কংক্রিট ও স্টিলের পীড়ন-বিকৃতি কার্ভ

কংক্রিট ও স্টিলের পীড়ন-বিকৃতি কার্ভ(Stress-strain curve of concrete and steel): পরীক্ষণ যন্ত্রে নমনীয় ইস্পাত নমুনাকে (নমুনাটি ছিন্ন না হওয়া পর্যন্ত) ক্রমবর্ধমান হারে টানা ও চাপা বল প্রয়োগ করতে থাকলে অনেকগুলো পীড়ন ও (পীড়ন সংশ্লিষ্ট) বিকৃতির মান পাওয়া যাবে।প্রসারণ ও সংকোচন পরীক্ষার(Tension or comprrssion test) প্রাপ্ত পীড়ন-বিকৃতির মানকে(লেখচিত্রের সাহায্যে)রেখার মাধ্যমে প্রকাশ করাকেই পীড়ন-বিকৃতির ডায়াগ্রাম বলে।কংক্রিটের উপর লোড প্রয়োগ পীড়নের সাথে সাথে বিকৃতিরও সৃষ্টি হয়।প্রযুক্ত লোডের ফলে কংক্রিটে উৎপন্ন পীড়ন ও বিকৃতিকে একটি গ্রাফে উলম্ব ও ভূমির দিকে অর্থাৎ পীড়নকে উল্লম্ব দিকে এবং বিকৃতির মানকে ভূমির দিকে পাওয়া যায় তাকে পীড়ন-বিকৃতি কার্ভ বলে।

চিত্রে কংক্রিটের পীড়ন-বিকৃতি কার্ভ দেখানো হয়েছে।কার্ভে শুরু অংশ প্রায়ই সরলরেখা এবং fc=0.5 f`c পর্যন্ত কংক্রিটের আচরণ ইলাস্টিক হয়ে থাকে।অর্থাৎ পীড়ন-বিকৃতি প্রায় সমান থাকে।
অতপর কার্ভের বক্রতা ক্রমশ বৃদ্ধি পেতে থাকে এবং বাঁকের শীর্ষ বিন্দু সর্বোচ্চ পীড়ন f`c নির্ণয় করে।নিম্ন শক্তি সম্পন্ন কংক্রিটের ক্ষেত্রে কার্ভের শীর্ষদেশ অপেক্ষাকৃত লম্বা এবং সমতল হয়।কিন্তু উচ্চ শক্তিসম্পন্ন কংক্রিটের ক্ষেত্রে কার্ভের শীর্ষদেশ তুলনা মূলকভাবে তীক্ষ্ণ হয়।কার্ভের শীর্ষ বিন্দুর পর রেখা ক্রমশ নিম্নমুখী এবং ঢালু অংশ অংকনে বিশেষ সতর্কতা অবলম্বন করতে হয়।অন্যথায় টেস্টিং মেশিন কিংক্রিটের ক্রমান্বয়ে বিচূর্ণন ঘটানোর পরিবর্তে হঠাৎ করে বিচূর্ণন ঘটায়।কংক্রিটের পীড়ন সর্বোচ্চ মাত্রায় উপনীত হওয়ার পরেও এর বিকৃতিতে পর্যাপ্ত শক্তি থাকে।পরীক্ষায় দেখা গেছে সকল শক্তি সম্পন্ন কংক্রিটের ক্ষেত্রে সিলিন্ডার বিকৃতির মান 0.002 এ উপনীত হলেই সর্বোচ্চ পীড়ন f`c পাওয়া যায়।নিম্ন শক্তি সম্পন্ন কংক্রিট বাদে অন্যান্য সকল কংক্রিটের ক্ষেত্রে বিকৃতির সর্বোচ্চ মাত্রা 0.0025 । পরীক্ষায় আরো দেখা যায় যে,সাধারণ কংক্রিট নির্মিত বীম ব্যর্থ হওয়ার পূর্ব মুহূর্তে এতে সাধারণত 0.003–0.0045 পর্যন্ত বিকৃতি ঘটে।অধিকিন্তু এও প্রমাণীত যে,কোন বীমে সংকোচন মুখের পীড়ন বিকৃতির মান,মানসম্মত কংক্রিট সিলিন্ডার টেস্টের মাধ্যমে প্রণীত পীড়ন-বিকৃতি কার্ভের সদৃশ।

স্টিলের পীড়ন-বিকৃতি কার্ভঃরিইনফোর্সমেন্টের বৈশিষ্ট্য প্রধানত ২টি সংখ্যা সূচক বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ণয় কর যায়ঃ
১। ইল্ড পয়েন্ট
২। এর মডুলাস অব ইলাস্টিসিটি (Es)

প্রিস্ট্রেসিং স্টিল ব্যাতীত অন্য সকল প্রকার রিইনফোর্সিং স্টিলের ক্ষেত্রে মডুলাস অব ইলাস্টিসিটির মান সমান এবং এর পরিমাণ 2039000 kg/cm^2(29000000 psi)বা 200000 Mpa। স্টিলের পীড়ন-বিকৃতি কার্ভের প্রাথমিক অংশ বিইনফোর্স কংক্রিট মেম্বার দক্ষতায় বিশেষ প্রভাব/গুরুত্ব রাখে।

চিত্রে আমেরিকান কংক্রিটের পীড়ন-বিকৃতির কার্ভ দেখানো হয়েছে।বাম পাশ্বের চিত্রে স্টলের পূর্ণ পীড়ন-বিকৃতি কার্ভ দেখানো হয়েছে এবং ডান পাশ্বে চিত্রে পীড়ন-বিকৃতি কার্ভের প্রাথমিক অংশ ১০ গুণ বড় করে দেখানো হয়েছে।
Low carbin steel বা 40 গ্রেডের স্টিলের ইলাস্টিক অংশের পরবর্তী অনুভূমিক অংশে পীড়নের নিদিষ্ট মানের জন্য বিকৃতি বাড়তে থাকে একে ইল্ড প্লাটু বলে।
এ ধরনের স্টিলের ইল্ড পয়েন্ট পীড়ন হলো ঐ পীড়ন যাতে Yeild Plateau সৃষ্টি হয় বা পীড়ন-বিকৃতির বাঁক অনুভূমিক হয়।Yeild plateau এর পর বিকৃতির পরিমাণ আরো বৃদ্ধি করলে পীড়ন পুনরায় বৃদ্ধি পায় তবে ধীরে ধীরে,এই প্রক্রিয়াকে স্টেইল হার্ডেনিং বলে।
অত:পর সর্বোচ্চ পীড়নে পৌঁছার পর কার্ভ চ্যাপ্টা হয়।এরপর বাক পুণরায় নিম্নমুখী ঢাল সৃষ্টি করে এবং নমুনা ছিড়ে না যাওয়া পর্যন্ত নিচের দিকে ঢালু হতে থাকে।Higher strenght carbon steel (যে সকল স্টিল 60 গ্রেড বা তদুর্ধ) এর ক্ষেত্রে Yeild plateau কম দীর্ঘ হয় অর্থাৎ ইল্ড পয়েন্টে উপনীত হওয়ার পরপরই স্থির পীড়নে বিকৃতি বৃদ্ধির পরিবর্তে সরাসরি স্ট্রেইন হার্ডেনিং এ প্রবেশ করে এ ধরনের স্টিলে ইল্ড পীড়ন নিদিষ্ট হয়।A.C.I কোড অনুসারে যে পরিমাণ স্ট্রেসে ইল্ড স্ট্রেইনের পরিমাণ 0.0035 হবে সে স্ট্রেসকে ইল্ড স্ট্রেস ধরা হয়।নিম্ন সংকর যুক্ত উচ্চ শক্তিসম্পন্ন স্টিলের(90 গ্রেড)ক্ষেত্রে Yeild plateau খুব কমই দেখা যায় এবং ইল্ড পয়েন্টে উপনীত হওয়ার পর পরই স্ট্রেইন হার্ডেনিং শুরু হয়।