कठोर फ्रेम पुलों का डिजाइन (आरेख के साथ)
इस लेख को पढ़ने के बाद आप डायग्राम की मदद से कठोर फ्रेम पुलों के डिजाइन के बारे में जानेंगे।
कठोर फ़्रेम पुलों का परिचय:
कठोर फ्रेम पुलों में, डेक सख्ती से abutments और piers से जुड़ा हुआ है। इस प्रकार की संरचना एकल स्पैन इकाई या मल्टी-स्पैन यूनिट हो सकती है जैसा कि अंजीर में दर्शाया गया है। 12.1। एक निरंतर स्पैन ब्रिज के सभी फायदे यहां मौजूद हैं।
निम्नलिखित विशेषताएं निरंतर लोगों पर कठोर फ्रेम पुलों के अतिरिक्त लाभ हैं:
i) संरचना की अधिक कठोरता।
ii) डेक में कम क्षण आंशिक रूप से सहायक सदस्यों को हस्तांतरित किए जा रहे हैं।
iii) किसी भी बीयरिंग की आवश्यकता नहीं है।
iv) निरंतर अवधि संरचना की तुलना में बेहतर सौंदर्य उपस्थिति।
निरंतर अवधि पुलों के रूप में, इन संरचनाओं को भी आधारभूत नींव सामग्री की आवश्यकता होती है। विश्लेषण, हालांकि, पूर्व की तुलना में अधिक श्रमसाध्य है।
तख्ते को आधार के रूप में टिकाया या ठीक किया जा सकता है। जब टिका होता है, तो आधार पर किए गए क्षण केवल ऊर्ध्वाधर समर्थन को घुमाते हैं, जिससे क्षणों को बहुत कम कर दिया जाता है और किसी भी क्षण को पैर तक नहीं पहुंचाया जाता है; केवल ऊर्ध्वाधर भार और काज के स्तर पर जोर के कारण पल को डिजाइन करने पर विचार किया जाता है।
निश्चित आधार संरचनाओं में, दूसरी ओर, सुपरस्ट्रक्चर के क्षणों को अंततः फ़ुटिंग्स पर ले जाया जाता है क्योंकि ऊर्ध्वाधर समर्थन स्वतंत्र रूप से उनके साथ-साथ फ़ुटिंग्स को घुमाए बिना घूम नहीं सकते हैं। इसलिए, यह स्पष्ट है कि हिंग वाले फ़्रेमों में, समर्थन के आधार पर और राफ्ट पर क्षण बहुत कम होते हैं, लेकिन स्पान क्षण निश्चित फ्रेम से अधिक होते हैं।
चूंकि निश्चित फ्रेम इस धारणा पर डिज़ाइन किए गए हैं कि ऊर्ध्वाधर सदस्य आधार पर नहीं घूमते हैं, इसलिए इस स्थिति की स्थिति को प्राप्त करना केवल तभी संभव है जब नींव ठोस चट्टान या संयुक्त राष्ट्र की नींव पर आराम कर सकती है।
कठोर फ़्रेम पुलों के प्रकार:
अंजीर 4.5 और 4.6 में कुछ प्रकार के कठोर फ्रेम पुलों का चित्रण किया गया है। 25 मीटर तक ठोस स्लैब कठोर फ्रेम पुल संभव हो सकते हैं, जबकि स्लैब और गर्डर प्रकार के कठोर फ्रेम 35 मीटर तक की अवधि के लिए इस्तेमाल किए जा सकते हैं। रोड ओवर-ब्रिज में, अंजीर में इंगित पोर्टल फ्रेम के कैंटिलीवर प्रकार। 4.6 आमतौर पर इष्ट है।
कठोर फ्रेम बॉक्स पुलिया या मामूली पुल (एकल या एकाधिक चित्र। 4.5) को आमतौर पर उन क्षेत्रों में अपनाया जाता है जहां नींव की मिट्टी कमजोर होती है और मिट्टी के प्रकार के लिए स्वीकार्य सुरक्षित मूल्यों के भीतर नींव के दबाव को नीचे लाने के लिए व्यापक नींव क्षेत्र वांछनीय है।
कठोर फ़्रेम पुलों की आनुपातिक संरचनाएं:
कठोर फ्रेम पुलों के अंत से मध्यवर्ती का अनुपात निम्नानुसार होना चाहिए:
स्लैब पुलों के लिए 1.20 से 1.30
स्लैब और गर्डर पुल के लिए 1.35 से 1.40
अनुभाग के मोटे अनुमान के लिए, मध्य स्लैब और ठोस स्लैब पुलों के समर्थन खंड को क्रमशः एल / 35 और एल / 15 के रूप में लिया जा सकता है। कठोर फ्रेम पुलों के लिए सॉफिट वक्र आम तौर पर निरंतर पुलों के लिए समान होते हैं।
कठोर फ्रेम पुलों के विश्लेषण और डिजाइन के विचारों की विधि:
कठोर फ्रेम संरचनाओं का विश्लेषण करने में, पल वितरण की विधि आमतौर पर नियोजित होती है। निरंतर पुलों के साथ काम करना, वितरण वितरण विधि व्यावहारिक डिजाइन के लिए सबसे उपयुक्त है क्योंकि संरचनाओं के अनुभाग अलग-अलग बिंदुओं पर भिन्न होते हैं जिसके लिए अन्य विधियां श्रमसाध्य हैं और इसलिए, अनुपयुक्त हैं।
यदि एक कठोर फ्रेम संरचना के विभिन्न जोड़ों के लिए कठोरता कारकों, कैरीओवर कारकों और निश्चित अंत क्षणों के मूल्यों को जाना जाता है, तो पल वितरण विधि का उपयोग बहुत सरल है।
तापमान प्रभाव:
तापमान में वृद्धि या गिरावट डेक के बढ़ाव या संकुचन का कारण बनती है जो ऊर्ध्वाधर सदस्यों पर निश्चित अंत क्षणों को जन्म देती है जैसा कि यहां बताया गया है (चित्र 12.2)।
T = L 2 = L 2 αt के तापमान भिन्नता के कारण डेक BC का बढ़ाव या संकुचन।
T = L 1 = L 1 αt के तापमान भिन्नता के कारण डेक AB या CD का बढ़ाव या संकुचन लेकिन, 2 तक डेक BC के बढ़ाव या संकुचन के कारण A या C का शुद्ध संचलन होगा (δ 1 + + ½ ion २ )।
जड़ता, I और विक्षेपण के क्षण वाले ऊर्ध्वाधर सदस्य पर निश्चित अंतिम क्षण, a द्वारा दिया जा सकता है
FEM = 6 EIδ / (L) 2 (12.1)
12.1 के अनुसार सभी ऊर्ध्वाधर सदस्यों के ऊपरी और निचले हिस्से पर विकसित किए गए निश्चित अंतिम क्षणों को सभी सदस्यों के ऊपर वितरित किया जा सकता है।
श्रिंकेज, पवन, भूकंपीय और जल प्रवाह का प्रभाव:
कंक्रीट के सिकुड़ने के कारण, डेक सिकुड़ता है, जिससे तापमान गिरने के समान ही प्रभाव होता है। सामान्य तौर पर, तापमान में गिरावट के कारण सिकुड़न के कारण प्रभाव को उस परिमाण के बराबर माना जाता है।
पियर्स के लिए एक झुकाव पर बहने वाली हवा, बहने वाले क्षणों को जन्म दे सकती है जिसे वितरण के बाद फ्रेम के सभी सदस्यों द्वारा साझा किया जाएगा।
डेक, पियर्स और एब्यूमेंट्स पर अभिनय करने वाला भूकंपीय बल फ्रेम के सदस्यों में क्षणों का कारण होगा क्योंकि पवन बल प्रेरित होगा।
नदी के माध्यम से बहने वाला क्रॉस करंट पीयर्स और एब्यूमेंट्स पर हमला करता है और यह सदस्यों पर क्षणों को प्रेरित करेगा जैसा कि हवा करेगी।
कठोर फ्रेम पुलों की डिजाइन प्रक्रिया:
1. साइट की स्थिति और पुलों के प्रकार के लिए उपयुक्त अंत और मध्यवर्ती स्पैन की अवधि का चयन करें। मध्य-अवधि और समर्थन में गहराई का अनुमान लगाया जाना है।
2. सॉफिट वक्र का चयन करें और विभिन्न वर्गों में गहराई का पता लगाएं। द कंक्रीट एसोसिएशन ऑफ इंडिया, बॉम्बे द्वारा प्रकाशित "द एप्लीकेशन ऑफ मोमेंट डिस्ट्रीब्यूशन" जैसे मानक डिज़ाइन तालिकाओं से समान रूप से वितरित डेड लोड और हैच लोड के कारण निर्धारित अंतिम क्षणों की गणना करें।
3. फ्रेम एसेन्स जैसे ए, बी, आर ए, आर बी, एच सी आदि के मूल्यों का मूल्यांकन करने के बाद डिजाइन टेबल से कठोरता कारकों और कैरीओवर कारकों के मूल्यों का पता लगाएं।
वितरण कारक निम्नानुसार निर्धारित किए जा सकते हैं:
जहाँ D AB = सदस्य AB के लिए वितरण कारक है।
एस एबी = एबी के लिए कठोरता कारक।
ΣS = उस जोड़ के सभी सदस्यों के कठोरता कारकों का योग।
4. यदि आवश्यक हो तो डेड लोड फिक्स्ड एंड मोमेंट्स वितरित किए जाएं और स्वाइप करेक्शन किया जाए।
5. सदस्यों पर लाइव लोड क्षणों का मूल्यांकन करने के लिए, प्रत्येक सदस्य के लिए लाइन आरेख को प्रभावित करना होगा। यह प्रक्रिया श्रमसाध्य होगी यदि प्रत्येक खंड पर इकाई भार रखकर क्षणों को प्राप्त किया जाए (प्रत्येक अवधि पर 5 से 10 खंड हो सकते हैं) अवधि के आधार पर और इकाई सुधार के कारण निर्धारित अंतिम क्षणों को वितरित करना जहां सुधार होगा ज़रूरी।
यदि नीचे दी गई प्रक्रिया का पालन किया जाता है तो विधि को सरल बनाया जा सकता है।
6. यूनिट लोड को किसी भी स्थिति (छवि 12.3) पर रखें और अंतिम बी और सी पर निश्चित अंतिम क्षणों x और y प्राप्त करें और सभी सदस्यों पर इन निश्चित अंतिम क्षणों को वितरित करें। विचाराधीन इकाई भार के कारण विभिन्न वर्गों में प्राप्त क्षण लाइव लोड मोमेंट्स (लोचदार) होते हैं।
आवश्यक सुधार के बाद, एक्स और वाई के संदर्भ में पल समीकरण उस इकाई भार के लिए विभिन्न वर्गों में झुकने वाले पल प्रभाव लाइन आरेख का समन्वय देगा। अब, टेबल या ग्राफ से, अलग-अलग लोड पोजिशन पर यूनिट लोड के लिए x और y के मानों को जाना जा सकता है, जिससे इफेक्ट लाइन डायग के ऑर्डिनेट होते हैं। विभिन्न लोड स्थिति के लिए विभिन्न वर्गों में गणना की जा सकती है।
ऊपर उल्लिखित प्रक्रिया को प्रत्येक वितरण के लिए एक पल के वितरण के एक सेट और क्षण के समीकरणों के बोलबाला सुधार के एक सेट की आवश्यकता होगी।
वर्णित विधि द्वारा प्राप्त प्रभाव रेखा आरेख केवल लोचदार क्षण के लिए होगा। शुद्ध पल रेखा आरेख को शुद्ध प्रभाव रेखा आरेख प्राप्त करने के लिए इसके ऊपर सुपरिम्प्ट करना होगा। इसके बाद के लाइव लोड के क्षणों को प्रभाव रेखा आरेख से प्राप्त किया जा सकता है।
7. तापमान, सिकुड़न, हवा, पानी की धाराओं, पृथक्करणों पर पृथ्वी का दबाव, भूकंपीय बल आदि के कारण विभिन्न सदस्यों और विभिन्न वर्गों पर क्षणों को पूरा करें।
8. ऊपर लोड किए गए विभिन्न लोडिंग और प्रभावों के कारण प्राप्त किए गए क्षणों को इस तरह से संक्षेपित किया जा सकता है कि डिजाइन के क्षण सभी संभावित संयोजन मामलों के लिए अधिकतम हो।
9. ठोस तनावों के संबंध में वर्गों की पर्याप्तता की जांच करें और डिजाइन क्षण के लिए आवश्यक सुदृढीकरण प्रदान करें।
10. सुदृढीकरण को ठीक से विस्तार दें।
