टॉवरों के डिज़ाइन के दौरान स्व-कंपन चक्र की गणना क्यों की जाती है?

स्व-कंपन संबंधी गुण (स्व-कंपन चक्र, कंपन पैटर्न एवं अवशोषण) , टावर-आकारीय कंटेनरों की गतिशील गणनाओं हेतु आवश्यक शर्तें हैं। जब टॉवर-आकार के कंटेनरों पर भूकंपीय या हवाई भारों की गणना की जाती है, तो सबसे पहले उनकी स्व-कंपन अवधि एवं कंपन पैटर्न ज्ञात करना आवश्यक होता है।

स्व-कंपन चक्र का, गणनात्मक भार पर पड़ने वाले प्रभाव। 1. हवा के भार की गणना पर प्रभाव: स्व-कंपन चक्र बढ़ जाता है, तथा कंपन का गुणांक भी बढ़ जाता है। इस कारण गणना किए गए क्षेत्र पर लंबवत हवा का दबाव बढ़ जाता है। अतः गणना करते समय दीवारों की मोटाई बढ़ाने से लंबवत हवा का दबाव कम हो सकता है। 2. भूकंपीय भारों की गणना पर प्रभाव: इसका प्रभाव काफी जटिल है। सामान्य तौर पर, स्व-कंपन चक्र में होने वाले परिवर्तनों के कारण भूकंपीय प्रभाव गुणांक में परिवर्तन होता है; और यह सीधे ही क्षैतिज भूकंपीय बलों के मान को प्रभावित करता है। भूकंपीय प्रभाव गुणांक एवं स्व-कंपन चक्र के बीच का संबंध तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् ऊपर जाने का चरण, स्थिर अवस्था का चरण, एवं नीचे जाने का चरण। आत्म-कंपन चक्र में वृद्धि होने से, तीन अलग-अलग चरणों में भूकंप के प्रभाव कारकों पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। (1) ऊपर जाने के चरण में, भूकंप का प्रभाव-गुणांक, स्व-कंपन आवधि बढ़ने के साथ बढ़ जाता है।
(2) नीचे जाने के चरण में, ठीक इसके विपरीत होता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि दीवार की मोटाई में वृद्धि से कभी क्षैतिज भूकंपीय बल कम हो सकता है, तो कभी यह बढ़ भी सकता है। इसलिए, टॉवर-आकार के कंटेनरों की मजबूती एवं स्थिरता की गणना करते समय, यदि मजबूती या स्थिरता संबंधी आवश्यकताओं को पूरा करने हेतु दीवारों की मोटाई में वृद्धि करना आवश्यक हो, तो ऐसा करना ही एकमात्र उपाय नहीं है; विभिन्न भारों की स्थितियों के लिए अलग-अलग विचार करना आवश्यक है। साथ ही, विभाजित टॉवरों में, विभिन्न टॉवर-खंडों की दीवारों की मोटाई बढ़ाने से प्राप्त परिणाम एक जैसे नहीं होते। इसलिए, गणना करते समय प्रत्येक समस्या का विस्तार से विश्लेषण करना आवश्यक है; तभी ही डिज़ाइन उचित हो सकता है। “द ट्रेनिंग प्रोग्राम फॉर डिज़ाइन इंजीनियर्स ऑफ प्रेशर कंटेनर्स” से लिया गया है; लेखक: ली शीयू, पृष्ठ संख्या: P422