धारकको वहनक्षमता प्रायः सबै अवस्थामा दाबमा परेको भागको बकलिङद्वारा सीमित हुन्छ। यो तब मात्र देखा पर्छ जब दाबमा परेको भागमा जताततै तनाव समान भइसकेपछि yield सीमा पुगिसकेको हुन्छ। बलियो पार्श्व अवलम्बन हुँदा मात्र इस्पातको किनारीय तनावलाई संरचनात्मक इस्पातको सुदृढीकरणको क्षेत्रमा बढाउन सकिन्छ। वहनक्षमता मूल्याङ्कन गर्दा वास्तविक तनाव वितरणलाई ध्यानमा लिनुपर्छ। तनावको सिधा-रेखीय वितरण मान्दा वहनक्षमता कम आँकलन हुनेथियो। अस्थिरताका घटनाहरू विशेष गरी जाँच्नुपर्छ।
वक्रण भार वहन गर्ने आधारहरूमा प्वालहरूको कटौती
तनिएको पक्षमा, खण्डको कमजोर भागले तन्य डन्डीहरूमा जस्तै प्रभाव पार्छ (कमजोर खण्डमा तनिएको पट्टीको चिरा)। प्वाल पार्ने कामलाई त्यसै अर्थमा ठान्दा, तन्य डन्डीका लागि जस्तै नियमहरू लागू हुन्छन्।
दबाब परेको पक्षमा रहेका रिभेटले भरिएका प्वालहरूले तनाव र विकृतिको वितरणमा अत्यन्तै कम प्रभाव पार्ने भएकाले, र वहन क्षमता प्रायः दाबित पट्टीको पार्श्व बाक्लिनेपनद्वारा सीमित हुने भएकाले, सममित अनुभाग भएका बीममा अनुभागको दुर्बलताले वहन भारलाई उल्लेखनीय रूपमा असर गर्दैन। त्यसैले F. Hartmann ले पहिल्यै प्रश्न उठाएका थिए कि सममित बीमहरूमा प्वालहरूको कारणले हुने दुर्बलतालाई गणनामा लिनु आवश्यक छ कि छैन। असममित अनुभागहरूमा (दाबित पक्ष बढी बलियो) तानिएको पक्षका प्वालहरूको कटौती नै वहन क्षमताका लागि निर्णायक हुन सक्छ। बारम्बार दोहोरिने भारमा प्वालहरूले उल्लेखनीय प्रभाव पार्छन्, तिनीहरू किनारी रेशाहरूबाट बढी दूरीमा भए पनि।
आज बाङ्गिने अवस्थाका लागि क्रस-सेक्सनको वहनक्षमता गणनामा कुल र शुद्ध क्रस-सेक्सन प्रयोग गरिन्छ (अन्य प्रासंगिक भाँचिने प्रकारहरूसँगै)। कुल क्रस-सेक्सनको भाँचिनु ती भागमा हुन्छ जुन प्वालहरूले कमजोर बनाइएको हुँदैन। शुद्ध क्रस-सेक्सनको भाँचिनु प्वालहरूले कमजोर बनाइएको क्रस-सेक्सनमा हुन्छ, र विचारमा लिइने क्षेत्र कुल क्षेत्रबाट सबै खुला स्थानहरूको क्षेत्र घटाइएको हुन्छ।
घाँटी र टाउकोमा भएका रिभेटहरू
बाङ्गिँदा, सामान्य तनावका साथै शियर तनावहरू पनि देखा पर्छन्, जो समानान्तर फ्ल्यान्ज भएका वहकहरूमा अनुप्रस्थ बल Q सँग समानुपाती हुन्छन्। जटिल क्रस-सेक्सनहरूमा, विभिन्न रोल्ड प्रोफाइलहरूलाई जोड्ने रिभेटहरूले तिनका सम्पर्क सतहहरूमा शियर तनाव ग्रहण गर्छन्। वेबमा शियर बल T को वितरण पराबोलिक हुन्छ, फ्ल्यान्जहरूमा लगभग सीधा रेखीय हुन्छ। भारी फ्ल्यान्ज भएका वहकहरूमा वेबको T औसत मान Tm बाट अलि मात्र फरक हुन्छ, र यो प्रायः प्रारम्भिक मूल्याङ्कनका लागि पर्याप्त हुन्छ।
क्र.1
हेडका रिभेटहरू (चित्र 1b) ले संयुक्त रूपमा TK < TH शियर बल ग्रहण गर्नुपर्छ। व्यक्तिगत बेल्ट लमिनाहरूबीचको शियर बल अझ सानो हुन्छ र चित्र 1c को अवस्थामा बढी संख्याका रिभेटहरूमा वितरण गरिन्छ।
बीमको विस्तार
ठाडो पाताको अनुदैर्ध्य जडान पाताको उचाइ उपलब्ध पाताकाठको चौडाइभन्दा ठूलो हुँदा आवश्यक हुन्छ। निर्माण र ढुवानीका दृष्टिले पनि यो आवश्यक पर्न सक्छ। एउटा धारकको अनुदैर्ध्य जडानमा रहेका पट्टी र रिभेटहरूले त्यही TL बल वहन गर्नुपर्छ, जुन जडान नगरिएको पाताले अनुदैर्ध्य जोडमा वहन गर्थ्यो। पट्टीका प्वालहरूले गर्ने कमजोर पार्ने प्रभाव ठाडो पातामा जस्तै भएकाले, पट्टीको मोटाइ रिबको मोटाइभन्दा ठूलो वा कम्तीमा बराबर हुनुपर्छ।
चित्र 2 - ठाडो पाना को अनुदैर्ध्य विस्तार
झुकाउने भार अन्तर्गतको अनुप्रस्थ जडान विभिन्न तरिकाले पट्टीहरूद्वारा ढाक्न सकिन्छ। Sl. 3 ले धेरै सम्भावित कार्यशाला-जडानहरू देखाउँछ, जसमा केवल ठाडो पाना जडान गरिएको छ। यदि पट्टीहरू केवल बेल्ट कोणफलामहरू बीच मात्र छन् (sl. 3a), भने बेल्ट कोणफलाममुनि ठाडो पानाका अनावृत पट्टिहरू बाँकी रहन्छन्। त्यस अवस्थामा कोणफलामहरू र रिभेटहरू ठाडो पानाको जडान क्षेत्रमै निकै बढी भारित हुन्छन्, त्यसैले यस प्रकारका जडानहरूलाई साना बल भएका कम महत्त्वका संयोजनसम्म सीमित गर्नुपर्छ। सधैं पूर्ण रूपमा ढाकिएको जडानलाई प्राथमिकता दिनुपर्छ। कोणफलामका ठाडो भुजाहरूमा राखिएका विशेष पट्टीहरूले यस पट्टीका अनुदैर्ध्य तनावहरू ग्रहण गर्छन्, तर अनुप्रस्थ बल ग्रहणमा केवल नगण्य मात्र सहभागी हुन्छन्। यसमा केही सुधार sl. 3c ले ल्याउँछ। ठूला बलहरू हुँदा ठाडो पानाको सम्पूर्ण उचाइभरि पट्टीहरू प्रयोग गर्ने लक्ष्य राख्नुपर्छ (sl. 3d), जसका लागि बेल्ट कोणफलामहरू काटिनु पर्छ भन्ने मानिन्छ। पट्टीहरूको मोटाइ कोणफलामको भुजाको मोटाइबराबर हुन्छ, र ठूला कोणफलाम मोटाइमा अतिरिक्त पट्टी मोटाइ बचत गर्न समतलीकरणका लागि शिमहरू प्रयोग गरिन्छ।
Sl. 3 - ठाडो पातको अनुप्रस्थ जोड (कार्यशालामा निर्मित)
अनुप्रस्थ बलको भारअन्तर्गत ठाडो पातको जोड: जोडस्थलमा बीम केवल Q द्वारा भारित हुन्छ (M = 0). समान दूरीमा रिभेटहरू भएको जोडका लागि (चित्र 4) रिभेटहरूमा लाग्ने बलहरू NiQ ले जोडको सम्बन्धित क्षेत्रफल तत्व e*t सँग लगभग मेल खान्छन् भनेर मान्नुपर्छ, अर्थात् रिभेटहरूमा बलहरूको वितरण बीमको उचाइअनुसार हुने कर्तन प्रतिबलजस्तै हुन्छ, NiQ = e*t*τi = e*Ti. तथापि, आयाम निर्धारण गर्दा सबै n रिभेटहरूमा समान वितरण मानिन्छ NiQ = Q/n।
चित्र 4 - अनुप्रस्थ बलको वितरणसहितको ठाडो पाताको निरन्तरता
fig. 5 ले कार्यशालामा गरिएको ठाडो पाताको जोड देखाउँछ (सहायक कोणफल्क र लैमेलाहरू अर्को स्थानमा जोडिएका छन्)।
क्र.5
सामान्य बलसँग मोडन: एकै समयमा मोड्ने मोमेन्ट र सामान्य बलहरूको भार पर्ने धारणहरू समान सिद्धान्तअनुसार र तनावको रेखीय वितरणको मान्यतामा आयाम निर्धारण गरिन्छ। दुवै छेउमा रिभेट पूर्ण रूपमा हटाइँदा, उपयोगी क्रस-सेक्सन र शून्य रेखाको स्थिति भार अवस्थामाथि निर्भर हुँदैन, त्यसैले M र N का तनावहरूलाई सजिलै जोड्न सकिन्छ। विस्तारमा रिभेटहरूको भार आंशिक भार अवस्थाहरू M, वा N बाट प्राप्त बलहरूको सुपरपोजिसनबाट पाइन्छ।
सहारा र वाहकको जडान
यहाँ धेरै सम्भावित समाधानहरूमध्ये सबैभन्दा सामान्य मात्र विचार गरिनेछ। मूल्याङ्कन गर्दा सधैं अधिक वा कम आदर्शीकृत प्रतिरोध गणनाबाट हुने विचलनबाट प्राप्त सहायक बलहरूको बारेमा सोच्नुपर्छ।
साधारण समर्थन कुनै अर्को निर्माण तत्वको माथिल्लो बेल्टमा एउटा सहाराको तब मात्र उपयुक्त हुन्छ जब ठूलो निर्माण उचाइ उपलब्ध हुन्छ। सामान्य अवस्था भनेको रिभेट वा बोल्टद्वारा कडा जडान हो। चित्र 6 मा भवन निर्माणमा निरन्तर I-राफ्टरहरूको सामान्य सहारा देखाइएको छ, जसले साँघुरा I-पखेटाहरूमा प्वाल पार्नबाट पनि जोगाउँछ। आवश्यक अवस्थामा सहाराहरूलाई पल्टिनबाट साथै पार्श्व बलहरूबाट पनि सुरक्षित गर्नुपर्छ (चित्र 7 र 8). पुल निर्माणमा प्रायः सहाराहरू जोडी बनाइन्छन् (चित्र 9); अनुदैर्ध्य सहाराको आड़ा सहारामाथि स्थिर सहारा (चित्र 10). ठूला सहारा बलहरू हुँदा सहाराहरूलाई फिट गरिएका कोणपट्टिहरू वा वेल्ड गरिएका प्रोफाइलहरूले कडा बनाउनुपर्छ (चित्र 8 देखि 10). जटिल सहाराहरूमा भारलाई रिबमा पुर्याउनुपर्छ।
आकृति 6 - राफ्टरहरूको फिक्सिङ
चित्र 7 र 8
आकृति 9 र 10
रिब जडान: चित्र 11 र 12 मा I-बिमका जडानहरू देखाइएका छन्, जुन भवन निर्माणमा सामान्य जडानका रूपमा प्रयोग हुन्छन्। रिबको चिरा नफाटोस् भनेर काटिएको भागलाई ठूलो गोलाइ दिइन्छ। रिब जडानको लचकदार जकडाइले वहन क्षमता केही बढाउँछ। वर्णन गरिएका विकृतिहरू मुख्यतया शान्त लोडमा भने हानिरहित हुन्छन्, जस्तै पुराना पुलहरूमा।
fig. 11. - लम्ब अन्त्य काट भएको I-beam का सामान्य जडानहरू
चित्र 12 - I-बीमका काटिएका छेउसहितका सामान्य जोडहरू
मोडनका लागि कडा जोडहरू त्यतिबेला बनाइन्छन् जब कोण परिवर्तनबिना जोड आवश्यक हुन्छ (निरन्तर सहायकहरू, फ्रेमका कडा कुना) वा परिवर्ती भारमा थकानका कारण विफलताको जोखिम हुन्छ, विशेषतः रेलमार्ग पुलहरूमा। निरन्तरताका लागि प्लेटहरू, मोडनका लागि कडा जोडहरू, मोडनका लागि कडा कुना, फ्रेमका कुनाहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ।
- निरन्तरता लामा — यदि एउटै समतलमा रहेका वहकहरूलाई जोड्नुपर्छ भने, दुवै माथिल्ला पट्टाहरूलाई लाम वा निरन्तरता बाँध द्वारा जोडिन्छ। यसरी जोडाइका रिभेटहरू तनन बलबाट मुक्त हुन्छन् र ठूला विकृतिहरूबाट बचिन्छ।
fig. 13 - निरन्तरतातर्फको लैमेला सहितको जडान
आकृति 14 - लम्बाइतर्फका वहनहरूको जडान a) राजमार्ग पुलको; b) रेल पुलको
- वक्रणका लागि कडा जोडहरू – यस्तो प्रकारको जोड हामी सडक पुलका पैदलमार्गका ठोस कन्सोलहरूमा पाउँछौं। साना मोमेन्टहरूको अवस्थामा तिनको ठाडो पाता मुख्य बिमलाई कडा बनाउने कोणफलका बीचमा केवल दुई-पाटे रूपमा जडित हुन्छ। लागू गरिएको मोमेन्टलाई कडाइ मार्फत मुख्य बिमको सम्पूर्ण उचाइमा वितरण गरिन्छ, अर्थात् बलहरूको युग्मको रूपमा त्यसका पाटा-भागहरूमा प्रवेश गराइन्छ।
चित्र 15 र 16
- झुकाइमा कठोर कुना – भवननिर्माणमा स्तम्भ र बिमबीचका झुकाइमा कठोर कुनाहरू यसरी निर्माण गर्नुपर्छ कि कोण अपरिवर्तनीय रहोस् र कुनै स्थानीय तनाव-अतिवृद्धि नहोस्। भरपर्दो कुना-जोडहरू, उदाहरणका लागि, चित्र 16 अनुसार पखेटा-पाता प्रयोग गर्दा वा चित्र 100 अनुसार स्तम्भका पट्टाहरूमा जकड्ने आघूर्णलाई बलहरूको जोडीका रूपमा ग्रहण गर्दा प्राप्त हुन्छन्।
- ढाँचा कुनाहरू – बहुभुजात्मक ढाँचाहरूमा, यदि कोणको फरक सानो छ भने, जोडलाई मोडिने बिन्दुमा बनाउन सकिन्छ; जोडिएका रडहरूलाई तन्य र दाबित रडहरूका रूपमा बाँधाइद्वारा ढाकिन्छ। घुमाउरो बलहरू मोडिने बिन्दुमा केन्द्रित हुन्छन् र कडा बनावटद्वारा ग्रहण गरिनुपर्छ। चित्र 101 मा मोड्ने क्षण र विचलन बलहरूको दिशाअनुसार जोडको ढाकाइ र कडाइमा हुने फरकमा ध्यान दिनुहोस्। ठूलो बल र कोणको उल्लेखनीय फरकको अवस्थामा, जोडलाई ढाँचाको धेरै वक्र भागमा लैजानबाट जोगाइन्छ। ढाँचाका कुनानजिकका जोडहरूले राम्रो संरचनात्मक रूप दिन्छन् र निर्माणलाई सजिलो बनाउँछन्। मोडिने बिन्दुको दुवैपट्टि रिभेटेड सार्वभौमिक जोडका उदाहरणहरू चित्र 102a र चित्र 102b ले देखाउँछन्, जसमा कोण वेल्ड गरिएको भागबाट बनेको हुन्छ। चित्र 103 ले निरन्तर बीमसहितको ढाँचा स्तम्भको मोडाइका लागि कठोर जोड देखाउँछ।
आकृति 17a
आकृ. 17b
तिरछा जोडहरू: अहिलेसम्म विचार गरिएका जोडहरूमा रिबहरू एकअर्कासँग समकोणमा थिए। तर यदि कोण समकोण छैन भने, कोणीय टुक्राहरू (sl. 18) घुमाइन्छन्; धेरै तीखो कोणहरूमा वेज आकारका स्पेसरहरू प्रयोग गरिन्छ। प्रत्यक्ष जोडहरूमा जस्तै, यस अवस्थामा पनि निरन्तरताका लागि टाई-प्लेटहरू र समर्थन टुक्राहरू प्रयोग गर्नुपर्छ। मोडिएका जोड-प्लेटहरू (sl. 19) ठूला एक्सेन्द्रिकता र उल्लेखनीय अतिरिक्त बलहरूसहित जोडिएका हुन्छन्। वेल्ड गरिएका जोड प्लेटहरू (sl. 20) प्रयोग गर्दा तिरछा जोडहरूको निर्माण सजिलो हुन्छ।
चित्र। 18
क्र.19
क्र.20