EN
நிலநடுக்கங்கள் முன்கூட்டியே கணிக்க முடியாதவை; தரை அதிரத் தொடங்கும்போது, நிற்கும் கட்டிடம் மற்றும் சரிந்துவிடும் கட்டிடம் ஆகியவற்றிற்கு இடையேயான வேறுபாடு பெரும்பாலும் அது எந்தப் பொருளால் கட்டப்பட்டுள்ளது என்பதைச் சார்ந்தது. பல தசாப்தங்களாக, நிலநடுக்கம் அதிகமாக ஏற்படும் பகுதிகளில் பொறியாளர்களும் கட்டுமான வல்லுநர்களும் ஒரு குறிப்பிட்ட வகையான கட்டுமானத்தை நோக்கி திரும்பியுள்ளனர்—அதற்கு நல்ல காரணங்கள் உள்ளன. எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடம் என்பது நெகிழ்வுத்தன்மை, இலேசான எடை மற்றும் முழுமையான வலிமை ஆகியவற்றின் ஒரு சேர்வாகும், இதை வெல்வது உண்மையில் கடினம். பூமி அதிரும் பகுதிகளில் இந்த வகையான கட்டுமானம் ஏன் மிகவும் ஏற்றதாக இருக்கிறது என்பதை நாம் விளக்கிப் பார்ப்போம்.
எவ்வாறு குறைந்த எடை நிலநடுக்க விசைகளைக் குறைக்கிறது
புரிந்துகொள்ள வேண்டிய முதல் விஷயம் மிகவும் எளிதானது. பூகம்பம் ஏற்படும்போது, நிலம் பக்கவாட்டில் அசைகிறது, மேலும் அந்த அசைவு அதன் மீது அமைந்துள்ள ஏதேனும் கட்டமைப்பினுள் பொறியியலாளர்கள் 'சுய விசைகள்' (inertial forces) எனக் குறிப்பிடும் விசைகளை உருவாக்குகிறது. கட்டிடம் எவ்வளவு கனமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு அதிகமாக அவை உருவாகின்றன. இங்குதான் எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடம் உண்மையில் சிறப்பாக செயல்படுகிறது, ஏனெனில் எஃகு பாரம்பரிய கான்கிரீட் கட்டுமானத்துடன் ஒப்பிடும்போது மிகப் பெரிய சுய எடையை ஏற்றுக்கொள்ளாமலேயே குறிப்பிடத்தக்க சுமைத் தாங்குதிறனை வழங்குகிறது. இரும்பு-கான்கிரீட் (reinforced concrete) உடன் ஒப்பிடும்போது, எஃகு கட்டமைப்புகள் பொதுவாக குறைந்த பூகம்ப சுமைகளை மட்டுமே ஈர்க்கின்றன, ஏனெனில் அசைக்கப்பட வேண்டிய நிறை குறைவாக இருக்கிறது. குறைந்த நிறை என்பது குறைந்த விசையைக் குறிக்கிறது, மேலும் குறைந்த விசை என்பது குறைந்த சேதத்தைக் குறிக்கிறது. இது ஒரு எளிய சமன்பாடு, ஆனால் நிலம் திடீரென அசையும்போது இது மிகப் பெரிய வித்தியாசத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
சுமை தாங்கும் தன்மை (Ductility) மற்றும் விறைப்பு (Stiffness) விட அது ஏன் முக்கியமானது
பூமியில் நிலநடுக்கத்தை எதிர்கொள்ள ஒரு கட்டிடம் மிகவும் விறைப்பானதாக இருக்க வேண்டும் என்ற பொதுவான தவறான கருத்து உள்ளது, ஆனால் அது சரியான முறை அல்ல. உண்மையில் நீங்கள் விரும்புவது செல்வாக்குத்தன்மை (டக்டிலிட்டி) ஆகும், இது ஒரு பொருள் உடையாமல் வளைந்து நீண்டு கொள்ளும் தன்மையைக் குறிக்கிறது. இயற்கையிலேயே எஃகு மிக அதிக செல்வாக்குத்தன்மை கொண்டது. நிலநடுக்க நிகழ்வின் போது, நன்றாக வடிவமைக்கப்பட்ட எஃகு கட்டமைப்பு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வடிவ மாற்றத்தின் மூலம் பெரும் அளவு ஆற்றலை உறிஞ்சி, அதனைச் சிதறடிக்க முடியும்; அதாவது, நேரடியாக எதிர்த்து நிற்பதற்குப் பதிலாக, அடிகளை ஏற்றுக்கொண்டு அவற்றுடன் இயங்குவது போல. செல்வாக்குத்தன்மை நிலநடுக்க வடிவமைப்பில் மையப் பங்கு வகிக்கிறது, ஏனெனில் அது கட்டமைப்பு பெரிய செயலற்ற (இனெலாஸ்டிக்) வடிவ மாற்றங்களை ஏற்றுக்கொண்டும், இருப்பினும் புவியீர்ப்பு சுமைகளை பாதுகாப்பாக தாங்க முடியும். இதனை ஒரு புயலின் போது மரக்கிளையுடன் ஒப்பிடலாம்: வளையும் கிளைதான் உயிர் தப்பும், ஆனால் விறைப்பான கிளை முறிந்துவிடும்.
உண்மையில் வலிமை-எடை சாதகம்
பொறியாளர்கள் வலிமை-எடை விகிதம் பற்றி பேசும்போது, அவர்கள் சும்மா தொழில்நுட்ப வார்த்தைகளை எறிந்து கொண்டிருப்பது அல்ல. ஸ்டீல் (இரும்பு) தரமான கட்டமைப்பு வகைகளில் தோராயமாக 50 ksi விடுபடு வலிமையை வழங்குகிறது, அதனால் கான்கிரீட்டை விட குறைந்த அளவு பொருளை மட்டுமே பயன்படுத்தி அதே சுமை தாங்கும் செயல்திறனை அடைய முடியும். இது ஒரு சிறப்பு அறிவிப்பு பட்டியலில் உள்ள எண் மட்டுமல்ல; இது நேரடியாக இலகுவான அடித்தளங்கள், எளிதான போக்குவரத்து மற்றும் கட்டுமான இடத்தில் வேகமான கட்டுமானத்தை நோக்கியே செல்கிறது. ஒரு ஸ்டீல் கட்டமைப்பு கட்டிடத்திற்கு, அதிக வலிமை-எடை விகிதம் திட்டத்தின் முதல் நிலையிலிருந்தே வடிவமைப்பில் நெகிழ்வுத்தன்மையையும், பொருள்களை திறம்பட பயன்படுத்துவதையும் சாத்தியமாக்குகிறது. நிலநடுக்கம் ஏற்படக்கூடிய பகுதிகளில், இந்த திறமை பணத்தை மட்டும் சேமிப்பதை மீறி, உண்மையில் மனித வாழ்வை காப்பாற்றுவதையே நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது.
வேறுபடுத்தும் வடிவமைப்பு முறைகள்
பொருளின் தன்மையைத் தாண்டியும், நவீன எஃகு கட்டுமானங்கள் பூகம்ப எதிர்ப்புத் திறனை மேம்படுத்த பல சிறப்பான பொறியியல் முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. உதாரணமாக, வினாடி எதிர்ப்பு கட்டமைப்புகள் (Moment resisting frames) குறுக்கு சுமைகளை ஏற்றுவதற்காக பால்கனிகள் மற்றும் தூண்களுக்கு இடையே விறைப்பான இணைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன; இதனால் திறந்த இடங்களை மறைக்கக்கூடிய மூலைவிட்ட தாங்கு அமைப்புகள் (diagonal bracing) தேவையில்லை. மறுபுறம், தாங்கு கட்டமைப்பு அமைப்புகள் (Braced frame systems) மூலைவிட்ட எஃகு உறுப்புகளைச் சேர்த்து, தாங்கு இல்லாத கட்டமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது மாடிக்கு மாடி நகர்வை (inter story drifts) சராசரியாக திட்டவட்டமாக 60 சதவீதம் குறைக்கின்றன. மேலும், ஆற்றல் சிதறும் சாதனங்கள் (energy dissipating devices) மற்றும் அடித்தள பிரிப்பு (base isolation) போன்ற மேம்பட்ட தீர்வுகளும் உள்ளன; இவை பூகம்ப ஆற்றலை முதன்மை கட்டமைப்புக்கு எட்டுவதற்கு முன்பே உறிஞ்சிவிடும் வகையில் எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடங்களில் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம். இவை சோதனை நிலையில் உள்ள யோசனைகள் அல்ல; இவை தசாப்தங்கள் நீண்ட ஆராய்ச்சி மற்றும் உண்மையான உலக சோதனைகள் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டு, மேம்படுத்தப்பட்ட அணுகுமுறைகளாகும்.
நீண்டகால தகுதியுடைமை
முதல் அதிர்வை தாங்கிக் கொள்வது தெளிவாகவே முன்னுரிமையாகும், ஆனால் அதற்குப் பின்னர் என்ன நடக்கிறது என்பதும் அதே அளவுக்கு முக்கியமானது. நிலநடுக்கப் பகுதிகளில் எஃகு கட்டுமானத்தின் பயன்களில் போதுமான மதிப்பீடு செய்யப்படாத ஒன்று, அது சீரமைக்கக்கூடியதாக இருத்தல் ஆகும். எஃகு கூறுகள் உடைந்து சிதறுவதற்குப் பதிலாக வளைந்து செயல்படுவதால், சேதம் பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட இடத்தில் ஏற்பட்டு, அதனை அடையாளம் காண முடியும். பல நவீன அமைப்புகளில், ஆற்றலைச் சிதறடிக்கும் கூறுகள் நிலநடுக்கத்திற்குப் பின்னர் சீரமைக்கக்கூடியதாகவோ அல்லது மாற்றக்கூடியதாகவோ குறிப்பிட்ட வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இதன் பொருள், முழு கட்டிடத்தையும் பயன்பாட்டிற்கு வெளியே தள்ளுவதற்குப் பதிலாக, உரிமையாளர்கள் பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட இடங்களில் சீரமைப்பு மூலம் அதனை மீண்டும் சாதாரண நிலைக்குக் கொண்டுவர முடியும். கட்டிடத்தின் வாழ்நாள் முழுவதும், இத்தகைய தக்குதல் தன்மை குறைந்த நிறுத்த நேரத்தையும், குறைந்த சீரமைப்புச் செலவுகளையும், அதிக அமைதியையும் வழங்குகிறது.
நிலநடுக்கத்தைத் தாங்கக்கூடிய எஃகு கட்டிடத்தில் என்ன தேட வேண்டும்
நீங்கள் அறியப்பட்ட நிலநடுக்க ஆபத்துகளைக் கொண்ட இடத்திற்காக ஒரு எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடத்தை கவனித்துக் கொண்டிருந்தால், உங்கள் சரிபார்ப்புப் பட்டியலில் கவனிக்க வேண்டிய சில விஷயங்கள் உள்ளன. முதலாவதாக, வடிவமைப்பு நிலநடுக்க செயல்திறனுக்கான தற்போதைய உள்ளூர் கட்டிடக் குறியீடுகளுக்கு உட்பட்டிருக்க வேண்டும்; இந்தக் குறியீடுகள் ஏன் உருவாக்கப்பட்டன என்பதற்கு காரணம் உள்ளது, மேலும் அவை முந்தைய நிலநடுக்கங்களில் இருந்து பெறப்பட்ட பாடங்களை உள்ளடக்கியவை. இரண்டாவதாக, இணைப்பு விவரங்களைப் பாருங்கள். பால்கன்கள் தூண்களுடன் இணைக்கப்படும் விதம் முழு கட்டமைப்பின் சுமையின் கீழ் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதில் மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. மூன்றாவதாக, கூரை மற்றும் மூடுதல் அமைப்புகளைப் பற்றி சிந்தியுங்கள். முன்னொருங்கிணைந்த எஃகு கட்டிடங்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இலேசான சுவர் மற்றும் கூரை பேனல்கள் மொத்த நிறையை மேலும் குறைக்கின்றன மற்றும் சிறந்த நிலநடுக்க செயல்திறனுக்கு பங்களிக்கின்றன. ஹுவாயிங் இத்தகைய பொறியியல் தீர்வுகளை துல்லியமாக வழங்குகிறது, அதன் திட்டங்களில் நிலநடுக்க எதிர்ப்பு பொறியியல் முதல் நாளிலிருந்தே கட்டமைப்பு வடிவமைப்பில் உள்ளடக்கப்பட்டுள்ளது.
முடிவு
பூகம்ப பிரதேசங்களில் கட்டிடங்களைக் கட்டுவது என்பது முதல் நிலையிலிருந்தே பொருள்களைப் பற்றி கவனமாக சிந்திப்பதை நிர்பந்தமாக்குகிறது, மேலும் அனைத்து சான்றுகளும் ஒரே திசையில் தொடர்ந்து சுட்டிக்காட்டுகின்றன. ஒரு எஃகு கட்டமைப்பு கட்டிடம் என்பது பூகம்ப பிரதேசங்களுக்கு ஏற்றவாறு குறைந்த எடை, அதிக வளைவுத்தன்மை மற்றும் நிரூபிக்கப்பட்ட பொறியியல் செயல்திறன் ஆகியவற்றின் மிக ஏற்ற கலவையை வழங்குகிறது. தரை அசையும்போது, அதனுடன் இணைந்து அசையும் வகையில் கட்டிடம் அமைந்திருத்தல் வேண்டும்.
