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एकल प्रबलित बीम के लिए तनाव और संपीड़न क्षेत्र के क्षेत्रफल का आघूर्ण लेने पर-

जहाँ,

X_c = उदासीन अक्ष की क्रांतिक गहराई अथवा आर्थिक गहराई

m = मॉड्यूलर अनुपात

A_st = संतुलित खंड के लिए इस्पात का आवश्यक क्षेत्रफल

m = 18

c = 50 kg/cm2

t = 1400 kg/cm²

सभी स्थितियों में, बीम अनुप्रस्थ-काट की प्रभावी गहराई को इस प्रकार लिया जाता है-

IS 456:2000 के अनुसार, स्लैब में सभी सलाखों के लिए न्यूनतम नाममात्र आवरण 20 mm है। नए कोड के अनुसार, नाममात्र आवरण सलाखों के व्यास पर निर्भर नहीं करता है।

प्री-स्ट्रेस्ड कंक्रीट का सिद्धांत है, कि भार के लागू होने से पहले, एक कंक्रीट अवयव में उच्च-शक्ति इस्पात पट्टे द्वारा प्रेरित सम्पीड़न तनाव, सेवा के दौरान अवयव पर आरोपित तन्यता को संतुलित करेगा।

प्री-स्ट्रेस्ड कंक्रीट अवयव वह है, जिसमें इस प्रकार के परिमाण और वितरण के आतंरिक तनाव को स्थापित किए जाते हैं, यह इस प्रकार से होता है कि बाह्य भारण के परिणामस्वरूप तनाव वांछित डिग्री पर प्रभावहीन बनाए जा सके। यह करने पर, संपीडन में कंक्रीट की पूर्ण क्षमता को पूर्ण भार के तहत पूर्ण गहराई के लिए प्रयोग किया जा सके।

संरचनात्मक सदस्य में विक्षेपण के परिमाण पर एक नियंत्रक लागू करना आवश्यक है:

a) यह सुनिश्चित करने के लिए कि विक्षेपण की संरचना की दिखावट या दक्षता या परिष्करण या विभाजन आदि पर प्रतिकूल प्रभाव नहीं डालती है।

b) सदस्य के लिए डिजाइन में की गई धारणा से विपरीत संरचनात्मक व्यवहार को रोकने के लिए। IS 456: 2000 के अनुसार, बीम और स्लैब के लिए, ऊर्ध्वाधर विक्षेपण सीमा को संतुष्ट माना जा सकता है, बशर्ते कि गहराई अनुपात की अवधि नीचे प्राप्त मानों से अधिक न हो:

कार्य तनाव विधि: कार्य तनाव विधि प्रत्यास्थता सिद्धांत पर आधारित है। कंक्रीट और इस्पात को बड़े पैमाने पर प्रत्यास्थ होने एवं हुक के नियम का अनुसरण करने वाला माना जाता है। यह विधि एक निर्धारक दृष्टिकोण का पालन करती है क्योंकि यह मानती है कि लोड, सुरक्षा कारक और अनुमेय तनाव के कारक को सटीक रूप से जाना जाता है। इस विधि में सदस्य को डिजाइन करने में भौतिक शक्तियों का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाता है।

सीमा अवस्था विधि: यह विधि एक गैर-निर्धारक दृष्टिकोण का पालन करती है क्योंकि यह वास्तविक लोड या परिस्थितियों के आधार पर अनुभव या अवलोकन के आधार पर संभावित लोड और संभावित सामग्रियों की संभावित ताकत को अपनाती है। सदस्य को डिजाइन करने में सामग्री की ताकत का पूरी तरह से उपयोग किया जाता है।

भारतीय मानक ब्यूरो के अनुसार,

अग्नि के तहत संरचनात्मक पर्याप्तता की अवधि: समय (t), मिनटों में, सदस्य के लिए मानक अग्नि परीक्षण में संरचनात्मक अपर्याप्तता की सीमा स्थिति तक पहुंचने के लिए लिया गया समय है।

आईएस 456:2000 के अनुसार, 1. 36 mm के व्यास से अधिक की सुदृढ़ीकरण छड़ की लैप स्प्लाईसींग से बचना चाहिए। यदि बार को लैप करना आवश्यक हो तो उन्हें वेल्ड कर देना चाहिए। (संदर्भ IS456 खंड 25.2.5) ।

2. जहां सलाखों की दो या दो से अधिक पंक्तियां हैं, बार रेखाएं लंबवत होनी चाहिए और बार के बीच न्यूनतम ऊर्ध्वाधर दूरी 15 mm होनी चाहिए, समुच्चय के नाममात्र अधिकतम आकार का दो तिहाई या बार का अधिकतम आकार, जो भी अधिक हो।

3. आधार तल के लिए न्यूनतम नाममात्र आवरण 50 mm से कम नहीं होना चाहिए।

चूँकि, निष्क्रिय लोड की तुलना में सक्रीय लोड कम अनुमानित होता है, इसलिए सक्रीय लोड और निष्क्रिय लोड के लोड कारक क्रमशः 1.5 और 1.5 के रूप में लिया जाएगा।

IS 456:2000 के अनुसार, बीम की पार्श्व स्थिरता के लिए क्षीणता सीमा इस प्रकार होगी-

अपरूपण के लिए महत्वपूर्ण खंड स्तम्भ के फलक से d/2 की दूरी पर कार्य करता है। तो, कुल प्रतिरोधी क्षेत्रफल जो पंचिंग अपरूपण का विरोध करेगा, इस प्रकार होगा-

= 4(bd + d²)।

IS 456: 2000 के अनुसार संपीड़न सदस्यों के डिजाइन में अक्षीय लोड लागू किए गए लघु स्तम्भ पर परम भार इस प्रकार होगा :-

P_u = 0.4f_ck A_c + 0.67fy A_sc

f_ck = कंक्रीट की विशेष शक्ति

f_y = इस्पात की विशेष शक्ति

A_c = स्तंभ अनुप्रस्थ काट में कंक्रीट का क्षेत्रफल

A_sc = संपीडित स्तम्भ में इस्पात का क्षेत्रफल

निष्क्रिय भार संरचना का स्व-भार और वह भार है जो स्थायी रूप से संरचना से जुड़ा हुआ है और पूर्ण अवधि तक संरचना के साथ ही रहेगा।

तो डिजाइन की शुरुआत में यह डिजाइनर द्वारा ज्ञात होता है।

श्रेणी Fe415 के उच्च शक्ति विकृत सलाखों के लिए:L/d ≤ 28 simply supported slab

L/d ≤ 32 continuous slab

मृदु इस्पात सुदृढ़ीकरण के लिए:

जहाँ, L स्लैब का लघु विस्तार है

d बीम की कुल गहराई है

d ≥ 9.37 cm = 10 cm

काउंटरफॉर्ट फलक स्लैब के साथ-साथ आधार स्लैब से दृढ़ता से जुड़ा हुआ होता है। फलक स्लैब पर काम कर रहे पृथ्वी दबाव को काउंटरफोर्ट में स्थानांतरित किया जाता है जो लंबवत कैंटिलीवर के रूप में विचलित होता है। पश्च काउंटरफोर्ट का पिछला हिस्सा तनावग्रस्त होता है और सामने का फलक संपीड़न के प्रभाव में आता है। तो पश्च काउंटरफोर्ट के झुके हुए (पीछे के) फलक को मुख्य सुदृढीकरण के साथ जोड़ा जाता है।

IS 456:2000 के अनुसार:

1. चौड़ाई b और कुल गहराई D 750 mm से अधिक के RCC बीम में पार्श्व फलक सुदृढीकरण 0.1% होना चाहिए।

2. तनाव सुदृढीकरण का अधिकतम क्षेत्रफल 4% से अधिक नहीं होना चाहिए।

गहरे बीम संरचनात्मक तत्व होते हैं जो साधारण बीम के रूप में लोड होते हैं जिसमें बल एक महत्वपूर्ण मात्रा समर्थन तक लोड और प्रतिक्रिया को जोड़ने वाले संपीड़न बल द्वारा लाइ जाती है। परिणामस्वरूप, तनाव वितरण रैखिक नहीं माना जाता है, और शुद्ध लचीलेपन की तुलना में कतरनी विकृति महत्वपूर्ण हो जाती है।

पर्याप्त कतरनी शक्ति को ध्यान में रखते हुए, गहरे बीम को प्राथमिक रूप से स्थानांतरण गाटर के रूप में अनुशंसित किया जाता है। ये सदस्य विपरीत दिशा में समर्थन के लिए लोडिंग के माध्यम से लोड स्थानांतरित करते हैं। गहरे क्षैतिज सदस्य मुख्य रूप से लचीलेपन के बजाय कतरनी में असफल होते हैं। इन बीमों को छोटे अवधि-से-गहराई अनुपात के साथ रेखांकित किया जाता है। ढेर कैप्स, कॉर्बेल, ब्रैकेट, नींव की दीवारें और बंद की तरफ के-किनारे जैसी संरचनाएं RC गहरी बीम के कुछ उदाहरण हैं।

IS 456-2000 के अनुसार एक बीम को गहरी बीम माना जाएगा जब प्रभावी अवधि से समग्र गहराई का अनुपात, l / D निम्न अनुसार कम होगा :

1) 2.0, समर्थित बीम के लिए ; तथा

2) 2.5, निरंतर बीम के लिए।

हालांकि अलग-अलग कोड अलग-अलग स्पष्ट अवधि-से-गहराई अनुपात में गहरे बीम को परिभाषित करते हैं, क्योंकि सामान्य नियम गहरे बीम को उनके अपेक्षाकृत छोटे अवधि से गहराई अनुपात द्वारा पहचाना जाता है।

कोड (CI. 34.1.2) के अनुसार:

कोड तल से 150 mm तक के सामान्य तल की की न्यूनतम मोटाई को प्रतिबंधित करता है (और ढेर कैप्स के मामले में 300 mm तक)।

IS 456: 2000 प्रबलित छड़ों के अधिकतम व्यास को स्लैब की कुल मोटाई के 1/8 वें भाग तक सिमित करता है।

D_max = 128/8 = 16 mm; इसलिए 16 mm व्यास वाली छड़ों का उपयोग कीजिये।