности для каждой стены получаются в обоих направлениях. Что касается оценки эксплуатационных характеристик здания, то для определения места проведения работ использовались возможности использования спектра частот и спектра реагирования на местности. Для зданий, построенных на грунте с крутым уклоном и амортизацией 1,75%, из RPS2011, марокканского сейсмического расчетного кода, определяющего влияние параметра ускорения через коэффициент усиления, можно вычесть спектральное ускорение упругой реакции, описывающее поведение конструкции в зависимости от периода ее вибрации.
Заключение
Анализ повреждений, связанных с ускорением на 10% g для района Фес Медина, показал, что террасный пол здания Медресе Черратине может обрушиться. Структура Медресе достигла рабочей точки и может понести серьезный ущерб при сейсмических ускорениях выше 18% g.
Анализ структуры медресе с применением сейсмического возбуждения в двух горизонтальных направлениях структуры (x и y) показал, что медресе уязвимо в обоих направлениях. Эта уязвимость может быть оправдана следующим образом: Конструктивная система состоит из несущих стенок, выдерживающих как гравитационные, так и боковые нагрузки; между мембраной и стенками отсутствует связь; гибкая мембрана не способна переносить стену сдвига; имеется хорошая система для боковых сил в плоскости, но она слаба против боковых нагрузок вне плоскости.