কেন স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়াররা ফাঁপা বিভাগগুলি বেছে নেয়?

প্রায় যেকোনো আধুনিক স্টিলের-ফ্রেমযুক্ত নির্মাণ সাইটে যান এবং আপনি ফাঁপা অংশগুলিকে কাজ করতে দেখতে পাবেন যা খোলা প্রোফাইলগুলি যেমন I-বিম এবং চ্যানেলগুলি কেবল ততটা দক্ষতার সাথে করতে পারে না: একটি কাচের অলিন্দে সরু উন্মুক্ত কলামের মতো দাঁড়িয়ে, একটি ভূমিকম্পের ফ্রেমে তির্যক ব্রেসিং তৈরি করে, বা একটি পাদদেশে বক্ররেখা বহন করে। পছন্দটি নান্দনিক নয়। এটি মুষ্টিমেয় স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ারিং নীতিতে নেমে আসে যেগুলি বেশিরভাগ প্রকিউরমেন্ট টিম কখনই আলোচনা করতে দেখে না, তবে এটি শান্তভাবে নির্ধারণ করে যে কেন একটি স্পেসিফিকেশন প্রথম স্থানে SHS, RHS বা CHS এর জন্য আহ্বান করে।

এই নিবন্ধটি প্রকৃত প্রকৌশলগত কারণগুলি দেখে যে ফাঁপা বিভাগগুলি নির্দিষ্ট লোডের ক্ষেত্রে খোলা প্রোফাইলগুলিকে ছাড়িয়ে যায় - এবং, ঠিক তেমনই গুরুত্বপূর্ণ, যেখানে একটি আই-বিম বা চ্যানেল এখনও আরও দক্ষ এবং অর্থনৈতিক পছন্দ৷ সেই তুলনার উভয় দিক বোঝাই একটি ডিফল্ট অভ্যাস থেকে সত্যিকারের অবহিত স্পেসিফিকেশনকে আলাদা করে।

একটি ফাঁপা অংশের একক সবচেয়ে বড় কাঠামোগত সুবিধা একটি সংখ্যায় নেমে আসে: গাইরেশনের ব্যাসার্ধ।

একটি খোলা অংশ যেমন একটি প্রশস্ত-ফ্ল্যাঞ্জ I-রশ্মির দুটি ভিন্ন ভিন্ন ব্যাসার্ধের গাইরেশন - একটি শক্তিশালী অক্ষ সম্পর্কে, একটি দুর্বল অক্ষ সম্পর্কে, প্রায়শই দুটি বা ততোধিক ফ্যাক্টর দ্বারা পৃথক হয়। এর মানে হল একটি I-বিভাগের কলাম তার বাকলিংয়ের সবচেয়ে দুর্বল দিকটির মতোই শক্তিশালী, এবং যদি কোনো সদস্য একাধিক দিক থেকে লোড বা বাতাসের চাপের সংস্পর্শে আসে, তবে অন্যান্য অক্ষটি যত শক্তিশালী হোক না কেন ইঞ্জিনিয়ারকে দুর্বল অক্ষের চারপাশে ডিজাইন করতে হবে।

একটি বর্গক্ষেত্র বা বৃত্তাকার ফাঁপা অংশ, বিপরীতভাবে, প্রতিটি দিকে সমান (বা সমানের খুব কাছাকাছি) ব্যাসার্ধ রয়েছে। কোন "দুর্বল অক্ষ" নেই। একটি কলামের জন্য যা অপ্রত্যাশিত বা বহু{2}}দিকনির্দেশক উত্স থেকে প্রয়োগ করা সংকোচনশীল লোডের অধীনে বাকলিং প্রতিরোধ করতে হবে যা প্রকৃত বিল্ডিং কলামগুলির একটি বড় অংশকে বর্ণনা করে, বিশেষ করে খোলা মেঝে পরিকল্পনাগুলিতে একটি প্রভাবশালী লোড দিক সংজ্ঞায়িত করার জন্য প্রাচীরের বন্ধন ছাড়াই - এই জ্যামিতিক বৈশিষ্ট্যটি প্রায়শই একটি ফাঁকা অংশের চেয়ে {5} উন্মুক্ত আলো তৈরি করে বিভাগ, কারণ উপাদানগুলির কোনটিই "নষ্ট" হয় না এমন একটি দিকে শক্তি প্রদান করে যা কাঠামোর তেমন প্রয়োজন হয় না।

এই কারণেই ফাঁকা বিভাগগুলি স্পেস ফ্রেম এবং জালি ট্রাসে কম্প্রেশন সদস্য হিসাবে আধিপত্য করে: একটি 3D ট্রাস সিস্টেমের প্রতিটি তির্যক এবং উল্লম্ব সদস্য একটি ভিন্ন অভিযোজন থেকে লোড অনুভব করে, এবং সমস্ত দিকগুলিতে অভিন্ন প্রতিরোধের একটি বিভাগ এমনভাবে কাঠামোগতভাবে কার্যকর যে একটি I{1}}বিভাগ মৌলিকভাবে যোগ করা ছাড়া মেলে না৷

ছবি দেখান

যদি গাইরেশনের ব্যাসার্ধটি সূক্ষ্ম সুবিধা হয়, তবে টর্সনাল শক্ততা হল নাটকীয় একটি - এবং এটি তর্কযোগ্যভাবে কিছু সদস্যদের জন্য ফাঁপা অংশগুলি নির্দিষ্ট করার সবচেয়ে কম মূল্যায়নের কারণ।

খোলা অংশগুলি প্রাথমিকভাবে ওয়ার্পিং এবং তুলনামূলকভাবে দুর্বল সেন্ট ভেনান্ট টরসিয়াল ধ্রুবকের মাধ্যমে টর্শনকে প্রতিরোধ করে, কারণ একটি খোলা পাতলা-প্রাচীরের আকৃতিতে কেবল শিয়ার প্রবাহকে দক্ষতার সাথে বহন করার জন্য তার ঘেরের চারপাশে একটানা লোড পাথ থাকে না। একটি বন্ধ অংশ - যে কোনো ফাঁপা অংশ - বন্ধ ঘেরের চারপাশে অবিরাম চলমান শিয়ার প্রবাহের মাধ্যমে টর্শন প্রতিরোধ করে, যা একটি নাটকীয়ভাবে কঠোর প্রক্রিয়া। ব্যবহারিক পরিভাষায়, একটি বদ্ধ ফাঁপা অংশে তুলনীয় আকার এবং ওজনের একটি খোলা অংশের চেয়ে বেশি মাত্রার একটি টর্সনাল ধ্রুবক থাকতে পারে।

এটি সরাসরি সেই সদস্যদের ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ যারা অর্থপূর্ণ টরসিয়াল লোড দেখতে পান: বাঁকা ব্রিজ গার্ডার, ক্রেন রানওয়ে বিমগুলি উন্মাদ চাকা লোডের সাপেক্ষে, স্প্যান্ড্রেল বিমগুলি একটি বিল্ডিং ঘেরের সাথে এককেন্দ্রিক মেঝে লোডকে সমর্থন করে এবং একটি কাঠামোর যে কোনও সদস্য যেখানে শিয়ার সেন্টারের মাধ্যমে পরিষ্কারভাবে লোড প্রয়োগ করা হয় না৷ সত্যিকারের টর্শন-সমালোচনামূলক প্রয়োগের জন্য একটি খোলা অংশ নির্দিষ্ট করার অর্থ হল সাধারণত স্টিফেনার, ডায়াফ্রাম যোগ করা বা সদস্যকে বড় করা - অতিরিক্ত বানোয়াট এবং উপাদান খরচ যা একটি ফাঁপা অংশ প্রায়ই জ্যামিতি দ্বারা এড়িয়ে যায়।

 

ড্রিলিং গর্ত প্রক্রিয়া

ফাঁপা বিভাগ প্রক্রিয়াকরণ

বৃত্তাকার ইস্পাত পাইপ প্রক্রিয়াকরণ

এর কোনটিই মানে ফাঁপা বিভাগগুলি শর্তহীনভাবে উচ্চতর, এবং এখানেই একটি আরও সূক্ষ্ম, কম সাধারণভাবে আলোচিত পয়েন্ট আসে: স্থানীয় বকলিং আচরণ।

ডিজাইন কোডগুলি - EN 1993-1-ইউরোপে 1, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে AISC 360 - কাঠামোগত বিভাগগুলিকে শ্রেণীবদ্ধ করে (একইভাবে খোলা এবং বন্ধ) প্রস্থ-থেকে-বেধ বা ব্যাস-থেকে-বেধের অনুপাত, প্রাচীর থেকে পৃথক শ্রেণীবিন্যাস করা উপাদানগুলির "প্রস্থ বা বেধের অনুপাত" (সম্পূর্ণ প্লাস্টিকের মুহূর্ত ক্ষমতায় পৌঁছাতে এবং প্লাস্টিকের নকশার জন্য ঘূর্ণন বজায় রাখতে সক্ষম) "স্লিন্ডার" এর মাধ্যমে (যেখানে বিভাগটি ফলন পৌঁছানোর আগে স্থানীয় বাকলিং ঘটে এবং সেই অনুযায়ী নকশার ক্ষমতা হ্রাস করতে হবে)।

ফাঁপা অংশগুলির জন্য, এই শ্রেণিবিন্যাসটি সরাসরি সমতল মুখগুলির প্রস্থের-থেকে-বেধের অনুপাতের সাথে (এসএইচএস/আরএইচএসের জন্য) বা ব্যাস-থেকে-বেধের অনুপাতের (সিএইচএসের জন্য) সাথে আবদ্ধ। একটি পাতলা-প্রাচীরযুক্ত, বড়-ব্যাস CHS বা একটি চওড়া, পাতলা-প্রাচীরযুক্ত RHS একটি পাতলা শ্রেণীবিভাগের মধ্যে পড়তে পারে ঠিক যেমনটি একটি পাতলা-ফ্ল্যাঞ্জযুক্ত খোলা অংশে - বন্ধ প্রোফাইল স্বয়ংক্রিয়ভাবে স্থানীয় বাকলিং চেক থেকে একটি বিভাগকে ছাড় দেয় না৷ স্থাপত্য বা লম্বা{12}}স্প্যান অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বৃহত্তর, পাতলা প্রাচীরের ফাঁপা অংশগুলি নির্দিষ্ট করা প্রকৌশলীদেরকে "হলো" বোঝায় "কমপ্যাক্ট" বলে অনুমান করার পরিবর্তে বিভাগটির শ্রেণীবিভাগ স্পষ্টভাবে যাচাই করতে হবে। এটি প্রাথমিক আকার নির্ধারণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে সাধারণ ওভারসাইটগুলির মধ্যে একটি, যখন একটি বিস্তারিত চেক শেষ পর্যন্ত চালানো হয় তখনই ধরা পড়ে।

ফাঁপা অংশগুলির একটি সত্যিকারের কম আলোচিত সুবিধা ফায়ার ইঞ্জিনিয়ারিং-এ দেখা যায়, মাধ্যাকর্ষণ বা পার্শ্বীয় লোড ডিজাইন নয়।

কাঠামোগত অগ্নি সুরক্ষা প্রয়োজনীয়তাগুলি একটি বিভাগের "সেকশন ফ্যাক্টর" - উত্তপ্ত পরিধির অনুপাত-বিভাগীয় এলাকা (প্রায়ই Hp/A লিখিত) দ্বারা চালিত হয়। নিম্ন এইচপি/এ অনুপাত সহ একটি অংশ আগুনের সময় আরও ধীরে ধীরে উত্তপ্ত হয়, কারণ আনুপাতিকভাবে কম উন্মুক্ত পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটি একটি নির্দিষ্ট ভরের ইস্পাতের তাপকে চালিত করে। খোলা বিভাগগুলি যেমন I-বিমগুলি ওয়েবের উভয় পাশে এবং উভয় ফ্ল্যাঞ্জের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রটিকে প্রকাশ করে, সমস্ত আলাদাভাবে উত্তপ্ত হয়। তুলনামূলক লোড ক্ষমতার একটি ফাঁপা অংশে প্রায়শই কম Hp/A অনুপাত থাকে কারণ এর জ্যামিতি একই ইস্পাত ভরকে আরও কমপ্যাক্ট, ক্রমাগত উন্মুক্ত পৃষ্ঠের পিছনে কেন্দ্রীভূত করে।

ব্যবহারিক ফলাফল হল যে ফাঁপা বিভাগের সদস্যরা কখনও কখনও একটি পাতলা অভ্যন্তরীণ আবরণ বা কম অগ্নি সুরক্ষা উপাদান সহ একটি প্রয়োজনীয় অগ্নি প্রতিরোধের রেটিং অর্জন করতে পারে একটি খোলা অংশের তুলনায় একই ডিজাইনের লোড বহন করে - একটি বাস্তব খরচ এবং ওজন সাশ্রয় যা সাধারণ বিপণন সামগ্রীতে খুব কমই দেখা যায় কারণ এটির জন্য একটি বিভাগ প্রয়োজন-নির্দিষ্ট গণনা যা প্রতিটি অ্যাপ জুড়ে একটি সাধারণ আকারের দাবি করে না। আবেদন

এটি সেই বিন্দু যেখানে ফাঁপা বিভাগগুলি তারা অন্যত্র যে সুবিধাগুলি অর্জন করে তার কিছু হারায় এবং এটি সাধারণত যা পায় তার চেয়ে স্পেসিফিকেশন সিদ্ধান্তগুলিতে আরও মনোযোগের দাবি রাখে।

খোলা বিভাগগুলি সমতল, অ্যাক্সেসযোগ্য ফ্ল্যাঞ্জ এবং ওয়েব পৃষ্ঠের অফার করে যা বোল্ট করা সংযোগগুলিকে সহজ করে তোলে - একটি সংযোগ প্লেটকে স্ট্যান্ডার্ড ক্লিয়ারেন্স এবং স্ট্যান্ডার্ড ডিটেইলিং সহ একটি ফ্ল্যাঞ্জে সরাসরি বোল্ট করা যেতে পারে। ফাঁপা অংশগুলি, তাদের বদ্ধ প্রকৃতির দ্বারা, অতিরিক্ত হার্ডওয়্যার ছাড়াই একটি প্রচলিত বোল্টেড সংযোগের জন্য একই অ্যাক্সেসযোগ্য পৃষ্ঠের প্রস্তাব দেয় না: মাধ্যমে-বোল্টিংয়ের জন্য টিউব অভ্যন্তরীণ অ্যাক্সেসের প্রয়োজন হয় (গঠনটি একত্রিত হওয়ার পরে প্রায়শই অসম্ভব), এবং পৃষ্ঠের-মাউন্ট করা বোল্টযুক্ত সংযোগগুলির জন্য সাধারণত ফ্ল্যাঞ্জ প্লেট, ক্যাপ প্লেটগুলির জন্য নির্দিষ্টভাবে ক্লোজড সিস্টেমের প্রয়োজন হয়{4},{4} বিভাগ

ঢালাই সংযোগ তাদের নিজস্ব জটিলতা বহন করে। যেখানে ফাঁপা বিভাগের সদস্যরা ট্রাস নোডের সাথে মিলিত হয় - একটি K, T, Y, বা X জয়েন্টে জালি গার্ডার নির্মাণে - সংযোগটি কেবল দুটি টিউবকে একসাথে ঢালাই করার বিষয় নয়। EN 1993-1-8 সেকশন 7 বা টিউবুলার জয়েন্ট ডিজাইনের জন্য বিশেষভাবে বিকশিত CIDECT ডিজাইন গাইডগুলির মতো ডিজাইনের বিধানগুলি অনুসরণ করে জয়েন্টের কর্ড ফেসটি ইনকামিং ব্রেস মেম্বার থেকে ঘনীভূত লোডের অধীনে পাঞ্চিং শিয়ার এবং স্থানীয় প্লাস্টিফিকেশনের জন্য পরীক্ষা করতে হবে। এই চেকগুলি প্রকৃতপক্ষে একটি স্ট্যান্ডার্ড ওপেন-সেকশন সংযোগ ডিজাইনের চেয়ে বেশি জড়িত, এবং নকশা পর্যায়ে এই জটিলতাকে অবমূল্যায়ন করা টিউবুলার ট্রাস প্রকল্পগুলিতে দেরী-পর্যায়ের পুনঃডিজাইন করার অন্যতম সাধারণ উত্স।

এর কোনটিই ফাঁপা বিভাগের সংযোগগুলিকে অব্যবহারিক করে না - টিউবুলার ট্রাসগুলি বিশ্বব্যাপী সফলভাবে তৈরি করা হয় - তবে এর অর্থ এই যে ফাঁপা অংশটি প্রতিটি ক্ষেত্রে একটি সহজ-সরল খরচ জয় বলে ধরে নেওয়ার পরিবর্তে বিভাগ থেকে অর্জিত উপাদান দক্ষতার সাথে বানোয়াট এবং সংযোগ নকশা ব্যয়কে ওজন করতে হবে৷

উপরের সমস্ত কিছুর পরিপ্রেক্ষিতে, যেখানে একটি আই-বিম বা চ্যানেল আরও ভাল পছন্দ থাকে সে সম্পর্কে সরাসরি হওয়া মূল্যবান: প্রাথমিক বাঁকানো সদস্য যেখানে লোড প্রধানত একটি অক্ষের উপর প্রয়োগ করা হয় এবং যেখানে সেই অক্ষটি কাঠামোর জ্যামিতি দ্বারা পরিচিত এবং স্থির করা হয় - একটি স্ল্যাবকে সমর্থন করে একটি সাধারণ ফ্লোর রশ্মি, উদাহরণের জন্য শুধুমাত্র একটি এবং প্রায় একটি হতে পারে I-বিভাগের উপাদান, নিরপেক্ষ অক্ষ থেকে দূরে ফ্ল্যাঞ্জে কেন্দ্রীভূত, একটি বদ্ধ পরিধির চারপাশে বিতরণ করা ফাঁপা অংশের উপাদানের চেয়ে খাঁটি অক্ষীয় বাঁকানোর ক্ষেত্রে বেশি দক্ষ।

খোলা অংশগুলি সংযোগ করার জন্য সাধারণত সস্তা, যেমন উপরে আলোচনা করা হয়েছে, এবং সাধারণত ফাঁপা অংশগুলির তুলনায় খুব বড়, গভীর সদস্যদের জন্য স্ট্যান্ডার্ড রোল্ড আকারের বিস্তৃত পরিসরে আরও ব্যাপকভাবে উপলব্ধ। একটি সোজা মেঝে রশ্মির জন্য, একটি I-বিভাগ সাধারণত আরও অর্থনৈতিক স্পেসিফিকেশন থাকে; মাল্টি-ডিরেকশনাল লোডের সংস্পর্শে থাকা একটি কলাম, কম্প্রেশন এবং সম্ভাব্য টর্শনের অধীনে একটি ব্রেসিং মেম্বার, বা স্পেস ফ্রেমে একটি ট্রাস কর্ডের জন্য, একটি ফাঁপা অংশ সাধারণত উপাদান দক্ষতা এবং অনেক ক্ষেত্রে আগুনের কার্যকারিতা উভয় ক্ষেত্রেই জয়ী হয়।

 

 

 

 

ফাঁপা এবং উন্মুক্ত বিভাগগুলির মধ্যে পছন্দ একটি স্পষ্টভাবে উচ্চতর হওয়ার বিষয় নয় - এটি সদস্যের অভিজ্ঞতার প্রকৃত লোড ক্ষেত্রে বিভাগের জ্যামিতি মেলানোর বিষয়। এই সিদ্ধান্তের ওজনকারী একজন স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ার সত্যিই জিজ্ঞাসা করছেন: এই সদস্য কি একক অনুমানযোগ্য দিক থেকে লোড দেখতে পাচ্ছেন, নাকি একাধিক দিক থেকে এবং সম্ভবত টর্শন দেখতে পাচ্ছেন? স্থানীয় বাকলিং শ্রেণীবিন্যাস কি বিবেচনাধীন প্রাচীর বেধে নকশা পরিচালনা করতে যাচ্ছে? ফ্ল্যাঞ্জ প্লেট, ক্যাপ প্লেট বা টিউবুলার জয়েন্ট চেক করা হলে কানেকশন ডিজাইনের আসলে কি খরচ হয়, শুধুমাত্র ইস্পাতের প্রতি-টন দামের পরিবর্তে?

স্পেসিফিকেশন পর্যায়ে - না করে অভ্যাস বা অতীতের যে কোনো ধরনের প্রজেক্ট ব্যবহার করার জন্য যেকোন ধরনের সেকশনে - ব্যবহার করার জন্য এটি ঠিক করা হল যেখানে একটি স্ট্রাকচারাল স্টিল প্রজেক্ট থেকে আসল উপাদান এবং খরচ সাশ্রয় হয়, এবং এটি পূর্ববর্তী প্রকল্পের বিভাগ পছন্দটি এখনও প্রযোজ্য বলে ধরে নেওয়ার পরিবর্তে প্রতিটি নতুন কাঠামোর উপর পুনর্বিবেচনা করার মতো একটি সিদ্ধান্ত।

এখনই যোগাযোগ করুন