سیلیکا کے ملنے کے بجائے موڑنے کا طریقہ اسے زلزلوں والے علاقوں کے لیے واقعی بہتر بناتا ہے۔ ناپائیدار چیزوں پر دباؤ ڈالنے سے صرف دراڑیں پڑ جاتی ہیں، لیکن سٹیل دراصل انجینئرز کے کہے ہوئے کنٹرول شدہ ییلڈنگ کے ذریعے حرکت کی توانائی کو خود میں سمو لیتی ہے۔ آج کے عمارت کے ڈیزائن اس خصوصیت کو لمحہ وہاب فریم اور ان غیر مرکزی رسیسی نظام جیسی چیزوں کے استعمال سے فائدہ اٹھاتے ہیں جو زمین کے حرکت کرتے وقت قوتوں کو پھیلانے میں مدد کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر بیس علیحدگی کے نظام لیں جو عمارت اور اس کی بنیاد کے درمیان رکھے جاتے ہیں۔ زلزلہ زدہ علاقوں جیسے جاپان اور کیلیفورنیا کے کچھ حصوں میں یہ ثابت ہوا ہے کہ جانبی حرکت میں تقریباً تین چوتھائی کمی ہوتی ہے جہاں ان ایجادوں کی وجہ سے عمارتیں بڑے زلزلوں سے محفوظ رہی ہیں۔
لچکدار سٹیل کے فریم زلزلے آنے کے وقت واقعی توانائی کو جذب اور پھیلا سکتے ہیں، جس سے انہیں ایک ساتھ منہدم ہونے سے روکا جا سکتا ہے۔ باریک عناصر کی تصور اضافی حمایتی راستوں کی تعمیر کو متعین کرتی ہے تاکہ ڈھانچہ مکمل طور پر قائم رہے حتیٰ کہ جب کچھ حصے خراب ہو جائیں۔ FEMA کے P-750 دستاویز میں شائع تحقیق کے مطابق، لچکدار سٹیل فریمز سے تعمیر کردہ عمارتوں کے منہدم ہونے کا امکان ان عمارتوں کے مقابلے میں تقریباً ایک تہائی کم ہوتا ہے جو سخت کنکریٹ سے تعمیر کی گئی ہوں۔ یہ قسم کا حفاظتی جال وسطی پیسفک رنگ آف فائر کے اردگرد واقع مقامات میں بہت اہم ہو جاتا ہے جہاں بڑے زلزلوں کے بعد بار بار آنے والے جھٹکوں سے عمارتوں کا امتحان لیا جاتا ہے۔
| پیمانے | اسٹیل کی تعمیرات | کنکریٹ ساختیں |
|---|---|---|
| وزن | 60% ہلکا | بھاری، زلزلہ بوجھ میں اضافہ |
| مرمت کی امکانیت | مقامی نقصان؛ مرمت آسان | عام طور پر تباہ کن ناکامی |
| انرژی کی خلاصہ کرنے کا عمل | زیادہ (موڑ کے ذریعے) | کم (ناشپذیری دراڑ) |
سٹیل کی ہلکی نوعیت زلزلے کے دوران لدی ہوئی قوتوں کو کم کرتی ہے، جبکہ کنکریٹ کی سختی اکثر مہنگے، بے درست نقصان کا باعث بنتی ہے۔ ترکی (2023) میں زلزلے کے بعد کے جائزے نے ظاہر کیا کہ سٹیل فریم والی عمارتوں میں 40% کم مرمت کی لاگت کنکریٹ کے برابر کے مقابلے میں آئی۔
یہ FEMA P-750 ہدایات سٹیل کی برتری کی تصدیق کرتی ہیں، جو ظاہر کرتی ہیں کہ مناسب تفصیل والے نمایاں فریمز بڑے زلزلوں کے لیے گرنے کے امکامات کو 1-میں-50 سے کم کرکے 1-میں-167 کردیتے ہیں۔ یہ عالمی ضوابط جیسے ASCE 7-22 کے مطابق ہے، جو سیسمک ہاٹ سپاٹس میں اہم بنیادی ڈھانچے کے لیے سٹیل کی ہسٹیریٹک ڈیمپنگ صلاحیتوں کو ترجیح دیتے ہیں۔
آج کے زلزلہ برداشت کرنے والی سٹیل کی عمارتوں میں اکثر کارکردگی پر مبنی ڈیزائن، مختصر میں PBD کہلاتا ہے، کا استعمال ہوتا ہے۔ اس طریقہ کار کا مقصد یہ یقینی بنانا ہوتا ہے کہ لرزش کے دوران ساختیں ویسے ہی کام کر سکیں جیسا کہ ضرورت ہو، مخصوص حفاظتی معیارات کو پورا کرتے ہوئے اور آپریشنز کو بخوبی چلتا رکھتے ہوئے۔ روایتی تعمیراتی ضوابط صرف انجینئرز کو مرحلہ وار کیا کرنا ہے، یہ بتاتے ہیں، لیکن PBD ایک مختلف نقطہ نظر اختیار کرتا ہے۔ یہ اس بات کا جائزہ لیتا ہے کہ زلزلے کے دوران کتنا نقصان قابل قبول ہے جبکہ تاہم عمارت مناسب طریقے سے کام کرتی رہے۔ ان جگہوں کے بارے میں سوچیں جیسے ہسپتال جہاں لوگوں کو زلزلے کے بعد بھی دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے، یا ڈیٹا سنٹرز جنہیں ہر حال میں سرورز آن لائن رکھنے ہوتے ہیں۔ کئی انجینئرنگ فرمز کی مطالعات سے ظاہر ہوتا ہے کہ قدیم ترین طریقوں کے مقابلے میں PBD کے استعمال سے مرمت کے اخراجات تقریباً 40 فیصد تک کم ہو سکتے ہیں۔ یہ بچت ذہین مواد کے انتخاب سے آتی ہے جو حفاظت کو متاثر کیے بغیر ہوتی ہے، جو کہ زلزلا کے واقعات میں شامل خطرات کو مدنظر رکھتے ہوئے کافی متاثر کن ہے۔
عمارتیں زلزلے کی قوتوں کا مقابلہ کرنے کا انحصار بالکل اوپر کی چھت سے لے کر بنیادی سطح تک مسلسل لوڈ پاتھ پر ہوتا ہے۔ سٹیل کی عمارتیں اس ضرورت کو خاص مقامات پر مومنٹ ریزسٹنگ فریمز اور شیر وولز کے ذریعے حاصل کرتی ہیں جو ساخت کے اندر کنارے کی حرکت کو کنٹرول کرتی ہیں۔ خاص طور پر لمبی عمارتوں کے لیے، ہائبرڈ طریقوں میں دلچسپی بڑھ رہی ہے جہاں روایتی بریسڈ فریمز سٹیل پلیٹ شیر وولز کے ساتھ مل کر کام کرتے ہیں۔ یہ امتزاج ساختی سختی کو 25 فیصد سے لے کر 35 فیصد تک بڑھا سکتا ہے، جو شدید زلزلوں کے دوران بہت فرق ڈالتا ہے۔ تاہم مناسب تفصیلات کا بہت زیادہ اثر ہوتا ہے کیونکہ ان اجزاء کے جڑنے کے طریقے میں چھوٹی سی غلطی بھی حقیقی لرزہ خیز سرگرمی کے وقت ان کی مؤثریت کو متاثر کر سکتی ہے۔
موثر لرزہ نگاری ڈیزائن تین اصولوں کا توازن قائم کرتا ہے:
سٹیل کی ذاتی لچک دھاتی تعلقات میں قابو میں پلاسٹک تشکیل کی اجازت دیتی ہے، زلزلہ کی توانائی کو جذب کرتے ہوئے اچانک ناکامی کے بغیر۔ 2023 کے ایک تجزیے میں ظاہر ہوا کہ روایتی ڈیزائن کے مقابلے میں بکلنگ روک تھام بریسز کو شامل کرنے سے توانائی کے ضائع ہونے میں 50 فیصد اضافہ ہوتا ہے۔
زلزلہ مقاوم عمارتوں میں تبدیل شدہ فیوز کے حصوں جیسی جدید خصوصیات یقینی طور پر عمارتوں کو زلزلوں کے خلاف مضبوط بناتی ہیں، لیکن تقریباً دو تہائی ٹھیکیدار اب بھی اس کی مخالفت کرتے ہیں کیونکہ وہ اسے غیر ضروری اخراجات کا اضافہ سمجھتے ہیں۔ وسیع منظر نامے پر نظر ڈالیں تو، زندگی کے دورانیے کے اخراجات پر تحقیق زلزلہ مقاوم تفصیلات میں مناسب سرمایہ کاری کے بارے میں ایک دلچسپ بات ظاہر کرتی ہے۔ اعداد و شمار سے پتہ چلتا ہے کہ ابتدا میں اضافی رقم خرچ کرنے سے دراصل بعد میں چار گنا زیادہ بچت ہو سکتی ہے جب زلزلہ آنے کے بعد بڑی تعمیر نو کی ضرورت نہیں ہوتی۔ اس سے یہ نتیجہ اخذ ہوتا ہے کہ ان فوائد کا حساب لگانے کے لیے کچھ معیاری طریقے وضع کرنے کی ضرورت ہے تاکہ انجینئرز اور بجٹ کے فیصلے کرنے والے آخر کار تعمیراتی منصوبوں میں واقعی اہم چیزوں کے بارے میں ایک صفحے پر آ سکیں۔
سیسمک واقعات کے دوران ساخت کی سالمیت کو برقرار رکھنے کے لیے سٹیل کی تعمیرات درست انجینئرڈ جوڑوں اور کنکشنز پر منحصر ہوتی ہیں۔ سخت بیم-کالم کنکشنز والے مومنٹ مزاحمتی فریمز قوت کو یکساں طور پر تقسیم کرتے ہیں، جبکہ کنکشن پوائنٹس پر مضبوط تفصیلات مقامی ناکامی کو روکتی ہیں۔ مناسب طریقے سے تیار کردہ سٹیل جوڑ، روایتی ڈیزائنز کے مقابلے میں زلزلہ کے بعد مرمت کی لاگت میں 40 فیصد تک کمی کر سکتے ہیں۔
اب اعلیٰ طاقت کے بولٹس کے ساتھ سلِپ تنقیدی انٹرفیسز اور پری-ٹینشنڈ کو شامل کرنے کے لیے جدید بولٹڈ کنکشنز کنٹرول شدہ حرکت کی اجازت دیتے ہیں بغیر مستقل تشکیل کے۔ ہائبرڈ ویلڈڈ-بولٹڈ تشکیلات تعمیر کی رفتار کو سیسمک پائیداری کے ساتھ جوڑتی ہیں، ASCE 7-22 کارکردگی کی ضروریات کو پورا کرتے ہوئے تعمیر کے وقت میں 25 فیصد تک اضافہ کرتی ہیں۔
2022 میں کیلیفورنیا کے آئی -395 انٹرچینج کی تعمید نے شیشے جیسے پن اور ہینجر کنکشنز کو توانائی سہانے والے لچکدار لنکس کے ساتھ سٹیل باکس گرڈر سسٹمز سے تبدیل کر دیا۔ 2023 میں آنے والے سات زلزلوں (4.0 یا اس سے زیادہ شدت) کے باوجود اس 85 ملین ڈالر کے منصوبے میں کوئی ساختی نقصان نہیں ہوا، جو اہم بنیادی ڈھانچے میں جدید سٹیل کی تعمید کے لاگت فائدہ تناسب کو ظاہر کرتا ہے۔
چیورن بریسز میں نصب پال رگڑ دمپرز درمیانی بلند عمارتوں میں زلزلے کی توانائی کا تقریباً 35 فیصد سونپ لیتے ہیں۔ جب ان سسٹمز کو کور دیواروں میں وِسکوایلاسٹک دمپرز کے ساتھ جوڑا جاتا ہے، تو معروف تحقیقی اداروں کے شیک ٹیبل ٹیسٹ ڈیٹا کے مطابق انتر-اسٹوری ڈرِفٹ میں 50 تا 70 فیصد کمی واقع ہوتی ہے۔
روایتی برسز کے برعکس جو کمپریشن کے تحت اچانک ناکام ہو جاتے ہیں، بکلنگ-رجسٹرینڈ برسز (BRBs) کنکریٹ سے بھری ٹیوبز میں لپیٹے ہوئے سٹیل کورز استعمال کرتے ہیں۔ اس ڈیزائن نے FEMA P-795 گائیڈ لائنز میں تصدیق شدہ طور پر توانائی کے ضیاع کی صلاحیت میں 300 فیصد اضافہ کیا ہے جبکہ مستحکم ہِسٹیریسس لوپس برقرار رکھتا ہے۔
ٹوکیو کی 55 منزلہ تورانومون-آزابودائی ٹاور 1,200 ٹن وزنی ٹیونڈ ماس ڈیمپرز کا استعمال کرتی ہے جو وِسکوس وال ڈیمپرز کے ساتھ ہم آہنگی سے کام کرتے ہیں۔ اس ہائبرڈ طریقہ کار نے 2023 کے طوفان نانمدول کے دوران ہوا اور زلزلہ جھٹکوں میں ریکارڈ 60 فیصد کمی حاصل کی۔
سمندری زلزلہ والے علاقوں میں 2020 کے بعد تعمیر کی گئی 78 فیصد سے زیادہ سکائی اسکریپرز میں کسی نہ کسی قسم کی ڈیمپنگ ٹیکنالوجی شامل کی گئی ہے، جو 2010 میں 42 فیصد تھی۔ عالمی سیسمک ڈیمپر مارکیٹ کا تخمینہ 2028 تک 4.2 بلین ڈالر تک پہنچنے کا ہے، جو زلزلہ زدہ علاقوں میں سخت عمارتی ضوابط کی وجہ سے دریافت ہو رہا ہے۔
نکل-ٹائیٹینیم شکل یادداشت مصنوعی معدنیات جنہیں نِکل ٹائیٹینیم ایس ایم اے کے نام سے جانا جاتا ہے، زلزلہ برداشت کرنے والی سٹیل ساختوں کی تعمیر کے طریقہ کار کو بدل رہی ہیں کیونکہ وہ تشکیل تبدیل ہونے کے بعد اپنی اصلی شکل میں واپس آ سکتی ہیں۔ جب عمارتوں کو زلزلے کے دوران ہلا دیا جاتا ہے، تو یہ خاص مواد توانائی کا کچھ حصہ سونگھ لیتا ہے اور پھر جب تمام چیزیں مستحکم ہو جاتی ہیں تو اپنی جگہ پر واپس آ جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ مجموعی طور پر کم دائمی نقصان ہوتا ہے۔ مطالعات سے ظاہر ہوتا ہے کہ جب انجینئرز بیم کالم جوڑوں میں ایس ایم اے ٹیکنالوجی شامل کرتے ہیں، تو وہ جوڑ تقریباً عام سٹیل جوڑوں کے مقابلے میں 12 فیصد زیادہ جانبی قوت برداشت کر سکتے ہیں۔ جو انہیں واقعی دلچسپ بناتا ہے وہ درجہ حرارت میں تبدیلی کے جواب میں رد عمل ظاہر کرنے کی صلاحیت ہے، جو عمارتوں کے کچھ حصوں کو حقیقت میں معمولی نقصان کے بعد خود کو ٹھیک کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ یہ فعال فالت لائنوں کے قریب واقع ساختوں میں سب سے بڑی کمزوریوں میں سے ایک کا حل پیش کرتا ہے۔
خود مراکز کے لیے ڈیزائن کردہ سٹیل فریم عام طور پر پوسٹ ٹینشنڈ کیبلز یا اصطکاک ڈیمپڈ بیمز کو شامل کرتے ہیں، جو عمارتوں کو زلزلے کے جھٹکوں کے بعد ان کی اصل حالت میں واپس آنے میں مدد دیتے ہیں۔ یہ ٹیکنالوجی باقی ماندہ موومینٹ (ریزیجوئل ڈرِفٹ) کو نمایاں طور پر کم کر دیتی ہے، کچھ معاملات میں تقریباً 80 فیصد تک، چنانچہ عمارات جھکی ہوئی حالت میں نہیں رہتیں جیسا کہ ہم اکثر پرانی تعمیراتی طریقوں کے ساتھ دیکھتے ہیں۔ حال ہی میں ٹوکیو کی مثال لیجیے جہاں گزشتہ سال ماہرینِ تعمیرات نے 40 منزلہ عمارت پر اس طریقہ کار کا تجربہ کیا۔ زلزلہ آنے کے بعد، ساخت تقریباً بالکل بھی نہیں ہلی اور واقعے سے قبل کی صلاحیت کا تقریباً 92 فیصد استعمال میں رہی۔ اس قسم کی کارکردگی موجودہ تعمیراتی معیارات کے تناظر میں منطقی لگتی ہے جو صرف ساختوں کو کھڑا رکھنے پر توجہ نہیں دیتے بلکہ حادثات کے بعد لوگوں کو جلدی سے اندر واپس لانے پر زور دیتے ہیں، صرف مکمل ڈھنے سے بچنے تک محدود نہیں۔
زمین کے تھپیڑوں کے دوران توانائی جذب کرنے والے قابل تبدیلی اجزاء کا استعمال، جیسے خصوصی بکلنگ ری سٹرینڈ بریسز یا قربانی والے بیم کے سرے، زلزلہ آنے کے بعد مخصوص علاقوں پر مرمت کے کام کو مرکوز کرنے کے قابل بناتا ہے۔ اسے اپنے گھر کے فیوز باکس کی طرح سمجھیں—یہ اجزاء زیادہ تر نقصان اٹھاتے ہیں تاکہ انہیں تقریباً تین دن کے اندر تبدیل کیا جا سکے، بجائے روایتی مرمت کے لیے ہفتوں یا مہینوں انتظار کرنے کے۔ جدید تعمیرات میں تقریباً ایک چوتھائی سے ایک تہائی تک جانب کی حمایتی نظام قابل تبدیلی اجزاء پر مشتمل ہوتے ہیں اور پوری عمارت میں ساختی درستگی برقرار رکھتے ہیں۔ جب تباہی آتی ہے تو یہ طریقہ وقت اور رقم دونوں کی بچت کرتا ہے، کیونکہ انجینئرز کو صرف متاثرہ حصوں کی مرمت کے لیے پورے حصوں کو منہدم کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی۔
خود بحال ہونے والے سٹیل کے نظاموں کی ابتدائی قیمت معمول کے آپشنز سے تقریباً 18 سے 22 فیصد زیادہ ہوتی ہے۔ لیکن وقتاً فوقتاً جائزہ لینے پر، مطالعات ظاہر کرتے ہیں کہ پچاس سال کے دوران مرمت کی لاگت تقریباً 40 فیصد تک کم ہو جاتی ہے۔ کچھ لوگ اس بات کی نشاندہی کرتے ہیں کہ غریب علاقوں میں یہ اضافی ابتدائی خرچ سب سے زیادہ اہمیت رکھتا ہے، جہاں شروع میں ہی رقم کا معاملہ ہوتا ہے۔ دوسری طرف، انشورنس کمپنیاں ان عمارتوں کے لیے 15 سے 20 فیصد تک کی چھوٹ دینا شروع کر دی ہیں جن میں یہ اسمارٹ مواد استعمال ہوا ہو، کیونکہ وہ خطرات کو بہتر طریقے سے کم کر دیتے ہیں۔ حال ہی میں زلزلہ زدہ علاقوں میں ایسی ٹیکنالوجی کو لازمی قرار دینے کے لیے تعمیراتی ضوابط کو اپ ڈیٹ کرنے پر بحث ہو رہی ہے، چاہے ابتدائی طور پر زیادہ ادائیگی کرنی پڑے۔ اب بھی یہ سوال باقی ہے کہ کیا ان اہم مقامات پر حفاظتی فوائد مالی غور و فکر پر ترجیح دی جانی چاہیے۔
آج کے زلزلہ کے خطرات کی تشخیص زمین کی نقل و حرکت کی پیش گوئیوں اور ماضی کے زلزلے کے ریکارڈوں کی بنیاد پر علاقوں کو مختلف خطرے کی اقسام میں درجہ بندی کرتی ہے۔ جب وہ ایسی جگہوں پر نظر ڈالتے ہیں جہاں سنگین خطرات ہیں جیسے کیلیفورنیا کا مشہور سان اینڈریاس فالٹ یا انڈونیشیا کے ارد گرد فعال آتش فشاں زون جسے رنگ آف فائر کہا جاتا ہے، تو زیادہ تر انجینئرز اسٹیل کی تعمیر کا انتخاب کرتے ہیں کیونکہ یہ بہتر جھک جاتا ہے اور جھٹ 2024 سے ہونے والی حالیہ تحقیق میں کچھ دلچسپ بات سامنے آئی۔ زون 4 کے علاقوں میں واقع اسٹیل فریم عمارتوں میں جہاں زلزلے زیادہ ہوتے ہیں، ان میں اسی طرح کے سائز کے کنکریٹ کے ڈھانچے کے مقابلے میں تقریباً چالیس فیصد کم نقصان ہوا۔ جب یہ 7 شدت کے زلزلے کے مقابلے میں ٹیس یہ تمام نتائج واقعی میں تعمیراتی منصوبوں میں استعمال ہونے والے مواد کو تشکیل دیتے ہیں۔ ہم نے دیکھا ہے کہ اسٹیل کا استعمال تقریباً 18 فیصد ہر سال بڑھتا ہے ٹوکیو اور ایل اے جیسے بڑے شہروں میں اس دہائی کے آغاز سے۔
2023 کے ترکی-شام زلزلے (7.8M) نے کنکریٹ پر مبنی تعمیرات میں اہم خامیوں کو بے نقاب کیا، جس میں 92 فیصد منہدم ہونے والی عمارتوں نے غیر لچکدار کنکری فریموں کا استعمال کیا تھا۔ اس کے برعکس، جاپان کے 2011 کے توهوکو زلزلے (9.1M) نے سٹیل کی مضبوطی کو ظاہر کیا—سنڈائی میں صرف 0.3 فیصد سٹیل فریم والی بلند عمارتوں کو گرانے کی ضرورت پڑی۔ اہم سبق:
نئی معیشتوں کو محدود بجٹ اور زلزلہ سلامتی کی ضروریات کے درمیان توازن قائم کرنے کے ساتھ منفرد چیلنجز کا سامنا ہوتا ہے۔ اخراجات میں کمی کا ایک مؤثر طریقہ شامل ہے:
2023 میں اسمارٹ ڈیمپنگ سسٹمز کے جائزے میں چلی اور نیپال جیسے ترقی پذیر ممالک میں روایتی سسٹمز کے مقابلے میں 60% کم لاگت پر سادہ سٹیل بلکنگ روک تھام والے برسٹ کے استعمال کو اجاگر کیا گیا ہے۔ اس طریقہ کار کی بدولت کاتھمنڈو جیسے شہر سالانہ 150 سے زائد اہم عمارتوں کی تجدید کر سکتے ہیں جبکہ تعمیر کے اصل بجٹ کا 85% برقرار رکھتے ہیں۔
سٹیل کو اس کی لچک اور زلزلہ کے دوران توانائی کو جذب اور بکھیرنے کی صلاحیت کی وجہ سے ترجیح دی جاتی ہے، جو گرنے سے روکتی ہے اور نقصان کو کم سے کم کرتی ہے۔
سٹیل کی عمارتیں 60% ہلکی ہوتی ہیں، مرمت میں آسان ہوتی ہیں، اور سیment کے مقابلے میں توانائی بہتر طریقے سے بکھیرتی ہیں، جس میں اکثر ایسا نقصان ہوتا ہے جو درست نہیں کیا جا سکتا۔
بولٹڈ اور ویلڈڈ انٹرفیس جیسے اعلیٰ درجے کے کنکشن تناؤ کے تحت سالمیت کو یقینی بناتے ہیں، جس سے زلزلے کے دوران اور اس کے بعد پائیداری بڑھ جاتی ہے۔
شیپ میموری الائے جیسے اسمارٹ مواد خود درستگی کی صلاحیت فراہم کرتے ہیں، جس سے طویل المدتی دیکھ بھال کم ہوتی ہے اور ساختی سالمیت بڑھتی ہے۔
کاپی رائٹ © 2025 بائو-وو (تیانجین) ان پورٹ اینڈ ایکسپورٹ کمپنی، لimited. - خصوصیت رپورٹ
EN
