This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.
Reading Problems? see Enabling Malayalam
അസ്തിവാരങ്ങള്‍
സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്
ഉള്ളടക്കം |
അസ്തിവാരങ്ങള്‍
Foundation
കെട്ടിടം, പാലം, അണക്കെട്ട് മുതലായ നിര്‍മിതികളെ (structures) നേരിട്ടു താങ്ങുന്നതിന് അവയുടെ ഏറ്റവും അടിയിലായി നിര്‍മിക്കുന്ന ഭാഗം. നിര്‍മാണാവസരത്തില്‍ കപ്പലുകള്‍ക്കും, ഒരിടത്തു സ്ഥാപിച്ച് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കേണ്ട ഭാരക്കൂടുതലുള്ള യന്ത്രങ്ങള്‍ക്കും അസ്തിവാരം അത്യാവശ്യമാണ്. നിര്‍മിതിയുടെ ഏറ്റവും അടിയിലായി കോണ്‍ക്രീറ്റ്, കോണ്‍ക്രീറ്റ് പിണ്ഡം, പൈലുകള്‍, ഗ്രില്‍ (grill) മുതലായവ ഉപയോഗിക്കേണ്ടിവരുന്നെങ്കില്‍ അവയും അസ്തിവാരത്തില്‍ ഉള്‍പ്പെടും. അസ്തിവാരത്തിനടിയില്‍ വരുന്ന ശില, മണ്ണ്, കളിമണ്ണ് മുതലായവയെ 'അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങള്‍' എന്നു പറയുന്നു. ഇവയിലേക്ക് നിര്‍മിതിയുടെ ഭാരം വ്യാപിക്കുന്നത് അസ്തിവാരത്തില്‍ക്കൂടിയാണ്.
== ആവശ്യകത== അസ്തിവാരം നിര്‍മിതിയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകമാണ്; എന്തെന്നാല്‍, നിര്‍മിതിയുടെ തകര്‍ച്ചയ്ക്കിടയാക്കുന്ന പ്രധാന കാരണം മിക്കവാറും തെറ്റായ തരത്തിലുള്ള അസ്തിവാരനിര്‍മാണം കൊണ്ടുള്ളതായിരിക്കും. നിര്‍മിതിയുടെ തെന്നിമാറല്‍ (sliding), വളയല്‍ (bending), കീഴ്മേല്‍ മറിഞ്ഞുവീഴല്‍ (overturning) മുതലായ പ്രവണതകള്‍ പരിഹരിക്കുന്നതായിരിക്കണം നല്ല ഒരു അസ്തിവാരം.
ഭൂനിരപ്പിനു കീഴിലാണ് അസ്തിവാരങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കാറുള്ളത്. മഴ, കാറ്റ്, വെയില്‍ മുതലായ അന്തരീക്ഷപ്രക്രിയകളില്‍നിന്നും അസ്തിവാരം സുരക്ഷിതമായിരിക്കുന്നതിനും കൂടുതല്‍ ഉറപ്പുള്ള അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങള്‍ ലഭിക്കുന്നതിനും ഇത് ആവശ്യമാണ്. ഭൂനിരപ്പിനു കീഴില്‍ അസ്തിവാരത്തിന് ആവശ്യമായ ആഴം നിര്‍ണയിക്കുന്നതിന് റാങ്കിന്‍ ഫോര്‍മുല (Rankin's formula) ആണ് ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നത്.
റാങ്കിന്‍ ഫോര്‍മുല; Screen Short
ഇതില്‍
h - ഭൂനിരപ്പിനടിയില്‍ അസ്തിവാരത്തിന് ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ട ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ആഴം (മീറ്ററില്‍);
p - അസ്തിവാരത്തില്‍ വരുന്ന മര്‍ദം (കി.ഗ്രാം പ്രതി ച.മീറ്ററില്‍);
w - അസ്തിവാരപദാര്‍ഥത്തിന്റെ (മണ്ണ്) ഭാരം (കി.ഗ്രാം പ്രതി ഘ.മീറ്ററില്‍);
υ - മണ്ണിന്റെ ഘര്‍ഷണകോണം (angle of repose).
താഴെപ്പറയുന്ന കൃത്യങ്ങള്‍ നിര്‍വഹിക്കാന്‍ അസ്തിവാരം ആവശ്യമാണ്: (1) നിര്‍മിതിയുടെ ഭാരം വളരെ കൂടുതല്‍ വിസ്തീര്‍ണമുള്ള ഒരു ധാരകപ്രതലത്തിലേക്കു (bearing surface) വ്യാപിപ്പിച്ച് നിര്‍മിതിയുടെ എല്ലാ വിധത്തിലുമുളള ചലനപ്രവണതകളെയും ഉചിതമായി തടയുക; (2) സംരചനയുടെ ഭാരം തുല്യമായ നിരക്കില്‍ ധാരകപ്രതലത്തിന്റെ എല്ലാ ഭാഗത്തേക്കും വ്യാപിപ്പിച്ച് അസന്തുലിതമായ കീഴ്പ്പോട്ടിരിക്കല്‍ (settlement) പ്രവണത ഫലപ്രദമായി തടയുക; (3) മണല്‍ പോലുള്ള അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ പാര്‍ശ്വികമോചന (lateral escape) പ്രവണതയെയും പാര്‍ശ്വികചലനത്തെയും (lateral movement) തടഞ്ഞ് സംരചനയുടെ സുരക്ഷിതത്വം ഉറപ്പുവരുത്തുക.
ഭാരവാഹിത്വശേഷി
Load bearing capacity
അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ ഭാരവാഹിത്വശേഷി അസ്തിവാര രൂപകല്പനയില്‍ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ഘടകമാണ്. അസ്തിവാരപദാര്‍ഥത്തിന് അതിന്റെ ഒരു വിസ്തീര്‍ണ ഏകകത്തില്‍ (unit area) വിസ്ഥാപനമോ (displacement), പരാഭവമോ (yielding) കൂടാതെ താങ്ങാന്‍ കഴിയുന്ന പരമാവധി ഭാരമാണ് ആ പദാര്‍ഥത്തിന്റെ ഭാരവാഹിത്വശേഷി. ഒരു ച. മീറ്ററിന് ഇത്ര ടണ്‍ (tons/m2.) എന്നതാണ് ഇതിന്റെ സാധാരണ ഏകകം. അസ്തിവാര പദാര്‍ഥത്തിന്റെ ഭാരവാഹിത്വശേഷിയെ ഒരു സുരക്ഷാഘടകം (factor of safety) കൊണ്ട് ഹരിച്ചുകിട്ടുന്ന ഫലമാണ് അസ്തിവാര രൂപകല്പനയില്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്ന സുരക്ഷാഭാരവാഹിത്വശേഷി (safe bearing) അഥവാ അനുവദനീയ ഭാരവാഹിത്വശേഷി (allowable bearing capacity).
വര്‍ഗീകരണം
സൗകര്യം ആസ്പദമാക്കി അസ്തിവാരങ്ങളെ താഴെ പറയുന്ന എട്ടു വിധത്തില്‍ തരംതിരിക്കാം.
പാദ-അസ്തിവാരം
ഏറ്റവും ലളിതവും സാധാരണവുമായ തരമാണിത്. അസ്തിവാരപദാര്‍ഥത്തിന്റെ അനുവദനീയ ഭാരവാഹിത്വശേഷിക്കനുസരിച്ച് സംരചനയുടെ ഭാരം വിതരണം ചെയ്യത്തക്കവിധം സംരചനയുടെ അടിഭാഗവിസ്തീര്‍ണം ആവശ്യാനുസരണം കൂട്ടുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ തത്ത്വം. അനുയോജ്യമായ അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങളില്‍ സാധാരണ കെട്ടിടങ്ങള്‍ക്ക് ഏറ്റവും ചെലവു കുറഞ്ഞതരം അസ്തിവാരം ഇതാണ്.
പാദ (footing) വിസ്തീര്‍ണം നിര്‍ണയിക്കുന്നത് സംരചനയുടെ മൊത്തം ഭാരത്തെ അസ്തിവാരപദാര്‍ഥത്തിന്റെ അനുവദനീയ ഭാരവാഹിത്വശേഷികൊണ്ടു ഹരിച്ചാണ്. ഹരണഫലം പാദവിസ്തീര്‍ണമായിരിക്കും. ഒരോ പ്രദേശത്തുമുള്ള അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങളുടെ പ്രത്യേകതകള്‍ കണക്കിലെടുത്ത് മണ്‍ബലതന്ത്ര (soil mechanics) തത്ത്വങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഓരോ ഭാരത്തിനും ആവശ്യമായി വരുന്ന പാദവിസ്തീര്‍ണം കാണിക്കുന്ന പ്രാദേശിക പട്ടികകള്‍ മരാമത്തു വകുപ്പു തയ്യാറാക്കുന്ന പതിവുണ്ട്.
ഗ്രില്‍ അസ്തിവാരം
Grillage foundation
ഭൂനിരപ്പിന് അധികം അടിയിലല്ലാതെ വളരെ കൂടുതല്‍ വിസ്തീര്‍ണത്തിലേക്ക് ഭാരം വ്യാപിപ്പിക്കാന്‍ ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങള്‍ ഉപകരിക്കുന്നു. ഫാക്ടറികള്‍, തിയെറ്ററുകള്‍ മുതലായി ഭാരക്കൂടുതലുള്ള കെട്ടിടങ്ങള്‍ക്ക് ഇത്തരം അസ്തിവാരം അനുയോജ്യമാണ്. സിമന്റു കോണ്‍ക്രീറ്റില്‍ ഉരുക്ക് ഐ (I) ബീമുകള്‍ ഉള്‍ക്കൊള്ളിച്ച് ഗ്രില്‍ അസ്തിവാരത്തില്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്താറുണ്ട്.
ഒരു മതിലിന്റെ ഗ്രില്‍ അസ്തിവാരനിര്‍മാണരീതി താഴെ കൊടുക്കുംവിധമാണ്. ആദ്യമായി അസ്തിവാരത്തിനാവശ്യമായ വീതി കണ്ടുപിടിക്കണം. അത്രയും വീതിയില്‍ ഒന്നര മീറ്ററോളം ആഴത്തില്‍ വാനം തോണ്ടുകയാണ് അടുത്ത പടി. കുഴിയുടെ അടിഭാഗം നല്ലപോലെ നിരപ്പാക്കി ഉറപ്പിക്കുന്നു. 30 സെ.മീ. കനത്തില്‍ ആവശ്യാനുസരണം 1 : 2 : 3 അഥവാ 1 : 1 1/2: 3-അനുപാതത്തിലുള്ള സിമന്റുകോണ്‍ക്രീറ്റിട്ട് ഉറപ്പിക്കുന്നു. ഈ കോണ്‍ക്രീറ്റിനു മുകളില്‍ ഉചിതമായ ഉരുക്ക് ഐ (I) ബീമുകള്‍ സ്ഥാപിക്കുന്നു. അതിനുശേഷം ഇവയ്ക്കിടയില്‍ സിമന്റ് കോണ്‍ക്രീറ്റ് ഇട്ട് ഉറപ്പിക്കുന്നു. ആവശ്യാനുസരണം രണ്ടോ രണ്ടിലധികമോ നിര ബീമുകള്‍ ഉപയോഗപ്പെടുത്താറുണ്ട്. ഇത്തരത്തില്‍ പണിത ഗ്രില്‍ അസ്തിവാരത്തിനു മുകളില്‍ മതില്‍ പണിയാവുന്നതാണ്. ചിലപ്പോള്‍ പൈലുകള്‍ അടിച്ച ശേഷം അതിനു മുകളിലാണ് ഇത്തരം ഗ്രില്‍ അസ്തിവാരങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കുക.
റാഫ്റ്റ് അസ്തിവാരം
Raft foundation
റാഫ്റ്റ് അസ്തിവാരങ്ങള്‍ക്ക് 'മാറ്റ്' അസ്തിവാരം (mat foundation) എന്നും പറയാറുണ്ട്. ഭാരവാഹിത്വശേഷി കുറഞ്ഞ അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങളുള്ളിടത്തും, വളരെ കൂടുതല്‍ കേന്ദ്രീകൃതഭാരം വരുന്ന നിര്‍മിതികള്‍ക്ക് അവയുടെ ഭാരം വലിയ ഒരു പ്രതലത്തിലേക്കു വ്യാപിപ്പിക്കേണ്ടി വരുന്നിടത്തും ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങള്‍ അനുയോജ്യമാണ്. അസന്തുലിതമായ കീഴ്പോട്ടിരിക്കലിനു (unequal settlement) സാധ്യതയുള്ള സ്ഥലങ്ങളിലെ നിര്‍മിതികള്‍ക്കും ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കപ്പെടുന്നു. കെട്ടിടത്തിന്റെ അടിഭാഗം മുഴുവന്‍ വ്യാപിച്ചുകിടക്കുന്ന പായ (mat) പോലെയോ, റാഫ്റ്റ് (raft) പോലെയോ ഉള്ള ഒരു സ്ലാബ് രൂപത്തിലാണ് സാധാരണയായി ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങള്‍ നിര്‍മിക്കുന്നത്. അസ്തിവാരം പ്ളാന്‍ വിസ്തീര്‍ണം മുഴുവന്‍ വ്യാപിച്ചിരിക്കുന്നതുകൊണ്ട് അസ്തിവാരമര്‍ദം വളരെ കുറയുന്നതിന് ഇടയാകുന്നു. സംരചനകളുടെയും, അസ്തിവാര പദാര്‍ഥങ്ങളുടെയും പ്രത്യേകതകള്‍ കണക്കിലെടുത്തു വേണം റാഫ്റ്റ് അസ്തിവാരം ഡിസൈന്‍ ചെയ്യാന്‍.
റാഫ്റ്റ് അസ്തിവാരത്തിന്റെ നിര്‍മാണരീതി ഇനി പറയുംവിധമാണ്: ആവശ്യമായ ആഴത്തില്‍ കെട്ടിടത്തിന്റെ പുറംമതിലുകളില്‍നിന്ന് 30-ഓളം സെ.മീ. കൂടുതല്‍ അകലം വരത്തക്ക വിധത്തില്‍ കെട്ടിടത്തിനു വേണ്ടിവരുന്ന മുഴുവന്‍ വിസ്തീര്‍ണവും വാനംതോണ്ടുകയാണ് ആദ്യം ചെയ്യുന്നത്. ഉചിതമായ പാകത്തില്‍ വെള്ളം ഒഴിച്ച് അടിഭാഗം നല്ലപോലെ ഒതുക്കിയശേഷം നിരപ്പാക്കുന്നു. ഇത്തരത്തില്‍ പാകപ്പെടുത്തിയ തറയ്ക്കു മുകളില്‍ ആവശ്യമായ കനത്തില്‍ ഉചിതമായ പ്രബലന ഉരുക്കുകമ്പികളുള്‍ക്കൊള്ളിച്ച് കോണ്‍ക്രീറ്റ് ചെയ്യുകയാണു വേണ്ടത്. ഇത്തരത്തില്‍ നിര്‍മിക്കുന്ന സ്ളാബിനു മുകളില്‍ നിര്‍മിതിയുടെ നിര്‍മാണം തുടരാവുന്നതാണ്.
തലകീഴായ ആര്‍ച്ച് അസ്തിവാരം
Inverted arch foundation
ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങളുടെ പ്രചാരം കുറഞ്ഞുവരികയാണ്. കെട്ടിടങ്ങള്‍ക്ക് അപൂര്‍വമായി മാത്രമേ ഇവ മുന്‍പും ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയിരുന്നുള്ളു. പാലങ്ങള്‍, ടാങ്കുകള്‍, ജലസംഭരണികള്‍ (reservoirn) മുതലായവയ്ക്ക് ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചുവന്നിരുന്നു. അസ്തിവാരപദാര്‍ഥത്തിന്റെ സുരക്ഷിതഭാരവാഹിത്വസീമയ്ക്കുള്ളില്‍ വരത്തക്കവിധം നിര്‍മിതിയുടെ ഭാരം, കൂടുതല്‍ വിസ്തീര്‍ണത്തിലേക്കു വ്യാപിപ്പിക്കുന്നതിനുവേണ്ടി കേന്ദ്രീകൃതമായ ഭാരം വരുന്ന തൂണുകള്‍ക്കാണ് ഇത്തരം അസ്തിവാരങ്ങള്‍ സാധാരണ ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. അസ്തിവാരത്തിന്റെ ആഴം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഈ അസ്തിവാരം പ്രയോജനപ്പെടുന്നു. ആര്‍ച്ചിന്റെ ഉയരം സ്പാനിന്റെ 1/10 മുതല്‍ 1/8 വരെ സാധാരണ കൊടുക്കാറുണ്ട്.
പൈല്‍ അസ്തിവാരം
Pile foundation
പൈലുകളാല്‍ താങ്ങപ്പെട്ട കോണ്‍ക്രീറ്റ് അടിഭാഗമോ, ഗ്രില്ലോ ഉള്‍പ്പെടുന്നതായിരിക്കും പൈല്‍ അസ്തിവാരം. ഘര്‍ഷണം (friction) മൂലമോ, ഘര്‍ഷണവും പൈലുകളുടെ കീഴറ്റം വഴിയുള്ള ഭാരധാരണവും ഉപയോഗപ്പെടുത്തിയോ നിര്‍മിതിയുടെ ഭാരം അസ്തിവാരപദാര്‍ഥങ്ങളിലേക്ക് വ്യാപിപ്പിക്കുകയാണ് പൈലുകള്‍ ചെയ്യുന്നത്. കേരളത്തിലെ തീരപ്രദേശങ്ങളില്‍ പലയിടത്തും പൈല്‍ അസ്തിവാരങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു.
താഴെ പറയുന്ന സാഹചര്യങ്ങളില്‍ പൈല്‍ അസ്തിവാരം സാധാരണഗതിയില്‍ അഭികാമ്യമാണ്: (i) അസ്തിവാര പദാര്‍ഥം ഉറപ്പില്ലാത്തതായിരിക്കുകയോ, ഉറപ്പുള്ള അസ്തിവാരപദാര്‍ഥം ആവശ്യമായ ആഴത്തില്‍ ഇല്ലാതിരിക്കുകയോ ചെയ്യുക; (ii) ഗ്രില്‍ അസ്തിവാരവും റാഫ്ററ് അസ്തിവാരവും അപ്രായോഗികമോ വളരെ ചെലവു കൂടിയതോ ആയിരിക്കുക; (iii) നിര്‍മിതിക്ക് വളരെ ഭാരക്കൂടുതലുണ്ടായിരിക്കുകയോ, കവിഞ്ഞ ഭാരം വരുന്ന കേന്ദ്രീകൃത ഭാരങ്ങള്‍ വഹിക്കേണ്ടതായി വരികയോ ചെയ്യുക; (iv) നിര്‍മാണ സ്ഥലത്തിനടുത്ത് ജലസേചന കനാലുകള്‍പോലുള്ളവ നിര്‍മിക്കേണ്ടിയിരിക്കുക; (v) സമുദ്രതീരത്തോ നദീതീരത്തോ ഒരു നിര്‍മിതി ചെയ്യേണ്ടിവരിക.
