ज्वालामुखी और भूकंपीय क्षेत्र में संचरण अवसंरचना: कोस्टा रिका के इस्पात ध्रुवों के लिए भूकंपीय और पवन भार डिजाइन के दोहरे विचार
कोस्टा रिका चार विवर्तनिक प्लेटों के संगम पर स्थित है - कोकोस, कैरेबियन, नास्का और प्रशांत प्लेट - इसे अमेरिका के सबसे भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्रों में से एक बनाता हैदेश का प्रशांत ज्वालामुखी और भूकंपीय बेल्ट, कैरिबियन और प्रशांत दोनों से तूफान-शक्ति वाले हवाओं के संपर्क में आने के साथ मिलकर,ट्रांसमिशन बुनियादी ढांचे के लिए असाधारण रूप से मांग वाला वातावरण बनाता हैस्टील पोल आपूर्तिकर्ताओं और इंजीनियरों के लिए, कोस्टा रिका के दोहरे भार डिजाइन ढांचे को समझना वैकल्पिक नहीं है, यह संरचनात्मक अखंडता और विनियामक अनुपालन का आधार है।
कोस्टा रिका के ट्रांसमिशन स्टील पोल के लिए संरचनात्मक डिजाइन आवश्यकताओं को दो प्राथमिक दस्तावेजों द्वारा शासित किया जाता हैः
Reglamento de Construcciones (बिल्डिंग कोड)अध्याय 20 में पवन भार की गणना के तरीकों को निर्दिष्ट किया गया है।
कोस्टा रिका का भूकंपीय संहिता (सीएससीआर) 2010भूकंपीय डिजाइन मापदंडों को स्थापित करता है, जिसे 2014 में संशोधनों के साथ अद्यतन किया गया है
इन संहिताओं में भवनों और भवनों के विश्लेषण, डिजाइन और भूकंप प्रतिरोधी निर्माण के लिए न्यूनतम आवश्यकताएं निर्धारित की गई हैं।टावरों और ऊंचे टैंकों सहित समान संरचनाएंट्रांसमिशन स्टील के पोल के लिए, आईसीई परियोजना अनुमोदन के लिए दोनों कोडों का अनुपालन अनिवार्य है।
सीएससीआर कोस्टा रिका को तीन भूकंपीय क्षेत्रों में विभाजित करता हैक्षेत्र II, III और IVक्षेत्र IV सबसे अधिक भूकंपीय जोखिम का प्रतिनिधित्व करता हैमध्य प्रशांत क्षेत्र का एक बड़ा हिस्सा, जहां कई ट्रांसमिशन लाइनें स्थित हैं, जोन IV के अंतर्गत आता है।यह ज़ोनिंग सीधे संरचनात्मक डिजाइन में लागू पार्श्व बल गुणांक को निर्धारित करती है।
कोस्टा रिका के बिल्डिंग कोड में बुनियादी हवा के दबाव की गणना के लिए एक विशिष्ट सूत्र निर्धारित है:
q = 0.005v2
जहांः
*v*= क्षेत्र में मापी गई हवा की गति (किमी/घंटा)
*q*= मूल हवा का दबाव (किग्रा/मी2)
यह सूत्र ट्रांसमिशन टावरों, मोनोपोल, मास्ट और इसी तरह की संरचनाओं पर लागू होता है. डिजाइन हवा की गति की गणना की जानी चाहिएजमीन के स्तर से 10 मीटर ऊपर, जैसा कि अनुच्छेद XX में निर्धारित है।9.1 भवन संहिता का.
उन संरचनाओं के लिए जहां साइट-विशिष्ट पवन डेटा उपलब्ध नहीं है, भवन संहिता ऊंचाई और पर्यावरण की असमानता के आधार पर न्यूनतम बुनियादी पवन दबाव मान प्रदान करती है:
| जमीन से ऊंचाई (मिमी) | न्यूनतम आधारभूत दबाव q (MPa) |
|---|---|
| 0 | 0.55 |
| 15,000 | 0.75 |
| 20,000 | 0.85 |
| 30,000 | 0.95 |
| 40,000 | 1.05 |
| 50,000 | 1.10 |
| 75,000 | 1.20 |
| 100,000 | 1.30 |
1982 के भवन संहिता से प्राप्त ये मूल्य, का प्रतिनिधित्व करता हैन्यूनतमडिजाइन दबाव कोड में यह भी निर्दिष्ट किया गया है कि यहां तक कि जब साइट-विशिष्ट हवा के अध्ययन किए जाते हैं, तो डिजाइन दबाव 120% से अधिक नहीं होना चाहिए और न ही अनुशंसित मूल्यों के 85% से नीचे गिरना चाहिए.
एक विशिष्ट 11 मीटर या 13 मीटर स्टील पोल के लिए, उपयुक्त ऊंचाई अंतराल पर डिजाइन हवा के दबाव की गणना की जानी चाहिए, जिसमें इलाके की असमानता और जोखिम श्रेणी को ध्यान में रखा जाना चाहिए।ध्रुव के प्रक्षेपित क्षेत्र और कंडक्टर सतहों पर लागू, संरचना को हवा के कुल भार का सामना करना पड़ता है।
कोस्टा रिका के चार टेक्टोनिक प्लेटों की सीमा पर स्थित होने का अर्थ है कि विनाशकारी भूकंप एक आवर्ती वास्तविकता हैं1991 के लिमोन भूकंप ने पूर्वी तट के साथ 1.5 मीटर तक की भूकंपीय वृद्धि का कारण बनाजबकि प्रमुख ट्रांसमिशन लाइनें बिना किसी महत्वपूर्ण क्षति के बचीं, स्थानीय वितरण लाइनों में केबल टूट गए।यह याद दिलाता है कि भूकंपीय प्रतिरोधकता को माना नहीं जा सकता है, इसे इंजीनियर किया जाना चाहिए.
सीएससीआर 2010 ट्रांसमिशन संरचनाओं के लिए भूकंपीय डिजाइन ढांचा स्थापित करता हैमुख्य आवश्यकताओं में निम्नलिखित शामिल हैंः
भूकंपीय क्षेत्र निर्धारण।भूकंपीय जोखिम के आधार पर देश को ज़ोन II, III और IV में विभाजित किया गया हैक्षेत्र IV (मध्य प्रशांत क्षेत्र) को उच्चतम स्तर के भूकंपीय डिजाइन की आवश्यकता होती है.
पार्श्व बल गणना।कोड में क्षैतिज बल कारक (एक्सपीऔरआरपी) गैर संरचनात्मक घटकों और उपकरणों के लिए. कंटिलीवेरेड तत्वों के लिए उनके द्रव्यमान के केंद्र से नीचे समर्थित है जो ट्रांसमिशन पोल का वर्णन करता है िक विशिष्ट कारक लागू होते हैं.
विस्थापन नियंत्रण.भूकंपीय डिजाइन विस्थापन और विरूपण द्वारा नियंत्रित किया जाता हैसंरचना को अत्यधिक झुकने के बिना अपेक्षित जमीन की गति के तहत स्थिरता बनाए रखनी चाहिए।
लोड संयोजन।भूकंपीय भार को कोड के अनुच्छेद 6.2 में निर्दिष्ट भार संयोजनों और कारकों का उपयोग करके मृत भार, जीवित भार और पवन भार के साथ जोड़ा जाना चाहिए।डिजाइन के लिए सबसे महत्वपूर्ण क्षैतिज दिशा लागू की जानी चाहिए।.
फाउंडेशन डिजाइन।नींव का डिजाइन मिट्टी की भार सहन करने की क्षमता पर आधारित होना चाहिए, जो आवश्यक परीक्षणों और अध्ययनों के माध्यम से निर्धारित की जाती हैप्रत्यक्ष दफन ध्रुवों के लिए, इसका अर्थ है कि एम्बेडेड अनुभाग को अत्यधिक रोटेशन या निपटान के बिना आसपास की मिट्टी में भूकंपीय बलों को स्थानांतरित करना चाहिए।
कोस्टा रिका के बाजार को लक्षित करने वाले आपूर्तिकर्ताओं के लिए, दोहरे भार के डिजाइन ढांचे का अनुवाद विशिष्ट तकनीकी आवश्यकताओं में होता हैः
सामग्री का चयन।स्टील को भूकंप के दौरान ऊर्जा के अपव्यय के लिए लचीलापन बनाए रखते हुए संयुक्त हवा और भूकंपीय भार का सामना करने के लिए पर्याप्त प्रतिफल शक्ति प्रदान करनी चाहिए।Q345 (ASTM A572 ग्रेड 50 के बराबर) आमतौर पर उच्च भार अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट है, जबकि Q235B (ASTM A36) मानक विन्यासों के लिए पर्याप्त हो सकता है, बशर्ते कि यह गणना की गई तनाव आवश्यकताओं को पूरा करे।
अनुभाग ज्यामिति.अष्टकोणीय क्रॉस सेक्शन, जैसा कि आईसीई टेंडरों में निर्दिष्ट है, हवा के दबाव और भूकंपीय पार्श्व बल दोनों से झुकने के क्षणों का विरोध करने के लिए इष्टतम अनुभाग मॉड्यूल प्रदान करते हैं।
दीवार की मोटाईदीवार की मोटाई संरचनात्मक विश्लेषण के माध्यम से निर्धारित की जानी चाहिए जो किसबसे प्रतिकूल भार संयोजनसामान्यतः हवा + भूकंपीय या हवा + मृत भार, जो भी लागू होता है। डोमिनिकन परियोजनाओं में आम 10 मिमी से 16 मिमी की सीमा एक उपयोगी संदर्भ प्रदान करती है,लेकिन अंतिम मोटाई को कोस्टा रिका कोड की आवश्यकताओं के अनुसार सत्यापित किया जाना चाहिए.
फाउंडेशन डिजाइन।प्रत्यक्ष-भू-अवशेषों की नींव को हवा और भूकंपीय भार के संयोजन से पलटने के क्षणों का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।भूकंपीय संहिता की नींव आवश्यकताओं के अनुसार स्थल-विशिष्ट परीक्षण के माध्यम से मिट्टी की स्थिति की पुष्टि की जानी चाहिए।.
दस्तावेज।आईसीई अनुमोदन के लिए भवन संहिता और भूकंपीय संहिता दोनों के अनुपालन को प्रदर्शित करने वाले पूर्ण डिजाइन दस्तावेज की आवश्यकता होती है, जिसमें भार गणना, तनाव विश्लेषण और सामग्री प्रमाणन शामिल हैं।
कोस्टा रिका के ट्रांसमिशन स्टील पोल को असाधारण रूप से मांग वाले वातावरण का सामना करना पड़ता हैः तूफान की ताकत वाले हवाएं और भूकंपीय जमीन की गति, जो किभवन संहिता (अध्याय 20)औरभूकंपीय संहिता (CSCR 2010). हवा के भार की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती हैq = 0.005v2भूकंप संबंधी डिजाइन को तीन जोखिम श्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिसमें ज़ोन IV (सेंट्रल पैसिफिक) को उच्चतम स्तर के भूकंप प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।इस्पात पोल आपूर्तिकर्ताओं के लिए, दोनों संहिताओं के अनुपालन पर कोई बातचीत नहीं की जा सकती है_ICE अनुमोदन इन नियामक आवश्यकताओं के अनुपालन पर निर्भर करता है।इस दोहरे भार डिजाइन ढांचे को समझना और लागू करना कोस्टा रिका में सफल बाजार में प्रवेश के लिए आवश्यक पहला कदम है.
ज्वालामुखी और भूकंपीय क्षेत्र में संचरण अवसंरचना: कोस्टा रिका के इस्पात ध्रुवों के लिए भूकंपीय और पवन भार डिजाइन के दोहरे विचार
कोस्टा रिका चार विवर्तनिक प्लेटों के संगम पर स्थित है - कोकोस, कैरेबियन, नास्का और प्रशांत प्लेट - इसे अमेरिका के सबसे भूकंपीय रूप से सक्रिय क्षेत्रों में से एक बनाता हैदेश का प्रशांत ज्वालामुखी और भूकंपीय बेल्ट, कैरिबियन और प्रशांत दोनों से तूफान-शक्ति वाले हवाओं के संपर्क में आने के साथ मिलकर,ट्रांसमिशन बुनियादी ढांचे के लिए असाधारण रूप से मांग वाला वातावरण बनाता हैस्टील पोल आपूर्तिकर्ताओं और इंजीनियरों के लिए, कोस्टा रिका के दोहरे भार डिजाइन ढांचे को समझना वैकल्पिक नहीं है, यह संरचनात्मक अखंडता और विनियामक अनुपालन का आधार है।
कोस्टा रिका के ट्रांसमिशन स्टील पोल के लिए संरचनात्मक डिजाइन आवश्यकताओं को दो प्राथमिक दस्तावेजों द्वारा शासित किया जाता हैः
Reglamento de Construcciones (बिल्डिंग कोड)अध्याय 20 में पवन भार की गणना के तरीकों को निर्दिष्ट किया गया है।
कोस्टा रिका का भूकंपीय संहिता (सीएससीआर) 2010भूकंपीय डिजाइन मापदंडों को स्थापित करता है, जिसे 2014 में संशोधनों के साथ अद्यतन किया गया है
इन संहिताओं में भवनों और भवनों के विश्लेषण, डिजाइन और भूकंप प्रतिरोधी निर्माण के लिए न्यूनतम आवश्यकताएं निर्धारित की गई हैं।टावरों और ऊंचे टैंकों सहित समान संरचनाएंट्रांसमिशन स्टील के पोल के लिए, आईसीई परियोजना अनुमोदन के लिए दोनों कोडों का अनुपालन अनिवार्य है।
सीएससीआर कोस्टा रिका को तीन भूकंपीय क्षेत्रों में विभाजित करता हैक्षेत्र II, III और IVक्षेत्र IV सबसे अधिक भूकंपीय जोखिम का प्रतिनिधित्व करता हैमध्य प्रशांत क्षेत्र का एक बड़ा हिस्सा, जहां कई ट्रांसमिशन लाइनें स्थित हैं, जोन IV के अंतर्गत आता है।यह ज़ोनिंग सीधे संरचनात्मक डिजाइन में लागू पार्श्व बल गुणांक को निर्धारित करती है।
कोस्टा रिका के बिल्डिंग कोड में बुनियादी हवा के दबाव की गणना के लिए एक विशिष्ट सूत्र निर्धारित है:
q = 0.005v2
जहांः
*v*= क्षेत्र में मापी गई हवा की गति (किमी/घंटा)
*q*= मूल हवा का दबाव (किग्रा/मी2)
यह सूत्र ट्रांसमिशन टावरों, मोनोपोल, मास्ट और इसी तरह की संरचनाओं पर लागू होता है. डिजाइन हवा की गति की गणना की जानी चाहिएजमीन के स्तर से 10 मीटर ऊपर, जैसा कि अनुच्छेद XX में निर्धारित है।9.1 भवन संहिता का.
उन संरचनाओं के लिए जहां साइट-विशिष्ट पवन डेटा उपलब्ध नहीं है, भवन संहिता ऊंचाई और पर्यावरण की असमानता के आधार पर न्यूनतम बुनियादी पवन दबाव मान प्रदान करती है:
| जमीन से ऊंचाई (मिमी) | न्यूनतम आधारभूत दबाव q (MPa) |
|---|---|
| 0 | 0.55 |
| 15,000 | 0.75 |
| 20,000 | 0.85 |
| 30,000 | 0.95 |
| 40,000 | 1.05 |
| 50,000 | 1.10 |
| 75,000 | 1.20 |
| 100,000 | 1.30 |
1982 के भवन संहिता से प्राप्त ये मूल्य, का प्रतिनिधित्व करता हैन्यूनतमडिजाइन दबाव कोड में यह भी निर्दिष्ट किया गया है कि यहां तक कि जब साइट-विशिष्ट हवा के अध्ययन किए जाते हैं, तो डिजाइन दबाव 120% से अधिक नहीं होना चाहिए और न ही अनुशंसित मूल्यों के 85% से नीचे गिरना चाहिए.
एक विशिष्ट 11 मीटर या 13 मीटर स्टील पोल के लिए, उपयुक्त ऊंचाई अंतराल पर डिजाइन हवा के दबाव की गणना की जानी चाहिए, जिसमें इलाके की असमानता और जोखिम श्रेणी को ध्यान में रखा जाना चाहिए।ध्रुव के प्रक्षेपित क्षेत्र और कंडक्टर सतहों पर लागू, संरचना को हवा के कुल भार का सामना करना पड़ता है।
कोस्टा रिका के चार टेक्टोनिक प्लेटों की सीमा पर स्थित होने का अर्थ है कि विनाशकारी भूकंप एक आवर्ती वास्तविकता हैं1991 के लिमोन भूकंप ने पूर्वी तट के साथ 1.5 मीटर तक की भूकंपीय वृद्धि का कारण बनाजबकि प्रमुख ट्रांसमिशन लाइनें बिना किसी महत्वपूर्ण क्षति के बचीं, स्थानीय वितरण लाइनों में केबल टूट गए।यह याद दिलाता है कि भूकंपीय प्रतिरोधकता को माना नहीं जा सकता है, इसे इंजीनियर किया जाना चाहिए.
सीएससीआर 2010 ट्रांसमिशन संरचनाओं के लिए भूकंपीय डिजाइन ढांचा स्थापित करता हैमुख्य आवश्यकताओं में निम्नलिखित शामिल हैंः
भूकंपीय क्षेत्र निर्धारण।भूकंपीय जोखिम के आधार पर देश को ज़ोन II, III और IV में विभाजित किया गया हैक्षेत्र IV (मध्य प्रशांत क्षेत्र) को उच्चतम स्तर के भूकंपीय डिजाइन की आवश्यकता होती है.
पार्श्व बल गणना।कोड में क्षैतिज बल कारक (एक्सपीऔरआरपी) गैर संरचनात्मक घटकों और उपकरणों के लिए. कंटिलीवेरेड तत्वों के लिए उनके द्रव्यमान के केंद्र से नीचे समर्थित है जो ट्रांसमिशन पोल का वर्णन करता है िक विशिष्ट कारक लागू होते हैं.
विस्थापन नियंत्रण.भूकंपीय डिजाइन विस्थापन और विरूपण द्वारा नियंत्रित किया जाता हैसंरचना को अत्यधिक झुकने के बिना अपेक्षित जमीन की गति के तहत स्थिरता बनाए रखनी चाहिए।
लोड संयोजन।भूकंपीय भार को कोड के अनुच्छेद 6.2 में निर्दिष्ट भार संयोजनों और कारकों का उपयोग करके मृत भार, जीवित भार और पवन भार के साथ जोड़ा जाना चाहिए।डिजाइन के लिए सबसे महत्वपूर्ण क्षैतिज दिशा लागू की जानी चाहिए।.
फाउंडेशन डिजाइन।नींव का डिजाइन मिट्टी की भार सहन करने की क्षमता पर आधारित होना चाहिए, जो आवश्यक परीक्षणों और अध्ययनों के माध्यम से निर्धारित की जाती हैप्रत्यक्ष दफन ध्रुवों के लिए, इसका अर्थ है कि एम्बेडेड अनुभाग को अत्यधिक रोटेशन या निपटान के बिना आसपास की मिट्टी में भूकंपीय बलों को स्थानांतरित करना चाहिए।
कोस्टा रिका के बाजार को लक्षित करने वाले आपूर्तिकर्ताओं के लिए, दोहरे भार के डिजाइन ढांचे का अनुवाद विशिष्ट तकनीकी आवश्यकताओं में होता हैः
सामग्री का चयन।स्टील को भूकंप के दौरान ऊर्जा के अपव्यय के लिए लचीलापन बनाए रखते हुए संयुक्त हवा और भूकंपीय भार का सामना करने के लिए पर्याप्त प्रतिफल शक्ति प्रदान करनी चाहिए।Q345 (ASTM A572 ग्रेड 50 के बराबर) आमतौर पर उच्च भार अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट है, जबकि Q235B (ASTM A36) मानक विन्यासों के लिए पर्याप्त हो सकता है, बशर्ते कि यह गणना की गई तनाव आवश्यकताओं को पूरा करे।
अनुभाग ज्यामिति.अष्टकोणीय क्रॉस सेक्शन, जैसा कि आईसीई टेंडरों में निर्दिष्ट है, हवा के दबाव और भूकंपीय पार्श्व बल दोनों से झुकने के क्षणों का विरोध करने के लिए इष्टतम अनुभाग मॉड्यूल प्रदान करते हैं।
दीवार की मोटाईदीवार की मोटाई संरचनात्मक विश्लेषण के माध्यम से निर्धारित की जानी चाहिए जो किसबसे प्रतिकूल भार संयोजनसामान्यतः हवा + भूकंपीय या हवा + मृत भार, जो भी लागू होता है। डोमिनिकन परियोजनाओं में आम 10 मिमी से 16 मिमी की सीमा एक उपयोगी संदर्भ प्रदान करती है,लेकिन अंतिम मोटाई को कोस्टा रिका कोड की आवश्यकताओं के अनुसार सत्यापित किया जाना चाहिए.
फाउंडेशन डिजाइन।प्रत्यक्ष-भू-अवशेषों की नींव को हवा और भूकंपीय भार के संयोजन से पलटने के क्षणों का सामना करने के लिए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।भूकंपीय संहिता की नींव आवश्यकताओं के अनुसार स्थल-विशिष्ट परीक्षण के माध्यम से मिट्टी की स्थिति की पुष्टि की जानी चाहिए।.
दस्तावेज।आईसीई अनुमोदन के लिए भवन संहिता और भूकंपीय संहिता दोनों के अनुपालन को प्रदर्शित करने वाले पूर्ण डिजाइन दस्तावेज की आवश्यकता होती है, जिसमें भार गणना, तनाव विश्लेषण और सामग्री प्रमाणन शामिल हैं।
कोस्टा रिका के ट्रांसमिशन स्टील पोल को असाधारण रूप से मांग वाले वातावरण का सामना करना पड़ता हैः तूफान की ताकत वाले हवाएं और भूकंपीय जमीन की गति, जो किभवन संहिता (अध्याय 20)औरभूकंपीय संहिता (CSCR 2010). हवा के भार की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती हैq = 0.005v2भूकंप संबंधी डिजाइन को तीन जोखिम श्रेणियों में विभाजित किया गया है, जिसमें ज़ोन IV (सेंट्रल पैसिफिक) को उच्चतम स्तर के भूकंप प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।इस्पात पोल आपूर्तिकर्ताओं के लिए, दोनों संहिताओं के अनुपालन पर कोई बातचीत नहीं की जा सकती है_ICE अनुमोदन इन नियामक आवश्यकताओं के अनुपालन पर निर्भर करता है।इस दोहरे भार डिजाइन ढांचे को समझना और लागू करना कोस्टा रिका में सफल बाजार में प्रवेश के लिए आवश्यक पहला कदम है.
