බැඳුණු නො බැඳුණු ගඩොල්
කපිල පීරිස්
පැරැණි ගඩොල් ව්යqහවල ගඩොල්වල ක්රියාකාරීත්වය පිළිබඳව මීට පෙර සැකෙවින් සඳහන්
විය. මේ ගඩොල්, (අදාළ බදාමය සමග) ව්යqහයේ මූලික ජ්යාමිතික ස්වරූපය රැකගැනීමට
මෙන්ම එහි ඉහළ සිට පහළට වන බර දරා ගැනීමට ඉවහල් වන අතර ම ස්ථානීයව එනම් ගඩොල්
කීපයක් සම්බන්ධයෙන් සිදු වන වෙනසක් මුළු ව්යqහය පුරා පැතිර නො යවා සමනය කර
ගැනුමට ද සමත් ය. මේවා ව්යqහයට බැඳුණු එසේම නො බැඳුණු ගඩොල් ලෙස නම් කළේ ඒ
නිසා ය. එසේ නොමැති ව මෙහි ද්වීකෝටික න්යායයෙන් පිට පැනීමක් හෝ එවැන්නක්
නොමැත. මෙය ඉතා සරල කාරණයකි.
ව්යqහයේ ගතිකත්වය යන්න ඇති වන්නේ මේ බැඳුණු නො බැඳුණු ස්වභාවය නිසා ය. ගඩොල්
පමණක් නො ව පැරැණි සියලු ම පාහේ ඉදිකිරීම් ද්රව්ය සම්බන්ධයෙන් මෙය සැබෑ ය.
ඉදිකිරීම්වල පමණක් නො ව අප මෙතෙක් සඳහන් කර ඇති බොහෝ
පැරැණි තාක්ෂණයන්හි මේ ගතිකත්වය යන්න දැකගත හැකි ය. මේ ගතිකත්වය පිළිබඳව අපි
දැන් තවදුරටත් සලකා බලමු. මේ උත්සාහය, ගතිකත්වය යන්න නිර්වචනය කිරීමට නො ව ඒ
පිළිබඳ හැඟීමක් ඇති කෙරුමට ය. නූතන ඉංජිනේරු සම්ප්රදායේ (සහ ඇත්තට ම ඉංජිනේරු
විද්යාවේ දී) කෙරෙන්නේ විවිධ ස්වාභාවික ආචරණ සූත්රගත කෙරුම ය. මෙහි දී විශාල
පරාමිතීන් සංඛ්යාවක් යොදාගැනේ. එසේ යොදාd ගත්ත ද පූර්ණ වශයෙන් මේවා සූත්රගත
කෙරුම උගහට ය. මේ නිසා අනුභවිත සංගුණන ආදිය ද යොදා ගැනේ. මේ සියල්ලෙන් පසුව
අවසානයේ ආරක්ෂාව පිණිස තවත් සංගුණනයන් (Safty Factors) යොදාගැනේ. පෙර කී බොහෝ
සංගුණක ප්රායෝගිකව නිර්ණය කෙරුම ද අතිශය සංකීර්ණ ය. එපමණක් නො ව මේ සංගුණක
බොහෝ ඒවා කාලය සමග ද වෙනස් වේ. එවිට තත්ත්වය තවත් බරපතල ය. දැන් මේ පරාමිති
ඇසුරු කරගත් සූත්ර මත ගොඩනැඟුණු අවකල සහ වෙනත් සමීකරණ මඟින් යම් ඉංජිනේරුමය
පද්ධතියක් විග්රහ කෙරුම සම්බන්ධයෙන් කොපමණ කාලයකට කොපමණ ප්රමාණයකට විශ්වාසය
තැබිය හැකි ද? විශේෂයෙන් ද්රව්යවල ගුණ කාලය සමග වෙනස් වීම පිළිබඳව නූතන
ඉංජිනේරු විද්යාව දන්නේ ඉතා අල්ප වශයෙනි. උදාහරණයක් ලෙස හුණු, වැලි, බදාම,
සිමෙන්ති වැලි බදාම අදියේ ගුණ, කාලය සමග වෙනස් වීම අපි තවමත් හරිහැටි දනිමු ද?
මේ නූතන ද්රව්ය බොහොමයක් පිළිබඳව අපට තවමත් ඇත්තේ යන්තම් සියවසක් ඉක්මවූ
අත්දැකීම් ය. ඉතින් මේ ද්රව්ය ජලය හමුවේ, තාපය හමුවේ ක්රියාත්මක වන අයුරු
ගැන කවර කතා ද? මේ සියල්ලෙන් කියෑවෙන්නේ නූතන ඉංජිනේරු විද්යාව (සහ
සම්ප්රදායෙන්) කිසිදු ඵලක් නැති ය යන්න නම් නො වේ. ඉන් (ඉංජිනේරු
විද්යාවෙන්) විශාල ප්රයෝජන ඇත. අප මේ උත්සාහ ගන්නේ ඉංජිනේරුමය කටයුතු
සම්බන්ධයෙන් අපේ පැරැන්නන් ගේ යොමුව මීට වඩා වෙනස් බව සහ ඒ වෙනස් බව තුළ
වඩාත් අපේ සංස්කෘතියට, ජීවන දර්ශනයට, පරිසරයට ආදියට වඩාත් සමීප බවක් සහ ධරණීය
බවක් ඇති බව පෙන්වා ලීමට ය.
නූතන ඉංජිනේරු විද්යාවේ දී බොහෝ විට විශාල පරාමිතීන් සංඛ්යHdවක් සබැඳාගෙන
සංකීර්ණ සමිකරණ ඇසුරෙන් පද්ධතීන් විග්රහ වේ. මේ විග්රහයන්හි සෛද්ධාන්තික
තත්ත්වයන් කෙලෙස වුවත් පෙර සඳහන් කළ පරිදි මේ පරාමිතීන්හි අගයයන් නිසි පරිදි
දැන ගැනීමේ ගැටලුව සහ අදාළ සූත්ර ගොඩනැඟීමේ දී වන අඩුපාඩු පිළිබඳව සැලකූ විට
මේවා හමුවේ අපට බරපතල ගැටලු ඇත. (මේ ගැටලු ඉදිරි ලිපි මඟින් ක්රමයෙන් විස්තර
වනු ඇත). එහෙත් අපේ පැරැන්නන් ගේ යොමුව මීට වඩා වෙනස් ය. මේ වෙනස පිළිබඳ යම්
ආකාරයක හෝ හැඟීමක් ඇති කර ගැනුමට පහත දැක්වෙන පද්ධති දෙක පිළිබඳව සැලකමු.
පළමු පද්ධතියේ ඇති දණ්ඩ, දෙපස ආධාරකවලට දෘඪව සබැඳා ඇත. එහි මැදින් බර යොදා ඇත.
දෙවැනි පද්ධතියේ දණ්ඩ දෙපස ආධාරක මත නිදහසේ තබා ඇති අතර පෙර පරිදි ම මැදින් බර
යොදා ඇත. දැන් පළමුq පද්ධතිය සඳහා එනම් එහි හැසිරීම සඳහා සමීකරණ ලියන්නේ නම්
දණ්ඩේ ගුණවලට අමතරව දෙපස ආධාරකවල ගුණ/ලක්ෂණ ද දැනගත යුතු ය. එනම් එහි ඒවා සවි
කර ඇති දෘඪභාවය කොපමණ ද? එම ආධාරක තාපය හමුවේ, ජලය උරා ගැනීම හමුවේ හැසිරෙන
ආකාරය, තිරස්, සිරස් බල හමුවේ විතතියට ලක් වන ආකාරය ආදියයි. මීට අමතරව දණ්ඩ
ද ජලය උරා ගන්නා, තාපය නිසා වෙනස් වන ආකාරය ද අප දැන ගත යුතු ය.
තව ද මේ සියල්ල ම කාලය සමග වෙනස් වන ආකාරය ද දැනගත යුතු ය. නූතන ඉංජිනේරු
විද්යාවට අනුව පළමු පද්ධතියේ හැසිරීම මුළුමනින් ම විග්රහ වන පරිදි සමීකරණ
ලිවිය හැක්කේ එවිට ය. එය එලෙස නිවැරැදිව කිරීම ලෙහෙසි පහසු කාර්යයක් නො වේ.
දැන් මේ සමග අපි දෙවැනි පද්ධතිය සසඳා බලමු. මෙහි දී අපට දණ්ඩේ ගුණ (මෙහි දී
දණ්ඩ තාපය හමුවේ හැසිරෙන ආකාරය අත්යවශ්ය නැත) පමණක් දන්නේ නම් පද්ධතිය
සෑහෙන හොඳින් විග්රහ කළ හැකි ය. තාපය මඟින් ඇති වන ආචරණ, ජලය උරා ගැනීම් නිසා
වන ආචරණ, ආධාරකවල එම ආචරණ ආදිය කිසිවක් දැන ගැනීමට අවශ්ය නැත. අප මෙහි දී මේ
පද්ධතිවල දී සලකා බලන්නේ ඒවායේ අදාළ ආතති පිළිබඳව නම් දෙවැනි පද්ධතියේ දී ආධාරක
සුළු වශයෙන් උස් පහත් වීම වුව වැදගත් නැත. මේ අනුව දෙවැනි පද්ධතියේ දී
විග්රහය සරල ය. බොහෝ පරාමිතීන් අදාළ නො වන පරිදි විශ්ලේෂණය කළ හැකි ය. පළමු
පද්ධතියේ දී මෙන් නො ව දෙවැනි පද්ධතියේ දී බාහිරින් ඇති වන යම් යම් බලපෑම් නිසා
පද්ධතියට වන බලපෑම් පද්ධතියේ අපට අදාළ විග්රහයට බලපෑම් කරන්නේ නැත. අපට අදාළ
විග්රහයේ පසුබිම තුළ දෙවැනි පද්ධතිය පළමු පද්ධතිය තරම් බාහිර වෙනස් වීම්වලට
සංවේදී නැත. මේ නිසා ම දෙවැනි පද්ධතිය පිළිබඳව වඩාත් නිවැරැදි පූර්වෝකථන කළ
හැකි ය. දෙවැනි පද්ධතියේ අප සොබාදහම වෙනස් කිරීමට දරා ඇති උත්සාහය පළමු
පද්ධතියේ දීට වඩා අඩු ය.
පළමු පද්ධතියට අදාළ සූත්ර සංකීර්ණ ය. වැඩි ය. ඒ නිසා ඒවායේ දී ඇති වන අඩුපාඩු
ද වැඩි ය. පරාමිති සංඛ්යාව වැඩි ය. ඒ නිසා ම ඒවායේ ගුණ දැන ගැනීමේ දී වන
අඩුපාඩු ද වැඩි ය. එසේම පළමු පද්ධතියේ සමස්තයක් ලෙස දෘඪභාවය ද වැඩි ය. එනම්
එහි යම් ස්ථානයක වන වෙනසක් මුළු ව්යqහය පුරා ම පැතිරේ. උදාහරණයක් ලෙස එහි
එක් ආධාරකයක් ස්වල්ප ප්රමාණයකින් උස් පහත් වුව හොත් ඒ නිසා දණ්ඩේ සහ එම
ආධාරක මත ඇති බල විශාල වශයෙන් වෙනස් වේ. එවැනි තත්ත්වයක් දෙවැනි පද්ධතියේ
නැත. මේ සියලු කරුණු අනුව අපට දෙවැනි පද්ධතිය පිළිබඳව කෙරෙන විග්රහයක්, පළමු
පද්ධතිය පිළිබඳව කෙරෙන එවැනි විග්රහයකට වඩා පැහැදිලි ය. විශ්වාස ය. එපමණක් නො
ව දෙවැනි පද්ධතියට අදාළ පරාමිතීන් අඩු නිසා ඒවා නිර්ණය කෙරුමට අවශ්ය පර්යේෂණ ද
අඩු ය. පළමු පද්ධතියට වඩා දෙවැන්නේ ගතිකත්වය යන්න ඉහළ ය. ඉතින් දැන් අපට ඉතා
සරලව ගත හොත් පළමු පද්ධතිය නූතන ඉංජිනේරු සම්ප්රදාය සමග ද, දෙවැන්න අපේ පැරැණි
ඉංජිනේරු සම්ප්රදාය සමග ද සැසඳිය හැකි ය.
පැරැණි සම්ප්රදායේ දී ස්වාභාවික ආචරණ වැඩිමනත් වෙනස් නො කර ඒවා ප්රයෝජනයට
ගෙන ඇත. මේ නිසා ස්වාභාවික ආචරණ පිළිබඳ එතරම් ගැඹුරු සියුම් විශ්ලේෂණ, සූත්ර,
නියාම නිර්මාණය කෙරුම ආදිය අවශ්ය නැත.
සියුම්, ගැඹුරු, විශ්ලේෂණ ආදි වදන් යෙදුව ද එවායේ විශේෂ හොඳක්a හෝ වැදගත්කමක්
හෝ නැත. බටහිර උදවිය මේවා පසුපස යන්නේ ඊනියා යථාර්ථය නමැති මිරිඟුවට රැවටී ය.
මේ නිසා මොවුනට තම කටයුතු කර ගැනීමට අමතරව මේ ඊනියා යථාර්ථය දැන ගැනීමේ
වුවමනාවක් ද ඇත.
අපේ පැරැණි ඉංජිනේරු සම්ප්රදායේ දී කටයුතු කර ඇත්තේ බොහෝ විට දෙවැනි පද්ධතිය
වැනි පද්ධති ඇසුරෙනි. එහෙත් නූතන ඉංජිනේරු සම්ප්රදාය බොහෝ විට පළමු පද්ධතිය
වැනි පද්ධති අනුගමනය කරයි. පැරැණි ජල ආශ්රිත වැඩකටයුතුවල දී ද මේ තත්ත්වය
පැහැදිලිව දැකගත හැකි ය.
දෘඪ ගඩොල් අදාළ ව්යqහයට බැඳුණු නො බැඳුණු තත්ත්වය ඇති වන්නේ නවනීත (හෝ එවැනි)
බදාමය නිසා ය. මේ නො බැඳුණු ගතිය නිසා එක් ගඩොලක් මත ඒ අවට (විශේෂයෙන් ඉහළින්
සහ පහළින්) ඇති අනෙක් ගඩොල් මඟින් ඇති කෙරෙන බල නිසා එම ගඩොලේ ඇති වන විතති
අනෙක් ගඩොල් මත එතරම් බලපෑමක් ඇති කරන්නේ නැත. (විශේෂයෙන් තිරස් විතති). මේ
අනුව ව්යqහය ම එක ම ඒකකයක් වූ විට අදාළ වන ආතති විතති සබැඳෙන අවකල සමීකරණ
වෙනුවට ගඩොලින් ගඩොල (හෝ අදාළ පරිදි ගඩොල් සමූහ සඳහා) ස්වාධීන බල සමතුලිත
සමීකරණ ලිවීම සෑහෙන පමණ යුක්ති යුක්ත වෙයි.
නවනීත බදාමයේ මෘදුභාවය පිළිබඳව ඉහත දිගින් දිගට ම සඳහන් කෙරී ඇත. මේ මෘදු භාවය
යනු එහි ද්රව ගතියක් ඇති බව නො වේ. මේ මෘදුභාවය ඇති වන්නේ ඉතා සියුම් අංශු
යම් ලාටු වැනි ද්රව්යයකින් (එවැනි මාධ්යයක) බැඳීම නිසා ය. අංශු ඉතා සියුම්
නිසා යම් ආතතියක් (විශේෂයෙන් ස්පර්ශීය) ඇති වූ විට මුලින් ම ඇති වන්නේ ඉතා
සියුම් පැලුම් ය. මේ පැලුම් ඇති වන්නේ සීමාකාරී ආතතිය සමග ඇති වන සීමාකාරී
විතතියෙන් අනතුරුව අදාළ පෘෂ්ඨ වෙන් වීමෙනි. මේ වෙන් වීමත් සමග අදාළ පෘෂ්ඨ දෙක
අතර අදාළ බල සම්ප්රේෂණය මුළුමනින් ම නැවතී යයි. එහෙත් මේ පෘෂ්ඨ දෙක අතර
අභිලම්භ දිශා ඔස්සේ ඇත්තේ සම්පීඩන බල නම් එම බලවලට යම් පෘෂ්ඨ නැවත ඉතා කුඩා
(අභිලම්භ දිශා ඔස්සේ වන) විතති මගින් එක් කළ හැකි ය. මෙවිට අදාළ අංශු නැවත
මාධ්යයේ (ලාටුවල) ගැටී ඇලී යනු ඇත. බදාමයේ මෘදුභාවය ඇති වන්නේ මේ ආකාරයට ය.
එනම් යම් සීමාකාරී ආතතියකින් පසුව ඇති වන පැලුම්, එම පැලුම් නිසා හටගත් විතති
සමග නැවත වැසී යැම ය. එනම් පළුදු නොමැති ව විතතිවලට ලක් වීමට ඇති හැකියාව ය.
හුඹස් මැටිවල මේ තත්ත්වය ඇතැයි සිතේ. හුඹස්වල විශාල පැලුම් එතරම් දක්නට නැත.
එසේම හුඹසට යමකින් පහරක් එල්ල වූ විට කැඩී යන්නේ එම පහරට ලක් වූ ප්රදේශය
පමණි. විශාල කොටසක් කැඩී වෙන් වන්නේ නැත. එනම් හුඹස්වලට බල (ආවේගී බල)
සම්ප්රේෂණය කෙරුමේ හැකියාවක් නැත. මේ ගුණය එහි සැම තැනක ම, සැම දිශාවකට ම දළ
වශයෙන් ඒකාකාරව ඇත. පහර ලද අවට පමණක් කුඩා කොටස් වශයෙන් වෙන් වන්නේ ඒ නිසා ය.
නවනීත බදාමයේ ඇත්තේ ද මේ ගතිගුණ ය. පැරැණි ව්යqහවල දී දෘඪ ගඩොල් නවනීත බදාමය
මඟින් එකට අලවා ව්යqහය ගොඩනඟා ඇත. පෙරළා බදාමය යනු ඉතා සියුම් දෘඪ අංශු ලාටු
වැනි ද්රව්යවල අලවා ඇති දෙයකි.
දෘඪ ගඩොල් අතර මොළොක් බදාම ඇති විට ගඩොලේ යම් පැලුමක් ඇති වුව හොත් එම පැලුම්
රේඛාව එම ගඩොල සහ බදාමය හමු වන පෘෂ්ඨයෙන් ඔබ්බට යැමට ඇති ඉඩකඩ ඉතා ස්වල්ප ය.
එහෙත් ගඩොල් සහ බදාම එක් ව තනි දෘඪ ඒකකයක් ලෙස පැවතියේ නම් මෙවැනි පැලුම්
රේඛා දිගට ම ගමන් කරනු ඇත. මෙමඟින් බොහෝ විට ව්යqහයේ විශාල කොටස් අනෙක්
කොටස්වලින් වෙන් වීමට මඟපෑදෙනු ඇත.
හුඹස් මැටිවල ඉතා සියුම් මැටි අංශු මෙන්ම වේයන් විසින් ආහාරයට ගනු ලබන එහෙත්
ජීර්ණය නො වී නැවත පිට කෙරෙන ශාක අවයව අඩංගු ලිග්නින් නමැති අවයවය ද ඇත. මෙය
ලාටු වැනි ද්රව්යයකි.