स्टील I-मुस्कराते हुए ज्यादातर सममित क्यों हैं?


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मैं जो समझता हूं कि अधिकांश प्रकार के स्टील तनाव और संपीड़न दोनों में मजबूत होते हैं, फिर भी वे अभी भी आमतौर पर तनाव में काफी मजबूत हैं। मान लीजिए कि एक आम आई-बीम दोनों सिरों पर समर्थित है और इसके ऊपर एक भार है; नीचे निकला हुआ किनारा तनाव का अनुभव करता है, जबकि शीर्ष एक संपीड़न, फिर भी चूंकि स्टील कुछ हद तक तनाव में मजबूत है, इसलिए नीचे निकला हुआ किनारा शीर्ष के समान मोटा क्यों होगा? क्या ऐसा नहीं किया जाता है क्योंकि सममित निर्माण करना आसान है या कोई अन्य कारण है?

क्या उस मामले में वजन और स्टील को बचाने के लिए एसिमेट्रिकल आई-बीम का उपयोग करना संभव है या मेरी सोच पूरी तरह से बंद है?


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मेरी प्रारंभिक सोच यह है कि एक वास्तविक दुनिया की स्थिति में आपके संशोधित बीम के लिए ओवरलोड से एक सममित बीम के बजाय उल्टा स्थापित होने की अधिक संभावना होगी।
Drew_J

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जहाँ आपको विचार आया कि स्टील में तनाव बनाम संपीड़न में काफी भिन्नता है?
एजेंटप

@agentp: वह शायद सामग्री के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, लेकिन सामान्य रूप से स्टील बीम: क्योंकि उनके पास काफी पतला क्रॉस-सेक्शन है, बकलिंग (सरल संपीड़न या झुकने के कारण) के कारण उनकी प्रभावी संपीड़ित ताकत कम हो जाती है।
वसाबी

@agentp मैंने एक सामान्य हल्के स्टील को इकट्ठा किया, जिसमें लगभग 400 एमपीए का यूटीएस और लगभग 250 एमपीए की संपीड़ित शक्ति है
अर्ध

संपीड़न और तनाव के संबंध में बलों का संतुलन महत्वपूर्ण है क्योंकि यह तत्व के व्यवहार को प्रभावित करेगा । उदाहरण के लिए, कंक्रीट में नगण्य तन्यता क्षमता होती है। स्टील को तन्य क्षमता बढ़ाने और लचीलापन प्रभाव शुरू करने के लिए जोड़ा जाता है । यदि मैं गलत नहीं हूं, तो कोड में संपीड़न और तनाव को संतुलित करने के लिए कारक शामिल हैं ताकि संपीड़न चेहरे को कुचलने के बजाय तनाव के कारण तत्व विफल हो जाए। यह अचानक विनाशकारी, भंगुर विफलता के जोखिम से बचने के लिए है।
AsymLabs

जवाबों:


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अकादमिक रूप से, मेरा मानना ​​है कि आप सही हैं कि आप संभावित रूप से बड़े अनुपात में विफलता-लोड के लिए आई-बीम का अनुकूलन कर सकते हैं। सुनिश्चित करने के लिए आपको जड़ता समीकरणों के क्षेत्र क्षण के साथ खेलना होगा । टी-बीम आप जो प्रस्ताव दे रहे हैं उसका चरम होगा। वे कम आम हैं, लेकिन कम तन्य खंड में अतिरिक्त स्टील के साथ समग्र स्टील / कंक्रीट टी-बीम का उपयोग पार्किंग गैरेज में बड़े पैमाने पर किया जाता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कई संरचनाएं संरचनात्मक विफलता के बजाय अधिकतम विक्षेपण द्वारा डिजाइन-सीमित हैं। तन्य सदस्य पर अतिरिक्त क्षेत्र इस दोष को कम करेगा। यह देखना दिलचस्प होगा कि एक सममित और काल्पनिक विफलता-लोड अनुकूलित बीम के बीच कैसे विक्षेपण की तुलना होगी।

सममितीय मरोड़ लोड या यौगिक भार के लिए बेहतर है जहां निकला हुआ किनारा लोड हो सकता है। स्तंभों के लिए सममित भी बेहतर है क्योंकि यह विलक्षणता को कम करता है और किसी दिए गए द्रव्यमान / लंबाई के लिए बकलिंग की क्षमता को कम करता है।

कई स्थितियों में एक बीम का उपयोग करने में सक्षम होना महत्वपूर्ण है क्योंकि संरचनात्मक स्टील एक वस्तु है। आई-बीम की एक विशेष शैली की कीमत आपके क्षेत्र में उद्योग में कितना उपयोग की जाती है, इसके विपरीत आनुपातिक है। यह अक्सर बीम में अतिरिक्त स्टील की लागत या आपके डिजाइन में अतिरिक्त द्रव्यमान की लागत से बड़ा कारक होता है।

इसके अतिरिक्त यदि आपकी संरचना में बहुत सारे ट्रैपेज़ॉइडल आकार की आवश्यकता होती है, तो आप सममित सामग्री का उपयोग करना चाहते हैं ताकि आप कम सामग्री बर्बाद कर सकें। राइट-साइड-अप> अपसाइड-डाउन> राइट-साइड-अप> अपसाइड-डाउन ...

इसके अलावा, प्रत्येक सममित बीम के लिए, यह इंजीनियरों को चित्र में एक अभिविन्यास विनिर्देश बचाता है, और फैब्रिकेटर को संभावित त्रुटि से बचाता है।

यहां आगे शोध करने के लिए एक अच्छा आई-बीम थीसिस है।

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