स्टील बीम की गणना कैसे करें
भवन संरचनाओं में एक सामान्य भार वहन करने वाले घटक के रूप में, स्टील बीम की गणना प्रक्रिया में कई पैरामीटर और विनिर्देश आवश्यकताएं शामिल होती हैं। यह लेख पिछले 10 दिनों में इंटरनेट पर गर्म विषयों और गर्म सामग्री को संयोजित करेगा, स्टील बीम की गणना पद्धति को संरचित तरीके से पेश करेगा, और संदर्भ के लिए प्रासंगिक डेटा तालिकाएं प्रदान करेगा।
1. स्टील बीम गणना के मूल सिद्धांत
स्टील बीम की गणना मुख्य रूप से यांत्रिक सिद्धांतों और स्टील संरचना डिजाइन विशिष्टताओं पर आधारित है, जिसमें ताकत, कठोरता, स्थिरता और अन्य पहलुओं का सत्यापन शामिल है। स्टील बीम की गणना करते समय ध्यान देने योग्य पैरामीटर निम्नलिखित हैं:
| मापदण्ड नाम | प्रतीक | इकाई | उदाहरण देकर स्पष्ट करना |
|---|---|---|---|
| संकर अनुभागीय क्षेत्र | ए | mm² | स्टील बीम क्रॉस-सेक्शन का कुल क्षेत्रफल |
| जड़ता का अनुभागीय क्षण | मैं | mm⁴ | किसी अनुभाग के झुकने के प्रतिरोध को दर्शाने वाला सूचकांक |
| अनुभाग मापांक | डब्ल्यू | मिमी ³ | अनुभाग की लचीली ताकत को दर्शाने वाला सूचकांक |
| इस्पात की उपज शक्ति | वित्तीय वर्ष | एमपीए | वह तनाव मान जिस पर स्टील में प्लास्टिक विरूपण शुरू होता है |
| लोचदार मापांक | ई | एमपीए | स्टील की लोचदार विरूपण क्षमता |
2. स्टील बीम ताकत की गणना
स्टील बीम की ताकत गणना में मुख्य रूप से सामान्य तनाव, कतरनी तनाव और स्थानीय संपीड़ित तनाव की गणना शामिल है। यहाँ शक्ति गणना का सूत्र है:
| सामग्री की गणना करें | गणना सूत्र | उदाहरण देकर स्पष्ट करना |
|---|---|---|
| सामान्य तनाव गणना | σ = एम/डब्ल्यू ≤ वित्तीय वर्ष/γm | एम झुकने का क्षण है, γm सामग्री आंशिक गुणांक है |
| कतरनी तनाव गणना | τ = V·S/(I·tw) ≤ fv/γm | V अपरूपण बल है, S स्थिर क्षण है, tw वेब मोटाई है |
| स्थानीय संपीड़न तनाव गणना | σc = F/(tw·lz) ≤ वित्तीय वर्ष/γm | F संकेंद्रित भार है, lz भार वितरण लंबाई है |
3. स्टील बीम कठोरता की गणना
स्टील बीम की कठोरता की गणना मुख्य रूप से विक्षेपण सीमा पर विचार करती है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उपयोग में संरचना का विरूपण स्वीकार्य सीमा के भीतर है। सामान्य विक्षेपण गणना सूत्र इस प्रकार है:
| लोड प्रकार | अधिकतम विक्षेपण सूत्र | अनुमत विक्षेपण |
|---|---|---|
| समान रूप से वितरित भार के साथ बस समर्थित बीम | δ = 5qL⁴/(384EI) | एल/250～एल/400 |
| संकेंद्रित भार बस बीम का समर्थन करता है | δ = पीएल³/(48ईआई) | एल/300～एल/500 |
| ब्रैकट बीम अंत भार | δ = PL³/(3EI) | एल/200～एल/300 |
4. स्टील बीम स्थिरता की गणना
स्टील बीम की स्थिरता गणना में दो पहलू शामिल हैं: समग्र स्थिरता और स्थानीय स्थिरता। समग्र स्थिरता की जांच विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, खासकर जब संपीड़न निकला हुआ किनारा की मुक्त लंबाई बड़ी है।
| स्थिरता प्रकार | गणना विधि | मुख्य पैरामीटर |
|---|---|---|
| कुल मिलाकर स्थिर | M/(φb·W) ≤ वित्तीय वर्ष/γm | φb समग्र स्थिरता गुणांक है |
| वेब स्थानीय रूप से स्थिर | hw/tw ≤ सीमा मान | वेब की ऊंचाई कैसी है, वेब की मोटाई कैसी है |
| निकला हुआ किनारा स्थानीय स्थिरता | बी/टी ≤ सीमा मूल्य | बी निकला हुआ किनारा चौड़ाई है, टी निकला हुआ किनारा मोटाई है |
5. लोकप्रिय स्टील मॉडल का पैरामीटर संदर्भ
हाल के उद्योग हॉट स्पॉट के अनुसार, आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कई हॉट-रोल्ड एच-आकार के स्टील्स (जीबी/टी 11263-2017 मानक) के पैरामीटर निम्नलिखित हैं:
| नमूना | ऊँचाईH(मिमी) | चौड़ाईबी(मिमी) | वेब मोटाई tw (मिमी) | निकला हुआ किनारा मोटाई टी (मिमी) | सैद्धांतिक वजन (किलो/मीटर) |
|---|---|---|---|---|---|
| HN400×200 | 400 | 200 | 8 | 13 | 66.0 |
| HN500×200 | 500 | 200 | 10 | 16 | 89.6 |
| HN600×200 | 600 | 200 | 11 | 17 | 106.0 |
6. अनुशंसित स्टील बीम गणना सॉफ्टवेयर
हाल के इंजीनियरिंग सॉफ्टवेयर उपयोग रुझानों के अनुसार, निम्नलिखित कई लोकप्रिय स्टील बीम गणना उपकरण हैं:
| सॉफ़्टवेयर का नाम | डेवलपर | मुख्य कार्य | लागू मानक |
|---|---|---|---|
| स्टाड.प्रो | बेंटले | व्यापक संरचनात्मक विश्लेषण और डिजाइन | अंतर्राष्ट्रीय बहुराष्ट्रीय मानक |
| ETABS | सीएसआई | भवन संरचनात्मक विश्लेषण और डिजाइन | अंतरराष्ट्रीय स्तर पर लागू |
| मिडास जनरल | मिडास आईटी | इस्पात संरचना विश्लेषण और डिजाइन | जीबी 50017 आदि। |
7. स्टील बीम गणना के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों के उत्तर
इंजीनियर फोरम पर हाल की लोकप्रिय चर्चाओं के आधार पर, निम्नलिखित सामान्य प्रश्नों का सारांश दिया गया है:
1.स्टील बीम सेक्शन कैसे चुनें?लोड आकार, अवधि, समर्थन की स्थिति और अन्य कारकों जैसे व्यापक विचारों के आधार पर मानक प्रोफाइल को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।
2.हमें स्थिरता की जाँच करने की आवश्यकता क्यों है?स्टील में उच्च शक्ति होती है लेकिन इसका क्रॉस-सेक्शन अपेक्षाकृत पतला होता है और दबाव में अस्थिरता की संभावना होती है, इसलिए स्थिरता की जांच अवश्य की जानी चाहिए।
3.यदि स्टील बीम का विक्षेपण बहुत बड़ा हो तो मुझे क्या करना चाहिए?कठोरता में सुधार के लिए अनुभाग की ऊंचाई बढ़ाने, मध्यवर्ती समर्थन स्थापित करने या प्रीस्ट्रेसिंग का उपयोग करने जैसे उपायों का उपयोग किया जा सकता है।
4.स्टील बीम कनेक्शन नोड्स कैसे डिज़ाइन करें?नोड डिज़ाइन को स्पष्ट बल संचरण सुनिश्चित करना चाहिए और तनाव एकाग्रता से बचना चाहिए। वेल्डिंग, उच्च-शक्ति बोल्ट कनेक्शन आदि का उपयोग किया जा सकता है।
उपरोक्त संरचित डेटा और सामग्री के माध्यम से, मेरा मानना है कि पाठकों को स्टील बीम की गणना विधियों की व्यापक समझ हो सकती है। वास्तविक परियोजनाओं में, विशिष्ट परियोजना स्थितियों और प्रासंगिक विनिर्देश आवश्यकताओं के आधार पर गणना करने और आवश्यक होने पर एक पेशेवर संरचनात्मक इंजीनियर से परामर्श करने की सिफारिश की जाती है।
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