عمارتوں میں فلوئیڈ وِکس ڈیمپرز کیسے کام کرتے ہیں؟

فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کو پہلی بار 1960ء کی دہائی میں ناسا کے انجینئرز نے تیار کیا تھا، لیکن اس کے بعد سے دنیا بھر میں سول انجینئرنگ کے متعدد منصوبوں میں ان کا استعمال دیکھا گیا۔ فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز تیز ہواؤں، پلوں پر پیدل چلنے اور گاڑیوں کے دباؤ اور زلزلوں سے تعمیراتی ڈھانچے کی حفاظت میں مدد کر سکتے ہیں۔ فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز عمارتوں اور بنیادی ڈھانچے جیسے پلوں میں اضافی توانائی کو ضائع کرنے والے عمومی آلات ہیں۔

ان کو ڈیزائن اور ان کے لیے جگہ اور سائز کا انتخاب کرنے کے بہترین طریقوں پر گزشتہ چند دہائیوں کے دوران کافی کام کیا گیا، اور عمارتوں پر فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کے اثرات کی تفصیل بھی موجود ہے۔ بڑی، تجارتی عمارتیں عام طور پر کم بلندی والی نچلی منزلوں (پوڈیم) کے ارد گرد مختلف لمبے ٹاورز سے بنی ہوتی ہیں۔ 

بعض اوقات، اس طرح کی تعمیرات ایک ہی ڈھانچے میں کی جاتی ہے، لیکن اکثر یہ ایک دوسرے سے آزادانہ طور پر علیحدہ بنائی جاتی ہیں اوربعدازاں انھیں تعمیراتی جوائنٹس سے جوڑا جاتا ہے۔ عمارتوں کی منزلوں کے بےترتیب منصوبے اور سائز کو جدا کرنے کے لیے بھی ان تعمیراتی جوائنٹس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔

بڑی عمارتوں میں الگ الگ تعمیراتی ڈھانچوں کے درمیان توانائی کو ضائع کرنا ضروری ہے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کارآمد ثابت ہوسکتے ہیں۔ فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز اس توانائی کو جذب کرتے ہیں جو ڈھانچے میں داخل ہوتی ہے، مثال کے طور پر زلزلے یا ہوا کے ذریعے، لیکن وہ توانائی نہیں جو ڈھانچہ اپنے اوپر ڈالتا ہے یعنی تعمیراتی مواد کا وزن۔ 

فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز اپنے اندر موجود فلوئیڈ کی وجہ سے توانائی ختم کرتے ہیں۔ ڈیمپر، اسٹین لیس اسٹیل سے بنے ایک پسٹن پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں اسٹیل کا سلنڈر دو چیمبروں میں تقسیم ہوتا ہے اور درمیان میں پسٹن کا منہ ہوتا ہے۔ ایک ہائیڈرولک فلوئیڈ جسے کمپریس کیا جا سکتا ہے، جیسا کہ سلیکون آئل، اس کے اندر موجود ہوتا ہے اور ساتھ ہی ایک ایکیومولیٹر جو فلوئیڈ کو زیادہ آسانی سے ڈیمپر میں گردش کرواتا ہے۔

فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کا استعمال 

دنیا کی کچھ بلند ترین عمارتوں میں زلزلے کے خطرات کم کرنے کے لیے فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کا استعمال کیا جاتا ہے۔ تائیوان کے شہر تائی پے میں واقع تائی پے 101 نامی عمارت اپنی تعمیر کے وقت دنیا کی سب سے بلند عمارت تھی۔ 508میٹر اونچی اس عمارت کی حرکت کو کنٹرول کرنے کے لیے آٹھ وِسکس ڈیمپرز کا استعمال کیا گیا۔ 

ڈیمپر سسٹم نے عمارت کو 2005ء اور 2008ء کے زلزلوں کو برداشت کرنے میں مدد فراہم کی۔ فلپائن کے شہر منیلا میں دو ٹاورز پر مبنی 213میٹر اونچی رہائشی عمارت سینٹ فرانسس شنگریلا ٹاورز میں 32 فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز نصب ہیں۔ انجینئرنگ کمپنی نے پیٹنٹ شدہ ترتیب کے مطابق عمارت میں وِسکس ڈیمپر سسٹم لگایا۔

وِسکس ڈیمپرز کتنے مؤثر ہیں؟

وِسکس ڈیمپرز کی تاثیر کی جانچ کے لیے متعدد مطالعات ہوئے ہیں۔ تاہم، انہوں نے عام طور پر دو الگ الگ عمارتوں کے درمیان زلزلے کے خطرے کو کم کرنے میں آلات کے اثرات پر توجہ مرکوز کی ہے۔ پیچیدہ حالات میں فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کی صلاحیت کو بہت کم سمجھا جاتا ہے۔ درحقیقت، ایسا بھی ہو سکتا ہے کہ بہت زیادہ ڈیمپرز لگانے یا انہیں غلط جگہ پر نصب کرنے سے متحرک بوجھ میں عمارتوں کی ساختی سالمیت پر منفی اثرات پڑیں۔

وِسکس ڈیمپرز پر نئی تحقیق

بلڈنگزنامی جریدے کے 2022ء کے ایڈیشن میں شائع ہونے والی ایک تحقیق میں، محققین نے علم کے ان خلاء کو دور کرنے کی کوشش کی ہے۔

چین کی سیچوان یونیورسٹی اور ساؤتھ ویسٹ آرکیٹیکچرل ڈیزائن اینڈ ریسرچ انسٹیٹیوٹ کے سول انجینئرز اور آرکیٹیکچرل محققین نے اس بات کی تحقیق کی کہ اگر عمارتیں فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز سے جڑی ہوں تو زلزلوں اور اس کے اثرات پر کتنا اچھا ردعمل ظاہر کرتی ہیں۔ ٹیم نے ڈیمپر کے پیچیدہ استعمال کو دیکھا جس میں انٹر اسٹوری اور ایک ہی منزل کی سطح پر عمارتوں کو جوڑنا شامل ہے۔ 

وہ ملحقہ عمارتوں کی مختلف متحرک خصوصیات میں دلچسپی رکھتے تھے۔ سائنسدانوں نے متواتر اور شاذ و نادر آنے والے چھوٹے بڑے زلزلوں کے ردعمل کو درست طریقے سے جانچنے کے لیے ان ڈیمپر سسٹمز پر عددی ماڈلز کا استعمال کیا۔

انھوں نے پایا کہ ان پیچیدہ حالات میں فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز متحرک بوجھ کے تحت عمارت کی ساختی سالمیت پر منفی اثر ڈال سکتے ہیں۔ یہ زیادہ تر عمارتوں کے درمیان متحرک ردعمل سے منسوب کیا گیا تھا۔ جب عمارتوں کے درمیان ڈیمپرز نصب کیے جاتے تھے تو اس کی وجہ سے بعض اوقات ملحقہ عمارت متحرک توانائی کو لے کر حرکت کرتی تھی، بجائے اس کے کہ اس توانائی کو جوڑنے والے ڈیمپر میں ضائع کیا جائے۔

توانائی بوجھ کیلئے سفارشات

محققین نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ، عام طور پر، بڑی عمارتوں میں فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کو ڈیزائن اور انسٹال کرتے وقت انجینئرنگ کی زیادہ تفصیلی تشخیص کی ضرورت ہوتی ہے۔ انھوں نے تین اہم نکات کے ساتھ اپنے نتائج کا خلاصہ پیش کیا:

سب سے پہلے، فلوئیڈ وِسکس ڈیمپرز کو جوڑنے سے ملحقہ عمارتوں میں ردعمل کا سبب بن سکتا ہے، جو بعض صورتوں میں زلزلے کے ردعمل کو بڑھا سکتا ہے۔ دوسرا، انھوں نے پایا کہ یہ اثر اونچی منزلوں پر بہت زیادہ واضح ہوتا ہے۔

نتیجے کے طور پر، وہ تجویز کرتے ہیں کہ انجینئر دو عمارتوں کو ڈیمپرز سے جوڑتے وقت احتیاط سے کام لیں۔ آخر میں، انہوں نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ روایتی وِسکس ڈیمپر ایک ہی بلڈنگ میں زلزلے کو کنٹرول کے لیے زیادہ موثر ہے۔