حامل کی برداشت تقریباً تمام صورتوں میں دبے ہوئے فلاج کی مڑنے سے محدود ہوتی ہے۔ یہ تب ظاہر ہوتی ہے جب دبی ہوئی نَوکیلی حصے میں ہر جگہ تناؤ برابر ہو جانے کے بعد بہاؤ کی حد حاصل ہو جائے۔ صرف مضبوط جانب دار سہارا دینے کی صورت میں برداشت کیے جانے والے کنارے کے تناؤ کو تعمیراتی فولاد کی مضبوطی کے علاقے تک بڑھایا جا سکتا ہے۔ برداشت کا اندازہ لگاتے وقت تناؤ کی حقیقی تقسیم کو مدِنظر رکھنا چاہیے۔ اگر تناؤ کی سیدھی لکیر کی تقسیم فرض کی جائے تو برداشت کم سمجھی جائے گی۔ عدم استحکام کے مظاہر کو خاص طور پر جانچنا چاہیے۔
جھکنے والے حاملوں میں سوراخوں کی کٹوتی
کھنچے ہوئے حصے کی طرف بیم میں وہی کمزوری پیدا ہوتی ہے جو کھنچے ہوئے سلاخوں میں ہوتی ہے (کمزور شدہ حصے پر کھنچے ہوئے پَٹّے کا پھٹنا)۔ اس مفہوم میں سوراخوں کی مزاحمت کے لیے وہی اصول لاگو ہوتے ہیں جو کھنچے ہوئے سلاخ کے لیے ہیں۔
چونکہ شہتیر کے دبی ہوئی طرف موجود رِوٹ سے بھری ہوئی سوراخ تناؤ اور بگاڑ کی تقسیم پر بہت کم اثر ڈالتے ہیں، اور بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت عموماً دبی ہوئی پٹی کے پہلوئی مڑاؤ سے محدود ہوتی ہے، اس لیے ہم آہنگ مقاطع والے شہتیروں میں مقطع کی کمزوری کی مقدار بوجھ اٹھانے کی صلاحیت پر خاص اثر نہیں ڈالتی۔ اسی لیے F. Hartmann نے پہلے ہی یہ سوال اٹھایا تھا کہ آیا ہم آہنگ شہتیروں میں سوراخوں سے ہونے والی کمزوری کو بالکل حساب میں لینا ضروری ہے یا نہیں۔ غیر ہم آہنگ مقاطع میں (دبی ہوئی طرف زیادہ مضبوط ہو) شہتیر کی کھنچی ہوئی طرف سوراخوں کی کمی بوجھ برداشت کرنے کی صلاحیت کے لیے فیصلہ کن ہو سکتی ہے۔ بار بار آنے والے بوجھ کے تحت سوراخوں کا خاصا اثر ہوتا ہے، حتیٰ کہ جب وہ کنارے کے ریشوں سے زیادہ فاصلے پر ہوں۔
آج کل خم کے تحت حصے کی برداشت کے حساب میں برائے اور خالص مقطع استعمال کیے جاتے ہیں (دیگر متعلقہ شکست کی اقسام کے ساتھ)۔ برائے مقطع کے مطابق شکست مقطع کے اس حصے میں ہوتی ہے جو سوراخوں سے کمزور نہیں ہوا ہوتا۔ خالص مقطع کے مطابق شکست اس مقطع پر ہوتی ہے جو سوراخوں سے کمزور ہو چکا ہو، اور جو رقبہ مدنظر لیا جاتا ہے وہ برائے رقبہ ہوتا ہے جس میں سے تمام سوراخوں کا رقبہ منہا کر دیا جاتا ہے۔
گردن اور سر میں رَوِیٹس
خم کے دوران، نارمل تناؤ کے علاوہ قینچی تناؤ بھی پیدا ہوتے ہیں، جو متوازی پٹّیوں والے بیموں میں عرضی قوت Q کے متناسب ہوتے ہیں۔ مرکب قطعوں میں، مختلف رول شدہ پروفائلز کے درمیان رابطہ سطحوں پر قینچی تناؤ کو انہیں جوڑنے والے ریویٹس برداشت کرتے ہیں۔ ریب میں قینچی قوتوں T کی تقسیم پیرا بولائی ہوتی ہے، جبکہ پٹّیوں میں تقریباً خطی ہوتی ہے۔ بھاری پٹّیوں والے بیموں میں ریب میں T کی اوسط قدر Tm سے زیادہ فرق نہیں ہوتا، جو اکثر ابتدائی اندازے کے لیے کافی ہوتی ہے۔
نمبر1
سر میں موجود رِویٹس (شکل 1b) کو مل کر TK < TH پنِ جوڑ کی قوت برداشت کرنی ہوتی ہے۔ مختلف پٹی نما لیمیلا کے درمیان پنِ جوڑ کی قوت اس سے بھی کم ہوتی ہے اور شکل 1c کے کیس میں زیادہ تعداد میں رِویٹس پر تقسیم ہو جاتی ہے۔
سہارا دینے والے رکن کا تسلسل
عمودی شیٹ کا طولی اضافہ اس وقت درکار ہوتا ہے جب شیٹ کی اونچائی دستیاب شیٹ میٹل کی چوڑائیوں سے زیادہ ہو۔ یہ تیاری اور نقل و حمل کے پیشِ نظر بھی ضروری ہو سکتا ہے۔ کسی ایک حامل کے طولی اضافے میں بندھن اور رِویٹس کو وہی قوت TL برداشت کرنی چاہیے جو بغیر اضافے والی شیٹ کو طولی جوڑ میں حاصل ہوتی۔ چونکہ بندھن میں سوراخوں سے ہونے والی کمزوری عمودی شیٹ میں ہونے والی کمزوری کے برابر ہے، اس لیے بندھن کی موٹائی رِب کی موٹائی سے زیادہ یا اس کے برابر ہونی چاہیے۔
تص. 2 - عمودی شیٹ کی طولی توسیع
جھکاؤ کے تحت بوجھ برداشت کرنے والا عرضی جوڑ مختلف طریقوں سے پٹیوں کے ذریعے ڈھانپا جا سکتا ہے۔ شکل 3 ورکشاپ جوڑ کی کئی صورتیں دکھاتی ہے، جس میں صرف عمودی چادر کو جوڑا گیا ہے۔ اگر پٹیاں صرف پٹی والے زاویہ آہنوں کے درمیان ہوں (شکل 3a)، تو پٹی والے زاویہ آہنوں کے نیچے عمودی چادر کی غیر ڈھکی ہوئی پٹیاں باقی رہتی ہیں۔ اس صورت میں زاویہ آہن اور ریویٹس عمودی چادر کے جوڑ کے علاقے میں کہیں زیادہ بوجھ برداشت کرتے ہیں، اس لیے اس قسم کے جوڑوں کو کم اہم، کم قوت والی جوڑائیوں تک محدود رکھنا چاہیے۔ ہمیشہ مکمل طور پر ڈھکے ہوئے جوڑ کو ترجیح دینی چاہیے۔ عمودی بازوؤں پر موجود مخصوص پٹیاں اس پٹی کے طولی تناؤ لیتی ہیں، لیکن عرضی قوت کے قبول کرنے میں صرف معمولی حصہ لیتی ہیں۔ اس میں کچھ بہتری شکل 3c سے آتی ہے۔ بڑی قوتوں کی صورت میں عمودی چادر کی پوری اونچائی تک پٹیوں کی طرف رجحان ہونا چاہیے (شکل 3d)، جس کا مطلب ہے کہ پٹی والے زاویہ آہنوں کو منقطع کرنا ہوگا۔ پٹیاں زاویہ آہن کے بازو کی موٹائی کے مطابق موٹائی حاصل کرتی ہیں، اور بڑے زاویہ آہنوں کی موٹائی کی صورت میں اضافی موٹائی سے بچت کے لیے ہموار کرنے والے زیرِسفے استعمال کیے جاتے ہیں۔
شکل 3 - عمودی چادر کا عرضی جوڑ (ورکشاپ میں تیار شدہ)
عمودی چادر کا بوجھ کے تحت عرضی قوت سے جوڑ: جوڑ کے مقام پر حامل صرف Q سے لادا جاتا ہے (M = 0). یکساں فاصلوں والی رِویٹوں کے ساتھ جوڑ کے لیے (شکل 4) یہ فرض کرنا چاہیے کہ رِویٹوں میں قوتیں NiQ تقریباً جوڑ کے رقبے کے متعلقہ حصے e*t سے مطابقت رکھتی ہیں، یعنی رِویٹوں میں قوتیں اسی طرح تقسیم ہوتی ہیں جیسے حامل کی بلندی کے ساتھ قینچی تناؤ، NiQ = e*t*τi = e*Ti۔ تاہم سائزنگ کے وقت تمام n رِویٹوں پر یکساں تقسیم کو مدِنظر رکھا جاتا ہے NiQ = Q/n۔
شکل 4 - قینچی قوت کی تقسیم کے ساتھ عمودی شیٹ کی توسیع
شکل 5 ورکشاپ میں عمودی شیٹ کے جوڑ کو دکھاتی ہے (واضح کونے اور لیمیلیں دوسری جگہ جوڑی گئی ہیں).
نمبر5
عام قوت کے ساتھ خم: وہ بیمیں جو بیک وقت خم کے مومنٹس اور نارمل قوتوں کے بوجھ میں ہوں، انہی اصولوں کے مطابق اور تناؤ کی خطی تقسیم کی فرضی حالت کے تحت ڈیزائن کی جاتی ہیں۔ دونوں حصوں میں رِویٹس کی مکمل کٹوتی کی صورت میں مفید مقطع اور زیرو لائن کی پوزیشن بوجھ کی حالت پر منحصر نہیں ہوتی، اس لیے M اور N سے پیدا ہونے والے تناؤ کو آسانی سے جمع کیا جا سکتا ہے۔ سپلائس میں رِویٹس کا بوجھ جزوی بوجھ کے حالات M، یعنی N سے پیدا ہونے والی قوتوں کی سپرپوزیشن سے حاصل ہوتا ہے۔
سہارے کی ٹیک اور جوڑ
یہاں صرف بے شمار حلوں میں سے سب سے عام حل پر غور کیا جائے گا۔ جانچ کرتے وقت ہمیشہ اُن اضافی قوتوں کو بھی ذہن میں رکھنا چاہیے جو زیادہ یا کم مثالی مزاحمتی حسابات سے انحراف کے نتیجے میں حاصل ہوتی ہیں۔
ایک سادہ سہارا کسی ایک حامل کا کسی دوسرے تعمیراتی عنصر کے بالائی پٹّے پر اس وقت قابلِ غور ہوتا ہے جب دستیاب تعمیراتی اونچائی زیادہ ہو۔ عام صورت سخت جوڑ کی ہوتی ہے، جو رِوِٹس یا پیچوں کے ساتھ کیا جاتا ہے۔ شکل 6 میں عمارت سازی میں مسلسل I-رافٹرز کے عام سہارے کو دکھایا گیا ہے، جو تنگ I-پیروں میں سوراخ کرنے سے بھی بچاتا ہے۔ حاملوں کو اس صورت میں الٹنے اور ساتھ ہی عرضی قوتوں کے خلاف بھی محفوظ کرنا چاہیے (شکل 7 اور 8). پل سازی میں اکثر حاملوں کو جوڑا جاتا ہے (شکل 9); طولی حامل کا عرضی حامل پر غیر متحرک سہارا (شکل 10). زیادہ بڑے تکیہی بوجھوں کی صورت میں حاملوں کو فِٹ کیے گئے زاویہ آہن یا ویلڈ کیے گئے پروفائلز سے سخت کرنا چاہیے (شکل 8 سے 10). مرکب حاملوں میں بوجھ کو پسلی تک پہنچانا چاہیے۔
شکل 6 - رافٹرز کی جکڑائی
شکل 7 اور 8
شکل 9 اور 10
پسلی کا جوڑ: شکل 11 اور 12 میں I-شہتیروں کے جوڑ دکھائے گئے ہیں، جو عمارت سازی میں عام جوڑوں کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ کٹاؤ میں بڑا گولائی دار حصہ دیا جاتا ہے تاکہ شہتیر کی پسلی میں دراڑ پڑنے سے بچا جا سکے۔ پسلی کے جوڑ کی لچکدار جکڑاؤ سے برداشتِ بوجھ میں کچھ اضافہ ہوتا ہے۔ بیان شدہ بگاڑ اگرچہ زیادہ تر ساکن بوجھ کی صورت میں، جیسے پرانے پلوں میں، بے ضرر ہوتے ہیں۔
شکل 11. - I-گرڈر کے عمودی آخری حصے کے ساتھ معیاری جوڑ
شکل 12 - I-شہتیر کے کٹے ہوئے سروں کے ساتھ معیاری جوڑ
موڑ کے لحاظ سے سخت جوڑ اس وقت بنائے جاتے ہیں جب بغیر زاویہ بدلے جوڑ درکار ہو (مسلسل سہارے، فریم کے سخت کونے) یا جب متغیر بوجھ کے تحت تھکاوٹ کے باعث شکست کا خطرہ ہو، خصوصاً ریلوے پلوں میں۔ تسلسل کے لیے لامیلائیں، موڑ کے لحاظ سے سخت جوڑ، موڑ کے لحاظ سے سخت کونے، فریم کے کونے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔
- تسلسل کی پلیٹیں – اگر ایک ہی سطح میں واقع حاملوں کو جوڑنا ہو، تو دونوں بالائی پٹیاں پلیٹ یا تسلسل کی پٹی کے ذریعے جوڑ دی جاتی ہیں۔ اس طرح جوڑ کے رَوِٹ تناؤ کی قوتوں سے آزاد ہو جاتے ہیں اور بڑی بگاڑیں بچ جاتی ہیں۔
شکل 13 - تسلسل کے لیے لیملا کے ساتھ جوڑ
شکل 14 - طولی حاملوں کا اتصال: a) شاہراہ پل کا؛ b) ریلوے پل کا
- موڑ کے لحاظ سے سخت جوڑ – اس قسم کا جوڑ ہمیں سڑک پلوں کے پیدل راستوں کی مکمل کنسولوں میں ملتا ہے۔ چھوٹے مومنٹس کی صورت میں ان کی عمودی پلیٹ صرف مین بیم کو سخت کرنے والے زاویہ دار پروفائلوں کے درمیان دو سطحوں پر جوڑی جاتی ہے۔ داخل کیا گیا مومنٹ سختی کے ذریعے مین بیم کی پوری اونچائی پر تقسیم ہو جاتا ہے، یعنی اسے قوتوں کے جوڑے کی صورت میں اس کے پٹوں میں داخل کیا جاتا ہے۔
تص. 15 اور 16
- موڑ کے لحاظ سے سخت کونوں – عمارت سازی میں ستونوں اور بیموں کے درمیان موڑ کے لحاظ سے سخت کونوں کو اس طرح بنانا چاہیے کہ زاویہ غیر متبدل رہے اور کسی قسم کی مقامی تناؤ زیادتی پیدا نہ ہو۔ کونوں میں قابلِ اعتماد جوڑ مثلاً شکل 16 کے مطابق تب بنتے ہیں جب وِنگ پلیٹیں استعمال کی جائیں یا شکل 100 کے مطابق جب ستون کے پٹّوں میں جکڑاؤ کا مومنٹ قوتوں کے جوڑے کے طور پر لیا جائے۔
- فریم کے زاویے – کثیرالاضلاعی فریموں میں جوڑ موڑ کے مقام پر اس وقت بنایا جا سکتا ہے جب زاویے کا فرق کم ہو؛ جڑے ہوئے سلاخوں کو کھینچی ہوئی اور دبی ہوئی سلاخوں کی طرح پٹّیوں سے ڈھانپا جاتا ہے۔ گھماؤ پیدا کرنے والی قوتیں موڑ کے مقام پر مرتکز ہوتی ہیں اور انہیں سختیوں کے ذریعے برداشت کیا جانا چاہیے۔ شکل 101 میں جوڑ کے اوورلیپ اور سختی کے فرق پر، مڑنے کے لمحے اور انحرافی قوتوں کے مفہوم کے مطابق، توجہ دیں۔ بڑی قوتوں اور زاویے کے نمایاں فرق کی صورت میں یہ کوشش کی جاتی ہے کہ جوڑ فریم کے شدید خم دار حصے میں نہ آئے۔ فریم کے کونوں کے پاس جوڑ بہتر ساختی شکل دیتے ہیں اور تیاری آسان بناتے ہیں۔ موڑ کے مقام کے دونوں طرف ریوٹ کیے گئے یونیورسل جوڑوں کی مثالیں شکل 102a اور شکل 102b میں دی گئی ہیں، جس میں زاویہ ایک ویلڈ شدہ حصے پر مشتمل ہے۔ شکل 103 میں فریم کے ستون کے جھکاؤ کے خلاف سخت جوڑ کو مسلسل بالائی شہتیر کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔
شکل 17a
شکل۔ 17b
مائل جوڑ: اب تک زیرِ بحث جوڑوں میں پسلیاں ایک دوسرے کے عمود پر تھیں۔ تاہم اگر زاویہ قائم نہ ہو، تو زاویہ دار ٹکڑے (شکل 18) گھما دیے جاتے ہیں؛ بہت تیز زاویوں پر پچر نما سپیسر استعمال کیے جاتے ہیں۔ تسلسل کے لیے باندھنے والی پٹیاں اور سہارے کے ٹکڑے، مناسب صورت میں، سیدھے جوڑوں کی طرح استعمال کیے جائیں۔ خم دار جوڑی پلیٹیں (شکل 19) بڑے ایکس سینٹر سٹی اور قابلِ ذکر اضافی قوتوں کے ساتھ جڑی ہوتی ہیں۔ مائل جوڑوں کی تیاری اس وقت آسان ہو جاتی ہے جب ویلڈ کی ہوئی جوڑ پلیٹیں (شکل 20) استعمال کی جائیں۔
نمبر18
نمبر19
نمبر20