Columns MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Columns - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

• IS 456:2000 के अनुसार, ध्वंस की सीमा अवस्था पर अक्षीय भार के अधीन कंक्रीट में अधिकतम संपीडन विकृति 0.002 मानी जाती है।
• यह एक मानक मान है जिसका उपयोग अक्षीय भार के तहत विफलता बिंदु पर कंक्रीट में अंतिम विकृति को परिभाषित करने के लिए किया जाता है।

अतिरिक्त जानकारी

• विकृति संगतता: 0.002 का मान कंक्रीट के लिए प्रतिबल-विकृति वक्र के साथ प्रयोग किया जाता है, विशेष रूप से प्रबलित कंक्रीट बीम के डिजाइन और स्तंभों में। यह विकृति मान कंक्रीट तत्वों की अंतिम शक्ति का निर्धारण करने में मदद करता है, यह सुनिश्चित करता है कि संरचनाएँ आवश्यक भार को सुरक्षित रूप से वहन कर सकें।

• सुरक्षा संबंधी विचार: ध्वंस की इस सीमा अवस्था विकृति का उपयोग करके, डिज़ाइन यह सुनिश्चित करता है कि कंक्रीट अधिकांश सेवा जीवन के लिए लोचदार सीमा के भीतर रहे, केवल अत्यधिक लोडिंग स्थितियों के तहत विफलता (0.002 विकृति पर) तक पहुँचता है।

व्याख्या:

IS 456:2000, खंड 25.1.1 के अनुसार:

एक स्तंभ या खंभा वह संपीड़न सदस्य होता है जिसमें स्तंभ या खंभे की प्रभावी लंबाई न्यूनतम पर्श्व आयाम से तीन गुना अधिक होती है।

\(i.e. \;L_{eff}>(3\times Least \;Lateral\;Dimension)\)

एक संपीडन सदस्य को उस समय लघु रूप में माना जा सकता है जब दोनों के क्षीणता अनुपात \(L_{ex}\over D\) और \(L_{ey}\over b\) 12 से कम होता है।

जहाँ

Lex = प्रमुख अक्ष के संबंध में प्रभावी लम्बाई

D = प्रमुख अक्ष के संबंध में गहराई

Ley = लघु अक्ष के संबंध में प्रभावी लम्बाई

b = सदस्य की चौड़ाई

संकल्पना:

IS 456: 2000, खण्ड 26.5.3.1 के अनुसार,

एक कॉलम में अनुदैर्ध्य प्रबलनः

अंतराल:
काॅलम की परिधि के साथ मापन की गई अनुदैर्ध्य छड़ों का अंतराल 300 mm से अधिक नहीं होना चाहिए।

Additional Information

स्टील का प्रतिशत:
अनुदैर्ध्य प्रबलन का अनुप्रस्थ-काट क्षेत्रफल  0.8% से कम और न ही कॉलम का सकल अनुप्रस्थ-काट क्षेत्रफल 6%  से अधिक होना चाहिए।

अनुदैर्ध्य प्रबलन छड़ों का न्यूनतम व्यास:
काॅलम में प्रयुक्त मुख्य अनुदैर्ध्य प्रबलन छड़ोंं का व्यास 12 mm से कम नहीं होना चाहिए।

अनुदैर्ध्य छड़ की न्यूनतम संख्या:

कॉलम में दी गई अनुदैर्ध्य छड़ की न्यूनतम संख्या निम्न होगी 

• आयताकार काॅलमों में चार
• वृत्ताकार  काॅलम में छः

कुंडलित प्रबलन:

कुंडलित प्रबलन वाले प्रबलित कंक्रीट कॉलम में कुंडलित प्रबलन के अंदर अनुदैर्ध्य प्रबलन की कम से कम छह-छड़ें होनी चाहिए।

व्याख्या:

IS 456:2000, खंड 39.4 के अनुसार,

कुंडलिनी प्रबलन के साथ संपीडन सदस्य

\(Pitch < \begin{Bmatrix} \frac{Core diameter}{6}\\75 mm\end{Bmatrix} \)

दिए गए प्रश्न में कोर व्यास नहीं दिया गया है, इसलिए हमें केवल 75 mm लेना है

Important Points

कुंडलिनी प्रबलन के साथ संपीडन सदस्यों की सामर्थ्य पार्श्व संबंधों वाले समान सदस्यों की सामर्थ्य की 1.05 गुना के रूप में ली जाएगी, बशर्ते कि शर्त \({Volume\; of\; helical\; reinforcement\over Volume\; of\; the\; core}\nless0.36\left( {\frac{{{A_g}}}{{{A_c}}} - 1} \right)\frac{{{f_{ck}}}}{{{f_y}}}\;\)संतुष्ट हो।

जहां

Ag = खंड का सकल क्षेत्रफल

Ac = कुंडलिनी के बाहरी व्यास के लिए मापा गया कुंडलित रूप में प्रबलित स्तंभ के कोर का क्षेत्र

fck = कंक्रीट की विशेषता संपीडन सामर्थ्य 

fy = कुंडलिनी प्रबलन की विशेषता सामर्थ्य लेकिन 415 N/mm² से अधिक नहीं

इसलिए, बेहतर परिरोध के परिणामस्वरूप बढ़ी हुई सामर्थ्य के कारण कुंडलिनी प्रबलन वाले स्तंभ की भार-वहन क्षमता 5% बढ़ जाती है।

व्याख्या:

भूकंपरोधी संरचनाएँ

भूकंप के दौरान संरचनाओं की सुरक्षा और अखंडता सुनिश्चित करने के लिए, विशिष्ट डिजाइन सिद्धांतों और विश्लेषण विधियों का उपयोग किया जाता है।

दिए गए कथनों का विश्लेषण

1. कथन 1: यह कथन गलत है। वर्णित कारक को प्रतिक्रिया में कमी कारक (R) के रूप में जाना जाता है, न कि भूकंपीय क्षेत्र कारक के रूप में। भूकंपीय क्षेत्र कारक (Z) किसी विशेष क्षेत्र के भूकंपीय खतरे के स्तर का प्रतिनिधित्व करता है।

2. कथन 2: यह कथन सही है। तल पार्श्व शक्ति वास्तव में किसी विशेष तल में माने गए दिशा में सभी भूकंपीय बल-प्रतिरोधी तत्वों की सामूहिक शक्ति को संदर्भित करती है।

3. कथन 3: यह कथन सही है। डिजाइन भूकंप बलों के गतिशील विश्लेषण को प्रतिक्रिया स्पेक्ट्रम विधि, मोडल समय इतिहास विधि या समय इतिहास विधि का उपयोग करके किया जा सकता है। ये विधियाँ भूकंपीय भार के तहत संरचनाओं के व्यवहार को समझने में मदद करती हैं।

निष्कर्ष: विश्लेषण के आधार पर, कथन 2 और 3 सही हैं, और कथन 1 गलत है।

अवधारणा:

IS 456: 2000 के अनुसार, खंड 25.4,

न्यूनतम विलक्षणता

सभी स्तंभ न्यूनतम विलक्षणता के लिए डिज़ाइन किए जाएंगे, जो 500 से विभाजित स्तंभ की असमर्थित लंबाई और 30 से विभाजित पार्श्व आयामों के बराबर है, जो न्यूनतम 20 mm के अधीन है।

जहां द्विअक्षीय बंकन पर विचार किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि विलक्षणता एक समय में एक अक्ष के बारे में न्यूनतम से अधिक है।

गणना:

असमर्थित लंबाई = 5000 mm

स्तंभ का आकार = 400 mm

न्यूनतम विलक्षणता = \(\frac{L}{{500}} + \frac{B}{{30}} \)

\(e_{min}= \;\frac{{5000}}{{500}} + \frac{{400}}{{30}} = 23.33\;mm\;\)

लेकिन, किसी भी मामले में, न्यूनतम विलक्षणता 20 mm से कम नहीं होनी चाहिए।

स्पष्टीकरण:

अनुदैर्ध्य प्रबलन:

(i) CI. 26.5.3 of IS 456:2000, निर्दिष्ट करता है कि एक काॅलम खंड में अनुदैर्ध्य बार का कुल क्षेत्रफल सकल काॅलम क्षेत्र के 0.8% से कम नहीं होना चाहिए। न्यूनतम प्रबलन पर यह सीमा निम्न कारणों से लगाई जाती है:

• यह सुनिश्चित करने के लिए कि कॉलम भारण में अप्रत्याशित उत्केन्द्रता के कारण कॉलम का न्यूनतम आनमनी प्रतिरोध मौजूद है।
• संपीड़न सदस्यों में, सतत भारण के अंतर्गत विसर्पण बहुत प्रबल है, खासकर स्टील के कम प्रतिशत पर। इस प्रकार, परिणामी विसर्पण प्रतिबल (विसर्पण विकृति के कारण) बार पराभव करने की कोशिश करता है।

(ii) अधिकतम प्रबलन: अनुदैर्ध्य बार के अनुप्रस्थ काट का अधिकतम क्षेत्र सकल काॅलम क्षेत्र के 6% से अधिक नहीं होना चाहिए। हालांकि, व्यवहार में, अधिकतम 4% की अनुशंसित किया जाता है।

Additional Information

बार का व्यास और संख्या:

(i) कॉलम में अनुदैर्ध्य बार का व्यास 12 mm से कम नहीं होना चाहिए। इन बार को काॅलम की परिधि पर 300 mm से अधिक अंतराल पर नहीं रखा जाना चाहिए।

(ii) आयताकार काॅलम के लिए न्यूनतम 4 बार प्रदान किए जाते हैं।

(iii) वृत्ताकार काॅलम के लिए,न्यूनतम 6 बार प्रदान किए जाते हैं।

आच्छादन = 40 mm या बार व्यास

विभिन्न परिस्थितियों में RCC स्तंभ के लिए अनुमेय डिजाइन प्रतिबल नीचे दिए गए हैं:

1. यदि न्यूनतम उत्केंद्रता को शून्य माना जाता है यानी emin = 0 तो

a. कंक्रीट में अनुमेय अक्षीय संपीड्य प्रतिबल = 0.45 fck

b. स्टील में अनुमेय अक्षीय संपीड्य प्रतिबल = 0.75 fy­

2. यदि न्यूनतम उत्केंद्रता प्रभाव माना जाता है तो:

a. कंक्रीट में अनुमेय अक्षीय संपीड्य प्रतिबल = 0.4 fck

b. स्टील में अनुमेय अक्षीय संपीड्य प्रतिबल = 0.67 f_y

ध्यान दें:

बंकन, अपरूपण और मरोड़ के अधीन RCC बीम में स्टील और कंक्रीट में अनुमेय मूल्य हैं:

a. वंक में कंक्रीट का डिज़ाइन सामर्थ्य = 0.45 f_ck

b. तनाव में स्टील का डिज़ाइन सामर्थ्य = 0.87fy

अवधारणा:

IS 456: 2000, खंड 26.5.3.2 (c) के अनुसार,

अंतराल:

अनुप्रस्थ सुदृढीकरण का अंतराल निम्नलिखित न्यूनतम दूरी से अधिक नहीं होना चाहिए:

1. संपीड़न सदस्यों का न्यूनतम पार्श्व आयाम
2. बांधने के लिए अनुदैर्ध्य सुदृढीकरण पट्टी का सबसे छोटा व्यास 16 गुना (अर्थात 16 φmin)
3. 300 mm

पार्श्व जोड़ का व्यास:

पार्श्व जोड़ का व्यास सबसे बड़े अनुदैर्ध्य छड़ के व्यास के एक-चौथाई से कम नहीं होगा और किसी भी स्थिति मे 6 mm से कम नहीं होगा।

गणना:

अनुप्रस्थ सुदृढीकरण का अंतराल होगा

1. न्यूनतम पार्श्व आयाम = 400 mm
2. 16 × 20 mm = 320 mm
3. 300 mm

जो भी कम हो

इसलिए, पार्श्व जोड़ों का अंतराल 300 mm रखा जाएगा।

व्याख्या:

IS 456:2000, खंड 39.4 के अनुसार,

कुंडलिनी प्रबलन के साथ संपीडन सदस्य

\(Pitch < \begin{Bmatrix} \frac{Core diameter}{6}\\75 mm\end{Bmatrix} \)

दिए गए प्रश्न में कोर व्यास नहीं दिया गया है, इसलिए हमें केवल 75 mm लेना है

Important Points

कुंडलिनी प्रबलन के साथ संपीडन सदस्यों की सामर्थ्य पार्श्व संबंधों वाले समान सदस्यों की सामर्थ्य की 1.05 गुना के रूप में ली जाएगी, बशर्ते कि शर्त \({Volume\; of\; helical\; reinforcement\over Volume\; of\; the\; core}\nless0.36\left( {\frac{{{A_g}}}{{{A_c}}} - 1} \right)\frac{{{f_{ck}}}}{{{f_y}}}\;\)संतुष्ट हो।

जहां

Ag = खंड का सकल क्षेत्रफल

Ac = कुंडलिनी के बाहरी व्यास के लिए मापा गया कुंडलित रूप में प्रबलित स्तंभ के कोर का क्षेत्र

fck = कंक्रीट की विशेषता संपीडन सामर्थ्य 

fy = कुंडलिनी प्रबलन की विशेषता सामर्थ्य लेकिन 415 N/mm² से अधिक नहीं

इसलिए, बेहतर परिरोध के परिणामस्वरूप बढ़ी हुई सामर्थ्य के कारण कुंडलिनी प्रबलन वाले स्तंभ की भार-वहन क्षमता 5% बढ़ जाती है।

व्याख्या:

IS 456:2000, अनुच्छेद 25.1.1 के अनुसार,

एक खंभा एक संपीडन सदस्य होता है, जिसमें स्तंभ या स्ट्रट की प्रभावी लम्बाई न्यूनतम पार्श्विक विमा के तीन गुना से अधिक हो जाती है।

अर्थात् L_eff > (3 × न्यूनतम पार्श्विक विमा) 

एक संपीडन सदस्य को एक लघु माना जाता है, जब दोनों कृशता अनुपात \(L_{ex}\over D\) और \(L_{ey}\over b\) का मान 12 से कम होता है।

जहाँ

Lex = मुख्य अक्ष के सापेक्ष प्रभावी लम्बाई 

D = मुख्य अक्ष के सापेक्ष गहराई 

Ley = सामान्य अक्ष के सापेक्ष प्रभावी लम्बाई 

b = सदस्य की चौड़ाई 

संकल्पना:

IS 456: 2000, खंड 25.4 के अनुसार,

न्यूनतम उत्केन्द्रता

सभी काॅलमों को न्यूनतम उत्केंद्रता के लिए डिज़ाइन किया जाएगा, जो काॅलम की अनालम्बित लंबाई को 500 द्वारा विभाजित करने और पार्श्व विमाओं को 30 से विभाजित करने के बराबर होती है और जो न्यूनतम 20 mm के अधीन हों।

जहां द्विअक्षीय बंकन पर विचार किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि उत्केंद्रता एक समय में न्यूनतम लगभग एक अक्ष से अधिक हो।

गणना:

दिया गया है,

अनालम्बित लंबाई = 3500 mm

काॅलम का आकार= 350 mm

न्यूनतम उत्केंद्रता = \(\frac{L}{{500}} + \frac{B}{{30}} \)

\(e_{min}= \;\frac{{3500}}{{500}} + \frac{{350}}{{30}} = 18.667\;mm\;\)

लेकिन,किसी भी स्थिति में, न्यूनतम उत्केन्द्रता 20 mm से कम नहीं होनी चाहिए।

चूँकि e _min < 20 mm

न्यूनतम उत्केंद्रता = 20 mm

संकल्पना:

बकलिंग के कारक पर विचार करने वाले लंबे काॅलम के डिजाइन में, न्यूनीकरण गुणांक द्वारा सामान्य कार्यकारी प्रतिबलों को गुणा करके  स्टील और कंक्रीट में कार्यरत प्रतिबलों के कम मान को अपनाया जाता है।

 \(C_r= 1.25-\frac{{{l_{eff}}}}{{48D}} \ or\ 1.25-\frac{{{l_{eff}}}}{{48B}}\) 

जहाँ,

C_r =न्यूनीकरण गुणांक

B और  D = काॅलम का न्यूनतम पार्श्व विमा

l_eff = काॅलम की प्रभावी लंबाई

गणना:

दिया गया है,

l_eff = 4.5 m

B = 200 mm

D = 250 mm

C_r = 1.25 - 4500/(48 x 200) = 0.78  or 1.25 - 4500/(48 x 250) = 0.875

अपानाया गया लघु मान,इसलिए Cr = 0.78

• यदि  प्रभावी लंबाई/ न्यूनतम पार्श्व विमा > 12, लंबा कॉलम अन्यथा छोटा

संकल्पनाएँ:

IS 456: 2000, खंड 25.4 के अनुसार, सभी स्तंभों को न्यूनतम उत्केंद्रता के लिए डिज़ाइन किया जाएगा, स्तंभ की असमर्थित लंबाई के योग के बराबर 500 से विभाजित और पार्श्व विमाओं को 30 से विभाजित किया जाएगा, जो न्यूनतम 20 mm के अधीन होगा। अर्थात

उत्केंद्रता निम्नलिखित में से अधिकतम है:

→ \(e = \frac{L}{500} + \frac{B}{30}\)

→  e = 20 mm
जहाँ L स्तंभ की प्रभावी लंबाई है और B पार्श्व विमा है।

इसके अलावा, जहां द्विअक्षीय बंकन पर विचार किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि उत्केंद्रता एक समय में न्यूनतम एक अक्ष से अधिक हो।

गणना:

दिया गया है:

स्तंभ की प्रभावी लंबाई, L = 3.5 m

पार्श्व विमा, B = 300 mm

न्यूनतम उत्केंद्रता, e की गणना निम्न प्रकार की जाती है:

\(e = \frac{3500}{500} + \frac{300}{30}\)

e = 17 mm < e_min = 20 mm

इसलिए, अक्षीय रूप से भारित स्तम्भ के लिए न्यूनतम उत्केंद्रता 20 mm होनी चाहिए।

अवधारणाएं:

IS 456:2000 कोडल प्रावधानों के अनुसार आरसीसी कॉलम के लिए डिजाइन पैरामीटर नीचे निर्दिष्ट हैं:

1. एक कॉलम में एक अनुदैर्ध्य प्रबलिंग बार के लिए नाममात्र कवर किसी भी मामले में 40 मिमी से कम नहीं होना चाहिए, या ऐसे बार के व्यास से कम नहीं होना चाहिए।
2. 200 मिमी या उससे कम के न्यूनतम आयाम के कॉलम के मामले में, जिनकी प्रबलिंग बार 12 मिमी से अधिक नहीं है, 25 मिमी के नाममात्र कवर का उपयोग किया जा सकता है।
3. अनुदैर्ध्य सुदृढीकरण का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र, 0.8 प्रतिशत से कम नहीं होना चाहिए और न ही कॉलम के सकल क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के 6 प्रतिशत से अधिक होना चाहिए। हालांकि, जहां नीचे के कॉलम से बार को विचाराधीन कॉलम के साथ लैप किया जाना है, स्टील का प्रतिशत आमतौर पर 4 प्रतिशत से अधिक नहीं होगा।
4. एक स्तंभ में दिए गए अनुदैर्ध्य दंडों की न्यूनतम संख्या आयताकार स्तंभों में चार और वृत्ताकार स्तंभों में छह होनी चाहिए।
5. सलाखों का व्यास 12 मिमी से कम नहीं होना चाहिए।
6. पेचदार सुदृढीकरण वाले प्रबलित कंक्रीट कॉलम में पेचदार सुदृढीकरण के भीतर अनुदैर्ध्य सुदृढीकरण के कम से कम छह बार होने चाहिए।
7. हेलिकल रूप से प्रबलित कॉलम में, अनुदैर्ध्य सलाखों को पेचदार सुदृढीकरण के संपर्क में होना चाहिए और इसकी आंतरिक परिधि के आसपास समान दूरी पर होना चाहिए।
8. स्तंभ की परिधि के साथ मापी गई अनुदैर्ध्य सलाखों की दूरी 300 मिमी से अधिक नहीं होनी चाहिए।