भूकंप मार्गदर्शक सूचना क्र. ११
भूकंपीय संरचना मानकांचे महत्त्व :
भूकंपादरम्यान जमिनीच्या हादऱ्यांमुळे संरचनांमध्ये बल आणि विरूपण निर्माण होते. त्यामुळे या दोहोंना सहन करण्याच्या दृष्टीने संरचनांचे संकल्पन करणे आवश्यक आहे. भूकंपीय मानके संरचनांची वर्तणुक सुधारण्यास मदत करतात. ज्यायोगे ते भूकंपाच्या परिणामांना जिवीत आणि मालमत्तेच्या मोठ्या प्रमाणावरील नुकसानाशिवाय तोंड देऊ शकतात. जगभरातील अनेक देशांतील संकल्प अभियंत्यांनी त्या त्या ठिकाणच्या भूकंपीय मानकांमध्ये इमारतींचे नियोजन, संकल्पन, तपशीलवार आरेखने आणि बांधकामामध्ये उपयुक्त ठरणाऱ्या कार्यपद्धतीचा आराखडा तयार केला आहे. त्यानुसार भूकंपरोधक इमारतींमध्ये पुढीलप्रमाणे चार सद्गुण असतात :
१) उत्तम संरचनात्मक विन्यास : इमारतीचे प्रमाण, आकार आणि भारवाहक संरचनात्मक प्रणाली अशा प्रकारे असतात की ते जडत्व बलांचा जमिनीपर्यंतचा प्रवास हा थेट (direct) आणि सुलभ (smooth) असेल याची काळजी घेतात.
२) पार्श्वीय सामर्थ (Lateral Strength) : इमारतीने विरोध केलेले उच्चतम क्षितिज बल इतके असेल की निर्माण झालेल्या क्षतिची परिणिती इमारत कोसळण्यात होणार नाही.
३) पुरेशी दृढता (Adequate Stiffness) : इमारतीची क्षितिज बल रोधक प्रणाली अशी असेल ज्यायोगे भूकंपामुळे निर्माण झालेली विरूपता तिच्यातील घटकांना कमी ते साधारण हादऱ्यांमुळे क्षति करणार नाहीत.
४) उत्तम सुनम्यता (Good Ductility) : इमारतीची तीव्र भूकंपाच्या हादऱ्यांमुळे उत्पन्न होणारी दीर्घ विरूपता सोसण्याची क्षमता अनुकूल संकल्पन आणि तपशीलवार आरेखन कौशल्यामुळे सुधारते.
सर्वसामान्यपणे भूकंपीय मानके या सर्व बाबींचा अंतर्भाव करतात.
भारतीय भूकंप मानके :
एका विशिष्ट प्रदेशाची किंवा देशाची भूकंपमानके एकमेव असतात. त्यात स्थानिक भूकंपविज्ञान, भूकंपीय जोखमीची स्वीकारार्ह पातळी, इमारतीच्या बांधकामात वापरण्यात येणारी सामग्री आणि पद्धती या सर्व बाबींचा विचार केला जातो. तसेच ही मानके म्हणजे एखाद्या देशाने भूकंप अभियांत्रिकी क्षेत्रात केलेल्या प्रगतीच्या पातळीचे देखील ते निदर्शक आहेत.
भारतातील पहिले औपचारिक भूकंपमानक म्हणजे आय्.एस्. १८९३ (IS 1893), सन १९६२ मध्ये प्रकाशित झाले. आज भारतीय मानक संस्थेची (BIS) खालील भूकंपीय मानके अस्तित्वात आहेत.
- आय्. एस्. १८९३ (भाग १), २००२ भारतीय मानक संरचना संकल्पन भूकंपरोधक संकल्पन (पाचवी आवृत्ती).
- आय्. एस्. ४३२६, (१९९३), इमारतींचे भूकंपरोधक संकल्पन आणि बांधकाम पद्धती भारतीय मानक (दुसरी आवृत्ती).
- आय्. एस्. १३८२७, (१९९३), मातीच्या इमारतींची भूकंपरोधकता सुधारक मार्गदर्शक भारतीय मानक.
- आय्. एस्. १३८२८, (१९९३), कमी सामर्थ्याच्या दगडी इमारतींची भूकंपरोधकता सुधारक मार्गदर्शक भारतीय मानक.
- आय्. एस्. १३९२०, (१९९३), भूकंपीय बलांचा सामना करण्यासाठी आर. सी. सी. इमारतींच्या तंतुक्षम तपशीलवार आरेखन पद्धतीचे भारतीय मानक.
- आय्. एस्. १३९३५, (१९९३), इमारतींची दुरुस्ती आणि भूकंपीय मजबूतीकरणासाठी मार्गदर्शक तत्त्वे भारतीय मानक.
या मानकांतील नियम सर्व परिमाणांच्या भूकंपादरम्यान संरचनांना अस्वीकारार्ह क्षति होणारच नाही अशी खात्री देत नाहीत. परंतु शक्य तोवर ते ही काळजी घेतात, की संरचना साधारण तीव्रतेच्या भूकंपादरम्यान संरचनात्मक क्षति शिवाय आणि तीव्र परिमाणांच्या भूकंपाच्या हादऱ्यांदरम्यान संपूर्ण कोसळणीशिवाय सहन करू शकतात.
आय्. एस्. १८९३ : आय्. एस्. १८९३ हे एक महत्त्वाचे भूकंपीय मानक असून त्यामध्ये भूकंपीय क्षेत्र दर्शक नकाशे (आकृती १) आणि भूकंपीय संकल्पन बल हे निर्देशित करण्यात आले आहेत. हे बल संरचनेच्या वस्तुमान आणि भूकंपीय गुणांक यांवर अवलंबून असते. भूकंपीय गुणांक इतर अनेक गुणधर्म जसे संरचना कोणत्या भूकंपीय क्षेत्रात मोडते, त्या इमारतीचे महत्त्व, तिची दृढता, ती ज्या मृदेवर उभारली जाणार ती मृदा आणि तिची सुनम्यता इ. अनेक बाबींवर अवलंबून असते. उदा., भूजमधील एखाद्या इमारतीवर तिच्या साधर्म्य असलेल्या मुंबईतील इमारतीपेक्षा २.२५ पट अधिक भूकंपीय संकल्पन बल असेल त्याचप्रमाणे एक मजली इमारतीसाठी १५ मजली इमारतीच्या तुलनेत २.५ पट अधिक भूकंपीय गुणांक असेल.
आय. एस. १८९३ (भाग १) २००२ च्या सुधारीत आवृत्तीमध्ये साधारण स्वरूपाच्या इमारतींना लागू होणाऱ्या तरतूदींचा समावेश करण्यात आला आहे. या मानकाच्या इतर चार भागांमध्ये पुढील संरचना अंतर्भूत केल्या गेल्या आहेत. द्रव संधारक आधार (Liquid Retaining Walls) टाक्या; दोन्ही प्रकारच्या म्हणजेच उन्नत आणि जमिनीवरील (भाग २) पूल आणि संधारक भिंती (Bridge and Retaining Walls) (भाग ३). धुरोडपुंज सदृश्य संरचना (Industrial Structures Including Stalk like Structures) (भाग ४) आणि धरणे व भराव (Dams & Embankment) (भाग ५). याविरूद्ध आय. एस. १८९३ च्या १९८४ सालच्या आवृत्तीमध्ये वरील सर्व संरचनांचा एकाच भागात समावेश करण्यात आला होता.
पूलांसाठी तरतूदी
भारतातील पूलांचे भूकंपीय संकल्पन तीन मानकांमध्ये समाविष्ट करण्यात आले आहेत, ती पुढीलप्रमाणे : आय. एस. १८९३ (१९८४), भारतीय रस्ते आय. आर. सी. ६ (२०००) आणि रेल्वे मंत्रालयाद्वारा प्रकाशित पूल नियम (१९६४). भारतातील सर्व हायवेवरील पूलांच्या संकल्पनांमध्ये पूल नियमांचे पालन करणे आवश्यक आहे. या तिन्ही मानकांची सर्वसाधारण कल्पना जरी समान असली तरी त्यांच्या मध्ये काही फरक आहेत. २००१ च्या भूज येथील भूकंपानंतर २००२ मध्ये आय. आर. सी. ने काही अंतरिम तरतूदी प्रसिद्ध केल्या आहेत. त्यामुळे आय. आर. सी. ६ (२०००) च्या भूकंपविषयक तरतूदींमध्ये अनेक महत्त्वपूर्ण सुधारणा झाल्या आहेत.
आय. एस्. ४३२६, १९९३ : ह्या मानकांमध्ये इमारतीच्या बांधकामातील साहित्याची निवड आणि संकल्पन व बांधकामासंदर्भात काही विशेष बाबींचा तसेच भूकंपरोधक इमारतींच्या सर्वसाधारण तत्त्वांचा समावेश होतो. यामध्ये विशेषत: लाकडी बांधकाम, दगड/विटा बांधकाम आणि पूर्व बनावटीचे सलोह काँक्रिटचे (Precast) छत/लादीचे घटक असलेल्या इमारतींना समाविष्ट करण्यात आले आहे.
आय. एस्. १३८२७, १९९३ आणि आय. एस्. १३८२८, १९९३ : आय्. एस्. १३८२७ 
मधील मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये मातीच्या घरांची भूकंपरोधकता सुधारण्यासाठी अनुभवाधिष्ठित संकल्पन आणि बांधकाम स्वरूप आणि आय्. एस. १३८२८ मध्ये कमी ताकदीच्या बांधकामाची भूकंपरोधकता सुधारण्यासाठी संकल्पन आणि विशेष बांधकाम स्वरूपाची सर्वसाधारण तत्त्वे यांचा विचार करण्यात आला आहे. अशा प्रकारच्या बांधकामामध्ये भाजक्या मातीच्या विटा किंवा चिखल मातीचा कमकुवत मसाला वापरून केलेले दगडी बांधकाम इ.चा समावेश होतो. ही मानके विशेषत: भूकंपीय क्षेत्रे III, IV आणि V साठी लागू होतात. त्यांच्यावर आधारित बांधकाम हे अ-अभियांत्रिकी असे संबोधले जाते आणि VIII (MMI Scale) किंवा त्यापेक्षा अधिक भूकंपाच्या हादऱ्यांच्या तीव्रतेमध्ये संपूर्णपणे कोसळण्याची शक्यता असते. वरील मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये नमुद केलेल्या बाबींमुळे केवळ त्यांची भूकंपरोधकता वाढून संपूर्णपणे कोसळण्याची शक्यता काही अंशी कमी होते.
आय.एस्. १३९२०, १९९३ : भारतामध्ये सलोह काँक्रिटच्या संरचना भारतीय मानक आय. एस्. ४५६ (२०००) नुसार संकल्पित आणि तपशीलवारपणे आरेखित केल्या जातात. परंतु अधिक जास्त परिमाणाच्या भूकंपाची शक्यता असणाऱ्या क्षेत्रातील संरचनांना सुनम्य संकल्पन आणि तपशीलवार आरेखनाची गरज असते. आय. एस्. १३९२० (१९९३) मध्ये एकसंध सलोह काँक्रिट चौकट आणि कर्तन भिंत (Shear Wall) संरचनांच्या सुनम्य व तपशीलवार आरेखनाच्या तरतूदी देण्यात आल्या आहेत. २००१ मधील भूज येथील भूकंपानंतर हे मानक भूकंपीय क्षेत्र III, IV आणि V मधील सर्व संरचनांसाठी बंधनकारक करण्यात आले आहे. परंतु याप्रकारच्या तरतुदी अद्यापदेखील पोलादी संरचनांच्या संकल्पन आणि तपशीलवार आरेखनासाठी उपलब्ध नाही.
आय.एस्. १३९३५, १९९३ : या मार्गदर्शक तत्त्वांमध्ये भूकंपीय सबलीकरण, साहित्याची निवड, लाकडी आणि दगडी बांधकामासाठी दुरुस्ती किंवा भूकंपीय सबलीकरणाचे तंत्र इत्यादींचा समावेश आहे. या मानकामध्ये अत्यंत थोडक्यात असा इमारतीच्या बांधकामातील एकेका सलोह काँक्रिट घटकांचा समावेश आहे, मात्र संपूर्ण सलोह काँक्रिट चौकट आणि कर्तन भिंत इमारतीचा अंतर्भाव नाही. यामध्ये इमारतीच्या असंरचनात्मक आणि वास्तुशास्त्रीय घटकांबाबत देखील काही मार्गदर्शक सूचना देण्यात आल्या आहेत.
भूकंपाचा इतिहास असणाऱ्या देशांनी उत्तम प्रकारे भूकंपीय मानके विकसित केली आहेत. म्हणूनच जपान, न्यूझीलंड आणि अमेरिका या देशांनी भूकंपीय मानकांमध्ये इमारतीच्या संकल्पनासाठी अत्यंत सखोल आणि तपशीलवार तरतूदी केल्या आहेत. सध्या भारतामध्ये अनेक संरचनांचा अंतर्भाव असलेल्या ज्यात चिखल किंवा कमी ताकदीच्या बांधकामापासून ते आधुनिक इमारतीपर्यंत विविध भूकंपीय मानकांचा समावेश आहे. परंतु भूकंपापासून सुरक्षेसाठी खात्रीची किल्ली म्हणजे प्रत्यक्ष बांधकामामध्ये या मानकांमधील संकल्पन तरतुदी अंमलात आणण्यासाठी जोमदार यंत्रणा अस्तित्वात आणणे आणि त्यांची ठामपणे अंमलबजावणी करणे.
संदर्भ :
- IITK-BMTBC भूकंपमार्गदर्शक सूचना क्र. ११
समीक्षक – डॉ. सुहासिनी माढेकर
