Share:
Share:
दोन प्रमुख भूपट्टा( टेक्टोनिक प्लेट्स) वर स्थापित असल्याने भारतात भूकंपाचा धोका आहे. गेल्या काही वर्षांत भूकंपामुळे अनेकांची घरे उद्ध्वस्त झाली असून जीवितहानी झाली आहे. त्यामुळे भारतातील भूकंपप्रवण भागात घर बांधताना बांधकामाचे काटेकोर निकष आणि प्रोटोकॉल पाळणे गरजेचे आहे. योग्य नियोजन आणि भूकंपरोधक तंत्राचा वापर केल्यास भूकंपादरम्यान आपल्या घराचे कमीत कमी नुकसान होण्यास मदत होऊ शकते.
भूकंपप्रवण भागातील इमारतींची संरचनात्मक सुरक्षा वाढविण्यासाठी भारतात राष्ट्रीय इमारत संहिता (नॅशनल बिल्डिंग कोड - एनबीसी) लागू आहे. मुख्य पैलूंमध्ये खालील बाबी समाविष्ट आहेतं:
भूकंपाच्या सक्रीयतेवर आधारित योग्य बांधकाम तंत्र निश्चित करण्यासाठी भारताची चार भूकंपीय विभागांमध्ये (२, ३, ४, ५) विभागणी करण्यात आली आहे.
इमारतीचे डिझाइन त्यांच्या भूकंपीय विभागासाठी लागू असलेल्या मानकांशी सुसंगत असणे आवश्यक आहे, जेणेकरून योग्य मटेरियल आणि संरेखन वापरले जातील याची खात्री केली जाईल.
सुधारित भूकंप प्रतिरोधासाठी स्टील आणि प्रबलित सिमेंट काँक्रीट (आरसीसी) सारख्या लवचिक सामग्रीचा अवलंब करणे.
मटेरियल आणि बांधकाम प्रक्रियेचे काटेकोर नियंत्रण सुनिश्चित करा आणि नियमित तपासणी करा.
भूकंपीय विभागावर आधारित पाया निवडा, उच्च भूकंपीय सक्रियता असलेल्या विभागांसाठी स्वतंत्र(आयसोलेटेड) किंवा राफ्ट फाऊंडेशनची शिफारस केली जाते.
भूकंप प्रतिरोध क्षमता सुधारण्यासाठी विद्यमान संरचननेचे मजबूतीकरण करणे.
या बांधकाम मानकांचे पालन केल्यास भूकंपादरम्यान नुकसान बांधकाम कमी होऊन जीवीतहानी कमी केली जाऊ शकते.
भूकंपाच्या वेळी जमीन वेगवेगळ्या दिशांनी हादरते, ज्यामुळे इमारतीचा पायाही हादरतो. पाया जमिनीला जोडलेला असल्याने ही कंपने संपूर्ण इमारतीत पसरतात. परिणामी, आडव्या हादर्‍यामुळे इमारत एका बाजूने दुसर्‍या बाजूस डळमळण्याची शक्यता असते. इमारतीचे मजले देखील एकमेकांपासुन वेगळ्या प्रकारे हालचाल करू शकतात, ज्यामुळे भिंती आणि कॉलम यासारख्या उभ्या घटकांवर ताण पडतो. या ताणामुळे बांधकाम मटेरियलमध्ये भेगा जाऊ शकता किंवा ते तुटू शकते, ज्यामुळे इमारतीच्या सामर्थ्यास गंभीर हानी पोहोचू शकते. सर्वात वाईट परिस्थितीत, जर हादरे खूप तीव्र असतील तर संपूर्ण इमारत कोसळू शकते.
खाली काही महत्त्वपूर्ण भूकंप-प्रतिरोधक बांधकाम मानके दिली आहेत ज्यांचे पालन करणे आवश्यक आहे:
एक प्रभावी भूकंप अभियांत्रिकी तंत्र म्हणजे बेस आयसोलेटरचा वापर करून पाया जमिनीपासून विलग करणे. हे बेस आयसोलेटर इमारत आणि जमीन यांच्यादरम्यान शॉक अब्जॉर्बर (धक्के शोषून घेणारा) सारखे काम करतात. ते रबर आणि स्टीलच्या थरांपासून बनवलेले असतात आणि इमारतीच्या पायाखाली बसविले जातात. जेव्हा जमीन कंपन पावते तेव्हा आयसोलेटर्स भूकंपाची ऊर्जा शोषून घेतात आणि इमारतीकडे तिचे हस्तांतरण कमी करतात. हे विध्वंसक जमिनीच्या हालचालींपासून संरचनेचे संरक्षण करते.
वापरले जाणारे काही प्रकारचे बेस आयसोलेटर खाली दिले आहेत:
लेड कोर सह एकत्र जोडलेल्या स्टील प्लेट्स आणि रबरच्या थरांपासून बनविलेले. लीड(शिसे) बेअरिंगला सामर्थ्य न गमावता हळूहळू विस्थापित होण्यास अनुमती देते.
इमारतीचा पाया आणि जमीन यांच्यामध्ये एक सांधलेला(दोन भाग एका साखळीने जोडलेले आणि त्यामुळे सहजपणे वळू शकणारे) स्लाइडर असतो. स्लाइडर हलत असताना होणारे घर्षण भूकंपाची ऊर्जा शोषून घेते.
यात एकाआड एक घट्टपणे जोडलेले रबर आणि स्टीलचे थर असतात. रबराचे थर आकुंचित होण्यास आणि कंपने कमी करण्यास मदत करतात.
यामध्ये मऊ रबराचा वापर केला जातो जो भूकंपीय ऊर्जा प्रभावीपणे शोषून घेतो.
तळमजल्यात आणि भिंतींमध्ये डॅम्पर किंवा शॉक अब्जॉर्बर बसविल्याने आडव्या हादरण्याविरूद्ध प्रतिबल तयार होते. डॅम्पर कंपन ऊर्जा शोषून घेऊन त्याचे उष्णतेत रूपांतर करीत असल्याने ते घरावरील आघात कमी करतात. बांधकाम मानकांनुसार संरचना स्थिर करण्यासाठी हायड्रोलिक पेंडुलम सिस्टम देखील स्थापित केली जाऊ शकते. वापरल्या जाणार्‍या भूकंपीय डॅम्परचे काही प्रकार खाली दिले आहेत:
यामध्ये धातूच्या प्लेट्स असतात ज्या प्लास्टिक डिफोर्मेशन (अकार्य विस्थापन) द्वारे ऊर्जा अपाकृत करतात (कमी करून नष्ट करणे)
बल कमी करण्यासाठी विरुपित होणारे आणि हळूहळू परत मूळ रुपात येणारे पॉलिमर वापरतात.
ऊर्जा नष्ट करण्यासाठी सरकत्या पृष्ठभागांमधील घर्षणाचा वापर करतात.
यात स्प्रिंग्स किंवा हायड्रोलिक्सद्वारे जोडलेले एक वस्तुमान असते जे संरचनेसह फेज बाहेर कंपन करते.
ऊर्जा नष्ट करण्यासाठी इमारतीच्या फ्रिक्वेन्सी सह स्लोश (पाणी उडवत इकडून तिकडे हलणे) करण्यासाठी ट्यून केलेले द्रव कंटेनर.
संगणक-नियंत्रित हायड्रोलिक प्रणाली जी भूकंपीय हालचालींचा अंदाज घेते आणि त्यानुसार प्रतिकार करते.
भूकंपीय कंपन नियंत्रण उपकरणे घराचे नुकसान होण्यापासून संरक्षण करू शकतात. यामध्ये घराभोवतीच्या भूकंपऊर्जेला जमिनीत वळविण्यासाठी पायाभोवती प्लॅस्टिक आणि काँक्रीटचे संकेंद्रित वलय तयार करणे समाविष्ट आहे. या आवरणात प्लॅस्टिक आणि काँक्रीटच्या भूमिगत संकेंद्री वलयांचा समावेश असतो ज्याचे विशिष्ट आकारमान अपेक्षित भूकंपाच्या कंपनांसोबत सुसंगत आहे. याची मुख्य तत्त्वे अशी आहेत:
१. येणार्‍या भूकंपीय तरंगलांबीशी संवाद साधण्यासाठी वलयांमध्ये पुरेसे अंतर ठेवलेले असते.
२. भूकंपीय लहरींचा वेग आतील ते बाह्य वलयापर्यंत कमी कमी होत जातो.
3. यामुळे लहरी केंद्रीय इमारतीच्या पायापासून दूर जातात.
४. लहरी कमीत कमी प्रतिकाराचा मार्ग स्वीकारतात आणि पायाभोवतीच्या जागेत वाहतात.
५. इमारती जमिनीच्या हालचालीसोबत कंपन पावत नाहीत.
इमारतीची रचना भूकंपीय बलाचा सामना करण्यासाठी आणि त्यांना जाणीवपूर्वक भार मार्गाने जमिनीवर वळविण्यासाठी डिझाइन केली गेली पाहिजे. हे महत्त्वपूर्ण संरचनात्मक घटकांना बळकट करून आणि खालील गोष्टींचा वापर करून लवचिकता सुधारून केले जाते:
उभ्या भिंतीचे घटक यांची डिझाईन भिंतीच्या पृष्ठभागाला समांतर असलेल्या आडव्या भूकंपीय बलास प्रतिकार करण्यासाठी केली जाते. त्या ताठरपणा जोडतात आणि ब्रेसिंग म्हणून कार्य करतात.
बाजूने येणार्‍या बलाविरुद्ध बळकट करण्यासाठी स्टीलचा वापर करून बीम आणि कॉलम यांच्यामधील कर्णिय संरचनात्मक बांधणी (डायगोनल स्ट्रुक्चरल ब्रेसिंग).
उच्च ताठरपणा असलेले बीम-कॉलम जोड जे इमारतीचे डोलवणे मोठ्या प्रमाणात कमी करतात.
उभ्या, बाजूने येणार्‍या बलास-प्रतिरोधक करणार्‍या घटकांना जोडणारे असे मजल्या सारखे आडवे घटक.
सर्व भिंती/चौकटी एकत्र बांधा आणि त्यांच्यात बलांचे वाटप करा.
भिंती आणि चौकटींभोवती खंडतेविरुद्ध अखंड अशी जोडणी प्रदान करा.
भूकंप-प्रतिरोधक डिझाइनसह, बांधकाम मानक मटेरियलची निवड देखील महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते:
स्टीलमध्ये भूकंपीय दाब आणि कंपन सहन करण्याचे उच्च तन्यता सामर्थ्य आणि लवचिकता असते. योग्य स्टील सळई आणि फ्रेम्स सामर्थ्यासह लवचिकता प्रदान करतात. स्टील हे भारतातील भूकंपरोधक बांधकाम मानकांसाठी सर्वात योग्य मटेरियलपैकी एक आहे. त्यात न तुटता व विरुपित होऊन पुन्हा मूळ रुपात येण्यासाठीची उत्कृष्ट लवचिकता आणि वर्धनियता आहे. लवचिक गुणधर्म हा तणावानंतर त्याचा मूळ आकार पुन्हा प्राप्त करणे शक्य करतो.
स्टील वापरण्याचे मुख्य फायदे हे आहेत:
1. उच्च सामर्थ्य-ते-वजन गुणोत्तर जे हलक्या पीएन भूकंपरोधक संरचना तयार करणे शक्य करते.
2. तणावाखाली कठोर होण्याच्या (स्ट्रेनहार्डनिंग )गुणधर्मामुळे जसे ते विरुपित होत जाते तसे स्टीलचे सामर्थ्य वाढते, जे ऊर्जा शोषणासाठी आदर्श आहे.
3. एकसमान आणि प्रमाणित उत्पादनामुळे भौतिक गुणधर्मांचे गुणवत्ता नियंत्रण शक्य होते.
४. कोटिंग्जद्वारे गंज प्रतिकार हा टिकाऊपणा वाढवतो.
लाकूड हलके असले तरी त्याच्या नैसर्गिक लवचिकतेमुळे त्यात उत्तम नम्यता असते. याचा भूकंपाच्या वेळी फायदा होतो. क्रॉस-लॅमिनेटेड लाकूड आणि प्लायवूड सारखी उत्पादने फ्लोअर आणि छत बांधकामासाठी कोड नुसार वापरली जाऊ शकतात.
लाकडापासून बांधकाम करण्याचे फायदे :
१. कमी घनतेमुळे इमारतींवर कमी भूकंपीय बल येते.
२. हलक्या फ्रेमच्या लाकडाच्या इमारती हालचालीद्वारे भूकंपऊर्जा नष्ट करण्यासाठी लवचिक अशा असतात.
3. प्लायवूड शेधरिंग सारखे पॅनेल भिंतींना कतरणी(शियर) प्रतिकार प्रदान करतात.
४. धातूच्या फास्टनरसह लाकडी कातर भिंती ह्या बाजूने येणार्‍या बलाविरुद्ध चांगला प्रतिकार प्रदान करतात.
५. लाकडी घटकांना एकत्र केल्याने परस्पर ऊर्जा नष्ट करणारे जोड निर्माण होतात.
विशेष मिश्रधातू, कंपोझिट आणि फायबर-रिन्फोर्सेड प्लास्टिक आणि ग्राफीन-आधारित मटेरियल सारखे पॉलिमर हे भूकंप प्रतिकारासाठी खासपणे तयार केले जातात. बांबू हा देखील एक पर्यावरणपूरक पर्याय उदयास येत आहे.
भूकंपरोधक गुणधर्म वाढविण्यासाठी नाविन्यपूर्ण प्रगत मटेरियल विकसित केले जात आहे:
ताण देणे झाल्यानंतर हे मटेरियल मूळ आकारात परत प्राप्त करू शकते.
उच्च-सामर्थ्य फायबर कंपोझिट जे हलके आणि गंज-प्रतिरोधक असतात.
उच्च-लवचिकता असलेले काँक्रीट जे तडा न जाता विरुपित होऊ शकते.
अत्यंत मजबूत कार्बन नॅनोमटेरियल जे बांधकाम मानकांसह अनुकूल आहे.
निष्कर्षअंती, स्मार्ट स्ट्रक्चरल डिझाइन आणि योग्य मटेरियलद्वारे आणि बिल्डिंग स्पेसिफिकेशन्स आणि बांधकाम प्रोटोकॉलकडे लक्ष देऊन भारतात भूकंपरोधक घरे निर्माण करणे शक्य आहे. काही महत्त्वपूर्ण पद्धतींमध्ये लवचिक पाया, मजबुतीकरण केलेले बांधकाम, डॅम्पिंग सिस्टम, प्रबलित काँक्रीट भिंती आणि फ्रेम्स, कातर भिंती आणि स्टील, लाकूड आणि अभियांत्रिकी कंपोझिट सारख्या मटेरियलचा वापर इ. समाविष्ट आहे. बांधकाम मानकांमुळे वापरल्या जाणार्‍या या पद्धतींमुळे इमारती शक्तिशाली भूकंप सहन करू शकतात, मानवी जीवित आणि मालमत्तेचे रक्षण करू शकतात.
