ഘടനാ വിശകലനം
സിവിൽ എഞ്ചിനീയറിംഗിലെ ഒരു പ്രധാന ശാഖയാണ് ഘടനാ വിശകലനം (ഇംഗ്ലീഷ്: Structural Analysis). നിർമ്മിക്കുവാൻ ഉദ്ദേശിക്കുന്ന ഒരു ഘടന(structure)യുടെ വ്യത്യസ്ത ഭാഗങ്ങളിൽ ഉദ്ഭൂതമാകുന്ന ഭാരം[൩], ബലം[൮] തുടങ്ങിയവ ഒറ്റയ്ക്കോ കൂട്ടായോ ആ ഘടനയിൽ ഉണ്ടാക്കാവുന്ന ആഘാതങ്ങളെ കുറിച്ച് വിശകലനം ചെയ്തു മനസ്സിക്കുവാൻ ഘടനാവിശകലനം സഹായിക്കുന്നു.[1] കെട്ടിടങ്ങൾ, പാലങ്ങൾ, റോഡുകൾ, ഫർണിച്ചർ തുടങ്ങി ഭാരം താങ്ങേണ്ടവയായി നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്ന എന്തിനേയും ഘടന എന്നതുകൊണ്ട് വിവക്ഷിക്കാം.
ചരിത്രം തിരുത്തുക
മനുഷ്യ സംസ്കാരത്തിന്റെ ആദ്യനാളുകളിൽ തന്നെ ഘടനാവിശകലനവും ഘടനാരൂപീകരണവും നിലവിൽ വന്നിരുന്നതായി കരുതണം. ബി.സി. 2000ത്തോടടുത്ത കാലഘട്ടത്തിൽ ഈജിപ്തിൽ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ട പിരമിഡുകൾ അക്കാലത്തെ സാങ്കേതികവിദഗ്ദ്ധർക്കു ഘടനാവിശകലനത്തിലും ഘടനാരൂപീകരണത്തിലുമുള്ള പ്രാഗൽഭ്യം വ്യക്തമാക്കുന്നവയാണ്[അവലംബം ആവശ്യമാണ്][2]
പുരാതന ഏഥൻസിലെ 2500ലധികം വർഷത്തെ പഴക്കമുള്ള പാർഥിനോൺ ക്ഷേത്രം, സാഞ്ചിയിലെ രണ്ടായിരം വർഷത്തിലധികം പഴക്കമുള്ള സ്തൂപം (സാഞ്ചി സ്തൂപം), 350തിലധികം വർഷങ്ങൾക്ക് മുൻപ് പണി കഴിപ്പിച്ച ആഗ്രയിലെ താജ്മഹൽ, നൂറ്റിമുപ്പതിലധികം വർഷത്തെ പഴക്കമുള്ള ഈഫൽ ഗോപുരം തുടങ്ങിയവയെല്ലാം ഘടനാവിശകലനത്തിനും ഘടനാരൂപീകരണത്തിലുമുള്ള മികവിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.[3]
ആധുനിക കാലഘട്ടത്തിൽ ബഹുനില കെട്ടിടങ്ങൾ, ഗോപുരങ്ങൾ, പാലങ്ങൾ, തുരങ്കങ്ങൾ തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത നിർമ്മിതികളുടെ രൂപകല്പനയിലും നിർമ്മാണത്തിലും ഘടനാവിശകലനത്തിനും ഘടനാരൂപീകരണത്തിനും പ്രമുഖ സ്ഥാനമാണുള്ളത്. ഭൂകമ്പം, സുനാമി, ചുഴലിക്കൊടുങ്കാറ്റ് തുടങ്ങിയവ വിവിധതരം നിർമ്മിതികളിൽ ചെലുത്തിയേക്കാവുന്ന ബലം (Force) കണക്കിലെടുത്തു കൊണ്ടുള്ള ഘടനാ വിശകലനത്തിലൂടെയാണ് ഇത്തരം നിർമ്മിതികളുടെ ഘടനാ രൂപീകരണം നടത്തുന്നത്.
വിവിധ തരം ഘടനകൾ തിരുത്തുക
(Classifcaion of Structures)
ഉത്തരം, ട്രസ്സ്, സ്പെയ്സ് ഫ്രെയിം, കമാനം, പ്ലേറ്റ്, ഷെല്ല് തുടങ്ങി വിവിധ തരത്തിലുള്ള ഘടനകളാണ് ഇന്നുപയോഗത്തിലുള്ളത്.
നമുക്ക് ചുറ്റും കാണുന്ന എല്ലാത്തരം ഘടനകളും സ്വാഭാവികമായും ത്രിമാന സ്വഭാവമുള്ളവയാണ്. അതുകൊണ്ട് തന്നെ ത്രിമാനമായ ഇലാസ്തിക ഘടനയിൽ ആന്തരീകവും ബാഹ്യവുമായ ബലങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന സമവാക്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം കണ്ടെത്തുക എന്നതാണ് ഘടനാവിശകലനം ചെയ്യുന്ന എഞ്ചിനീയറുടെ ദൗത്യം. എന്നാൽ ത്രിമാന രൂപത്തിലുള്ള ഘടനയിലെ ബലങ്ങളും അവയുടെ പ്രതിബലങ്ങളും വിശകലനം ചെയ്യുവാൻ ഉപയോഗിക്കേണ്ട സമവാക്യങ്ങൾ സ്വാഭാവികമായും അതീവ സങ്കീർണം ആണ്. സാധാരണഗതിയിൽ മിക്കവാറും എല്ലാ ഘടനകളുടേയും ഒന്നോ രണ്ടോ മാനങ്ങൾ (അളവുകൾ) മറ്റ് മാനങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വളരെ ചെറുതായിരിക്കും. അതുകൊണ്ട് തന്നെ വിശകലനത്തിനുള്ള സൗകര്യത്തിനായി ചെറിയ അളവുകളുള്ള വശങ്ങളെ ഒഴിവാക്കി ഒരു ത്രിമാന ഘടനയെ ദ്വിമാനമോ ഏകമാനമോ ആയി സങ്കല്പിച്ച് കൊണ്ടാണ് ഘടനാവിശകലനത്തെ കൂടുതൽ എളുപ്പമാക്കി തീർക്കുന്നത്.
നിശ്ചലതാശാസ്ത്രം തിരുത്തുക
സമതുലിതാവസ്ഥയിലുള്ള ബലങ്ങൾ[൧] ഒരു ബിന്ദുവിലോ വസ്തുവിലോ പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നതിനെ കുറിച്ച് പഠിക്കുന്ന ശാസ്ത്രമാണ് നിശ്ചലതാശാസ്ത്രം[൨]. ഘടനാവിശകലനം ഒരു വലിയ പരിധി വരെ നിശ്ചലതാ ശാസ്ത്രത്തെയാണ് അടിസ്ഥാനമാക്കുന്നത്.[4] ഇതിനായി കണക്കിലെടുക്കുന്ന പ്രധാന ബലങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്.
ഭാരം തിരുത്തുക
ആയതി തിരുത്തുക
സമ്പർക്കം മൂലമുണ്ടാകുന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനം തിരുത്തുക
ഘർഷണം തിരുത്തുക
ദ്രവസമ്മർദ്ദം, വായുസമ്മർദ്ദം, ഗ്രാനുലാർ മെറ്റീരിയലുകളുടെ സമ്മർദ്ദം തിരുത്തുക
അവലംബങ്ങൾ തിരുത്തുക
- ↑ "Webcourse-contents: IIT Kharagpur (Structural Analysis/pdf)" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-12-16. Retrieved 2013-05-08.
- ↑ രണ്ടായിരത്തിലധികം വർഷങ്ങളായി അവ നിലനിൽക്കുന്നു എന്നത് തന്നെയാണ് അതിനുള്ള തെളിവ്.
- ↑ History of Structural Analysis
- ↑ V.N., Vazirani (1989). Analysis of Structures.
{{cite book}}: Cite has empty unknown parameter:|month=(help); Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (help)