पेड़ों में प्रेशरिंग उन्हें मजबूत क्यों बनाती है?


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"संरचनाएं: या क्यों चीजें नीचे नहीं गिरती हैं" में जेम्स गॉर्डन पेड़ों के बारे में बात करते हैं जो तनाव में बाहर और संपीड़न में अंदर से प्रभावित होते हैं। यह कोर पर सतह और संपीड़न पर तनाव में इसे मजबूत करने के लिए एक पेड़ को मजबूत क्यों बनाता है और नीचे दी गई पहली तस्वीर में मैं ग्राफ़ को कैसे पढ़ूं?

इसके अलावा, तीसरी तस्वीर में यह एक ठोस बीम के साथ रिवर्स करने की बात करता है। आप rebar का उपयोग करके तनाव कैसे पैदा करते हैं?

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जवाबों:


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रेखांकन कैसे पढ़ें

रेखांकन तनाव बनाम स्थिति के भूखंड हैं । तनाव एक सामग्री पर प्रति यूनिट क्षेत्र बल है। सकारात्मक मूल्य तनाव हैं और नकारात्मक मूल्य संपीड़न हैं।

पहला (सबसे बाएं) प्लॉट सामान्य तनाव बनाम स्थिति दिखाता है जो झुकने से उम्मीद की जाएगी यदि कोई पूर्व-तनाव नहीं था। बीच का प्लॉट पेड़ पर पूर्व-तनाव को दर्शाता है। सबसे सही प्लॉट झुकने वाले तनाव और पूर्व तनाव के सुपरपोजिशन या योग को दर्शाता है।

क्यों पेड़ Prestressed हैं

मैकेनिकल इंजीनियरिंग में, ताकत को अधिकतम तनाव के रूप में परिभाषित किया गया है जो एक सामग्री विफल होने से पहले सहन कर सकती है। प्रत्येक सामग्री में अद्वितीय शक्ति की सीमा होती है, जिसे उनकी अंतिम शक्ति कहा जाता है । कुछ सामग्रियों में यह तनाव और संपीड़न में समान है लेकिन दूसरों में परम तन्य और संपीड़ित ताकत अलग हैं। अधिकांश धातुओं में लगभग एक ही तन्यता और संपीड़ित ताकत होती है, लेकिन लकड़ी और कंक्रीट जैसी सामग्री बाद की श्रेणी में आती है, जहां तन्यता और संपीडन शक्ति काफी भिन्न होती है।

आपके द्वारा प्रदान किए गए लेख में कहा गया है कि लकड़ी की परम तन्यता ताकत इसकी अंतिम संपीड़ित ताकत से अधिक है। यदि पेड़ को दबाया नहीं गया था, तो हवा से दूर पक्ष हमेशा पहले विफल हो जाएगा, क्योंकि जैसा कि पहले भूखंड द्वारा दिखाया गया है, अधिकतम तन्यता और संपीड़ित ताकत पूर्व-तनाव के बिना झुकने में समान हैं। पेड़ के बाहर तन्यता पूर्व तनाव होने से, पेड़ अधिकतम संपीड़ित तनाव को कम कर सकता है और इसलिए तेज हवाओं के साथ खड़ा हो सकता है। ध्यान दें कि न्यूटन के तीसरे नियम के परिणामस्वरूप, बलों को संतुलित करने के लिए तन्यता और संपीड़ित दोनों पूर्व तनाव होना चाहिए।

कांक्रीट में

कंक्रीट में, स्थिति अलग है क्योंकि कंक्रीट में अनिवार्य रूप से शून्य तन्य शक्ति है। तनावग्रस्त कंक्रीट तनाव की स्थिति में स्टील रिबर होने से होने वाली विफलता से बचता है और कंप्रेसिव प्री-स्ट्रेस की स्थिति में कंक्रीट। यह ठोस या तो डाला जा रहा है, या केबल से चिपके से कंक्रीट को रोकने के लिए लेपित केबलों के चारों ओर कंक्रीट डालने के द्वारा rebar खींचकर या तो पूरा किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध मामले में, केबल को ठीक करने के बाद कंक्रीट को कसने के लिए कस दिया जाता है।


हां, न्यूटन का तीसरा नियम बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह दर्शाता है कि , जहां तनाव है, जिसका अर्थ है कि तनाव के किसी भी भूखंड का एक्स-अक्ष के ऊपर और नीचे एक समान क्षेत्र होना चाहिए (हालांकि के लिए) 3 डी ऑब्जेक्ट्स, तनाव की साजिश ठीक से 3 डी के रूप में अच्छी तरह से है, ताकि 3 डी तनाव के 2 डी प्रतिनिधित्व के लिए सही न हो)σσdA=0σ
regdoug

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उदाहरण के लिए, सभी धातुओं में समान तन्यता और संपीड़ित शक्ति नहीं होती है - कच्चा लोहा, उदाहरण के लिए, तन्य की तुलना में अधिक सुरक्षित संपीड़ित क्षमता होती है, मूल रूप से बिल्कुल ठोस कारण की तरह - यह सूक्ष्म दोषों के साथ एक भंगुर पदार्थ है जो तन्य तनाव के तहत प्रचारित करता है।
achrn

@achrn अच्छा बिंदु, मैं केवल उदाहरण के रूप में धातुओं का उपयोग कर रहा था और मेरे उत्तर को और अधिक स्पष्ट करने के लिए संशोधित किया है।
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