एक प्रबलित कंक्रीट जहाज कील कैसे डिजाइन करें?

Question

मैं एक छोटा जहाज (या बहुत बड़ी सेलबोट) बना रहा हूं, जिसमें कील के आधार पर एक ठोस गिट्टी होगी। मैं कंक्रीट का वजन बढ़ाना चाह रहा हूं (lb / ft ³ ), लेकिन मैं भी कंक्रीट के प्रभाव प्रतिरोध को अधिकतम करना चाहता हूं ताकि खुर / बिखरने का विरोध किया जा सके कि लहरों के कारण नाव को एक चट्टान को मुश्किल से मारना चाहिए।

उलटना के ठोस भाग के सरलीकृत आयाम 11.5 "डब्ल्यू x 18" डी एक्स 40 'एल होंगे। यह अनिवार्य रूप से एक टुकड़े टुकड़े में लकड़ी (देवदार) कील के तल पर बोल्ट किया जाएगा जो 11.5 "डब्ल्यू x 12' डी है x 40 'L (सरलीकृत आयाम)।

मैं इस विशेष उपयोग के लिए सबसे अच्छा ठोस नुस्खा और सुदृढीकरण योजना कैसे निर्धारित कर सकता हूं?

मुझे यह निर्धारित करने की आवश्यकता है:

• उपयोग करने के लिए rebar का इष्टतम आकार;
• कुल आकार (ओं) का समुच्चय;
• सीमेंट, रेत और मिश्रण के कितने हिस्से;
• और शामिल करने के लिए rebar की इष्टतम राशि।

सामान्य रूप में भारी बेहतर है; मैं कंक्रीट को हल्का नहीं कर रहा हूं। मुझे पता है कि ठोस व्यंजन सभी अपने आप में एक विषय हैं; जो मुझे चाहिए वह एक नुस्खा है जिससे शुरुआत करना एक मजबूत और भारी कंक्रीट का उत्पादन करेगा जो भारी प्रभाव से टूटने का प्रतिरोध करता है। नाव 100 सकल पानी को विस्थापित करेगी और उन क्षेत्रों में क्रेस्ट-टू-ट्राउट लहर की ऊंचाई के साथ तरंगों के अधीन हो सकती है जहां उन क्षेत्रों में हड़ताली पानी के नीचे अवरोधों के संभावित संभावित खतरे नहीं हैं। इसे लगातार जैकहैमर किए जाने का समर्थन करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन समर्थन को हिट होने का कहना है कि 20 वर्षों के जीवनकाल के 5 गुना अधिक होने की संभावना है (बस आपको अनन्तता का विचार देने के लिए)। मैं नीचे हड़ताल करने की योजना नहीं बना रहा हूं, लेकिन यह सभी सावधानी बरतने के बावजूद हो सकता है और होता है।

Comments

जानकारी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा "हिट हार्ड" से है। ड्रॉप की ऊंचाई क्या होगी, या प्रभाव के क्षण में नाव की ऊर्ध्वाधर गति क्या होगी?

— Wasabi

@Wasabi अविनाशी समाधानों की तलाश में नहीं, और न ही प्रभाव बल या नमनीयता या जो भी हो, के एक विशिष्ट PSI को लक्षित करने के लिए, मैं सिर्फ यह पता लगाना चाहता हूं कि किस आकार और मात्रा में rebar और ठोस नुस्खा कंक्रीट की अधिकतम ताकत प्रदान करेगा। प्रभाव प्रतिरोध चला जाता है। मैं तकनीकी रूप से कल्पना करता हूं, एक मजबूत के रूप में सीमेंट के साथ सभी rebar "सबसे मजबूत" होगा, लेकिन क्या सीमेंट की पतलीता इसकी बंधन शक्ति को नहीं खोएगी और इसलिए काउंटर उत्पादक होगी? तो रिबर की सही मात्रा क्या है? 1x आधा इंच बार को वर्ग इंच कहें (अंत में देखें), या क्या?

— Escoce

प्रश्न बहुत व्यापक है। कंक्रीट मिक्स अपने आप में एक बहुत बड़ा विषय है, जो विशिष्ट स्थिति पर अत्यधिक निर्भर है। प्रभाव के मुद्दे के अलावा, जिसकी मात्रा अभी तक निर्धारित नहीं की गई है, वहाँ भी पुनर्मुद्रण के ऑक्सीकरण का मुद्दा है। यदि स्टील स्थायी रूप से जलमग्न हो जाता है, तो यह वास्तव में एक मुद्दा नहीं होगा, लेकिन अगर आप इसे तड़का हुआ मौसम में लेने का इरादा रखते हैं (जैसा कि शायद लहरों के कारण खड़ी बूंदों के बारे में आपकी चिंता से प्रेरित है), तो इसका ध्यान रखना कुछ और है।

— Wasabi

आप इसे स्थायी रूप से जलमग्न मानते हैं। यह सतह से 5 फीट नीचे होगा, जबकि नाव आराम पर है और मुझे नहीं लगा कि विषम परिस्थितियों में केल कभी पानी से बाहर आएगा। मुझे पता है कि ठोस व्यंजन सभी अपने आप में एक विषय है, यही वजह है कि मैं इंजीनियरों के एक समूह को मुझसे शुरुआत करने के लिए एक नुस्खा देने के लिए कह रहा हूं जो एक मजबूत और भारी कंक्रीट का उत्पादन करेगा जो एक भारी प्रभाव से दरार का विरोध करता है। हम इसे हथौड़े से नहीं काट रहे हैं। एक ऐसी नाव के बारे में बात करना जो पानी के 100 सकल स्वरों को हटा देती है और समुद्र की सामान्य लहर से 6 फीट की ऊँचाई तक गिर जाती है।

— Escoce

मैं वासाबी से इस बात से सहमत हूं कि समस्या कथन अपने वर्तमान स्वरूप में बहुत व्यापक है। मुझे संदेह है कि केवल थोड़े से शोध से आप एक अच्छा समुद्री कंक्रीट मिश्रण / नुस्खा उपयोग करने में सक्षम होंगे। उस नुस्खा को देखते हुए, सुदृढीकरण समस्या अभी भी एक समृद्ध और दिलचस्प है।

— Air

Answer 1

आप एक काफी संक्षारक वातावरण (समुद्र के पानी) में एक आयताकार कंक्रीट खंड को जलमग्न करने का इरादा रखते हैं। अनुभाग 11.5 "चौड़ा और 18" गहरा है। नाव के 20 साल के जीवन काल के दौरान, आप 6 भारी प्रभाव वाली घटनाओं की आशा करते हैं।

कंक्रीट कील को एक बीम के रूप में कार्य करने का इरादा है, जो टुकड़े टुकड़े में लकड़ी के पतवार पर समान रूप से प्रभाव भार फैलाने के लिए है ताकि पतवार को कोई नुकसान न हो। इसका मतलब यह है कि पूर्ण प्रभाव लोड के तहत कंक्रीट बीम (कील) केवल एक सीमित मात्रा में ही विक्षेपित हो सकता है, इससे पहले कि यह या तो उन बिंदुओं को नुकसान पहुंचाता है जहां यह नाव, या नाव को तय किया जाता है। यह विक्षेपण भार के साथ-साथ बीम की ज्यामिति और डिजाइन का एक कार्य है। बीम को संरचनात्मक स्टील की आवश्यकता होगी (अधिकतम प्रभाव भार के आधार पर राशि की गणना की जा सकती है)।

ऊपर उल्लिखित स्टील को जंग से बचने के लिए संरक्षित करने की आवश्यकता है। इसका मतलब यह है कि इसे मिनट में संलग्न किया जाना चाहिए। कंक्रीट का 2 "। एक प्रभाव होने पर, कंक्रीट को कंक्रीट से प्रभावित करने के कारण इस ठोस आवरण से सबसे अधिक छेड़छाड़ की जाएगी। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप क्या करते हैं, आपके पास बहुत छोटे पर 6 फीट का 100 टन भार गिर जाएगा। प्रभाव के दौरान क्षेत्र। यह बड़े ब्रेकर्स के दायरे में है, जो कंक्रीट की इमारतों को ध्वस्त करने के लिए उपयोग किया जाता है। एक बार स्टील के संपर्क में आने के बाद, जंग बनेगी और कंक्रीट को और अधिक निगलने का कारण होगा।

एकमात्र स्थायी समाधान 16-17 "स्टील पाइप को काफी उदार दीवार की मोटाई के साथ लेना और गिट्टी प्राप्त करने के लिए बड़े पैमाने पर कंक्रीट के साथ भरना है। इस तरह से आपका उलटना प्रभाव प्रतिरोधी है, और आपके पास एक लंबी बीम है जो लोड को समान रूप से फैलाता है। अपने लकड़ी के पतवार के लिए।

Comments

मुझे नहीं लगता कि वास्तव में जंग का वास्तव में बहुत जोखिम है। ओपी के नीचे की टिप्पणियों में, वे कहते हैं कि कंक्रीट हमेशा जलमग्न रहेगा (तूफानी मौसम को छोड़कर, जहां यह एक पल में कुछ सेकंड के लिए प्रकट हो सकता है)। और हवा के संपर्क के बिना, ऑक्सीकरण नहीं होगा।

— Wasabi

@ महासबी, समुद्र के पानी में रसायन सबसे साधारण सीमेंट प्रकारों के लिए संक्षारक है। इसका मतलब यह है कि सीमेंट का पेस्ट रासायनिक रूप से समय की अवधि में होता है। जब तक सुदृढीकरण के आसपास का वातावरण क्षारीय रहता है, तब तक चीजें ठीक होनी चाहिए। जैसे ही कंक्रीट से समझौता किया जाता है, आपके पास एक ऐसा परिदृश्य होता है जहां स्टील का पर्दाफाश होता है और आपको असुरक्षित, नंगे स्टील के साथ छोड़ दिया जाता है। यह ज्यादातर समय एक जलमग्न अवस्था में होता है, इसलिए वायुमंडल की तुलना में ऑक्सीजन के संपर्क में कम होता है, इस प्रकार संक्षारण प्रक्रिया में देरी होती है।

— NamSandStorm

@NamSandStorm आपको सवाल का सार नहीं मिल रहा है। कंक्रीट का मतलब लकड़ी की कील की रक्षा करना नहीं है। यद्यपि इसका यह सुखद परिणाम है, यह गौण है। यह केवल गिट्टी प्रदान करने के लिए है, जो समुद्री शब्दों में है, जिसका अर्थ है किल के तल पर मृत वजन, गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को कम करके कुछ प्रभावों का उत्पादन करने में मदद करता है ताकि नाव को सीधा रखा जा सके और इसलिए पानी के माध्यम से तेजी से और तेजी से आगे बढ़ें। मैं बस एक ठोस नुस्खा चाहता हूं जो सबसे टिकाऊ कंक्रीट की गिट्टी प्रदान करेगा। वजन एक मुद्दा नहीं है, वास्तव में इस मामले में भारी बेहतर है।

— Escoce

समुद्र के पानी के प्रभावों के बारे में चिंता न करें। मुझे अच्छी तरह से पता है कि यह क्या है, यह क्या करता है और गैल्वेनिक जंग और ऑक्सीकरण के प्रभावों को कैसे कम करता है। यह मुद्दा नहीं है, मुद्दा कंक्रीट के लिए सबसे अधिक टिकाऊ और प्रभाव प्रतिरोधी नुस्खा है।

— Escoce

"ठोस नुस्खा" के लिए उचित शब्द कंक्रीट मिक्स डिज़ाइन है। यह संरचनात्मक इंजीनियरिंग का एक पहलू है। कंक्रीट संपीड़न में मजबूत है लेकिन तनाव और झुकने में कमजोर है, कोई फर्क नहीं पड़ता कि मिश्रण डिजाइन क्या है। तो जो कुछ भी एक ठोस सदस्य के लिए होता है, वह तनाव, संपीड़न, झुकने और कतरनी के संयोजन के अधीन होगा। हम स्टील प्रदान करने का कारण कंक्रीट की कमजोरियों को कम करना है। तो कुछ स्टील के साथ बड़े पैमाने पर कंक्रीट संलग्न करने के लिए आपका दृष्टिकोण काम नहीं करेगा, पाप आप कंक्रीट की कमजोरियों को संबोधित नहीं कर रहे हैं। एक फाइबर प्रबलित कंक्रीट हालांकि काम कर सकता है।

— NamSandStorm