நிலநடுக்கப் பொறியியல்

நிலநடுக்கப் பொறியியல் (Earthquake engineering) என்பது பொறியியலின் பலதுறை சார்ந்த புலமாகும். இது நிலநடுக்க விசைகளைக் கணக்கில் எடுத்துக் கொண்டு பாலங்கள் கட்டிடங்கள் போன்ற கட்டமைப்புகளை வடிவமைத்து பகுப்பாய்வு செய்கிறது. இப்புலத்தின் அறுதி இலக்கு நிலநடுக்கம் தாங்கவல்ல கட்டமைப்புகளை உருவாக்குவதாகும். ஒரு நிலநடுக்கப் பொறியாளர் சிற்றசைவுகளுக்குச் சிதையாமலும் பெரு நிலநடுக்கங்களுக்குப் பேரளவில் சிதையாமலும் குலைவுறாமலும் இருக்கும்படி கட்டமைப்புகளைக் கட்டுவதாகும். நிலநடுக்கப் பொறியியல் சமூகம், இயற்கைச் சூழல், மாந்தவாக்கச் சூழல் ஆகியவற்றை நிலநடுக்க இடரில் இருந்து நிலவும் சமுகப் பொருளியல் நிலைக்கேற்ப பாதுகாக்கும் அறிவியல் புலமாகும்.^[1] வழக்கமாக, இப்புலம் நிலநடுக்கச் சுமைகளுக்கு ஆட்படும் கட்டமைப்புகள், புவிக் கட்டமைப்புகளின் நடத்தையை பயிலும் புலமாக குறுகிய நோக்கில் வரையறுக்கப்படுகிறது; இது கட்டமைப்புப் பொறியியல், புவிநுட்பப் பொறியியல், எந்திரப் பொறியியல், வேதிப் பொறியியல் பயன்முறை இயற்பியல் போன்ற துணப்புலமாக்க் கருதப்படுகிறது. என்றாலும், அண்மை நிலநடுக்கண்க்களில் ஏற்படும் ஏறாளமான செலவுகளைக் கணக்கில் எடுத்தால். இத்துறையை அகல்விரிவாக குடிசார் பொறியியல், எந்திரப் பொறியியல், சமூக அறிவியல்புலங்கள், சமூகவியல், அரசியல், பொருளியல் போன்ற புல அறிவைப் பகிர்ந்து விரிவாக்க வேண்டிய கட்டாயம் உருவாகி வருகிறது. நிலநடுக்கப் பொறியியலின் முதன்மைக் குறிக்கோள்களாகப் பின்வருவன அமைகின்றன:

• நகர்ப்புறப் ப்குதிகளும் குடிசார் கட்டமைப்புகளும் வலிமயான நிலநடுக்கத்துக்கு ஆட்படும்போது விளைவுகளை முன்கணித்தல்.
• எதிர்பார்க்கும் நிலநடுக்கத்துக்கு ஆட்படும்போது தாஙவல்லபடியும் நடப்பில் உள்ல கட்டிட விதிமுறத் தொகுப்பின்படியும் கட்டமைப்புகளை வடிவமைத்தல், கட்டுதல், பேணுதல்.^[2]

நிலநடுக்கப் பொறியியல் கட்டமைப்புகள் செலவு கூடுதலாய் உள்ள மிகவும் வலிமையாக அமைய வேண்டும் என்பதில்லை. அது நிலநடுக்க விளைவுகளை ஏற்புடையநிலைச் சிதைவோடு சரியாகத் தாங்கவல்லதாக வடிவமைக்கப்பட்டால் போதும்.

இயல்புக் கட்டிடப் படிமத்தை அதிர்ச்சி மேடை மொத்தல் ஆய்வு (left) அடித்தளம் தனிப்படுத்திய கட்டிடப் படிமம் (right)^[3] at UCSD

நிலநடுக்கச் சுமை

இசைவித்த பொருண்மை ஒடுக்கி பொருத்திய தோக்கியோ வானளாவி உலகின் முதல் உயரமான கோபுரமும் இரண்டாம் மிக உயரிய கட்டிடமும் ஆகும்.

நிலநடுக்கச் சுமை (Seismic loading) ஒரு கட்டகத்தின்பால் நிலநடுக்கம் உருவாக்கிய விசையின் செயல்பாடாகும். இது கட்டகத் தொடுகைப் பரப்பில், நிலநடுக்கம் கடந்துவரும் தரையூடாகவோ,^[4] with adjacent structures,^[5] ஆழ்கடல் அலை உருவாக்கும் ஈர்ப்பலை வடிவத்திலோ அமையலாம். புவிப் பரப்பின் குறிப்பிட்ட இருப்பிடத்தில் எதிர்பார்க்கும் சுமை நிலநடுக்கப் பொறியியலால் முன்கணிக்கப்படுகிறது. இது அந்த இருப்பிடத்தின் நிலநடுக்கப் பேரிடரின் பருமையைப் பொறுத்தது.

நிலநடுக்கச் செயல்திறம்

நிலநடுக்கச் செயல்திறம் என்பது குறிப்பிட்ட நிலநடுக்கத் தாக்கத்தின்போதும் அதற்குப் பின்பும் அமையும் பாதுகாப்பு, பயனுடைமை எனும் கட்டிட முதன்மைக் கூறுகளை தக்கவைத்துக் கொள்ளும் கட்டமைப்புத்திறம் என வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு கட்டகம் இயல்பாக பாதுகாப்பனது என, அது அதற்குள்ளும் புறமும் இருப்போர் கட்டிடப் பகுதி அல்லது முழுக்குலைவில் அச்சுறுத்தபடாமல் இருக்கும்போதே, கருதப்படும். ஒரு கட்டகம் பயனுடையது என, அது வடிவமைக்கப்பட்ட நோக்கத்தை நிறைவேற்ற வல்லதாக உள்ளநிலையிலேயே கருதப்படும்.

பல கட்டிட விதிமுறைத் தொகுப்புகள்வழி நடைமுறைப்படுத்தும் நிலநடுக்கப் பொறியியலின் அடிப்படைக் கருத்துப்படிமங்கள் ஒரு கட்டகம் அருகியதான மிகக் கடுமையான நிலநடுக்கத்தின் தாக்கத்தின்போது ஓரளவு சிதைவோடு, ஆனால் முழுதான குலைவில்லாமல் தப்பித் தன்னை நிலைநிறுத்திக் கொள்ளும் எனக் கருதுகின்றன.^[6] மற்றொரு வகையில், அது அடுத்தடுத்து அடிக்கடிவரும், ஆனால் கடுமையற்ற தாக்கங்களுக்கும் முகம்கொடுக்க வேண்டும்.

நிலநடுக்கச் செயல்திற மதிப்பீடு

செய்முறைவழி மதிப்பீடு செலவு மிக்கது. இம்முறையில் அள்வு குறைத்த கட்டகத்தின் படிமத்தை நிலநடுக்க அதிர்வு மேடையில் வைத்து, அதற்குக் குறிப்பிட்ட நிலநடுக்கத் தாக்கத்தைச் செய்முறைவழி அளித்து அதன் நடத்தை நோக்கப்படுகிறது.^[7] இவ்வகைச் செய்முறைகள் ஒரு நூற்றாண்டுக்கு முன்பு செய்யப்பட்டன.^[8] அண்மையில் தான் முழு அளவுக் கட்டகத்தையே நிலநடுக்க திர்வு மேடையில் வைத்து ஆய்வு செய்யமுடிகிறது.

பகுப்பாய்வுவழி மதிப்பீடு