तिरछे पुलों का डिजाइन (आरेख के साथ)

इस लेख को पढ़ने के बाद आप आरेखों की मदद से तिरछा पुलों के डिजाइन के बारे में जानेंगे।

तिरछे पुलों का व्यवहार सामान्य पुलों की तुलना में व्यापक रूप से भिन्न होता है और इसलिए, तिरछे पुलों के डिजाइन पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है। सामान्य पुलों में, डेक स्लैब सपोर्ट के लिए लंबवत होता है और जैसे कि डेक स्लैब पर रखा गया लोड उन सपोर्ट में ट्रांसफर कर दिया जाता है जिन्हें स्लैब के सामान्य रखा जाता है।

एक तिरछा स्लैब पुल से लोड-ट्रांसफर, दूसरी ओर, एक जटिल समस्या है क्योंकि हमेशा एक संदेह बना रहता है कि स्लैब किस दिशा में और जिस तरीके से लोड को समर्थन में स्थानांतरित किया जाएगा।

यह माना जाता है कि भार विभिन्न रास्तों की कठोरता के अनुपात में समर्थन की यात्रा करता है और चूँकि स्लैब की मोटाई सभी जगह समान होती है, कठोरता कम से कम अवधि के साथ अधिकतम होगी यानी पियर्स के चेहरों के लिए सामान्य या abutments।

अंजीर में। 9.1, हालांकि डेक की अवधि ईसा पूर्व या डे की लंबाई है, स्लैब एबी या सीडी के बीच समर्थन के बीच सबसे छोटी दूरी होगी। इसलिए, एक तिरछा स्लैब में अधिकतम तनाव का विमान रोडवे की केंद्र रेखा के समानांतर नहीं है और इस तरह के स्लैब का विक्षेपण एक विकृत सतह पैदा करता है।

20 डिग्री तक तिरछा कोण वाले डेक स्लैब में तिरछा का प्रभाव इतना महत्वपूर्ण नहीं है और ऐसे पुलों को डिजाइन करने में, सड़क के मध्य रेखा के समानांतर लंबाई को स्पैन के रूप में लिया जाता है। स्लैब की मोटाई और सुदृढीकरण की गणना इस अवधि की लंबाई के साथ की जाती है और सुदृढीकरण को सड़क के मध्य रेखा के समानांतर रखा जाता है।

हालाँकि, वितरण पट्टियाँ हमेशा की तरह समर्थन के समानांतर रखी जाती हैं। जब तिरछा कोण 20 डिग्री से 50 डिग्री तक भिन्न होता है, तो तिरछा प्रभाव महत्वपूर्ण हो जाता है और स्लैब सामान्य रूप से समर्थन की ओर झुक जाता है।

ऐसे मामलों में, स्लैब की मोटाई को कम से कम अवधि के साथ निर्धारित किया जाता है, लेकिन सबसे कम अवधि के आधार पर काम किया गया सुदृढीकरण सेक से गुणा किया जाता है। ^{2 2} (θ तिरछा कोण) होने के कारण और सड़क के समानांतर रखा जाता है जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 9.2a, वितरण सलाखों को हमेशा की तरह समर्थन के समानांतर रखा जा रहा है।

जब तिरछा कोण 20 डिग्री से 50 डिग्री के बीच होता है तो समर्थन को सीधा करने के लिए जगह देना भी एक आम बात है।

मोटाई और सुदृढीकरण समर्थन के लिए सामान्य अवधि के साथ निर्धारित किए जाते हैं, लेकिन समर्थन को सीधा सुदृढीकरण रखने के बाद से, क्षेत्र एबीएफ या सीडीई (छवि। 9.1) के भीतर कोने सुदृढीकरण को आराम करने के लिए एक तरफ से कोई समर्थन नहीं मिलता है। फ़ुटपाथ के नीचे स्लैब (फ़ुटपाथ के साथ पुल के लिए) या सड़क के अंकुश के नीचे (फ़ुटपाथ के बिना पुल के लिए) अतिरिक्त बीम के साथ छुपा बीम के रूप में कार्य करने के लिए प्रदान किया जाएगा।

वैकल्पिक रूप से, पैरापैट गर्डर्स को चित्र में दिखाया गया है। 9.2 बी और 9.2 सी भी स्लैब के किनारे प्रदान किए जा सकते हैं। इस तरह के पैरापेट गर्डर्स स्लैब के निचले भाग के साथ फ्लश किए जाते हैं और स्लैब के ऊपर बढ़ाकर ठोस पैरापेट का निर्माण किया जाता है। इस तरह के डेक में स्लैब में स्टील की कम मात्रा की आवश्यकता होती है, लेकिन पैरापेट गर्डर्स को अतिरिक्त लागत की आवश्यकता होती है।

50 डिग्री से अधिक तिरछे पुल कोणों के लिए, गर्डर्स का उपयोग किया जाना चाहिए, भले ही स्पैन तुलनात्मक रूप से कम हो। जहां पुल की चौड़ाई ज्यादा नहीं है, वहां गर्डर्स को रोडवे और स्लैब की मोटाई के समानांतर रखा जा सकता है और सुदृढीकरण को स्पर्ड के रूप में गर्डर्स के अंतर के साथ डिजाइन किया जा सकता है।

सुदृढीकरण को गर्डर्स (छवि। 9.3 ए) के लिए सामान्य रखा गया है। बड़े तिरछे कोणों के साथ व्यापक मल्टी-लेन तिरछा क्रॉसिंग में, हालांकि, समर्थन के लिए सही कोण पर गर्डर्स का उपयोग करना बेहतर होता है। ऐसे मामलों में फिर से, त्रिकोणीय भागों को गर्डर्स के एक छोर का समर्थन करने के लिए पैरापेट गर्डर्स की आवश्यकता होती है। सुदृढीकरण सामान्य रूप से गर्डर्स के लिए उपयोग किया जाता है जैसा कि अंजीर। 9.3 बी में दिखाया गया है।

समर्थन पर प्रतिक्रिया:

यह देखा गया है कि तिरछा के प्रभाव के कारण, समर्थन पर प्रतिक्रियाएं बराबर नहीं होती हैं, लेकिन यह तिरछे कोण कोमर्स पर अधिक होती है और तिरछा कोण के कोण के आधार पर तीव्र कोण कोनों पर कम होती है।

स्कीज़ अप-टू-20 डिग्री के लिए, वृद्धि, ऑब्सट्यूज़ एंगल कॉर्नर पर प्रतिक्रिया शून्य से 50 प्रतिशत और स्क्यूज़ के लिए 20 डिग्री से 50 डिग्री तक, वृद्धि औसत प्रतिक्रिया के 50 प्रतिशत से 90 प्रतिशत तक है । तिरछे कोण के कोने पर प्रतिक्रिया औसत प्रतिक्रिया से दोगुनी हो जाती है और इस तरह तीव्र कोण कोने को शून्य दबाव बिंदु बना दिया जाता है जब तिरछा कोण 60 डिग्री तक पहुंच जाता है।

रेंगना प्रभाव:

अवलोकन से पता चलता है कि तीव्र कोण कोनों को जोड़ने वाले तिरछे डेक के लंबे विकर्ण में अंजीर में चित्रित उदाहरण के रूप में तीव्र कोण कोमर्स के आंदोलन या रेंगने के परिणामस्वरूप संभवतया लोड ट्रांसफर की प्रकृति के कारण लम्बी होने की प्रवृत्ति होती है। ।

डेक स्लैब का यह रेंगने वाला प्रभाव लंबे समय तक विकर्ण के साथ तनाव को प्रेरित करता है और तनाव दिखाई दे सकता है यदि इस तन्यता तनाव (छवि 9.5 बी) के लिए पर्याप्त स्टील प्रदान नहीं की जाती है। रेंगने के कारण, तीव्र कोण कोनों पर उठाने और परिणामी दरारें उत्पन्न होती हैं और कोनों को उठाने के कारण दरार को रोकने के लिए दोनों दिशाओं में अतिरिक्त स्टील की आवश्यकता होती है।

अंजीर। 9.5 ए में देखा जा सकता है कि डेक स्लैब के रेंगने के कारण, एक्स और वाई पर पंखों की दीवारों पर काफी जोर लगाया जाता है, यानी एबट्यूशन के जंक्शन पर और विंग की दीवार जिसके परिणामस्वरूप पंखों में दरारें पैदा होती हैं या भारी क्षति।

रेंगने के प्रभाव के कारण पंखों की दीवारों को नुकसान से बचने के लिए, कुछ अधिकारियों द्वारा यह सुझाव दिया गया है कि नि: शुल्क बीयरिंगों के बजाय abutments पर निश्चित बीयरिंग प्रदान करें ताकि रेंगना प्रभाव के कारण डेक की आवाजाही को abutments पर रोका जा सके।

कभी-कभी डेक स्लैब को डॉव बार के साथ एबटमेंट कैप के लिए तय किया जाता है जो रेंगने के प्रभाव से बचाव के सबसे प्रभावी साधन प्रतीत होते हैं। रेंगने से पायर के ऊपर कुछ उभरे हुए ब्लॉक या बफ़र प्रदान करके पियर्स को रोका जा सकता है।

यह व्यवस्था चित्र १.६ में दर्शाई गई है:

बियरिंग्स का लेआउट:

रेंगने के कारण डेक की गति को रोकने के लिए निवारक उपाय किया जाना चाहिए। यह सुझाव दिया जाता है कि निम्नलिखित कदम, अगर उठाए गए हैं, तो वांछित परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।

(i) दोनों एब्यूमेंट पर सिंगल स्पैन ब्रिज फिक्स्ड बेयरिंग के लिए 15.0 मीटर स्पान का उपयोग किया जा सकता है। विस्कॉन्सिन हाईवे कमीशन ने 45 फीट (13.72 मीटर) की लंबाई के लिए दो निश्चित बीयरिंगों के साथ एकल स्पैन कंक्रीट पुल के निर्माण का उपयोग वर्षों से किया है। इन पुलों में से किसी में भी रेंगने के निशान नहीं दिखे।

(ii) मल्टी-स्पैन के लिए बस समर्थित पुलों, एब्यूमेंट्स पर फिक्स्ड बेयरिंग और पियर्स के ऊपर फ्री या फिक्स्ड बियरिंग्स। इस व्यवस्था के साथ, एक घाट पर दो मुफ्त बीयरिंग का उपयोग करना आवश्यक हो सकता है।

बीयरिंग का लेआउट ऐसा होना चाहिए कि विस्तार बीयरिंग के मुक्त आंदोलन के खिलाफ कोई रुकावट पैदा न हो। इसके लिए बीयरिंगों को पियर्स या एबूटमेंट (सामान्य क्रॉसिंग के समान) के समानांतर गर्डर्स को समकोण पर उन्मुख करने की आवश्यकता होती है। तिरछा पुलों में बीयरिंगों के विशिष्ट लेआउट अंजीर में दिखाए गए हैं। 9.7।

विस्तार जोड़ों का लेआउट S:

अंजीर में सचित्र 9.7 के विभिन्न प्रकार के लेआउट में मुख्य अंतर आसन्न डेक के बीच विस्तार संयुक्त प्रदान करने के तरीके में है। सीधे विस्तार संयुक्त प्राप्त करने के लिए, Fig.9.7a में दिखाए गए प्रकार को अपनाया जाता है, लेकिन इसके लिए अधिक चौड़ी चौड़ाई की आवश्यकता होती है क्योंकि आसन्न स्पैन के बीयरिंग के बीच कुछ स्थान अप्रयुक्त रहता है।

अंजीर। 9.7 बी का प्रकार भी एक सीधा जोड़ देता है लेकिन घाट की चौड़ाई कम करने के लिए, बीयरिंगों को करीब लाया जाना चाहिए।

यह आसन्न स्पैन के गर्डर्स पर डेक के अतिक्रमण की आवश्यकता है जो कि गर्डर्स के प्रभावित हिस्सों पर एक पायदान बनाकर प्राप्त किया जाता है और इन स्लैबों पर डेक स्लैब टिकी हुई है। लीड शीट या टैरर्ड पेपर जैसे उपयुक्त संयुक्त भराव को विस्तार संयुक्त के मुक्त आंदोलन के लिए गर्डर्स और डेक स्लैब के बीच डाला जा सकता है।

घाट की चौड़ाई के साथ-साथ अंजीर में दिखाए गए प्रकार के लिए बीयरिंग का स्थान। 9.7c अंजीर में 9.7 के समान हैं, लेकिन छंटनी के प्रकार का एक दांतेदार प्रकार यहां अपनाया गया है ताकि छाँटने से बचा जा सके। दूसरे के लिए आवश्यक व्यवस्था।

इसमें वर्णित प्रत्येक प्रकार के कुछ गुण और अवगुण होते हैं और विचाराधीन पुल के लिए सबसे अनुकूल एक का उपयोग किया जा सकता है। एक प्रमुख बिंदु जो एक डिजाइनर को तिरछा पुल के डिजाइन में सावधानी से विचार करना है, यहां बहुत संक्षेप में वर्णित किया गया है।

अब डिजाइन सिद्धांतों को स्पष्ट करने के लिए, एक काम किया उदाहरण नीचे प्रस्तुत किया गया है:

उदाहरण:

किसी भी फुटपाथ के बिना सड़क के किनारे 7.5 मीटर की एक स्पष्ट अवधि और एनएच मानक के लिए आईआरसी लोडिंग के साथ 25 डिग्री के तिरछा कोण वाले एक ठोस स्लैब तिरछा पुल डिजाइन करें। M20 ग्रेड कंक्रीट और S415 ग्रेड स्टील का उपयोग किया जाएगा:

उपाय:

चूंकि तिरछा कोण 20 डिग्री से अधिक है, इसलिए स्लैब की मोटाई समर्थन के लिए सामान्य अवधि के साथ डिज़ाइन की जा सकती है और इस अवधि के साथ काम किया गया सुदृढीकरण सेक द्वारा गुणा किया जा सकता है। ^{2 2} और उसी को सड़क मार्ग के समानांतर प्रदान किया जा सकता है।

समर्थन के लिए सामान्य अवधि स्पष्ट है = 7.5 cos 25 x = 7.5 x 0.9063 = 6.80 मीटर

प्रभावी अवधि = स्पष्ट अवधि + प्रभावी गहराई

600 मिमी की समग्र स्लैब मोटाई, प्रभावी गहराई 600 - 40 = 560 मिमी है। = 0.56 मी।

। ^। । प्रभावी अवधि = 6.80 + 0.56 = 7.36 मीटर।

डेड लोड मोमेंट:

। ^। । मीटर लोड प्रति क्षण चौड़ाई = 1800 × (7.36) ² = 12, 190 किलोग्राम।

लाइव लोड क्षण:

क्लास 70-आर ट्रैक किए गए वाहन की सिंगल लेन जब केंद्रीय रूप से रखी जाएगी तो अधिकतम-क्षण का उत्पादन होगा।

वितरण स्टील:

वितरण स्टील की गणना उसी सिद्धांत पर की जा सकती है जैसे कि चौकोर क्रॉसिंग सॉलिड स्लैब ब्रिज के डिजाइन के मामले में।

अनुप्रस्थ दिशा में क्षण = 0.3 एलएलएम + 0.2 अन्य क्षण = 0.3 x 13, 520 + 0.2 x 12, 190 = 6494 किलोग्राम। = 63, 600 एनएम।

। ^। । यथा = 63, 600 x 10 3/200 x 543 x0.904 = 648 मिमी ²

12 opt HYSD बार अपनाएं @ 150 (जैसा = 753 मिमी ² )

कतरनी और बॉन्ड तनाव:

Obtuse कोण कोने के पास समर्थन प्रतिक्रिया की वृद्धि को कतरनी और बंधन तनावों को दूर करने में विधिवत विचार किया जाएगा।

चूँकि तिरछा कोण 25 डिग्री है, इसलिए मोटे कोण वाले कोने पर अधिकतम प्रतिक्रिया सामान्य प्रतिक्रिया (चित्र 9.4) के 1.55 गुना की जा सकती है। डेक की आधी चौड़ाई के लिए औसत वृद्धि का मूल्य सामान्य प्रतिक्रिया के 1.30 गुना के रूप में लिया जा सकता है।

। ^। । अधिकतम डीएल कतरनी प्रति मीटर चौड़ाई = 1800 x 7.36 / 2 x 1.30 = 8610 किग्रा।

लाइव लोड कतरनी:

सुदृढीकरण की व्यवस्था:

लाइन में सुदृढीकरण की दो प्रकार की व्यवस्था क्रमशः चित्र 9.10 और 9.11 में दर्शाई गई है। तीव्र कोण कोनों को उठाने के कारण दरार को रोकने के लिए तीव्र कोण कोनों के शीर्ष पर सुदृढीकरण प्रदान किया जाता है।

मुख्य सुदृढीकरण का क्षेत्र, अगर समर्थन के लिए लंबवत रखा जाता है, तो 2490 मिमी ^{2 होता है}, जिसमें 22 As @ 150 मिमी अस = 2535 मिमी ^{2 होता है} । हालांकि, यदि सुदृढीकरण को सड़क के समानांतर रखा जाता है, तो स्टील का क्षेत्र आवश्यक है = 3038 मिमी ² जिसके लिए 22 required @ 125 मिमी प्रदान करने की आवश्यकता होती है (जैसे = 3040 मिमी ² )।

कुछ तिरछा स्लैब पुलों का विवरण:

स्पैन (समर्थन के लिए समकोण पर प्रभावी सही अवधि) जिसके लिए विवरण उपलब्ध हैं 4.37 मीटर, 5.37 मीटर, 6.37 मीटर और 8.37 मीटर 15 span, 30 ′, 45 ′ और प्रत्येक अवधि के 60 तिरछा कोण के साथ हैं।

डिजाइन M20 ग्रेड कंक्रीट और S415 ग्रेड स्टील पर आधारित है। इन तिरछे पुलों की मुख्य विशेषताएं तालिका 9.1 और 9.2 में दी गई हैं। अधिक जानकारी के लिए, संदर्भ के तहत मानक योजनाओं को संदर्भित किया जा सकता है।