एक असर प्लेट जो आगे छोटी सतह पर लोड को केंद्रित करती है, का उपयोग क्यों किया जाएगा?

Question

यहां एक असर प्लेट की एक तस्वीर है जहां एक पुल प्रबलित कंक्रीट बीम पृथ्वी से मिलता है

पुल की अवधि लगभग 20 मीटर लंबी है और इसमें दो प्रबलित कंक्रीट बीम होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में दो असर वाली प्लेटों पर आराम होता है जैसे कि प्रत्येक बीम के प्रत्येक छोर के लिए एक प्लेट, कुल चार प्लेट। पुल में 25 टन प्रति एक्सल कारों के लिए डिज़ाइन किया गया रेलवे ट्रैक है। असर प्लेट कच्चा लोहा (या शायद स्टील) से बना होता है और इसमें दो बड़े हिस्से होते हैं जो एक काज के माध्यम से जुड़ते हैं।

25 टन प्रति एक्सल कारों का मतलब है कि जब ट्रेन गुजर रही हो तो पुल कई सौ टन की तरह होता है जिसे हम दिखाए गए प्लेट के प्रति कम से कम एक सौ टन तक मान सकते हैं। हां, मैंने सिर्फ पुल के वजन को नजरअंदाज किया।

न केवल प्लेट ऊपरी और निचली सतह बल्कि छोटी हैं, लेकिन प्लेट आगे स्वीकृत भार को केंद्रित करती है और इसे छोटी सतह के माध्यम से काज पर स्थानांतरित करती है। मूल रूप से यह बल्कि छोटे काज अकेले सौ टन से अधिक स्वीकार करता है। और यह उद्देश्य पर बनाया गया है।

लोड को समान रूप से वितरित करने या कम से कम एक हिस्से के साथ समान खंड के माध्यम से जानबूझकर ध्यान केंद्रित क्यों किया जाता है?

Answer 1

क्योंकि पुलों और अन्य संरचनाएं स्थिर वस्तु नहीं हैं। उन्हें अलग-अलग भार के तहत फ्लेक्स करने की अनुमति दी जानी चाहिए और थर्मल विस्तार से लंबाई में परिवर्तन को समायोजित करना चाहिए। काज पिन कोण में परिवर्तन की अनुमति देता है। और बीम के तल पर ऊपरी काज प्लेट और फ्लैट प्लेट के बीच स्लाइडिंग संयुक्त लंबाई में परिवर्तन की अनुमति देता है।

यदि कनेक्शन कठोर थे, तो ये बल समय के साथ संरचना को नष्ट कर सकते हैं।

Comments

क्या यह उन मामलों के लिए है जब पुल भारी लोड के कारण नीचे की ओर झुकता है?

— शार्प्यूट

@ शेराप्यूट हां। और कोई अन्य आंदोलन। आमतौर पर, पुल के दूसरे छोर पर, किसी प्रकार की स्लाइडिंग प्लेट की व्यवस्था होगी।

— डेव हुह

@ शार्पट्यूट कुछ पुराने पुलों पर संभव है कि एक रॉकर बेयरिंग नामक चीज के साथ, पर्याप्त विस्तार और संकुचन या फ्लेक्सिंग साइकल के साथ-साथ तापमान या क्षरण के कारण कुछ ठंड के साथ, यह कि रॉकर्स अपने असर पैड को "चलना" या कहेंगे लिस्टिंग / झुकाव को इतना हवा देंगे कि वे अस्थिर हो जाएंगे। मैंने एक बार एक पुल का निरीक्षण किया जिसमें उसके रॉकर पैड को असर से बाहर निकाल दिया गया था और यह 6 'दूर जमीन पर बैठा था। पहले तो मुझे नहीं पता था कि जब मैं इसे उठाता था, तब मैं असर को देखता था और देखता था कि यह गिरा दिया गया था और यह काम नहीं कर रहा था

— फॉरवर्ड एड

Answer 2

कारण बहुत सरल है। स्टील कंक्रीट की तुलना में काफी मजबूत है।

$f_c > 100~\text{MPa}$$f_c > 40~\text{MPa}$

$f_y > 250~\text{MPa}$

इसलिए पुल पर स्टील कंक्रीट से 7-8 गुना मजबूत है। तो, जिस भी क्षेत्र में कंक्रीट को स्टील (प्लेटों के माध्यम से) को सुरक्षित रूप से स्थानांतरित करने की आवश्यकता होती है, स्टील को वास्तव में बहुत कम की आवश्यकता होती है, इसलिए यह सुरक्षित रूप से अपने स्वयं के आयामों को कम कर सकता है। बकलिंग काज के चारों ओर ब्रेसिंग द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

जैसा कि क्यों एक काज का उपयोग किया जाता है, कि पुल के डिजाइन के साथ क्या करना है, जैसा कि @ DaveTweed के उत्तर में वर्णित है।

Comments

कंक्रीट की ताकत में प्रगति आश्चर्यजनक रूप से नॉनमोनोटोनिक है: पिछले 20 या 30 वर्षों के अनुसंधान से पता चला है कि बीसीई से रोमन कंक्रीट अविश्वसनीय रूप से मजबूत है, जाहिरा तौर पर सामग्री में ज्वालामुखीय राख को मिलाकर।

— कार्ल विटथॉफ्ट

@CarlWitthoft: हाँ, लेकिन मैं (किसी भी स्रोत के बिना) का तर्क दूंगा कि एक बार कंक्रीट को अंधेरे और मध्य युग के बाद फिर से खोजा गया था, और विशेष रूप से वैज्ञानिक क्रांति के बाद, इसकी ताकत में एकाएक वृद्धि हुई है (लेकिन निश्चित रूप से स्थिर दर नहीं)। मुझे संदेह है कि ओपी जिस पुल के बारे में पूछ रहा है वह 50 साल से अधिक पुराना है।

— वसाबी

स्टील ने भी प्रगति की है। 5-10% बढ़ाव के साथ 2 GPA UTS हीट-ट्रीटेड कास्ट स्टील्स हैं, हालांकि वे पिघलने और डालने के दौरान आवश्यक वैक्यूम या आर्गन कफन के कारण उप 1 GPa विकल्पों की तुलना में अधिक महंगे हैं। इसके अलावा TRIP और TWIP स्टील्स में नाटकीय रूप से सुधार के प्रभाव और ऊर्जा अवशोषण में सुधार हुआ है (हालांकि माना जाता है कि ताकत के साथ ऐसा करने के लिए बहुत कुछ नहीं है)। टीडब्लूआईपी 800 एमपीए तक है, या 100% बढ़ाव तक है। हां, असफलता से पहले लंबाई में दोगुनी वृद्धि। एक जटिल संयुक्त गर्मी उपचार और तंग रसायन विज्ञान के साथ बनाने की प्रक्रिया के कारण भी काफी महंगा है।

— wwarriner

@CarlWitthoft: मैं तर्क दूंगा कि ठोस प्रौद्योगिकी की प्रगति (या इसके अभाव) में तकनीकी नवाचार / खोज की तुलना में बाजार की शक्तियों और वितरण चैनलों के साथ अधिक करना है। उदाहरण के लिए, नॉर्मनियों ने स्टील के बजाय कंक्रीट के साथ खोखले स्टेम ड्रिलिंग बरमा का उत्पादन किया है। लेकिन निहित उद्योग के हित, यानी स्थानीय कुल आपूर्तिकर्ता, पोर्टलैंड सीमेंट निर्माता, आदि, और लागत चिंताएं वास्तव में वाणिज्यिक दृष्टिकोण को अपनाने में कुछ मुख्य बाधाएं हैं, मेरे विचार में।

— असिमलैब्स

Answer 3

यदि आप बुनियादी इंजीनियरिंग पाठ्यक्रमों में वापस जाते हैं और आप मुस्कराते हुए क्षणों को झुकाते हुए देखते हैं, तो अक्सर उन्हें रोलर समर्थन के साथ चित्रित किया जाएगा। 1 छोर पर पिन किया गया केवल रोटेशन की अनुमति देता है, और घुमाव और क्षैतिज अनुवाद के लिए अनुमति देने वाले रोलर कनेक्शन। यह बीम को सांख्यिकीय रूप से निर्धारक बनाता है।

जब यह पुल मूल रूप से बनाया गया था, तो इलास्टोमेरिक / रबर असर पैड और कुछ अन्य विकल्प के रूप में मौजूद नहीं थे। यह डिज़ाइन हमारे फ़ार्मुलों का अनुकरण करता है जिसे हम डिज़ाइन के लिए उपयोग करते हैं, या फ़ार्मुलों इस व्यवस्था के साथ काम करते हैं। तो इस प्रकार का विन्यास अच्छा है। यह हमें हमारे सूत्रों का उपयोग करने के लिए अनुमति देता है, डिजाइन को सरल रखता है, और उस समय की तकनीक का उपयोग करता है। इसके अलावा, जैसा कि अन्य पदों में उल्लेख किया गया है, यह लाइव लोड के परिणामस्वरूप समर्थन पर रोटेशन की अनुमति देता है, डेड में बदलाव या शिफ्टिंग को हटाने के बाद शिथिलता के रूप में माना जाता है। कंक्रीट में स्टील का स्टील प्लेट स्पान की माप और यहां तक ​​कि प्लेसमेंट के लिए कुछ अशुद्धि के लिए अनुमति देता है। यह कंपन या भूकंप के कारण बीम को थोड़ा शिफ्ट करने के लिए भी समर्थन की अनुमति देता है।

ध्यान दें, आपको विभिन्न प्रकार के बीयरिंगों पर स्टील गर्डर्स के साथ एक समान कॉन्फ़िगरेशन भी दिखाई देगा। मेरा मानना ​​है कि जूता या जूता प्लेट शब्द का इस्तेमाल किया जाएगा, हालांकि यह पुलों की तुलना में इमारतों के लिए अधिक हो सकता है।

एक तरफ

जब यह "रेल" पुलों की बात आती है, तो उत्तरी अमेरिका में AREMA के लिए डिज़ाइन किए गए विशाल बहुमत में साधारण स्पैन शामिल होंगे, चाहे वह एकल स्पैन या मल्टी-स्पैन पुल हों। मुझे अपने AREMA पाठ्यक्रम पर यह कथन अजीब लगा, क्योंकि मैंने इस नियम का पालन नहीं करने वाले अपने शहर के लगभग एक दर्जन रेल पुलों का निरीक्षण किया। राजमार्ग पुलों में आप लाइव लोड के लिए निरंतर देख सकते हैं और इन पुलों के परिणामस्वरूप ये पुल सांख्यिकीय रूप से निर्धारक नहीं हैं।