प्रेस्ट्रेस्ड कॉंक्रिट: अर्थ, लाभ और प्रणाली
इस लेख को पढ़ने के बाद आप इस बारे में जानेंगे: - 1. प्रेस्ट्रेस्ड कॉंक्रिट का अर्थ। 2. प्रेशर कंक्रीट का लाभ 3. सिस्टम 4. लॉस 5. डिज़ाइन प्रिंसिपल्स 6. कवर और स्पेसिंग 7. टी-बीम प्रेशर कंक्रीट ब्रिज 8. प्रेशर कंक्रीट बॉक्स -गिर्डर ब्रिज।
सामग्री:
- मीनिंग ऑफ प्रेस्ट्रेस्ड कॉंक्रिट
- प्रेस्टीज कंक्रीट के फायदे
- प्रेस्ट्रेसिंग कंक्रीट की प्रणाली
- प्रेस्ट्रेसिंग कंक्रीट का नुकसान
- प्रेस्ट्रेसिंग कंक्रीट के डिजाइन सिद्धांत
- आवरण स्टील का आवरण और रिक्त स्थान
- टी बीम बीम कंक्रीट पुल
- Prestressed कंक्रीट बॉक्स-गर्डर पुल
1. Prestressed कंक्रीट का अर्थ:
प्रेस्ट्रेस्ड कंक्रीट वह कंक्रीट है जिसमें आंतरिक तनाव कुछ विशेष तकनीक के अनुप्रयोग से प्रेरित होते हैं ताकि विकसित किए गए तनाव बाहरी भार से उत्पन्न प्रकृति के विपरीत हों जैसे मृत और जीवित भार जिसे सदस्य को ले जाना है और जिसके लिए सदस्य को डिजाइन करना है।
प्रीस्ट्रेसिंग द्वारा, एक सदस्य की ताकत को बहुत बढ़ाया जा सकता है क्योंकि मृत और जीवित भार द्वारा विकसित तनावों के एक हिस्से को प्रीस्ट्रेसिंग बल द्वारा अशक्त किया जाता है।
2. Prestressed कंक्रीट के लाभ:
प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट के विकास ने राजमार्ग पुलों के निर्माण में नए विस्तार खोले हैं। प्रबलित कंक्रीट पुलों पर प्रबलित कंक्रीट वाले कई फायदे हैं और इसलिए, लंबे समय तक कंक्रीट राजमार्ग के अधिकांश पुलों को अब प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट का निर्माण किया जा रहा है।
इन पुलों को स्टील, कंक्रीट और फॉर्मवर्क की कम मात्रा की आवश्यकता होती है। गर्डर्स में कम कंक्रीट मृत लोड क्षणों और कैंची को कम करता है।
इसके अलावा, prestressed गर्डर्स हल्का होने के कारण, गर्डर्स को लॉन्च करना उन धाराओं को प्रवाहित करना संभव हो जाता है, जहां मंचन संभव नहीं है या स्टेजिंग की लागत बहुत अधिक होगी। इसके अलावा, प्रेस्टेड गर्डर्स और स्लैब के कम वजन के कारण, पुल की समग्र अर्थव्यवस्था के कारण उप-निर्माण और नींव की लागत को कम करना संभव है।
प्रेस्ट्रेस्ड कॉंक्रीट सेक्शन का और भी फायदा है कि कंप्रेशन को खत्म करने में फुल सेक्शन बना रहता है, जिससे टेंशन क्रैक होने की संभावना बनी रहती है और यह कि प्रीस्ट्रेस्ड प्रैस्टर्ड टेंडर्स शीयर फोर्स को कम कर देते हैं जिससे शियर रीइन्फोर्समेंट की बचत होती है।
3. Prestressing कंक्रीट के सिस्टम:
प्रीस्ट्रेटेड ब्रिज निर्माण में, पोस्ट-टेंशनिंग विधि को आम तौर पर अपनाया जाता है और जैसे केवल पोस्ट-टेंशनिंग। इस प्रकार के निर्माण के लिए भारत में निम्न प्रीस्ट्रेसिंग सिस्टम बहुत ही नियोजित हैं।
इस संबंध में यह उल्लेख किया जा सकता है कि प्रीस्ट्रेसिंग की विभिन्न प्रणालियों में मुख्य अंतर उस सिद्धांत में निहित है जिसके द्वारा प्रीस्ट्रेसिंग बार या केबल को ठोस सदस्यों के लिए जोर दिया जाता है और लंगर डाला जाता है अन्यथा डिज़ाइन प्रक्रिया या निर्माण में बहुत अंतर नहीं होता है तरीका।
मैं। फ़्रीसिनसेट सिस्टम:
यह प्रणाली दो शंकु, मादा शंकु और नर शंकु (चित्र 16.2) की सहायता से पच्चीकारी क्रिया द्वारा लंगर केबल को लंगर डालती है। प्रीस्ट्रेसिंग केबल में आम तौर पर 8, 12 या 18 नग होते हैं। या तो 5 मिमी या 7 मिमी तारों और इन तारों को पुरुष और महिला शंकु की दीवारों के बीच डाला जाता है, जोर दिया जाता है और फिर जारी किया जाता है। तारों की पुनरावृत्ति की प्रवृत्ति नर शंकु को नीचे लाती है और तारों को क्रिया द्वारा बंद कर देती है।
आगे तारों की पुनरावृत्ति संभव नहीं है और ये स्थायी रूप से कंक्रीट सदस्यों के लिए लंगर डाले हुए हैं। इसके अलावा, केबल की फिसलन के खिलाफ सुरक्षा के लिए केबल और म्यान के बीच की जगह में सीमेंट ग्राउट इंजेक्ट किया जाता है। सीमेंट ग्राउंड जंग के खिलाफ केबलों को भी बचाता है।
नर और मादा शंकु दोनों उच्च श्रेणी के कंक्रीट से बने होते हैं जिनमें बारीकी से गोलाकार सुदृढीकरण होता है। नर शंकु कील के रूप में थोड़ा पतला होता है। केबलों का तनाव या तनाव विशेष रूप से इस उद्देश्य के लिए बनाए गए फ़्रीसिनेट जैक की मदद से बनाया गया है।
कंक्रीटिंग के दौरान, केबल्स को धातु म्यान की मदद से संरक्षित किया जाता है ताकि कंक्रीट और प्रीस्ट्रेसिंग स्टील के बीच कोई बंधन विकसित न हो अन्यथा प्रीस्ट्रेसिंग स्टील का तनाव संभव नहीं होगा। म्यान लीक-प्रूफ बनाने के लिए विशेष देखभाल की जानी चाहिए।
ii। मैग्नेल-ब्लाटन सिस्टम:
यह प्रणाली 5 मिमी का उपयोग भी करती है। या 7 मिमी। प्रेस्ट्रेसिंग स्टील के रूप में तार और तारों को लंगर डालने का सिद्धांत फ़्रीसिनेट सिस्टम अर्थात के समान है। वेज एक्शन के द्वारा लेकिन मुख्य अंतर यह है कि ये वेज फ़्रीसिंसैट सिस्टम के शंक्वाकार पुरुष शंकु के बजाय स्टील और कंक्रीट के आकार के स्टील से बने होते हैं (चित्र। 16.3)।
ये फ्लैट स्टील सैंडविच प्लेटों के खिलाफ घर्षण द्वारा तारों को लंगर डालते हैं जो स्टील वितरण प्लेटों पर आराम के खिलाफ हैं। केबल से पूर्ववर्ती बल अंततः इन वितरण प्लेटों के माध्यम से कंक्रीट के सदस्य को स्थानांतरित कर दिया जाता है।
प्रत्येक स्टील सैंडविच प्लेट 8 नग लंगर डाल सकती है। तारों। प्रत्येक वितरण प्लेट की क्षमता आमतौर पर 8 तारों से अधिक होती है। इन प्लेटों को कंक्रीटिंग के दौरान अंत ब्लॉक पर उचित स्थान पर डाला जा सकता है या तनाव के समय के दौरान ग्राउट के साथ रखा जा सकता है। Freyssinet प्रणाली में, एक समय में सभी तारों पर जोर दिया जाता है, लेकिन Magnel-Blaton प्रणाली में, एक समय में केवल दो तारों पर जोर दिया जाता है।
iii। Gifford-Udall सिस्टम:
इस प्रणाली में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तारों के व्यास 4 मिमी, 5 मिमी और 7 मिमी हैं। एंकरेज यूनिट में एक थ्रस्ट रिंग, एक बियरिंग प्लेट और एंकरेज ग्रिप्स (चित्र। 16.4) होते हैं।
एंकरेज ग्रिप एक स्टील सिलेंडर होता है जिसके अंदर एक पतला छेद होता है जिसके माध्यम से विभाजित, पतला स्टील वेज डाला जाता है। लंगर डाले जाने वाले तार को दो हिस्सों के बीच दबाए गए स्टील वेज से गुजारा जाता है। इस प्रणाली में, प्रत्येक तार को स्वतंत्र पकड़ के साथ जोड़ा जाता है और इसलिए, प्रत्येक इकाई में किसी भी तार की व्यवस्था की जा सकती है।
स्टील की असर वाली प्लेट के खिलाफ बेलनाकार पकड़ भालू जिसके माध्यम से तारों को पारित करने की सुविधा के लिए कई छेद ड्रिल किए जाते हैं। असर प्लेट फिर से एक जोरदार अंगूठी के खिलाफ होती है जो अंततः कंक्रीट के सदस्य को प्रेस्ट्रेसिंग बल पहुंचाती है।
iv। ली-मैकॉल प्रणाली:
ऊपर वर्णित प्रणाली के विपरीत, यह प्रणाली उच्च तन्यता सलाखों का उपयोग आमतौर पर 12 मिमी करती है। से 28 मि.मी. तारों या केबलों के बजाय व्यास। एंकरेज यूनिट के संबंध में यह विधि बहुत सरल है जिसमें एक एंड प्लेट या बियरिंग प्लेट और एक नट (चित्र। 16.5) शामिल हैं। सलाखों के सिरों को पिरोया जाता है और स्ट्रेसिंग के दौरान नट्स को स्ट्रेस्ड रॉड के पुनरावृत्ति को रोकने के लिए कड़ा किया जाता है।
इस प्रणाली का दूसरों पर लाभ है कि तनाव को चरणों द्वारा किया जा सकता है क्योंकि किसी भी स्तर पर अखरोट को कसना संभव है। रेंगने, स्टील से छूट आदि के कारण प्रीस्ट्रेस के नुकसान (जिसका अधिकांश हिस्सा प्रीस्ट्रेसिंग के बाद के शुरुआती दिनों में होता है) को कम किया जा सकता है अगर बार बाद में आराम किया जाए।
4. Prestressing कंक्रीट के नुकसान:
सदस्यों में उत्साह का नुकसान कई कारकों के कारण होता है, जिनमें से कुछ को सदस्यों को डिजाइन करने में और कुछ को तनाव के समय के लिए जिम्मेदार माना जाता है। इन्हें संक्षेप में निम्नानुसार बताया जा सकता है:
मैं। कंक्रीट में रेंगने के कारण नुकसान:
जब कंक्रीट सेक्शन तनाव में रहता है, तो स्थायी तनाव या रेंगना कंक्रीट में होता है जो प्रीस्ट्रेसिंग टेंडन में तनाव को कम करता है। रेंगने की मात्रा अनुभाग में तनाव की परिमाण और prestress के आवेदन के चूने पर कंक्रीट की उम्र पर निर्भर करती है।
कंक्रीट का रेंगना तनाव के रूप में तालिका 16.2 में दिखाया गया है।
ध्यान दें:
(ए) मध्यवर्ती मूल्यों के लिए रेंगना तनाव को रैखिक रूप से प्रक्षेपित किया जा सकता है।
(b) प्रीस्ट्रेसिंग स्टील के केन्द्रक पर कंक्रीट में तनाव को प्रेस्ट्रेस के नुकसान की गणना के लिए माना जाएगा।
(c) किसी भी अंतराल के दौरान रेंगने का तनाव अंतराल के दौरान औसत तनाव पर आधारित होगा।
ii। कंक्रीट के सिकुड़ने के कारण खो जाना:
रेंगना तनाव के समान, संकोचन तनाव, प्रीस्ट्रेसिंग टेंडनों में प्रीस्ट्रेसिंग बल को कम कर देता है। कंक्रीट में संकोचन के कारण प्रीस्ट्रेस के नुकसान की गणना तनाव के मूल्यों से की जाएगी जो अवशिष्ट संकोचन के कारण तालिका 16.3 में दी गई है।
ध्यान दें:
(ए) मध्यवर्ती आंकड़ों के लिए मानों को रैखिक रूप से प्रक्षेपित किया जा सकता है।
iii। स्टील की ढील के कारण नुकसान:
जब उच्च तन्यता स्टील को तनाव में रखा जाता है, तो स्टील में स्थायी तनाव या विश्राम, जैसा कि आमतौर पर कहा जाता है, होता है, जिसके कारण कण्डरा में प्रेस्ट्रेस बल कम हो जाता है और प्रीस्ट्रेस में हानि होती है। छूट नुकसान स्टील में तनाव पर निर्भर करता है जैसा कि टेबल 16.4 में दिया गया है। जब निर्माताओं के प्रमाणित मूल्य उपलब्ध नहीं होते हैं, तो इन मूल्यों को डिजाइन में ग्रहण किया जा सकता है।
iv। एंकरेज के बैठने या खिसकने के कारण नुकसान:
एंकरेज में प्रेस्ट्रेस के स्थानांतरण के बाद, तारों के खिसकने या एंकरेज में ड्रॉ होने से एंकरेज में खिंचाव होता है, इससे पहले कि तारों को मजबूती से पकड़ लिया जाए। इसलिए, इन प्रभावों के परिणामस्वरूप मूल्य का नुकसान होता है, जो परीक्षण के परिणाम या निर्माताओं की सिफारिशों के अनुसार होगा। एक मोटे गाइड के रूप में, पर्ची या ड्रा-इन को 3 से 5 मिमी के रूप में लिया जा सकता है।
v। लोचदार कम होने के कारण नुकसान:
एक प्रीस्टर्ड सदस्य के सभी केबलों या तारों को एक समय में जोर नहीं दिया जाता है, लेकिन विभिन्न लोडिंग परिस्थितियों को संतुष्ट करने के लिए आवश्यकता के आधार पर एक के बाद एक तनाव दिया जाता है। कंक्रीट सदस्य पर लागू प्रीस्ट्रेसिंग बल द्वारा उत्पन्न लोचदार तनाव, प्रीस्ट्रेसिंग टेंडन में कुछ छूट का कारण बनता है जो पहले जोर दिया गया है।
इसलिए, यह स्पष्ट है कि इस घटना के कारण, जिस कण्डरा को पहले उदाहरण में बल दिया गया है, उसे अधिकतम नुकसान होगा और अंतिम को कोई नुकसान नहीं होगा। लोचदार कम होने से होने वाले नुकसान की गणना तनाव के अनुक्रम के आधार पर की जाएगी।
हालांकि, डिजाइन के उद्देश्य के लिए, लोचदार कम होने के कारण सभी तारों के prestress के परिणामी नुकसान को मॉड्यूलर अनुपात के उत्पाद के बराबर लिया जा सकता है और लंबाई के साथ औसतन tendons के निकट कंक्रीट में आधा तनाव। वैकल्पिक रूप से, prestress के नुकसान की गणना तनाव के अनुक्रम के आधार पर की जा सकती है।
vi। घर्षण के कारण नुकसान:
प्रीस्ट्रेसिंग बल में घर्षण हानि प्रीस्ट्रेस सदस्य में होती है और अनुभाग से अनुभाग तक भिन्न होती है। यह नुकसान प्रीस्ट्रेसिंग कण्डरा और वाहिनी के बीच घर्षण के सह-दक्षता पर निर्भर करता है।
घर्षण हानि को दो भागों में विभाजित किया गया है:
i) लंबाई प्रभाव - कण्डरा और वाहिनी के बीच घर्षण (दोनों सीधे)।
ii) वक्रता प्रभाव - कण्डरा और वाहिनी की वक्रता के कारण, कण्डरा तनावग्रस्त होने पर घर्षण विकसित होता है और प्रीस्ट्रेस का नुकसान होता है।
लंबाई और वक्रता दोनों प्रभावों के कारण घर्षण के नुकसान के लिए लेखांकन के बाद जैकिंग छोर से किसी भी दूरी पर प्रीस्ट्रेसिंग बल P x का परिमाण निम्नलिखित समीकरण द्वारा दिया जा सकता है:
पी एक्स = पी ओ । ई - (KX + μθ) (16.3)
जहां पी ओ = जैकिंग छोर पर प्रेस्ट्रेस बल।
P x = थोड़ी दूरी पर कुछ मध्यवर्ती बिंदु पर प्रेस्ट्रेस बल।
K = स्टील की लंबाई या प्रति मीटर लंबाई में पहनने योग्य सह-कार्य,
μ = वक्रता सह-कुशल।
θ = रेडियों में कुल कोणीय परिवर्तन जैक अंत से बिंदु तक विचाराधीन है।
x = जैकिंग अंत से मीटर में कण्डरा के सीधे हिस्से की लंबाई।
ई = नैपेरियन लॉगरिथम का आधार (= २. of१aper)।
K और μ के मान स्टील और नलिकाओं या शीथिंग सामग्रियों की विभिन्न प्रकृति के लिए भिन्न होते हैं जैसा कि तालिका 16.5 में दर्शाया गया है और इन मूल्यों का उपयोग घर्षण के नुकसान की गणना के लिए किया जा सकता है।
वर्गों के डिजाइन और तनावपूर्ण संचालन के दौरान होने वाले विभिन्न प्रकार के नुकसानों पर चर्चा की जाती है। यह देखा गया है कि रेंगने और कंक्रीट के सिकुड़ने और स्टील की ढील के कारण होने वाले नुकसान आम तौर पर तनावग्रस्त संरचनाओं के लिए 15 से 20 प्रतिशत के बीच होते हैं।
एंकरेज यूनिट में स्लिप के कारण होने वाली हानि तनाव के द्वारा प्राप्त की गई कण्डरा के कुल विस्तार के संबंध में पर्ची का प्रतिशत है।
एंकरेज यूनिट में स्लिप की मात्रा वेज के प्रकार और तार में तनाव पर निर्भर करती है और इसलिए, यह ट्रांसपेर करती है कि स्लिप की मात्रा के बाद से लंबे सदस्यों के लिए इस खाते पर प्रीस्ट्रेस का नुकसान लंबे सदस्यों के लिए अधिक है। दोनों मामले समान होंगे यदि दोनों सदस्यों में कण्डरा और पच्ची की स्थिति में तनाव समान रहे।
महत्वपूर्ण पुलों के लिए, गर्डरों में तनाव को 20 प्रतिशत अधिक समय तक निर्भरता के नुकसान के लिए जाँचना होगा। एक न्यूनतम अवशिष्ट संपीड़न सुनिश्चित करने के लिए रेंगना, संकोचन, विश्राम आदि। लंबे सदस्यों के लिए विशेष रूप से निरंतर एक के लिए घर्षण हानि जिसमें टेंडन्स की वक्रता दिशा बदलती है। 12 से 15 प्रतिशत के औसत मूल्य को एक बहुत मोटे गाइड के रूप में लिया जा सकता है।
टी-बीम और बॉक्स-गर्डर्स की प्रारंभिक आयाम:
गर्डर सेक्शन का प्रारंभिक आयाम ऐसा होना चाहिए कि वे निर्माण के दौरान और साथ ही सेवा के दौरान लोडिंग की सभी शर्तों को पूरा करें। गर्डर सेक्शन के विभिन्न हिस्सों के आयामों को चित्र 16.6 में चित्रित किया गया है जो गर्डर सेक्शन का एक मोटा गाइड देता है। विभिन्न लोडिंग परिस्थितियों के लिए गर्डर में तनाव की जांच गर्डर सेक्शन के गुणों के साथ की जा सकती है।
यदि आवश्यक हो, तो गर्डर के ग्रहण किए गए आयामों को आवश्यक अनुभाग में आने के लिए उपयुक्त रूप से संशोधित किया जा सकता है। शीर्ष निकला हुआ किनारा, नीचे निकला हुआ किनारा और वेब के आयाम इस तरह के होंगे कि उपयुक्त तारों को उपयुक्त कवर और कोड के प्रावधानों के अनुसार रिक्ति के साथ समायोजित किया जा सकता है। चित्र 16.6 में दिखाए गए आयाम। हालांकि, महत्वपूर्ण पुलों के लिए, टी-बीम और बॉक्स-गर्डर्स के लिए वेब के आयाम।
टी-बीम और बॉक्स-गर्डर्स की वेब की मोटाई 200 मिमी से कम नहीं होगी। प्लस डक्ट व्यास। कास्ट-इन-सीटू कैंटिलीवर निर्माण के लिए, अगर prestressing केबल्स को वेब में लंगर डाला जाता है, तो वेब की मोटाई 350 मिमी से कम नहीं होगी। समान रूप से।
पूर्वनिर्मित कंक्रीट डेक के लिए गर्डर्स की अनुमानित गहराई को आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए प्रारंभिक डिजाइन के साथ शुरू करने के लिए निम्नलिखित से निर्धारित किया जा सकता है (एल और डी मीटर में गर्डर्स की अवधि और गहराई है)।
क) टी-बीम और स्लैब पुल (7.5 मीटर। कैरिज वे):
i) 3 बीम डेक के लिए, डी = एल / 16
ii) 4 बीम डेक के लिए, डी = एल / 18
iii) 5 बीम डेक के लिए, डी = एल / 20
बी) बॉक्स-गर्डर पुल:
i) एकल कक्ष डेक के लिए, डी = एल / 16
ii) जुड़वां कोशिकाओं के लिए डेक, डी = एल / 18
iii) तीन सेल डेक के लिए, D = L / 20
HT CABLE (APPROX। NOS।) (IRC की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए: 18-1985):
उच्च तन्यता केबल की कुल संख्या (7 मिमी के 12 तार। व्यास) को प्रारंभिक डिजाइन में 1.6 से 1.7 गुना मीटर में माना जा सकता है। 45 मीटर के लिए बस 5 नग बीम, कुल नग के साथ समर्थित डेक। अंगूठे नियम के अनुसार आवश्यक केबल 45.0 x 1.7 = 76.5 हैं।
वास्तव में उपयोग किए जाने वाले केबलों के नोस प्रति गर्डर 15 नग (औसत) हैं। कैंटिलीवर निर्माण के साथ एक बॉक्स-गर्डर पुल में 101.0 मीटर की अवधि होती है। अंगूठे के नियम के अनुसार केबल के नोज 1.7 x 101 = 171.7 पर आते हैं। केबलों के नग वास्तव में = 172 नग का उपयोग करते हैं।
5. Prestressed कंक्रीट के डिजाइन सिद्धांत:
गैर-मिश्रित डेक में, गर्डर्स को 25 से 40 मिमी के अंतराल के साथ कंधे से कंधा मिलाकर रखा जाता है। flanges और डायाफ्राम के बीच, अंजीर। 16.7a। इस प्रकार के डेक को आमतौर पर अपनाया जाता है जहां हेड-रूम प्रतिबंधित है या केंद्र के काम में कठिनाई के कारण गर्डर्स का प्रक्षेपण आवश्यक है।
गर्डर्स कास्टिंग यार्ड, प्रीस्ट्रेस्ड और फिर किसी डिवाइस द्वारा स्थिति में लॉन्च किए जाते हैं। फिर जोड़ों को सीमेंट-रेत के ग्राउट के साथ लगाया जाता है और डेक को कठोर रूप से साफ किया जाता है ताकि इसे कठोर और अखंड बनाया जा सके।
मिश्रित डेक में, दूसरी ओर, गर्डर्स को साइट पर डाला जा सकता है या कास्टिंग यार्ड में प्रीकास्ट किया जा सकता है और प्रारंभिक प्रीस्ट्रेसिंग के बाद लॉन्च किया जा सकता है। प्रीस्टर्ड गर्डर्स और आरसी डायाफ्राम पर आरसी स्लैब डाले जाते हैं और कतरनी कनेक्टर्स की मदद से मिश्रित होते हैं। इस प्रकार का डेक चित्र 16.7b में दिखाया गया है।
छवि में सचित्र के रूप में एक अन्य प्रकार का prestressed ठोस मिश्रित डेक। 16.7c का भी उपयोग किया जाता है। इस तरह के डेक में, गर्डर्स को स्थिति में लॉन्च करने के बाद गैप स्लैब और गैप डायाफ्राम डाले जाते हैं और डेक और डायाफ्राम क्रॉस-प्रीस्ट्रेस्ड होते हैं।
चित्र 16.7 ए में वर्णित डेक के प्रकार में, चूंकि अनुभागीय गुण जैसे कि क्षेत्र, अनुभाग मोडुली आदि लोडिंग की सभी स्थितियों के लिए अपरिवर्तित रहते हैं, इसलिए गर्डरों में तनावों को समान अनुभागीय भाग के साथ काम किया जाता है।
कम्पोजिट डेक में, हालांकि, गर्डर्स के सेक्शन प्रॉपर्टीज को डेक स्लैब के बाद बदल दिया जाता है या गैप स्लैब को गर्डर्स के साथ कंपोजिट बना दिया जाता है और जैसे कि स्ट्रेस की गणना में कंपोजिट गर्डर्स के संशोधित गुणों को ध्यान में रखा जाता है।
इसका मतलब यह है कि गर्डर्स के आत्म-वजन के कारण होने वाले तनाव, पहले चरण की प्रेस्टींग, डेक के वजन या गैप स्लैब आदि की गणना नॉन-कंपोजिट गर्डर सेक्शन के साथ ही की जाती है, जब गर्डर्स की जांच नहीं की जाती है लेकिन कास्टिंग के बाद और डेक स्लैब में आवश्यक शक्ति की प्राप्ति, लो प्रेशर के सफल चरण, पहनने का कोर्स, रेलिंग इत्यादि के कारण और लाइव लोड के कारण होने वाले तनावों को समग्र अनुभागीय गुणों के आधार पर काम किया जाना चाहिए जो कि अधिक से अधिक है गैर-समग्र वाले।
प्रेशरिंग को आमतौर पर दो या तीन चरणों में कम्पोजिट डेक में किया जाता है ताकि सेकेंडरी डेड लोड के प्रभाव को कम किया जा सके जैसे कि डेक स्लैब, पहने हुए कोर्स आदि के साथ-साथ रेंगना और सिकुड़न के कारण होने वाले नुकसानों को कम करना। यह गैर-समग्र लोगों पर समग्र डेक का एक फायदा है।
मैं। कर्ण भेद:
गैर-कंपोजिट गर्डर्स के लिए, क्रॉस-सेक्शन, ए और सेक्शन के खंड मोडुली जेड टी और जेड बी सेक्शन के प्रारंभिक और साथ ही अंतिम (सेवा) चरण में समान रहेंगे। इसलिए, यदि पी प्रिस्ट्रेसिंग फोर्स है, तो एम डी मृत भार के कारण क्षण है और एम एल लाइव लोड के कारण पल है, तो गर्डर वाइज़ के ऊपर और नीचे तनाव। 6 t और 6 b निम्नलिखित समीकरणों द्वारा दिए गए हैं (चित्र 16.8 भी देखें)।
दबाव रेखा अर्थात प्रीस्ट्रेस बल द्वारा प्रेरित कंप्रेसिव स्ट्रेस का परिणाम, प्रीस्ट्रेस प्रोफाइल के साथ मेल खाता है जब बाहरी भार बीम पर कार्य नहीं कर रहे होते हैं। दबाव रेखा बाहरी भार के अनुप्रयोग के साथ स्थानांतरित होती है, जो कि विरोधी युगल के लिए आवश्यक लीवर आर्म प्रदान करती है। इन्हें (चित्र 16.9) में दिखाया गया है।
दो मान बराबर हैं यदि 6 o = [(6 b । Y t ) + (6 t .y b ) / D]। ऑर्डिनेट एब मृत भार क्षण एम डी के तहत दबाव रेखा की पारी है और यदि सी बी तक स्थानांतरित नहीं होता है अर्थात शिफ्ट, एस = एम डी / पी <ab लेकिन अगर सी बी से आगे बढ़ता है (0 की ओर) तो शिफ्ट्स S <= M D / P> ab।
इन शर्तों के तहत तनाव वितरण अंजीर में दिखाया गया है। 16.9a डेड लोड और प्रैस्ट्रेस के नीचे के तंतुओं पर तनाव 6 b (अधिकतम) से अधिक नहीं होना चाहिए और डेड लोड और prestress के तहत शीर्ष फाइबर पर तनाव जितना संभव हो उतना 6 t (min) के करीब होना चाहिए। यह स्थिति संतुष्ट है जब S = ab। K b द्वारा निरूपित दूरी को "नीचे या निचली गुठली" दूरी के रूप में जाना जाता है, जो इसके द्वारा दी गई है,
इसी प्रकार, प्रेस्ट्रेस, डेड लोड और लाइव लोड के तहत तनाव वितरण चित्र 16.9 बी में दिखाया गया है। इन लोडिंग स्थिति के तहत, दबाव रेखा को टी में स्थानांतरित कर दिया जाता है। ऑर्डिनेट ओटी को "टॉप या अपर केर्न" दूरी कहा जाता है।
चूंकि न्यूनतम तनाव डिजाइन को नियंत्रित करता है, केर्न की दूरी b और K t समीकरण 16.11 और 16.15 द्वारा दिए गए हैं, जो नीचे दिए गए हैं:
बीम की लंबाई के साथ परिणामी prestress की प्रोफाइल को मोड़ने के साथ-साथ झुकने वाले पल की भिन्नता पर विचार करते हुए कर्ण दूरी के लोकी से प्राप्त किया जा सकता है।
उपरोक्त के विचार में, परिणामी prestress प्रोफ़ाइल द्वारा दिए गए क्षेत्र के भीतर स्थित होगी:
समान रूप से वितरित लोड के तहत एक बस समर्थित बीम के लिए सीमित क्षेत्र छवि 16.10 में दिखाया गया है। सीमित क्षेत्र एम डी / पी और + (एम डी + एम एल ) / पी के लिए घटता द्वारा संलग्न है और क्रमशः बी बी और टीटी से नीचे की ओर मापा जाता है।
ए और सी के मेल होने पर प्रेस्ट्रेस प्रोफाइल के पारित होने के लिए अनिवार्य बिंदु प्राप्त होता है। अनुभाग के अपर्याप्त होने पर बिंदु a, c से नीचे होगा, लेकिन जब अनुभाग ओवरसाइज़ हो जाएगा तो c से ऊपर होगा।
अनुमानित कर्ण भेद:
वर्गों के चयन में गुठली की दूरी की महत्वपूर्ण भूमिका होती है और गुठली की दूरी के निर्धारण के लिए इस तरह की अनुमानित विधि नीचे दी गई है:
अंजीर में न्यूनतम तनाव 6 t (न्यूनतम) 16.9a और अंजीर में 6 b '(न्यूनतम) 16.9b को प्रशंसनीय त्रुटि के बिना शून्य माना जा सकता है। त्रिकोणीय तनाव वितरण की इस स्थिति के लिए, हेटेड क्षेत्रों के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र (चित्र। 16.11 ए और 16.11 बी) को लगभग ऊपर और नीचे की गुठली माना जा सकता है।
ii। अनुभाग का डिजाइन:
प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट गर्डर सेक्शन की पर्याप्तता को निम्नलिखित के संबंध में जाँचना चाहिए:
ए। निर्माण के दौरान और सेवा में तनाव:
डेड लोड, प्रीस्ट्रेस और लाइव लोड की कार्रवाई के कारण शीर्ष और निचले तंतुओं पर तनाव अनुमेय सीमा के भीतर रहना चाहिए। डेड लोड, लाइव लोड और प्रेस्ट्रेसिंग फोर्स की विलक्षणता के कारण उत्पन्न होने वाले क्षणों को इसके लिए माना जाता है। केबल प्रोफ़ाइल को उसी के अनुसार तय करने की आवश्यकता है।
ख। झुकने के लिए अंतिम शक्ति:
गर्डरों को उनकी अंतिम शक्ति के लिए भी जाँच की जानी चाहिए। इस प्रयोजन के लिए, गर्डर्स के प्रतिरोध के अंतिम क्षणों के साथ-साथ कुछ निश्चित ओवर लोडिंग के कारण उत्पन्न होने वाले अंतिम क्षणों पर भी काम किया जा सकता है और तुलना की जा सकती है।
निम्नलिखित अंतिम भारों के लिए जाँच की जाने वाली गर्डर्स कला:
i) अंतिम भार = 1.25G +2.0 SG +2.5 Q (16.23)
सामान्य जोखिम की स्थिति में।
ii) अंतिम भार = 1.5 G + 2.0 SG + 2.5 Q (16.24)
गंभीर जोखिम की स्थिति में
iii) अंतिम भार = G + SG + 2.5 Q (16.25)
जहां डेड लोड के कारण लाइव लोड के विपरीत प्रभाव पड़ता है।
उपरोक्त अभिव्यक्तियों में, जी, एसजी और क्यू स्थायी भार हैं, सुपरइम्पोज्ड डेड लोड (जैसे कि प्रीकास्ट फुटपाथ का डेड लोड, हैंड-रेल, पहने हुए कोर्स, उपयोगिता सेवाएं आदि) और लाइव लोड क्रमशः प्रभाव सहित।
कंक्रीट या स्टील के लिए प्रतिरोध के अंतिम क्षण निम्न द्वारा दिए गए हैं:
i) ठोस का M u = आयताकार खंड के लिए 0.176 bd 2 fck (16.26)
ii) कंक्रीट का M u = 0.176 bd 2 fck + (2/3) x 0.8 (Br - b) (d - t / 2) t। एक टी अनुभाग के लिए fck। (16.27)
iii) स्टील का M u = 0.9 d As P P (16.28)
जहां बी = आयताकार खंड की चौड़ाई या टी-बीम का वेब
डी = एचटी स्टील के सीजी से बीम की प्रभावी गहराई
f ck = कंक्रीट की विशेषता ताकत
बी एफ = टी-बीम के निकला हुआ किनारा की चौड़ाई।
टी = टी-बीम के निकला हुआ किनारा की मोटाई।
एक एस = उच्च तन्यता स्टील का क्षेत्र।
fp = निश्चित उपज बिंदु के बिना स्टील की अंतिम तन्यता ताकत या उपज तनाव या 4 प्रतिशत बढ़ाव तनाव जो भी एक निश्चित उपज बिंदु के साथ स्टील के लिए अधिक है।
अनुभाग इतना आनुपातिक होगा कि स्टील के लिए एम यू कंक्रीट के लिए कम है ताकि कंक्रीट को कुचलने के बजाय स्टील की उपज से विफलता हो सकती है।
सी। कतरनी:
i) कतरनी की जाँच अंतिम भार के लिए की जाएगी। कंक्रीट के अंतिम कतरनी प्रतिरोध, किसी भी खंड पर वी सी का मूल्यांकन फ्लेक्सचर में अनट्रैक और क्रैक किए गए अनुभाग दोनों के लिए किया जाएगा और कम मूल्य लिया जाएगा और तदनुसार प्रदान किए गए कतरनी सुदृढीकरण।
ii) अनट्रैक सेक्शन का अंतिम कतरनी प्रतिरोध:
जहां बी = आयताकार खंड की चौड़ाई या टी, आई या एल-बीम के लिए रिब की चौड़ाई।
डी = सदस्य की समग्र गहराई
Ft = अधिकतम प्रिंसिपल स्ट्रेस 0.24 द्वारा दिया गया
सकारात्मक के रूप में लिया गया prestress के कारण Fcp = केन्द्रक अक्ष पर संपीड़ित तनाव।
सदस्य के अनुदैर्ध्य अक्ष के लिए सामान्य बल prestressing के घटक को V योर में जोड़ा जा सकता है।
iii) फटा खंड का अंतिम कतरनी प्रतिरोध:
जहां डी = स्टील कण्डरा के सीजी से प्रभावी गहराई
माउंट = अनुभाग में क्रैकिंग पल = (0.3
V और M = कतरनी बल और अंतिम भार के कारण अनुभाग पर संबंधित झुकने का क्षण।
अनुदैर्ध्य अक्ष के सामान्य प्रीस्ट्रेसिंग के घटक को अनदेखा किया जा सकता है।
iv) कतरनी सुदृढीकरण:
जब V, अंतिम भार के कारण कतरनी बल V c / 2 से कम होता है (जहाँ V c, V c या V c से कम है जैसा कि ऊपर दिया गया है), तो कोई कतरनी सुदृढीकरण आवश्यक नहीं है।
जब V V c / 2 से अधिक होता है तो लिंक के रूप में एक न्यूनतम कतरनी सुदृढीकरण नीचे के रूप में प्रदान किया जाएगा:
जब कतरनी बल V, V c से अधिक हो जाता है, तो कतरनी सुदृढीकरण निम्नानुसार प्रदान किया जाएगा:
जहाँ Asv = एक लिंक के दो पैरों का पार-अनुभागीय क्षेत्र
Sv = लिंक्स की रिक्ति
fy = सुदृढीकरण की उपज शक्ति या 0.2 प्रतिशत प्रमाण तनाव लेकिन 415 एमपीए से अधिक नहीं।
Vc = कंक्रीट अनुभाग द्वारा किया गया कतरनी बल।
डी = चरम संकुचित फाइबर से अनुभाग की गहराई या तो अनुदैर्ध्य सलाखों के लिए या कण्डरा के केंद्रक तक जो भी अधिक हो।
v) अधिकतम कतरनी बल:
अंतिम भार के कारण कतरनी बल V d c bd से अधिक नहीं होगा, तालिका 16.6 में दिए जा रहे being c के मान।
iii। मरोड़:
मरोड़ का प्रभाव आम तौर पर कम होता है और प्रदान किया जाने वाला नाममात्र कतरनी सुदृढीकरण सामान्य रूप से मरोड़ तनाव का विरोध करने के लिए पर्याप्त होता है। जहां संरचना के विश्लेषण में सदस्यों के मरोड़ वाले प्रतिरोध या कठोरता को ध्यान में रखा जाता है, मरोड़ का विरोध करने के लिए मरोड़ और अतिरिक्त सुदृढीकरण की जांच आवश्यक है।
6. कवर और स्पेसिंग स्टील की रिक्ति:
IRC: 18-1985 यह निर्दिष्ट करता है कि लिंक और स्ट्रिपअप सहित बिना तनाव वाले सुदृढीकरण के लिए स्पष्ट कवर तालिका 16.7 में इंगित किया जाएगा। हालांकि, यह सलाह देता है कि महत्वपूर्ण पुलों के लिए, न्यूनतम स्पष्ट आवरण 50 मिमी होगा। लेकिन इसे 75 मिमी तक बढ़ाया जाएगा। जहाँ भी प्रेशरिंग केबल कंक्रीट की सतह के सबसे करीब होती है।
केबलों के शीशिंग, रिक्ति और समूहन के बाहर से मापा गया स्पष्ट आवरण चित्र 16.12 में दर्शाया गया है। हालांकि, महत्वपूर्ण पुलों के लिए, सिफारिश यह है कि 100 मिमी का एक स्पष्ट अंतर। केबल या केबल के समूह के लिए बाद में grouted किया जाना चाहिए।
एसपी -33 यह भी सिफारिश करता है कि सेगमेंटल निर्माण के लिए जहां मल्टी-स्टेज प्रेस्ट्रिंग को अपनाया जाता है, स्पष्ट रिक्ति 150 मिमी से कम नहीं होनी चाहिए। केबल के पहले और बाद के समूहों के बीच।
केबल प्रोफ़ाइल:
IRC: 18-1985 डेक सतह में लंगर डालने की अनुमति देता है। इन लंगर को मध्यवर्ती लंगर के रूप में जाना जाता है। हालांकि, आईआरसी: एसपी -33 ने सिफारिश की है कि प्रीस्ट्रेसिंग के चरणों को अधिमानतः दो से अधिक नहीं होना चाहिए और डेक सतह में कोई मध्यवर्ती लंगर डालने की अनुमति नहीं है। उदाहरण के लिए 16.1 और तीसरे चरण में मध्यवर्ती केबल लंगर हैं। छवि में दिखाया गया केबल प्रोफ़ाइल 16.23।
बस एक समर्थित गर्डर के लिए, केंद्र में पल अधिकतम होता है और समर्थन पर शून्य तक कम हो जाता है। इसलिए, मध्य-अवधि में अधिकतम विलक्षणता के साथ नीचे की ओर रखी गई प्रेशरिंग केबल्स को कम विलक्षणता के साथ ऊपर की ओर ले जाना होता है, ताकि प्रेशरिंग केबल के कारण होने वाले प्रतिरोध क्षण में बीम में वास्तविक क्षण के साथ कम हो जाए।
आमतौर पर, दो-तिहाई केबल गर्डर के सिरों पर लंगर डाले जाते हैं और शेष एक तिहाई को डेक में लंगर डाला जाता है। गर्डर को स्थिति में रखने से पहले आमतौर पर दो-तिहाई केबलों पर जोर दिया जाता है और बाद वाले एक तिहाई को डेक स्लैब की ढलाई और परिपक्वता के बाद जोर दिया जाता है। लगभग। इलस्ट्रेटिव उदाहरण 16.1 के पीएससी गर्डर का केबल प्रोफाइल चित्र 16.23 में दिखाया गया है।
आम तौर पर, केबल प्रोफाइल केवल समर्थित गर्डर के लिए परवलयिक होता है क्योंकि पल आरेख भी परवलयिक होता है। सीधे और घुमावदार केबल प्रोफ़ाइल का एक संयोजन भी उपयोग किया जाता है।
ऊर्ध्वाधर वक्रता के अलावा, तारों को क्षैतिज विमान में वक्रता प्रदान करके क्षैतिज रूप से बहाने की आवश्यकता होती है ताकि तारों को गर्डर के केंद्रीय अक्ष पर या उसके पास लंगर के लिए गर्डर के कैंटर की ओर लाया जा सके।
जब अंजीर में केबल का एंकरेज जोड़े के रूप में किया जाना है। 16.23 c, इन जुड़वा केबलों को छोरों के पास समायोजित करने के लिए सिरों के पास नीचे निकला हुआ किनारा की गहराई बढ़ाई जानी चाहिए जैसा कि अंजीर में टूटी हुई रेखा में दिखाया गया है। 16.23c । अतिरिक्त केबल, अगर डिजाइन आवश्यकताओं (मुख्य prestressing बल के लघु-पतन के मामले में) से अतिरिक्त prestress के लिए जोर देने की आवश्यकता नहीं है, हटा दिया जाता है और डक्ट को grouted किया जाता है।
7. टी-बीम Prestressed ठोस पुल:
फोटोग्राफ 4 एक टी-बीम prestressed ठोस पुल दिखाता है जिसमें 40 मीटर (औसत) के आठ स्पैन होते हैं।
8. Prestressed ठोस बॉक्स-गर्डर पुल:
बड़े स्पैन के लिए, टी-बीम के बजाय प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट बॉक्स-गर्डर्स का उपयोग किया जाता है। ये बॉक्स-गर्डर्स आम तौर पर "कैंटीलीवर निर्माण" विधि द्वारा निर्मित होते हैं। गर्डर्स या तो वर्गों में पूर्वनिर्मित होते हैं और साइट पर खड़े होते हैं या अनुभागों में सीटू में डाली जाती हैं।
सुपरस्ट्रक्चर, घाट और नींव की स्थिरता के लिए और प्रीस्ट्रेसिंग केबल के माध्यम से पिछले अनुभाग को "सिले" किया जाता है।
आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले बॉक्स-गर्डर्स के प्रकार चित्र 16.24 में दिखाए गए हैं। बॉक्स-गर्डर चित्र में दिखाया गया है। 16.24 ए और 16.24 बी दो लेन के कैरिजवे के लिए हैं। अंजीर में दिखाए गए ट्विन सेल बॉक्स गर्डर्स 16.24c और 16.24d को छह लेन विभाजित कैरिजवे के लिए अपनाया जा सकता है जब ऐसी दो इकाइयों को एक साथ उपयोग किया जाता है। छवि में दिखाया गया प्रकार 16.24e चार लेन विभाजित कैरिजवे में इस्तेमाल किया जा सकता है।
कैंटिलीवर विधि द्वारा निर्मित एक बॉक्स-गर्डर पुल का लंबा खंड चित्र 16.25 ए में दिखाया गया है। अंजीर में 16.25 बी बॉक्स-गर्डर के नीचे आंकड़े पियर से इकाइयों और निर्माण के अनुक्रम को दर्शाते हैं। अंजीर में 16-5 बी के बाद तनावग्रस्त प्रेस्ट्रेसिंग केबलों की व्यवस्था भी दिखाई गई है।
