Share:
பயன்படுத்தப்படும் மெட்டீரியல்கள் ஒரு காலமணின் வலிமை, நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் தீ எதிர்ப்பு திறனை பாதிக்கும்.
கம்பிகள் மூலம் உருதியூட்டப்பட்ட காலமண்கள் கனமான லோட்களை தாங்கவும், கட்டமைப்பில் தவறுகள் ஏற்படாமல் தடுக்கவும் உதவும்.
சரியான அளவிலும் வடிவத்திலும் தேர்வு செய்யும்போது, அதிக லோடை தாங்கும் திறனும் நிலைத்தன்மையும் உறுதி செய்யப்படுகிறது.
டைட் மற்றும் ஸ்பைரல் காலமண்கள் அதிக வலிமையையும் லோடை தாங்கும் திறனையும் வழங்குகின்றன.
காம்போசிட் காலமண்கள், கட்டிடத்திற்கு வலிமை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்புத் திறனையும் வழங்குகின்றன.
குறுகிய மற்றும் நீளமான காலமண்கள், லோடை தாங்கும் விதத்திலும், மடிவு எதிர்ப்பிலும் (buckling resistance)மாறுபட்டு செயல்படுகின்றன.
காலமண்களை கட்டும்போது, அவை சரியான முறையில் கட்டமைக்கப்படுகிறதா என்பதை உறுதி செய்ய பல்வேறு அடிப்படை கொள்கைகள் இருகின்றன.
ஒரு காலமண் தான் தாங்கும் எடையை எவ்வாறு பகிர்வது என்பது மிகவும் முக்கியம். மேலிருந்து வரும் லோட்களை தாங்க கூடிய வகையில். அதாவது கட்டிடத்தின் சொந்த எடை, மக்கள், அல்லது பொருட்கள் போன்றவை அனைத்தையும் சரியாக தாங்கும் வகையில் இது வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.
கான்கிரீட், ஸ்டீல், கல், மரம் அல்லது காம்போசிட் போன்ற பொருள்களை நாம் தேர்வு செய்யும்போது, அவை காலமணின் வலிமை, நெகிழ்வுத்தன்மை, நீடித்து நிலைக்கும் தன்மை மற்றும் தீ எதிர்ப்பு திறன் ஆகியவற்றையும் பாதிக்கும்.
காலமணின் அளவும் வடிவமும், அது தாங்க வேண்டி இருக்கும் லோட் மற்றும் கிடைக்கும் இடத்தை பொருத்தே நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. அதிக லோட்களை தாங்கும் இடங்களில் பரந்த அடித்தளங்கள் (base) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வேறு வடிவங்களில் (சதுரம், செவ்வகம், வட்டம்) வடிவமைப்புத் தேவைகள் மற்றும் லோட் பகிர்வினை பொருத்தே தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.
இன்னும் அதிக வலிமைக்காக, கான்கிரீட் காலமண்கள் அதிகமாகவே ஸ்டீல் கம்பிகளால் உறுதி செய்யப்பட்டிருக்கும். இந்த வலுவூட்டல்கள் சரியாக திட்டமிடப்பட்டிருந்தால்தான், லோடை தாங்கி, கட்டமைப்பு சரிவுகள் எதுவும் ஏற்படாமல் பாதுகாத்துக் கொள்ள முடியும்.
முடிவடையும் அபாயத்தை இஞ்சினியர்கள் கவனிக்க வேண்டும். முக்கியமாக நீளமான காலமண்களில் கவனிக்க வேண்டும். சரியான நீளம்-அகலம் விகிதம் தீர்மானிக்கப்பட வேண்டும்.
இந்த முறை காலமண்களை ஊற்றவும் உருவாக்கவும் பயன்படுத்தப்படும். இதில் கான்கிரீட்டை கியூரிங் செய்தல், வலுவூட்டப்பட்ட கம்பிகளை சரியான இடத்தில் பொருத்துதல் போன்றவற்றில் நிபுணத்துவம் இருக்க வேண்டும். இதனால் காலமணின் நீடித்து உழைக்கும் திறனின் முக்கிய மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன.
டைட் காலமண்கள் பல கட்டிடங்களில் காணப்படும் வலுவான பில்லர்கள் ஆகும். வலிமையை அதிகரிக்கும் வகையில், இவற்றின் கான்கிரீட்டினுள் நேரான செங்குத்தான ஸ்டீல் பார்கள் இருக்கும். இந்த கம்பிகளை சுற்றி, கிடைமட்ட ஸ்டீல் பார்களை உங்களால் காண முடியும், இவை தான் அனைத்தையும் ஒன்று சேர்த்து வலிமையை கொடுக்கின்றன. மேலிருந்து வரும் கனமான சுமைகளை தாங்க கட்டமைப்புகளுக்கு இது நம்பிக்கைக்குரிய தேர்வாகும்.
ஸ்பைரல் காலமண்கள் மிகவும் சிறப்புமிக்கவை. ஏனென்றால், நடுவில் உள்ள ஸ்டீல் பார்களை சுற்றி கீழிருந்து மேலாக ஸ்டீல் வயர்கள் ஸ்பைரல் வடிவில் அமைக்கப்பட்டு இருக்கும். இந்த வடிவமைப்பு அவற்றை மேலும் வலுவாக மாற்றுகிறது, அதிக லோட்களை தாங்குவதற்கான திறனை வழங்குகிறது. இதனால் மற்ற காலமண்களின் வகையை விட இந்த வகை நிலையாக இருக்கும்.
காம்போசிட் காலமண்கள் ஸ்டீலும் கான்கிரீட்டும் சேர்த்து செய்யப்பட்டவை. சில சமயங்களில் ஸ்டீல் ஃபிரேம்கள் கான்கிரீட்டால் நிரப்பப்படுகின்றன, சில சமயங்களில் கூடுதல் ஸ்டீல் பார்கள் அதனுள் சேர்க்கப்படுகின்றன. இப்படிப்பட்ட மெட்டீரியல் கலவைகளால, இவை லோட்களை நன்கு தாங்கும், மேலும், தீ பற்றும் சூழ்நிலையிலும், இவை மற்ற காலமண்களை விட நல்ல எதிர்ப்பு வழங்கும்.
எடை நேராக காலமணின் நடுப்புள்ளியில் சுமைக்கப்படும் சூழலுக்கு ஏற்ப இந்த காலமண்கள் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இது நடைமுறையில் குறைவாகவே இருந்தாலும், இந்த காலம் வகை பற்றி புரிந்து கொள்ளும்போது, எந்த சூழலில் எவை சரியாக இயங்கும் என்ற புரிதலை இன்ஜினியர்களுக்கு வழங்க உதவும்.
இந்த காலமண்கள் ஒரு பக்க சுமையை கொடுக்கின்றன. சுவர்கள் அல்லது கனமான பீம்கள் போன்ற கட்டிட கூறுகள் ஒருபக்கம் இணைக்கப்பட்டிருப்பதால், காலமணிற்கு பக்க அழுத்தம் ஏற்படலாம். இதனால் வளைவுகள் உருவாகும். அதனால் இந்த காலமண்களை அந்த அழுத்தத்தை தாங்கக்கூடியதாக வடிவமைக்க வேண்டும்.
இங்கு இரண்டு பக்கங்களில் லோட்கள் கொடுக்கப்படுகிறன. உதாரணமாக, இரண்டு சுவர்கள் சந்திக்கும் மூலை பகுதியில் இருக்கும் காலமண். இந்த வகை காலமண்கள் இரு திசைகளிலும் வலுவாக இருக்க வேண்டிய அவசியம் உள்ளது. அப்பொழுது தான் கட்டமைப்பின் நிலைத்தன்மை சீராக இருக்கும்.
குறுகிய காலமண்கள் தான் காலமண்களில் மிக பலம் வாய்ந்தவையாக இருக்கும். இவை குட்டையாக இருப்பதாலும் கனமாக இருப்பதாலும், இவை வளையாமல் நேரடியாக கீழே அழுத்தப்படுகின்றன. நேரடியாக அழுத்தத்தை தாங்குகின்றன. இவை நசிந்து விடாமல் தாங்கக்கூடிய வலிமை கொண்ட மெட்டீரியல்களால் செய்யப்பட வேண்டும்.
இந்த வகை காலமண்கள் உயரமாகவும் மெல்லியவையாகவும் இருக்கும். மேலிருந்து வரும் சுமை அல்லது பக்கத்திலிருந்து வரும் காற்றழுத்தம் காரணமாக இவை வளையக்கூடிய அபாயம் உள்ளது. இந்த காலமண்கள் அதிகமாக வளைவதை தடுக்க இஞ்சினியர்கள் இதற்காக முன்பே திட்டமிட்டிருக்க வேண்டும்.
சதுரம் மற்றும் செவ்வக காலமண்களை உருவாக்குவது மிகவும் எளிமை ஆகும். வடிவம் நேராக என்பதால், ஒரு மோல்ட் வைத்து இதனை எளிதில் வடிவமைக்க முடியும். பல்வேறு கட்டிடங்களில் இவை வலுவாகவும் நம்பிக்கைக்குரியவையாகவும் உள்ளன.
வட்ட வடிவ காலமண்கள் அழகாகவும், சிறப்பாக வடிவமைப்பில் பொருந்தும் வகையிலும் இருக்கும். வளைந்த கட்டமைப்புகளிலும் அலங்கார நோக்கத்திற்கும் இவை அதிகம் பயன்படுத்தப்படும். மேலும், சுமையை சமமாக பகிர்ந்து கொண்டு, அதிக லோடை தாங்கும் திறனும் இவற்றிற்கு உண்டு.
L-வடிவ காலமண்கள், சுவர்கள் ஒன்றோடு ஒன்று சந்திக்கும் மூலை பகுதிகளில் பொருத்தமாக அமையும். இவை அந்த சந்திப்பு பகுதியில் வலுவை கூட்டுகின்றன, சதுரம் மற்றும் செவ்வக காலமண்களை போலவே செயல்படுகின்றன.
அதிக ஆதரவு கிடைக்க வேண்டிய இடங்களில், இந்த T-வடிவ காலமண்கள் டேபிளிற்கு அதிக வலிமையை கொடுக்கும். T-வடிவ காலமண்கள் மேல் நிழலில் 'T' போல தோன்றும். மிகப் பெரிய கட்டிடங்கள் மற்றும் பாலங்கள் போன்ற பெரிய கட்டுமானங்களில் கூடுதல் தாங்கும் திறனை வழங்க இவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஸ்டீல் காலமண்கள் I-வடிவம், T-வடிவம், Z-வடிவம் போன்ற பல வடிவங்களில் வரும். அவை தங்கள் வலிமை மற்றும் ப்ராஜக்டிற்கு ஏற்ப தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. உயரமான கட்டிடங்கள், பாலங்கள் மற்றும் பெரிய கட்டமைப்புகளில் இவை அதிகம் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
அனைத்து காலமண்களும் ஸ்டீல் அல்லது கான்கிரீட்டால் மட்டுமல்ல. சில சமயம் கல், செங்கல், பிளாக்குகள் போன்ற பாரம்பரிய பொருட்களாலும் செய்யப்படலாம். மர காலமண்கள் ஒரு பாரம்பரிய அழகை வழங்கும்,இவை வீடுகள் மற்றும் சிறிய கட்டிடங்களில் காணப்படுகின்றன. கட்டடத்தின் தோற்றமும், பயன்பாடும் பொருட்கள் தேர்வை தீர்மானிக்கின்றன.
காலமண்கள் என்பது கட்டிடத்தின் எடையை மேலிருந்து கீழே தாங்கும் மிக முக்கியமான கூறுகள் ஆகும். இவை பல்வேறு வகைகளில் கிடைக்கின்றன. ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேற சூழல்களில், தனித்த தேவைகளை பூர்த்தி செய்யும் வகையில் உருவாக்கப்படுகின்றன. லோட் பகிர்வு, மெட்டீரியல் தேர்வு, அளவு மற்றும் வடிவம், வலுவூட்டல், மடிவு எதிர்ப்பு, மற்றும் கட்டுமான நுட்பம் ஆகியவை அனைத்தும் காலமண்களின் வலிமை மற்றும் நீடித்து உழைக்கும் திறனை உறுதி செய்யும் முக்கிய அம்சங்கள் ஆகும். கான்கிரீட், ஸ்டீல், மரம், செங்கல் அல்லது கல் போன்ற எந்தப் பொருளால் செய்யப்பட்டிருந்தாலும், திறமையாக தாங்கும் வகையில், காலமண்கள் மிக கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்டு கட்டப்பட வேண்டும். ஏனெனில், காலமண்களின் கட்டமைப்புகள், கட்டிடத்தின் அழகு மற்றும் ஆயுள்தன்மையை நேரடியாகப் பாதிக்கும்.
காலமண்கள் அதன் வடிவம், கிராஸ் செக்ஷன் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் பொருள் ஆகியவற்றைப் பொருத்து வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. பொதுவாக சதுர/செவ்வக காலமண்கள், வட்ட வடிவ காலமண்கள் மற்றும் பலகோண வடிவ காலமண்கள் என வகைப்படுத்தலாம். மேலும், லோட் தாங்கும் திறனின் அடிப்படையில் குறுகிய காலமண்கள், நீளமான காலமண்கள் அல்லது மெல்லிய காலமண்கள் எனவும் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.
ஒரு காலமணின் நான்கு முக்கிய பகுதிகள்: அடிப்பகுதி அல்லது ஃபூட்டிங், உடல் அல்லது ஷாஃப்ட், கேப்பிட்டல் அல்லது தலை பகுதி, மேல் பகுதி அல்லது கோப்பிங்.
அடிப்பகுதி நிலைத்தன்மையை வழங்கி லோடை சமமாக பரப்புகிறது, ஷாஃப்ட் செங்குத்தாக லோடை தாங்குகிறது, கேபிட்டல் ஷாஃப்ட் மற்றும் மேல்நிலை கட்டமைப்பு பகுதியின் இடையிலான மாற்றத்தை வழங்குகிறது. கோப்பிங் காலமணின் மேல் பகுதியை சேதத்திலிருந்து பாதுகாக்கிறது.
முக்கிய காலமண்கள் என்பது கட்டிடத்தில் முக்கியமாக லோட்களை தாங்கும் காலமண்களைக் குறிக்கும். இவை கட்டிடத்தின் பெரும்பாலான செங்குத்தான லோட்களைத் தாங்கி, அதன் நிலைத்தன்மை மற்றும் கட்டிட ஒருங்கமைப்பை பாதுகாக்க முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன.
T-வகை காலமண் என்பது T-வடிவ குறுக்கு வெட்டுடன் (cross-section) கூடிய காலமண்னாகும். இது பெரும்பாலும் கனமான லோட்களை தாங்கவேண்டிய இடங்களில் அல்லது அதிக வளைவு எதிர்ப்பு தேவைப்படும் இடங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. T வடிவம், மற்ற காலமண் வடிவங்களுடன் ஒப்பிடும்போது அதிக லோட்களை தாங்கும் திறனை வழங்குகிறது.
மிகவும் வலிமையான காலமண்கள் என்பது அதிக அழுத்த சக்தியை எதிர்த்து எந்த முடிவும் சரிவும் இல்லாமல் தாங்கக்கூடிய வகைகளாகும். பொதுவாக, பெரிய குறுக்கு வெட்டு பகுதிகள் (larger cross-sectional area) மற்றும் குறுகிய நீளத்தையும் கொண்ட காலமண்கள் தான் அதிக வலிமையுடன் இருக்கின்றன. வலுவூட்டப்பட்ட கான்கிரீட் காலமண்கள் (reinforced concrete columns) மற்றும் ஸ்டீல் காலமண்கள் கட்டிடத் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும். இவை அதிக வலிமை மற்றும் லோடை தாங்கும் திறனுக்காக பெரும்பாலும் அறியப்பட்டவை ஆகும்.
