বর্গাকার টিউবিং প্রকৌশলীদের জন্য অন্যান্য অনেক উপকরণের তুলনায় ওজনের সাপেক্ষে ভালো শক্তি প্রদান করে, যা আজকের দিনের ভবন নির্মাণের জন্য প্রায় আদর্শ উপযুক্ত করে তোলে। 2023 সালে স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ারিং ইনস্টিটিউটের সদ্য প্রকাশিত তথ্য অনুযায়ী, এই টিউবগুলির ভিতরের খালি জায়গার কারণে তারা সাধারণ কঠিন ইস্পাতের রডের তুলনায় ওজনের সাপেক্ষে প্রায় 24 শতাংশ বেশি চাপ সহ্য করতে পারে। এটি প্রকৃতপক্ষে প্রতিটি দিকে ভার সমানভাবে ছড়িয়ে দেয়, মোচড় দেওয়ার বলের বিরুদ্ধে দাঁড়ায় এবং পুরানো আমলের I-বীমের তুলনায় প্রতি পাউন্ড উপকরণের জন্য প্রায় 40% বেশি ওজন বহন করতে পারে। এই অতিরিক্ত দক্ষতার ফলে ভিত্তি এত ভারী বা জটিল হওয়ার প্রয়োজন হয় না, তবুও গোটা কাঠামোটি একই শক্তিশালী থাকে। অপ্রয়োজনীয় ওজন কমানো নির্মাণ পর্যায়ে খরচ ও সময় বাঁচায়, তাই এটি উঁচু ভবন নির্মাণ প্রকল্পে খুবই গুরুত্বপূর্ণ।
250,000 বর্গফুটের একটি ডিস্ট্রিবিউশন সেন্টারের 2022 সালের একটি বিশ্লেষণ প্রধান সুবিধাগুলি তুলে ধরেছে:
ইঞ্জিনিয়ারদের মতে, এই সুবিধাগুলি আয়তক্ষেত্রাকার টিউবের স্বতঃসিদ্ধ দৃঢ়তার কারণে হয়েছে, যা ছাদের 83% জায়গায় অতিরিক্ত ব্রেসিংয়ের প্রয়োজন ঘটায়নি, ফলে ডিজাইন ও নির্মাণ উভয় ক্ষেত্রেই সরলীকরণ ঘটেছে।
উন্নত কর্মক্ষমতার মাধ্যমে আয়তক্ষেত্রাকার টিউব উদ্ভাবনী গঠনমূলক ডিজাইনকে সমর্থন করে:
| ডিজাইন প্যারামিটার | আনুষ্ঠানিক ফ্রেমিংয়ের তুলনায় উন্নতি |
|---|---|
| সিসমিক পারফরম্যান্স | 22% বেশি শক্তি অপসারণ |
| কলাম-মুক্ত স্প্যান | মধ্যবর্তী সাপোর্ট ছাড়াই 18মি পর্যন্ত |
| মডুলার সম্প্রসারণ | রিট্রোফিটিংয়ের ক্ষমতা 35% দ্রুততর |
এদের সিমেট্রিক্যাল ক্রস-সেকশন চাপ মডেলিংকে সহজ করে এবং নিরাপত্তা মার্জিন ক্ষতি ছাড়াই স্থপতিদের জটিল জ্যামিতি বাস্তবায়নের অনুমতি দেয়।
ঐতিহ্যবাহী উপকরণের তুলনায়, চতুর্ভুজ টিউবগুলি পরিমাপযোগ্য উন্নতি প্রদান করে:
2023 সালের নির্মাণ উপকরণ বেঞ্চমার্ক গবেষণা অনুযায়ী, এই সুবিধাগুলির কারণে বাণিজ্যিক প্রকল্পগুলির 78% প্রাথমিক কাঠামোগত উপাদান হিসাবে চতুর্ভুজ টিউব নির্দিষ্ট করেছে।
স্কয়ার টিউবগুলি তাদের আকৃতির কারণে চারপাশে শক্তি বন্টন করার ক্ষমতার জন্য অনেক শিল্প ক্ষেত্রে প্রায় আদর্শ হয়ে উঠেছে। এই খালি অংশগুলি যেকোনো দিক থেকে চাপ, টান এবং মোচড় সহ্য করতে পারে, যা মেশিনের ভিত্তি, কনভেয়ার বেল্ট এবং আমরা সর্বত্র দেখি এমন ভারী ধরনের স্টোরেজ র্যাকের মতো জিনিসগুলির জন্য এগুলিকে পছন্দের উপাদান করে তোলে। কখনও কখনও সংখ্যাগুলি শব্দের চেয়ে ভালো গল্প বলে: বেশিরভাগ স্কয়ার টিউবিংয়ের ফলন শক্তি 46,000 থেকে 50,000 psi-এর মধ্যে হয়, যার অর্থ এটি একই ওজনের C-চ্যানেল বা I-বীমের তুলনায় প্রায় 40% ভালোভাবে ঘনীভূত ওজন সহ্য করে। কারখানার ম্যানেজাররা এই জিনিসটি ভালোবাসেন খুব ভালো কারণে। যেখানে স্থিতিশীলতা সবথেকে বেশি গুরুত্বপূর্ণ, সেখানে ক্রেন ট্র্যাক তৈরি করা বা স্বয়ংক্রিয় উৎপাদন লাইন স্থাপন করা হোক না কেন, এই টিউবগুলির চাপের বিন্দু পরিচালনা এবং কম্পন শোষণের ক্ষমতা আজকের বাজারে অন্যান্য বিকল্পগুলির তুলনায় যুক্তিযুক্ত মনে হয়।
| বৈশিষ্ট্য | বর্গাকার টিউবের সুবিধা | গোলাকার টিউবের সীমাবদ্ধতা |
|---|---|---|
| ভার বিতরণ | সমতল পৃষ্ঠগুলি ওয়েল্ডেড জয়েন্টগুলিতে সমানভাবে বল স্থানান্তর করতে সক্ষম করে | পয়েন্ট লোডিং যোগাযোগ পৃষ্ঠগুলিতে চাপ ঘনত্ব তৈরি করে |
| ফ্যাব্রিকেশন | গাঠনিক ফ্রেমগুলিতে 90° কোণ সংযোজন এবং ওয়েল্ডিংকে সহজ করে | বক্র পৃষ্ঠগুলি সঠিক অ্যাসেম্বলির জন্য বিশেষ ফিক্সচারের প্রয়োজন হয় |
| সংযোগের অখণ্ডতা | চার-তল যোগাযোগ পৃষ্ঠগুলি বোল্ট/ওয়েল্ডের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে | একক-তল যোগাযোগ সংযোগের দৃঢ়তা সীমিত করে |
| স্থান সাশ্রয়িতা | স্ট্যাক করা যোগ্য জ্যামিতি সংরক্ষণ এবং পরিবহনের ঘনত্ব সর্বাধিক করে | বৃত্তাকার আকৃতি অব্যবহৃত আন্তঃস্থান তৈরি করে |
পার্শ্বীয় চাপের অধীনে বর্গাকার টিউবগুলি ঘূর্ণন বিচ্যুতি 15–25% পর্যন্ত হ্রাস করে, যা ⏣³মিমি সারিবদ্ধকরণের সহনশীলতা প্রয়োজনীয় উপকরণ পরিচালনা ব্যবস্থায় একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা। তাদের সমতল পৃষ্ঠগুলি রোগ নির্ণয়ের সরঞ্জামগুলির সরাসরি মাউন্টিংয়ের অনুমতি দেয়, যা পরিদর্শন এবং রক্ষণাবেক্ষণকে সহজ করে তোলে।
স্টিলের বর্গাকার টিউবগুলি আধুনিক ছাদের জন্য এখন প্রায় প্রাথমিক পছন্দ হয়ে উঠেছে, কারণ এগুলি ওজনের তুলনায় চমৎকার শক্তি প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি সাধারণ 4x4 স্টিলের বর্গাকার টিউব ASTM-2023 মান অনুযায়ী প্রায় 2,700 পাউন্ড ওজন সহ্য করতে পারে, তবুও কঠিন স্টিলের বীমগুলির তুলনায় প্রায় 30 শতাংশ হালকা, যা বড় স্প্যানের ট্রাস কাজের জন্য এগুলিকে আদর্শ করে তোলে। এই টিউবগুলির আকৃতির কারণে এদের জ্যামিতিক গঠন সুষম থাকে, ফলে লোডগুলি পার্লিনগুলির উপর সমানভাবে ছড়িয়ে পড়ে। এটি কাঠের কাঠামো বা ঐতিহ্যবাহী C চ্যানেলগুলিতে যে সমস্যাগুলি ঘটে তা এড়াতে সাহায্য করে। অনেক ঠিকাদার আমাদের কাছে জানান যে বর্গাকার টিউব ব্যবহার করলে তাদের ফ্রেমিং কাজ প্রায় 25% কম সময় নেয়। কম সংখ্যক ওয়েল্ডিংয়ের প্রয়োজন হয় এবং এই উপাদানগুলি সোজাভাবে সারিবদ্ধ হওয়ায় সমগ্র ইনস্টলেশন প্রক্রিয়াটি আরও মসৃণভাবে চলে।
২০২২ সালে কনস্ট্রাকশন ম্যাটেরিয়ালস জার্নাল-এ প্রকাশিত একটি গবেষণা অনুযায়ী, গুদামঘরগুলির জন্য প্রিফ্যাব্রিকেটেড বর্গাকার টিউব ফ্রেম ব্যবহার করলে নির্মাণ খরচ ১৮ থেকে ২২ শতাংশ পর্যন্ত কমে যেতে পারে। এই সাশ্রয় মূলত আদর্শ সংযোগ বিন্দুগুলির কারণে হয় এবং এর অধিকাংশ সংযোজনের জন্য কোনও যন্ত্রপাতির প্রয়োজন হয় না। স্থায়িত্বের ক্ষেত্রে, গ্যালভানাইজড সংস্করণগুলি ১৫ বছর ধরে বাইরে রাখা সত্ত্বেও ভালোভাবেই টিকে থাকে এবং মরিচার বিরুদ্ধে তাদের মূল সুরক্ষার প্রায় ৯৫% বজায় রাখে। এর মানে হল সময়ের সাথে সাথে মেরামতির জন্য অনেক কম অর্থ ব্যয় করা হয়। আরেকটি বড় সুবিধা হল টিউবগুলির ভিতরে এই খালি কোরগুলি যা তার এবং পাইপ বসানোকে অনেক সহজ করে তোলে। যারা নিজেরাই তাদের স্টোরেজ শেড তৈরি করেন তাদের অধিকাংশই মনে করেন যে তারা এই কাজগুলির জন্য পেশাদারদের নিয়োগ ছাড়াই আবহাওয়ার বিরুদ্ধে সবকিছু ঠিকভাবে সীল করতে পারেন। এবং মরিচা প্রতিরোধকারী বিশেষ কোটিংয়ের পাশাপাশি তাপমাত্রা পরিবর্তনের সময় বাঁকানোর বিরুদ্ধে ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতার কারণে, স্থানীয় জলবায়ু অবস্থার উপর নির্ভর করে এই গঠনগুলির সাধারণত প্রতি ৮ থেকে ১০ বছর পরপর মাঝে মাঝে মনোযোগ দেওয়ার প্রয়োজন হয়।
বাইরে ব্যবহার করলে বর্গাকার টিউবগুলি সত্যিই উপাদানগুলির বিরুদ্ধে টিকে থাকে কারণ এগুলি গ্যালভানাইজড স্টিল এবং বিভিন্ন অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়ের মতো ক্ষয় প্রতিরোধী উপাদান দিয়ে তৈরি। এগুলি উপকূলের কাছাকাছি লবণাক্ত বাতাস, উচ্চ আর্দ্রতার মাত্রা এবং চরম তাপমাত্রা সহ সকল ধরণের কঠোর পরিস্থিতি মোকাবেলা করে যা এগুলিকে মহাসড়কের ট্র্যাফিক নিয়ন্ত্রণ পোস্টের মতো জিনিসগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে যেখানে শীতের মাসগুলিতে সাধারণত রাস্তার লবণ প্রয়োগ করা হয়। গত বছর স্থায়িত্ব উপকরণ ইনস্টিটিউট দ্বারা প্রকাশিত গবেষণা অনুসারে, সঠিকভাবে প্রক্রিয়াজাত করা বর্গাকার টিউবগুলি প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হওয়ার আগে ত্রিশ বছরেরও বেশি সময় ধরে চলতে পারে, যার অর্থ ব্যবসাগুলি নিয়মিত কার্বন ইস্পাত বিকল্পগুলির তুলনায় রক্ষণাবেক্ষণ খরচে প্রায় দুই তৃতীয়াংশ সাশ্রয় করে। এছাড়াও, তাদের বাক্সের মতো নকশা ভিতরে জল জমা হওয়া রোধ করতে সহায়তা করে, তাই যেসব গুরুত্বপূর্ণ ওয়েল্ড পয়েন্টগুলিতে প্রায়শই ব্যর্থতা দেখা দেয় সেখানে মরিচা পড়ার সম্ভাবনা কম থাকে।
বর্গাকার টিউবগুলির এমন একটি সুষম আকৃতি রয়েছে যা পরিধি জুড়ে ওজন ছড়িয়ে দেয়, যা সাইন পোস্ট, রাস্তার বাতি এবং সেতুর রেলিংয়ের মতো জিনিসগুলির জন্য এদের চমৎকার পছন্দ করে তোলে। খোলা প্রোফাইলের সাথে তুলনা করলে, এই বর্গাকার আকৃতিগুলি মোচড় দেওয়ার বলের বিরুদ্ধে আরও ভালভাবে দাঁড়ায় এবং হঠাৎ বাতাস বা দুর্ঘটনাজনিত ধাক্কা এর মতো অস্বাভাবিক কোণ থেকে আঘাত পেলে ভেঙে পড়ে না। ভূমিকম্পের অনুকরণের সময় করা পরীক্ষায় দেখা গেছে যে একই ওজনের সাধারণ I-বীমের তুলনায় বর্গাকার টিউব প্রায় 20 শতাংশ বেশি পাশের দিকের বল সহ্য করতে পারে। তাছাড়া, যেহেতু এগুলি আদর্শ আকারে আসে, তাই নির্মাণস্থলে এগুলি একত্রিত করা অনেক দ্রুত হয় – গত বছর Urban Infrastructure Journal-এ প্রকাশিত সদ্য গবেষণা অনুযায়ী প্রায় 35% দ্রুত।
স্থপতিরা স্কয়ার টিউব গ্রিড নিয়ে কাজ করতে পছন্দ করেন কারণ এটি ডিজাইনারদের শক্তির প্রয়োজনীয়তা সৃজনশীল চেহারার সাথে একত্রিত করতে দেয়। জটিল আকৃতি তৈরির সময় অংশগুলি সংযুক্ত করা অনেক সহজ করে দেয় এমন সমকোণগুলি, পাশাপাশি গত বছরের কিছু প্রতিবেদন অনুযায়ী নিয়মিত ইস্পাত দণ্ডের ওজনের প্রায় 35 থেকে 40 শতাংশ পর্যন্ত ভেতরের খালি কেন্দ্রগুলি সাশ্রয় করে। ডাউনটাউনের সেই বড় নতুন জাদুঘরটিকে উদাহরণ হিসাবে নিন। মাঝে কোনও অতিরিক্ত সাপোর্ট কলাম ছাড়াই তারা এই স্কয়ার টিউবগুলি ব্যবহার করে 28 মিটার লম্বা ওভারহ্যাঙগুলি তৈরি করেছে। সত্যিই খুব চমৎকার জিনিস। ডিজাইন দল বিভিন্ন স্পেসিং প্যাটার্ন নিয়ে খেলতে পেরেছিল যা শুধু ভবনটিকে দৃষ্টিনন্দন করে তোলেনি বরং দিনের বেলা প্রচুর পরিমাণে প্রাকৃতিক আলোও ভিতরে আনে।
বর্গাকার ধাতব টিউবের সমতল পাশগুলি কাচ এবং কম্পোজিট প্যানেল আটকানোর জন্য দুর্দান্ত ভিত্তি তৈরি করে, যে কারণে অনেক আধুনিক ভবনে পর্দা-প্রাচীর (কার্টেন ওয়াল) দেখা যায় যা প্রায় 150 মাইল প্রতি ঘন্টা বেগে বইছে এমন বাতাস সহ্য করতে পারে। যখন এই টিউবগুলি রঙের পরিবর্তে অ্যানোডাইজড আবরণ নিয়ে আসে, তখন এগুলি তাদের রঙ অনেক ভালোভাবে ধরে রাখে, এবং যেসব জায়গায় ইউভি রে সাধারণত সমস্যা তৈরি করে, সেখানেও সূর্যের ক্ষতির বিরুদ্ধে দুই দশকের বেশি সময় ধরে টিকে থাকে। স্থপতিরা লক্ষ্য করেছেন যে এই সমন্বয়টি বিশেষ করে উপকূলরেখার কাছাকাছি জায়গায়, যেখানে শক্তি এবং চেহারা উভয়ই গুরুত্বপূর্ণ, খুব ভালো কাজ করে। মহামারীর যুগের শুরু থেকে, সমুদ্রের কাছাকাছি উঁচু ভবনগুলিতে এই ধরনের সিস্টেমগুলির ব্যবহার প্রায় 72 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়েছে, কারণ নির্মাণ বিশেষজ্ঞরা দীর্ঘস্থায়ীত্বের প্রয়োজনীয়তা এবং দৃষ্টিনন্দন ডিজাইনকে একত্রিত করার উপায় খুঁজে চলেছেন।
নির্মাণে বর্গাকার টিউবগুলির প্রধান অ্যাপ্লিকেশনগুলি কী কী?
স্কয়ার টিউবগুলি তাদের শক্তি, টেকসইতা এবং সৌন্দর্যময় বহুমুখিতার কারণে গাঠনিক ফ্রেমিং, শিল্প সমর্থন কাঠামো, ছাদ এবং ঝোপড়া নির্মাণ এবং সাইনবোর্ড এবং ট্রাফিক পোস্টের মতো অবস্থাপনা প্রকল্পগুলিতে প্রধানত ব্যবহৃত হয়।
স্কয়ার টিউবগুলি ঐতিহ্যবাহী ইস্পাত এবং কাঠের সাথে কীভাবে তুলনা করে?
ঐতিহ্যবাহী ইস্পাত এবং কাঠের তুলনায় স্কয়ার টিউবগুলি সাধারণত ওজনের তুলনায় ভালো শক্তি, কম কার্বন পদচিহ্ন, দ্রুত ইনস্টলেশন এবং কম রক্ষণাবেক্ষণ খরচ প্রদান করে।
উঁচু ভবন নির্মাণের জন্য স্কয়ার টিউবগুলিকে কী আদর্শ করে তোলে?
উঁচু ভবন নির্মাণের সময় সময় এবং খরচ বাঁচানোর জন্য স্কয়ার টিউবগুলির হালকা ওজন এবং কার্যকর লোড বিতরণ কম ভারী এবং জটিল ভিত্তির অনুমতি দেয়।
শিল্প প্রয়োগে গোলাকার টিউবগুলির চেয়ে স্কয়ার টিউবগুলি কেন পছন্দ করা হয়?
স্কয়ার টিউবগুলি গোলাকার টিউবগুলির তুলনায় কয়েকটি সুবিধা অফার করে, যেমন ভালো লোড বিতরণ, সহজ তৈরি এবং সংযোজন, সংযোগের উন্নত অখণ্ডতা এবং স্থানের দক্ষতা।