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

व्याख्या:

• IS 800: 2007 (इस्पात में सामान्य निर्माण - अभ्यास संहिता) के अनुसार, लैसिंग वाले बिल्ट-अप कॉलम के लिए, अनुप्रस्थ अपरूपण बल (Vt) जिसका लैसिंग सिस्टम को प्रतिरोध करना चाहिए, उसे अक्षीय भार का 2.5% लिया जाता है।
• यह लैसिंग सिस्टम और मुख्य कॉलम के बीच अपरूपण हस्तांतरण के लिए कोड में निर्दिष्ट है।

अतिरिक्त जानकारी

लैसिंग सिस्टम:

• लैसिंग सिस्टम में तिरछे सदस्य होते हैं जो बिल्ट-अप कॉलम के फ्लैंग्स को जोड़ते हैं, आमतौर पर एक क्रॉस-क्रॉस पैटर्न में व्यवस्थित होते हैं।
• यह पार्श्व बलों का प्रतिरोध करके कॉलम को स्थिर करने में मदद करता है।

• 2.5% का आंकड़ा अक्षीय भार के उस हिस्से का प्रतिनिधित्व करने के लिए है जिसका अनुप्रस्थ अपरूपण द्वारा प्रतिरोध किया जाता है, जिसमें लैसिंग सदस्य योगदान करते हैं।

• यह कुशल भार हस्तांतरण की अनुमति देता है और पार्श्व भार जैसे हवा या भूकंप बलों के तहत कॉलम की स्थिरता सुनिश्चित करता है।

• वास्तविक डिजाइन में, यह मान विशिष्ट स्थितियों के आधार पर समायोजित किया जा सकता है, जैसे कि कॉलम के आयाम, उपयोग की जाने वाली सामग्री, या विशेष भार परिदृश्य। हालाँकि, 2.5% IS 800 के अनुसार सामान्य परिस्थितियों में सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला मान है।

व्याख्या:

संपीडन में एकल कोण की लचीली मरोड़ी बकलिंग सामर्थ्य

एकल कोण, जिस पर एक पैर के माध्यम से संपीडन भार लगाया जाता है, की लचीली मरोड़ी बकलिंग सामर्थ्य का मूल्यांकन समतुल्य स्लेंडरनेस अनुपात का उपयोग करके किया जाता है। यह स्लेंडरनेस अनुपात कई कारकों से प्रभावित होता है; हालाँकि, यह सहायक सदस्य की किनारे से किनारे तक की लंबाई पर निर्भर नहीं करता है।

दिए गए विकल्पों का विश्लेषण

1. "उत्पादन प्रतिबल अनुपात।" (प्रासंगिक कारक)

   • उत्पादन प्रतिबल अनुपात बकलिंग सामर्थ्य को प्रभावित करता है क्योंकि यह यह निर्धारित करता है कि सामग्री उपज से पहले तनाव का सामना करने की क्षमता रखती है।

2. "कोण के दो पैरों की चौड़ाई।" (प्रासंगिक कारक)

   • पैरों की चौड़ाई क्रॉस-सेक्शनल गुणों को प्रभावित करती है और इस प्रकार बकलिंग सामर्थ्य को प्रभावित करती है।

3. "लघु अक्ष के बारे में जड़त्व आघूर्ण की त्रिज्या।" (प्रासंगिक कारक)

   • लघु अक्ष के बारे में जड़त्व आघूर्ण की त्रिज्या एक प्रमुख ज्यामितीय गुण है जो सीधे स्लेंडरनेस अनुपात और बकलिंग सामर्थ्य को प्रभावित करता है।

4. "सहायक सदस्य की किनारे से किनारे तक की लंबाई।" (प्रासंगिक कारक नहीं)

   • सहायक सदस्य की किनारे से किनारे तक की लंबाई कोण के स्लेंडरनेस अनुपात को स्वयं प्रभावित नहीं करती है।

   • इसलिए, यह एक ऐसा कारक नहीं है जो कोण की लचीली मरोड़ी बकलिंग सामर्थ्य को प्रभावित करता है।

संकल्पना:

दिए गए कथनों का विश्लेषण:

S1: "समान अनुप्रस्थ काट के लिए, लंबे संपीडन सदस्यों में व्याकुंचन की प्रवृत्ति कम होती है, और यह अधिक भार का समर्थन करेगा।" (गलत)

• ऑयलर के व्याकुंचन सूत्र के अनुसार: \( P_{cr} = \frac{\pi^2 EI}{(KL)^2} \), स्तम्भ जितना लंबा होगा, क्रांतिक व्याकुंचन भार उतना ही कम होगा।
• इसलिए, लंबे सदस्यों में व्याकुंचन की अधिक प्रवृत्ति होती है और वे कम भार का समर्थन करते हैं।

S2: "एक असममित कोण खंड (केन्द्रीय अक्षों के बारे में) उस मुख्य अक्ष के बारे में झुकेगा जिसके लिए जड़त्व आघूर्ण की त्रिज्या न्यूनतम है।" (सही)

• असममित खंडों (जैसे कोण खंडों) में विभिन्न मुख्य अक्षों के साथ जड़त्व आघूर्ण की अलग-अलग त्रिज्याएँ होती हैं।
• सबसे छोटी जड़त्व आघूर्ण की त्रिज्या वाले अक्ष के साथ व्याकुंचन होता है, इस कथन की पुष्टि करता है।

S3: "स्तम्भ डिज़ाइन में स्टील की आवश्यकता को कम करने के लिए (सामग्री को यथासंभव अधिकतम तनाव पर उपयोग करने के लिए), तनुता अनुपात को यथासंभव बड़ा रखा जाना चाहिए।" (गलत)

• व्याकुंचन की संभावना को कम करने के लिए तनुता अनुपात (λ=Lr" id="MathJax-Element-8-Frame" role="presentation" style="position: relative;" tabindex="0">λ=Lrλ=Lr $\lambda = \frac{L}{r}$ ) को कम किया जाना चाहिए।
• एक उच्च तनुता अनुपात भार वहन क्षमता को कम करता है, जिससे स्तम्भ कमजोर हो जाता है।

S4: "एक सममित I-खंड (दोनों केन्द्रीय अक्षों के बारे में) केन्द्रीय अक्षों में से एक के बारे में झुकेगा जिससे जड़त्व आघूर्ण की त्रिज्या कम होगी।" (सही)

• सममित I-खंडों के लिए, ऑयलर के सूत्र के अनुसार, व्याकुंचन सबसे कम जड़त्व आघूर्ण की त्रिज्या वाले अक्ष के बारे में होता है।

व्याख्या:

विभिन्न प्रकार के सदस्यों के लिए तनुता अनुपात (स्लेंडरनेस अनुपात की सीमाएँ:

IS 800:2007 के अनुसार औद्योगिक भवनों के लिए ऊर्ध्वाधर विक्षेपण सीमाएँ हैं:

a) प्रत्यास्थ आवरण पर लगे सक्रिय भार/पवन भार के अधीन पर्लिन और गर्ट्स के लिए, अधिकतम विक्षेपण स्पैन / 150 तक सीमित है।

b) भंगुर क्लैडिंग पर लगे सक्रिय भार/पवन भार के अधीन पर्लिन और गर्ट्स के लिए, अधिकतम विक्षेपण स्पैन / 180 तक सीमित है।

गणना:

∴ अनुमेय अधिकतम विक्षेपण = स्पैन/150 = 4000/150 = 26.66 mm

वर्णन:

IS 800:2007, तालिका संख्या 3 के अनुसार, प्रभावी तनुता अनुपात का अधिकतम मान:

व्याख्या:

IS: 800 - 2007के अनुसार

विभिन्न संयोजनों के लिए प्रभावी लंबाई कारक का डिज़ाइन मान नीचे दिया गया है:

संकल्पना:

बैटन प्लेट के लिए डिजाइन अपरुपण और आघूर्ण निम्न द्वारा दिया जाता है,

\({{\rm{V}}_{\rm{b}}} = \frac{{{{\rm{V}}_{\rm{t}}}{\rm{C}}}}{{{\rm{NS}}}}\) and \({\rm{M}} = \frac{{{{\rm{V}}_{\rm{t}}}{\rm{C}}}}{{2{\rm{N}}}}\)

जहाँ,

V_t = अनुप्रस्थ अपरुपण बल ( अक्षीय भार का 2.5%)

C = अनुदैर्ध्य रूप से बैटन के केंद्र से केंद्र के बीच की दूरी

N = समानांतर समतलों की संख्या

S = बैटन को मुख्य सदस्य से जोड़ने वाले फास्टनरों के केन्द्रक के बीच न्यूनतम अनुप्रस्थ दूरी

गणना:

दिया गया है: C = 1.25 m, और N = 2

V_t =अक्षीय भार का 2.5% = 1100 × 2.5/100 = 27.5 kN

स्पष्टीकरण:

संपीडन सदस्य:

• एक संपीड़न सदस्य एक संरचनात्मक सदस्य होता है जो सीधा होता है और इसके सिरों पर लागू किए गए दो समान और विपरीत संपीड़न बलों के अधीन होता है।

एक संपीड़न सदस्य (या काॅलम) को डिजाइन करते समय किए गए अनुमान:

• आदर्श काॅलम को बिल्कुल सीधा माना जाता है जिसमें कोई क्रुक्सनेस नहीं होता है, जो व्यवहार में कभी प्राप्त नहीं होता है।
• प्रत्यास्थता मापांक को एक निर्मित काॅलम में स्थिर माना जाता है।
• माध्यमिक प्रतिबलों (जो प्राथमिक प्रतिबलों के 25% -40% के क्रम में भी हो सकते हैं) की उपेक्षा की जाती है।

एक बिल्ड अप कॉलम में दो चैनल खंडों के बीच स्पष्ट दूरी जड़त्वाघूर्ण से तय होती है। स्पष्ट दूरी वह दूरी है जहां दीर्घ अक्ष के ओर जड़त्वाघूर्ण लघु अक्ष के ओर जड़त्वाघूर्ण के बराबर होता है।

वर्णन:

खंड संख्या 7.1, IS 800:2007 के अनुसार किसी अक्षीय रूप से भारित सदस्य की डिज़ाइन संपीडक दृढ़ता P_d पेरी रॉबर्टसन सूत्र पर आधारित होती है और इसे निम्न द्वारा ज्ञात किया गया है;

\(P_{d}= A_{e}f_{cd}\) , 

जहाँ A_e = प्रभावी अनुभाग क्षेत्रफल, f_cd = डिज़ाइन संपीडक प्रतिबल 

एक अक्षीय रूप से भारित संपीडन सदस्य की डिज़ाइन संपीडक प्रतिबल की गणना निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके की जाएगी:

 \(f_{cd} = \frac{\frac{f_{y}}{\gamma _{mo}}}{\Phi +\left [ \Phi ^{2}-\lambda ^{2} \right ]^{0.5}}=\chi \frac{f_{y}}{\gamma _{mo}}\leq \frac{f_{y}}{\gamma _{mo}}\),

जहाँ \(\phi= 0.5\left [ 1+\alpha \left ( \lambda -.2 \right )+ \lambda^{2}\right ]\) , \(\lambda\)= गैर-आयामी प्रभावी कृशता अनुपात  \(=\sqrt{\frac{f_{y}}{f_{cc}}} \) , जहाँ f_cc = यूलर की व्याकुंचन श्रेणी \(=\frac{\pi ^{2}E}{(\frac{KL}{r})^{2}} \)

जहाँ \(\frac{KL}{r}\)= प्रभावी कृशता अनुपात, \(\alpha\) = अपूर्णता कारक, \(\chi\) = प्रतिबल परिवर्तन कारक , \(\gamma_{mo}\)= पदार्थ सामर्थ्य के लिए आंशिक सुरक्षा कारक 

उदाहरण:

ऊर्ध्वाधर दृढ़कारी:

• विकर्ण संपीड़न के कारण वेब के व्याकुंचन को रोकने के लिए ऊर्ध्वाधर दृढ़कारी प्रदान किए जाते हैं।

ऊर्ध्वाधर दृढ़कारी के डिजाइन के संबंध में कुछ मानदंड:

• ऊर्ध्वाधर दृढ़ता के बीच की दूरी 0.33 × d और 1.5 × d के बीच होनी चाहिए, d फ्लैंज के कोणों के बीच की दूरी है, और जहां फ्लैंज कोण नहीं है, फ़िलेट को अनदेखा करने वाले फ्लैंज के बीच की दूरी ली जाती है।
• वेब पैनल का अधिक अनालम्बित स्पष्ट विमा वेब की मोटाई के 270 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए और उसी वेब पैनल का कम अनालम्बित स्पष्ट विमा वेब की मोटाई के 180 गुना से अधिक नहीं होना चाहिए।
• ऊर्ध्वाधर दृढ़ता के प्रमुख पैर की लंबाई गर्डर की स्पष्ट गहराई के 1/30 में 50 mm जोड़कर उसके बराबर ली जा सकती है और वेब से दृढ़कारी का प्रमुख  \(\frac{256\times t}{\sigma _{y}^{1/2}}\)से अधिक नहीं होगा, जहां  t खण्ड की मोटाई है)
• वेब से दढ़ता को जोड़ने वाले रिबेट को समायोजित करने के लिए ऊर्ध्वाधर दृढ़कारी के संयोजित पैर की लंबाई पर्याप्त होनी चाहिए। चयनित दृढ़ता का जड़त्व आघूर्ण I की राशि I < \( \frac{1.5\times d^{3}\times t _{w}^{3}}{C^{2}}\)  कम से कम नहीं होनी चाहिए।

जहाँ I वेब के केंद्र के चारों ओर दृढ़ता के युग्म का जड़त्व आघूर्ण है।

t_w = वेब की न्यूनतम आवश्यक मोटाई

C = ऊर्ध्वाधर दृढ़कारी के बीच अधिकतम अनुमत दूरी

व्याख्या:

लेसिंग:

• जब आम तौर पर सपाट प्लेटों की एक प्रणाली द्वारा जुड़ने वाले स्तंभ का घटक।
• लेसिंग के प्रकार और प्रभावी लंबाई के लिए नीचे की तालिका दी है:  

ऊपर दी गई तालिका लेसिंग के प्रकार को दर्शाती है, त्रिपक्षीय लेसिंग का प्रकार नहीं है

व्याख्या:

IS 800:2007 के CI. 7.6.6.1 के अनूसार, सिफारिश करता है कि संपीड़न सदस्यों के लिए लेसिंग स्तंभ पर अक्षीय भार के 2.5% के बराबर अनुप्रस्थ अपरूपण बल के लिए डिज़ाइन की गई है।

Important Points

(i) लेसिंग स्तंभों के लिए, लेसिंग के समतल के लम्बवत अक्ष में स्तंभ अनुप्रस्थ काट के परिभ्रमण की त्रिज्या, लेसिंग के समतल के समानांतर एक अक्ष में परिभ्रमण की त्रिज्या से कम नहीं होगी।

(ii) दो समानांतर समतलों पर लेसिंग से एक दूसरे की परछाई और न कि पार होनी चाहिए। यह प्रावधान स्तंभ अक्ष में मरोड़ को रोकता है।

(iii) एकल लेसिंग प्रणाली में कोण θ, 40° से बढ़ाकर केवल 70° किया जा सकता है। यहां तक कि अगर घटक स्तंभ असुरक्षित पाया जाता है तो एक दोहरी लेसिंग प्रणाली संसाधन बनी रहती है।

(iv) IS 800:2007 का CI. 7.6.15, बताता है कि लेसिंग स्तंभ का प्रभावी क्षीणता अनुपात वास्तविक अधिकतम क्षीणता अनुपात की तुलना में 5% अधिक होना चाहिए ताकि अपरूपण विरूपण प्रभाव के लिए जिम्मेदार हो।

स्पष्टीकरण:

काॅलम जोड़:

(i) एक स्प्लाइस जोड़ सदस्य की लंबाई में प्रदान किया गया एक संयुक्त है।

(ii) कॉलम जोड़ के मामले में, यदि भार वास्तव में संकेंद्रित है, तो सैद्धांतिक रुप से कोई जोड़ आवश्यक नहीं है क्योंकि संपीड़न बेयरिंग के माध्यम से सीधे स्थानांतरित किया जाना चाहिए। लेकिन वास्तव में कॉलम में अक्षीय भार कभी प्राप्त नहीं होता है।

(iii) इसके अलावा कॉलम ज्यादातर बार बंकन के अधीन होते हैं। यह कॉलम स्प्लाइस  की आवश्यकता को बढ़ाता है। निम्नलिखित मामलों के लिए कॉलम खण्डों को समबद्ध किया जाना आवश्यक है

• जब संरचनात्मक स्टील खण्ड की उपलब्ध लंबाई कॉलम की आवश्यक लंबाई से कम होती है।
• बहु-मंजिला इमारतों के मामले में, विभिन्न मंजिलों के लिए आवश्यक कॉलम का खण्ड भिन्न हो सकता है।
• बहु-मंजिला इमारतों में, निर्माण की सुविधा के लिए इसे लगभग 5 m लंबाई पर रखा जाता है। तो, लंबाई के साथ निर्माण में शामिल होने के लिए कॉलम का समबंधन आवश्यक है।

स्प्लाइस के डिजाइन के लिए विनिर्देश:

(i) जहां संपीडन सदस्यों के सिरों को पूरे क्षेत्र में पूर्ण बेयरिंग के सम्मुख किया जाता है, वहीं स्प्लाइस को सदस्यों को सही स्थिति में रखने के लिए और किसी भी तनाव का विरोध करने के लिए डिजाइन किया जाता है जहां बंकन हैं।

(ii) यदि पूरी तरह से बेयरिंग के लिए संयोजित सदस्यों के सम्मुख नहीं किया जाता है, तो स्प्लाइस को उन सभी बलों को प्रेषित करने के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जिनके वे अधीन हैं।

(iii) स्प्लाइस को छोटे काॅलम के रुप में डिजाइन किया जाता है।

Important Points

(i) आदर्श रूप से एक स्प्लाइस प्लेट को ऐसी जगह पर स्थित होना चाहिए जहां काॅलम में आनमनी आघूर्ण शून्य हो, अर्थात् बिंदु के स्थान पर कान्ट्रा फ्लेकशर हो।

(ii) प्रत्यक्ष भार के कारण, कान्ट्रा फ्लेकशर के दो बिंदु काॅलम के मध्य भाग के ऊपर या नीचे परिवर्तित होते हैं।