भूकंप संरचनाओं की सुरक्षा के लिए सबसे बड़ी वैश्विक चुनौतियों में से एक है। आधुनिक भूकंप मानकों के लागू होने से पहले निर्मित मौजूदा इमारतें विशेष रूप से असुरक्षित हैं, क्योंकि वे अक्सर भूकंपीय भार का सामना करने में असमर्थ होती हैं। इससे एक जरूरी सवाल उठता है: ऐसी इमारतों की भूकंपरोधी क्षमता को बेहतर बनाने के लिए उन्हें कैसे दुरुस्त किया जा सकता है? अनटर्नह्मेंसग्रुप फिशर और पर्ड्यू विश्वविद्यालय (यूएसए) ने प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं पर पूर्ण पैमाने पर परीक्षण किए। इन परीक्षणों ने मौजूदा इमारतों की भूकंपीय रेट्रोफिटिंग के लिए नए दृष्टिकोण की परिभाषा को सक्षम किया।
फिशर भूकंपरोधी रेट्रोफिटिंग परीक्षण
पृथ्वी एक गतिशील ग्रह है; यह घूमता है, सूर्य की परिक्रमा करता है और सतह के नीचे हमेशा उथल-पुथल वाली स्थिति में रहता है। हर साल दुनिया भर में लगभग 500,000 भूकंप दर्ज किए जाते हैं (स्रोत: यूएस जियोलॉजिकल सर्वे (यूएसजीएस))। नियमित टेक्टोनिक हलचल के कारण प्रशांत रिंग ऑफ फायर, हिमालय, भूमध्यसागरीय, मध्य अमेरिका और कैरेबियन क्षेत्र विशेष रूप से खतरे में हैं। हालाँकि, मानवीय गतिविधियाँ, जैसे कि तेल और गैस का निष्कर्षण, फ्रैकिंग, भूतापीय ड्रिलिंग और बड़े जलाशयों का निर्माण भी भूकंपीय गतिविधि को ट्रिगर कर सकता है। भूकंप की आशंका वाले क्षेत्रों में संरचनाओं का निर्माण करते समय, संरचनात्मक डिजाइनरों और इंजीनियरों को न केवल इमारत की भार-वहन क्षमता सुनिश्चित करनी चाहिए, बल्कि यह भी गारंटी देनी चाहिए कि गैर-भार-वहन करने वाले घटक विफल न हों या नीचे न गिरें, जैसे कि पाइप, केबल, निलंबित छत, केबल रन, एयर कंडीशनिंग इकाइयाँ या अग्रभाग। हालाँकि, भूकंपीय क्षेत्रों में रहने वाले कई लोग मौजूदा इमारतों में रहते हैं जो आधुनिक भूकंप मानकों के लागू होने से पहले बनाए गए थे। ये इमारतें अक्सर भूकंपीय गतिविधि को झेलने में असमर्थ होती हैं।
पूर्ण पैमाने पर भूकंप परीक्षण
इसलिए फिक्सिंग विशेषज्ञ फिशर और उसके सहयोगी विश्वविद्यालयों में से एक, पर्ड्यू विश्वविद्यालय ने बड़े पैमाने पर अनुसंधान परियोजना शुरू की। पूर्ण पैमाने पर प्रबलित कंक्रीट संरचनाओं पर व्यापक परीक्षणों के माध्यम से रेट्रोफिटेड भूकंपीय संरचनात्मक सुदृढीकरण के लिए एक अभिनव समाधान का सत्यापन किया गया। बीम कॉलम जोड़ों का व्यवहार शोधकर्ताओं के लिए विशेष रुचि का था। पर्ड्यू विश्वविद्यालय के पूर्व पीएचडी उम्मीदवार और परियोजना के अग्रणी प्रोजेक्ट इंजीनियर डॉ. मार्गारिटिस टोनिडिस बताते हैं, "सहायक संरचनाओं में ये नोड बिंदु भूकंप के दौरान क्षैतिज लोडिंग के कारण विशेष रूप से उच्च तनाव और महत्वपूर्ण बल के अधीन होते हैं।" ये जोड़ सहायक संरचना के महत्वपूर्ण बिंदुओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। यदि वे असफल होते हैं, तो संपूर्ण व्यवस्था ध्वस्त हो सकती है।
बीम-कॉलम जोड़ों के लिए नया सुदृढीकरण समाधान
थ्रेडेड छड़ों के साथ संयोजन में फिशर इंजेक्शन मोर्टार का उपयोग करके, बीम-कॉलम जोड़ों की रेट्रोफिटिंग के लिए बंधे हुए एंकर और हंच तत्वों से युक्त एक प्रणाली का सफलतापूर्वक परीक्षण किया गया था। बंधी हुई एंकर प्रणाली लोडिंग के तहत मुश्किल से विकृत होती है और बलों को विश्वसनीय रूप से अवशोषित और स्थानांतरित कर सकती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि हंच रेट्रोफिट समाधान भूकंपीय तनाव के तहत जोड़ों की कुशलता से रक्षा कर सकता है। इसके परिणामस्वरूप भूकंप की स्थिति में भी सुरक्षित और नियंत्रित भार-वहन व्यवहार होता है। सुदृढीकरण समाधान बीम और स्तंभ के बीच बल प्रवाह को संशोधित करता है। संयुक्त क्षेत्र पर कार्य करने वाले भार को आसन्न संरचनात्मक तत्वों में पुनर्वितरित किया जाता है। परिभाषित विफलता तंत्र सिस्टम को पूरी तरह से ध्वस्त होने से रोकते हैं।
“इंजेक्शन मोर्टार बहुत उच्च भूकंपीय मांगों के तहत भी पोस्ट-इंस्टॉल मजबूती के लिए एक अत्यधिक विश्वसनीय चिपकने वाला एंकर साबित हुआ और परीक्षणों के दौरान अभूतपूर्व परिणाम प्राप्त करने में मदद मिली।”, जोर देता है प्रोफेसर आकांशु शर्मा, पर्ड्यू विश्वविद्यालय में एसोसिएट प्रोफेसर और स्टटगार्ट विश्वविद्यालय में सामग्री विज्ञान संस्थान में पूर्व संपन्न प्रोफेसर। “हम भूकंपीय लोडिंग के तहत मजबूत संरचना के उल्लेखनीय रूप से बेहतर प्रदर्शन को प्रदर्शित करने में सक्षम थे। तुलनात्मक परीक्षण के दौरान, बिना मजबूती के संरचनात्मक प्रणाली ने बीम-कॉलम जोड़ों में बड़ी क्षति का प्रदर्शन किया, जबकि फिशर प्रणाली के साथ मजबूत की गई संरचना ने बेहतर प्रदर्शन प्रदर्शित किया। "फिशर बंधुआ एंकर प्रणाली को इमारत के उपयोग के दौरान भी स्थापित किया जा सकता है, बिना किसी बड़ी रुकावट के,प्रोफेसर शर्मा कहते हैं।
“यह परियोजना यथार्थवादी परिस्थितियों में हमारे पिछले शोध में प्राप्त परिणामों और अवधारणाओं की समीक्षा और परीक्षण करने का एक शानदार और अनूठा अवसर था, “जोर देता है डॉ एरिक जोहान्स स्टेहले, फिशर में विकास FiXperience के प्रमुख। “इसने एक बार फिर प्रदर्शित किया कि इस तरह के भूकंपीय सुदृढीकरण समाधान की सफलता काफी हद तक एंकरेज के प्रदर्शन पर निर्भर करती है। यह वह जगह है जहां हमारी बंधी हुई एंकर प्रणाली संरचनात्मक स्तर और बीम-कॉलम जोड़ों के भीतर उच्च-भार स्तरों पर उच्च कठोरता और कम विरूपण का प्रदर्शन करते हुए प्रभावशाली परिणाम प्राप्त करने में सक्षम थी।”
अंतर्राष्ट्रीय अनुसंधान साझेदारियाँ नवाचार को बढ़ावा देती हैं
डॉ. एरिक स्टेहले जोर देकर कहते हैं, "हमें अंतरराष्ट्रीय अनुसंधान सहयोग की आवश्यकता है। एक-दूसरे के साथ संवाद करके, हम एक वैश्विक नवप्रवर्तक के रूप में अपनी स्थिति को मजबूत करते हुए नए नवाचारों के लिए प्रेरणा, विचार और प्रोत्साहन प्राप्त करते हैं।" प्रोफेसर शर्मा इस बीच वैज्ञानिक समुदाय और व्यवसायों के बीच अंतर्राष्ट्रीय सहयोग के महत्व पर प्रकाश डालते हैं, "पर्ड्यू विश्वविद्यालय में, हमें पहले से ही फिशर ग्रुप ऑफ कंपनीज के साथ कई महत्वपूर्ण अनुसंधान परियोजनाएं संचालित करने पर गर्व है, जिसमें हंच तत्वों के साथ जोड़ों के लिए पोस्ट-इंस्टॉल सुदृढीकरण समाधान के साथ पूर्ण पैमाने पर संरचनाओं का उपयोग करके दुनिया का पहला भूकंपीय परीक्षण भी शामिल है।" यह सफल वैज्ञानिक सत्यापन अब किया जा रहा है मौजूदा भवनों के लिए व्यावहारिक अनुप्रयोग में अनुवादित। परिणाम आशा प्रदान करते हैं: वे दिखाते हैं कि पुरानी इमारतों को अधिक लचीला बनाने के लिए यथार्थवादी और किफायती तरीके मौजूद हैं - और इस तरह भूकंप की स्थिति में लोगों की जान बचाई जा सकती है और बुनियादी ढांचे की रक्षा की जा सकती है।
भारत के लिए इस नवाचार के महत्व पर टिप्पणी करते हुए, मयंक कालरा, प्रबंध निदेशक, फिशर इंडिया, ने कहा, "भारत दुनिया में सबसे तेजी से बढ़ते बुनियादी ढांचे के बाजारों में से एक है और इसमें कई क्षेत्र हैं जो भूकंपीय गतिविधि के प्रति संवेदनशील हैं। जबकि आधुनिक निर्माण उन्नत भूकंप प्रतिरोधी डिजाइन मानकों का पालन करता है, मौजूदा इमारतों को मजबूत करना भी उतना ही महत्वपूर्ण है। यह मान्य भूकंपीय रेट्रोफिटिंग समाधान दर्शाता है कि कैसे नवीन फिक्सिंग प्रौद्योगिकियां संरचनात्मक सुरक्षा को बढ़ा सकती हैं, मौजूदा बुनियादी ढांचे के जीवन का विस्तार कर सकती हैं और अधिक लचीले शहरों में योगदान कर सकती हैं।
फिशर इंडिया में, हम भारतीय बाजार में विश्व स्तर पर सिद्ध इंजीनियरिंग समाधान लाने और समर्थन करने के लिए प्रतिबद्ध हैं। अधिक सुरक्षित, अधिक टिकाऊ बुनियादी ढाँचा विकास।"
