हम प्रबलित कंक्रीट में एक बड़े व्यास के साथ एक बार के बजाय कई प्रबलिंग बार का उपयोग क्यों करते हैं?
जवाबों:
कुछ कारण हैं।
के बजाय यानी: मैं सबसे पहले आप एक ही एक यथोचित आकार से छोटा सरिया का एक समूह की जगह के बारे में बात कर रहे हैं ग्रहण करने के लिए जा रहा हूँ (7.54 सेमी 2 ,) का उपयोग कर 1 φ 32 (8.04 सेमी 2 )।
इसकी एक वजह निर्माण में आसानी में सुधार भी है। प्रबलित कंक्रीट बीम में भी ट्रांसवर्सल सुदृढीकरण होता है, और ट्रांसवर्सल सुदृढीकरण के चार कोनों पर एक साथ सब-सपोर्टिंग केज में सब कुछ बाँधने के लिए रिबर्स को रखना बहुत आम है (यह ट्रांसवर्सल सुदृढीकरण के कोनों पर कंक्रीट के कुचलने को भी रोकता है)। लेकिन इसका मतलब है कि आपको प्रत्येक चेहरे (ऊपरी और निचले) में 2 rebar की निचली सीमा रखनी चाहिए। लेकिन क्यों नहीं अपनाने (8.04 सेमी 2 के बजाय) 15 φ 8 ?
एकाधिक छोटे rebar कंक्रीट-स्टील इंटरफ़ेस के व्यवहार में सुधार करते हैं। कुल सतह क्षेत्र को एंकरेज पर तन्यता बलों को स्टील से कंक्रीट तक पहुंचाने के लिए अधिक से अधिक है, जिससे तन्य तनाव कम हो जाता है और इसलिए एंकरेज और लैप ब्याह की लंबाई कम हो जाती है। यह कंक्रीट में विकसित होने वाली दरारों को भी कम करता है।
अन्त में, एक आम तौर पर भी छोटे rebar के साथ और अधिक कुशल हो सकता है: यदि आप वास्तव में क्या जरूरत 7.5 सेमी है 2 , आप की आवश्यकता होगी या तो (7.54 सेमी 2 ), 10 φ 10 (7.85 सेमी 2 ), 7 φ 12.5 ( 8.59 सेमी 2 ), 4 φ 16 (8.04 सेमी 2 ), 3 φ 20 (9.42 सेमी 2 ), 2 φ 25 (9.82 सेमी 2 ), या 1 φ 32 (8.04 सेमी 2 )। φ स्टील का सबसे कुशल उपयोग देता है, जितना संभव हो उतना कम अतिरिक्त। जाहिर है, हालांकि, यह हमेशा मामला नहीं है। यह अक्सर होता है।
यानी बजाय: अब मैं आपको एक हास्यास्पद बड़ी इस्पात पट्टी का उपयोग कर के बारे में बात कर रहे हैं ग्रहण करने के लिए जा रहा हूँ (68.2 सेमी 2 का प्रयोग करके), 1 φ 94 । यहां उठाए गए कुछ बिंदु अभी भी मान्य हैं, भले ही आप उचित होने की बात कर रहे हों, लेकिन उनका महत्व कम हो गया है।
एक कारण लागत है। यह अवधारणा प्रत्येक बीम के लिए कस्टम-व्यास rebar बनाने में निहित है (अन्यथा, आप सभी कह रहे हैं कि वर्तमान rebar बहुत छोटा है), जो लागत को कम करने के लिए पैमाने का उपयोग बाधित करेगा। एक कारखाने एक की इकाई लागत को कम कर सकते उनमें से लाखों बनाकर बार। यदि प्रत्येक जॉब साइट में प्रत्येक बीम को कस्टम व्यास की आवश्यकता होगी, तो ऐसी लागत-बचत संभव नहीं है।
इसके अलावा, एक भी rebar लगभग 54 किलो / मी वजन होता है, जिसका अर्थ है, जबकि आप, एक क्रेन का उपयोग करने के लिए यह स्थिति में डाल करने के लिए आवश्यकता होगी 20 φ 20 आसानी से एक समय में एक ही कार्यकर्ता, एक के बाद हाथ से रखा जा सकता है।
साथ ही, आपके बीम के चरम पर स्टील को संभवतः मोड़ने की आवश्यकता होगी। रिबर का व्यास जितना बड़ा होगा, उसका झुकने वाला दायरा भी उतना ही बड़ा होगा।
और फिर यह है:
चूंकि आपके स्टील के गुरुत्वाकर्षण का केंद्र कंक्रीट के चेहरे से बहुत दूर होगा, इसलिए यह कम कुशल भी होगा: समान ताकत हासिल करने के लिए आपको अधिक स्टील की आवश्यकता होगी। यह इस उत्तर के पहले भाग के लिए भी लागू होता है, जहां हम उचित आकारों के बारे में बात कर रहे थे, लेकिन तब यह अंतर स्पष्ट रूप से बहुत छोटा है।
लेकिन स्टील की एक शीट का उपयोग क्यों नहीं किया जाता है, फिर एक बड़े परिपत्र के बजाय? नरक, चूँकि यह अब rebar के बीच रिक्त स्थान नहीं होगा, आप एक ऐसी शीट चुन सकते हैं जो कई rebar के व्यास की तुलना में पतली है, और जो इसलिए अधिक कुशल भी है! लेकिन तब आपका सतह क्षेत्र कम हो जाएगा, जिससे स्थानांतरण तनाव बढ़ जाता है और इसलिए लंगर और गोद की लंबाई बढ़ जाती है। इसके अलावा, एक शीट एक दो-आयामी तत्व है, इसलिए अन्य ट्रांसवर्सल व्यवहार हो सकते हैं जो समस्याओं का कारण बन सकते हैं। इसके अलावा, आप बीम के नीचे के चेहरे के लिए कंक्रीट कैसे डालेंगे?
दिन के अंत में, अंगूठे का सबसे अच्छा नियम (या, ठीक है, जिसे मैं उपयोग करने की कोशिश करता हूं) वह सब कुछ संभव के रूप में rebar की कुछ परतों में फिट करने के लिए अपना सर्वश्रेष्ठ करने के लिए है, लेकिन उन परतों को यथासंभव भरना ( हालांकि अभी भी उचित कंक्रीट के लिए आरामदायक स्थान छोड़ते हुए, वाइब्रेटर के लिए आवश्यक स्थान सहित)। एकमात्र अपवाद अंतिम परत (बीम के प्रासंगिक चेहरे से सबसे दूर) है, जिसे खाली किया जा सकता है (लेकिन अधिमानतः कई बार के साथ जो इसे पिछली परतों के सममित पैटर्न का पालन करने की अनुमति देता है)। ठीक है, कि स्टील के साथ कुशल होने के साथ संतुलन: यदि यह बड़े rebar का उपयोग करने की आवश्यकता है और स्टील के एक अपनाया क्षेत्र में परिणाम की तुलना में बहुत बड़ा है अगर एक और परत छोटे rebar के साथ जोड़ा गया था, तो शायद एक और परत सबसे अच्छा है।
रिबर का मुख्य उद्देश्य कंक्रीट की तन्यता ताकत में सुधार करना है और व्यवहार में इनमें से अधिकांश भार शुद्ध तनाव के बजाय झुकने से आते हैं।
जब झुकने वाली ताकतों के अधीन एक बीम सबसे बड़े तनाव और बीम के चेहरों पर होती है, तो केंद्र के नीचे एक बड़ा बार चलने से बहुत ज्यादा नहीं होगा क्योंकि संरचना का यह हिस्सा बहुत कम भार देखता है जब तक यह शुरू नहीं होता है असफल।
पूरे ढांचे में वितरित छोटे व्यास के rebar होने से कंक्रीट से लोड को स्टील तक अधिक प्रभावी ढंग से वितरित किया जाता है क्योंकि दोनों के बीच आसंजन के लिए संपर्क का एक बड़ा क्षेत्र है।
व्यवहार में स्टील के सुदृढीकरण के आकार और स्थान को संरचना पर अपेक्षित लोडिंग द्वारा निर्धारित किया जाएगा और निर्माण के दौरान स्टीलवर्क को इकट्ठा करने की ताकत, वजन, लागत और व्यावहारिकताओं के बीच एक समझौता है।
विशुद्ध रूप से वैचारिक दृष्टिकोण से, कई छोटे सलाखों के समान क्षेत्र की एक बड़ी पट्टी एक ठोस बीम के लिए एक ही पल की क्षमता प्रदान करती है। यह मानकर चल रहा है कि सलाखों के केंद्र सभी एक ही गहराई पर हैं।
सलाखों के वितरण (कई छोटे सलाखों) कंक्रीट की अधिक चौड़ाई के माध्यम से तनाव बल फैलाकर दरार को सीमित करने में मदद करते हैं।
कंक्रीट और मजबूत स्टील के इंटरफेस पर बातचीत को देखते हुए कई छोटे बार भी मदद करते हैं। एक बड़ी बार में कई छोटे सलाखों की तुलना में कम सतह क्षेत्र होता है। इसका मतलब यह है कि किसी दिए गए लोड के लिए, बार की सतह और कंक्रीट के बीच का तनाव एकल बार मामले में अधिक होता है। यह सुदृढीकरण के विकास की लंबाई के लिए अनुप्रयोग है।
वसाबी के जवाब के अलावा - जो महान है - बड़े व्यास की सलाखों को पागल विकास की लंबाई और गोद की लंबाई की आवश्यकता होती है ।
विकास और गोद की लंबाई के लिए अंगूठे के अनुमान का एक नियम 40 व्यास है। 20 मिमी सलाखों के लिए जो एक बड़ा लेकिन उचित 80 सेमी है, लेकिन यह 32 मिमी सलाखों के लिए 128 सेमी और 50 मिमी सलाखों के लिए 2 मीटर है।
मैकेनिकल कनेक्टर का उपयोग करके गोद की लंबाई की समस्या से बचा जा सकता है, लेकिन 2 मीटर की विकास लंबाई स्टील को बहुत बर्बाद कर देगी और एक बड़ी जगह की आवश्यकता होगी, बहुत अनुपलब्ध है।
कंक्रीट और स्टील काफी अलग-अलग तरीकों से व्यवहार करते हैं: कंक्रीट को किसी भी तन्य तनाव को सहन करने में सक्षम नहीं माना जाता है जैसे ही पहली दरारें दिखाई देती हैं जबकि स्टील तन्यता तनाव के लिए आदर्श सामग्री है। वैकल्पिक रूप से यह स्टील के पतले छोटे किस्में होने के लिए आदर्श होगा जैसा कि कुछ बड़े लोगों के विपरीत होता है, इसी तरह का फाइबर ग्लास कैसे समरूपता से काम करता है।
दूसरी ओर निर्माण के दौरान व्यावहारिक आवश्यकताएं जैसे कि क्षणिक पाइप या नाली को पार करने की अनुमति देने के लिए श्रमिकों के पैदल यातायात या आवास स्थान के नीचे सलाखों को आसानी से विकृत नहीं किया जाना चाहिए। एक समान और पूर्वानुमानित गेम प्लान बनाने के लिए इंजीनियरिंग कोड खेल में आते हैं। इसलिए मैकेनिकल इंजीनियर या हार्डवेयर डिज़ाइनर जानते हैं कि वे क्या निर्दिष्ट करते हैं या उम्मीद करते हैं।
विशेष रूप से जब से हम जानते हैं कि इंजीनियरिंग के काम को व्यावहारिक बनाने के लिए हमारे डिजाइन की धारणाएं बहुत सरल हैं। एक सदस्य में दरारें के माध्यम से जलवायु और deferential सूरज जोखिम, आर्द्रता, संक्षारक एजेंटों की अनुमति जैसी चीजें, सभी एक सदस्य के व्यवहार को प्रभावित करती हैं। जैसा कि स्टील बार के क्षेत्र और संपर्क सतह के ऊपर वर्णित है, बार के क्षेत्र के लिए दो की शक्ति के नुकसान अनुपात से संबंधित है जो त्वचा के घर्षण से कंक्रीट तक तनाव को स्थानांतरित करता है।
गुरुत्वाकर्षण के बार सेंटर का छोटा व्यास कंक्रीट की सतह के पास है। गुरुत्वाकर्षण के बार केंद्र का बड़ा व्यास कंक्रीट की सतह से बहुत दूर है। बार से छोटा व्यास आसान है तो बार का बड़ा व्यास। रिबर का व्यास जितना बड़ा होगा, उसका झुकने वाला दायरा भी उतना ही बड़ा होगा।