उच्च कठोरता मिश्रित बीम ब्रिज अनुकूलित ट्रस स्टील ब्रिज

मिश्रित बीम ब्रिजविवरण:

सीविपरीत बीम ब्रिजge,यह एक मिश्रित संरचनात्मक बीम ब्रिज को संदर्भित करता है जो स्टील के अंगों जैसे स्टील प्लेट बीम, स्टील बॉक्स बीम को जोड़ती है,स्टील ट्रस बीम और आर्मर्ड कंक्रीट के सदस्य एक साथ काम करने के लिए शीयर कनेक्टर्स का उपयोग करके.

अतीत में, सरल-समर्थित बीम ब्रिज का सबसे अधिक उपयोग किया जाता था, लेकिन हाल के वर्षों में इसे निरंतर बीम ब्रिज, केबल-स्टेड ब्रिज, सस्पेंशन ब्रिज,बंधे हुए मेहराब पुल और अन्य जटिल प्रणालियां.

इसलिए, मिश्रित बीमों को चरणों में तनाव दिया जाता है।बाद में स्थापित सभी पूर्वनिर्मित पैनलों और जगह में डाले गए डेक कंक्रीट (और यहां तक कि जगह में डाले गए क्रॉस स्पेसर बीम) का वजन, साथ ही बीमों के वजन को पूर्वनिर्मित बीमों द्वारा सहन किया जाना चाहिए।यह मुख्य बीम के पूर्ण खंड द्वारा सभी मृत भार सहन करने के लिए इकट्ठा टी बीम से अलग है, पंख प्लेट के बिना पसली की झुकने जड़ता पल पूरे टी-बीम की तुलना में बहुत छोटा है (पिसली की ऊंचाई कम है, तटस्थ अक्ष नीचे ले जाया जाता है, आंतरिक जोड़ी हाथ छोटा है,और संपीड़न कंक्रीट अपर्याप्त है), जो अनिवार्य रूप से सभी संरचनात्मक मृत भार को सहन करने के लिए बीम रिब के भार को बहुत बढ़ाएगा, इसलिए न केवल बीम रिब के क्रॉस सेक्शन को बढ़ाएगा,लेकिन यह भी सुदृढीकरण बढ़ाने के लिए.

नीचे दी गई तस्वीर में पूर्वनिर्मित टी-बीम और कम्पोजिट बीम के बीच दो चरणों में तनाव ग्राफ की तुलना दिखाई गई हैः स्थायी क्रिया एमजी और परिवर्तनीय क्रिया एमपी।

मिश्रित बीमों की प्लेटों और पसलियों में प्रयुक्त सामग्री के अनुसार, मिश्रित बीमों को कंक्रीट मिश्रित बीमों और स्टील-कंक्रीट मिश्रित बीमों में विभाजित किया जाता है।मिश्रित कंक्रीट बीमों को जोड़ों में या पुल के फर्श के पूर्वनिर्मित स्लैब के साथ मिलकर कंक्रीट कास्टिंग द्वारा एकीकृत किया जाता है.

2मिश्रित बीम ब्रिज की संरचनात्मक विशेषताएं

यह खंड एक संयोजन खंड है।

स्टील की मात्रा कम करने के लिए अनुभाग की कठोरता बढ़ जाती है।

सक्रिय भार के प्रभाव में, शोर सभी स्टील बीम ब्रिज की तुलना में कम है।

ढलान और बाहरी ऊंचाई को समायोजित करना आसान है।

लघु अनुभाग स्टील, जैसे चैनल स्टील, कोण स्टील को अपनाएं।

लचीला कतरन स्थानांतरण

विकर्णीय सुदृढीकरण, यदि विश्वसनीय हो, तो अन्य रूपों में भी उपयोग किया जा सकता है जैसे कि टोपी वाले बोल्ट।

कतरन स्थानांतरण को स्टील बीम के ऊपरी फ्लैंज पर वेल्डेड किया जाना चाहिए और पुल पैनल के स्टील बार पर वेल्डेड किया जाना चाहिए।

कम्पोजिट बीम ब्रिज का संरचनात्मक रूप:

कम्पोजिट प्लेट बीयर ब्रिज

मध्यम और छोटे स्पैन कम्पोजिट बीयर ब्रिज के लिए, उत्पादन और स्थापना लागत को कम करने के लिए,यह आमतौर पर I-सेक्शन के साथ स्टील बीम का उपयोग करता है जिसे कम्पोजिट प्लेट बीम ब्रिज के रूप में भी जाना जाता है.

कम्पोजिट प्लेट बीयर ब्रिज की स्टील बीम को रोल्ड सेक्शन स्टील या वेल्डेड स्टील बीम से बनाया जा सकता है।

यह कंक्रीट ब्रिज पैनल से जुड़े ऊपरी स्टील बीम फ्लैंज के आकार को कम करने के लिए एक असममित स्टील बीम अनुभाग को अपना सकता है।

कम्पोजिट बॉक्स बीयर ब्रिज

बॉक्स-प्रकार के कम्पोजिट बीम ब्रिज में I-सेक्शन कम्पोजिट ब्रिज की तुलना में अधिक मोड़ कठोरता और अधिक स्थिरता होती है।

पुल के फर्श को कंक्रीट करने से पहले, नकारात्मक झुकने के क्षण के क्षेत्र में स्टील बॉक्स बीयर की निचली प्लेट पर कंक्रीट डाला जा सकता है, जो न केवल संपीड़न प्रतिरोध की भूमिका निभा सकता है,लेकिन यह भी इस्पात बॉक्स बीयर नीचे प्लेट और वेब प्लेट की स्थिरता में सुधार.

मिश्रित कठोर फ्रेम पुल

स्टील-कंक्रीट कम्पोजिट बीम को कंक्रीट पिलर या कम्पोजिट पिलर से समेकित किया जाता है। पुल मंजिल प्रणाली के भार को कम करें और समर्थन के उपयोग को कम करें।

पुल के नीचे बड़ा हेडरूम, सुंदर आकार, पुल के फर्श की अच्छी चिकनाई। सरल समर्थित बीम पुल की तुलना में, इसका भूकंपीय प्रदर्शन अधिक है,और कोई गिरती किरण दुर्घटनाएं नहीं होगी.

डिजाइन और निर्माण में हल करने वाली मुख्य समस्या यह सुनिश्चित करना है कि पुल के तल का भार प्रभावी ढंग से घाट पर स्थानांतरित किया जा सके, अर्थात् बीम-स्क्वाट जोड़ की संरचना।

स्टील-कंक्रीट कम्पोजिट बीम ब्रिज एक नए प्रकार की पुल संरचना है जिसे स्टील स्ट्रक्चर बीम ब्रिज और कंक्रीट स्ट्रक्चर बीम ब्रिज के आधार पर विकसित किया गया है।मुख्य घटक जैसे कि बीम रिब्स आमतौर पर स्टील संरचना को अपनाते हैं, पुल पैनल या फ्लैंज प्लेट कंक्रीट संरचना को अपनाते हैं, और स्टील और कंक्रीट के बीच कतरनी कनेक्टर एक पूरे के लिए कतरनी कनेक्टर को अपनाते हैं, ताकि दोनों संरचनाओं को संयुक्त रूप से तनाव दिया जा सके।

साधारण इस्पात बीम की तुलना में, यह इस्पात की मात्रा के उपयोग को कम कर सकता है, इस्पात संरचना की पेंटिंग लागत को बचा सकता है, इस्पात पुल के शोर प्रदूषण को कम कर सकता है,और कठोरता को बढ़ाता है, संरचना की स्थिरता और अखंडता।

इस्पात बीम मुख्य रूप से मिश्रित बीम में तनाव के अधीन होते हैं। छोटे और मध्यम स्पैन इस्पात-कंक्रीट मिश्रित बीम पुलों के लिए, इस्पात प्लेटों को आम तौर पर आई-आकार (आई-आकार) इस्पात बीम में वेल्डेड किया जाता है.

स्टील की बीमों द्वारा समर्थित आर्मर्ड कंक्रीट ब्रिज पैनल, इसके अतिरिक्त समग्र बीम के ऊपरी फ्लैंज और स्टील की बीम द्वारा साझा अनुदैर्ध्य झुकने के क्षण के अलावा।यह भी पुल पैनल के रूप में स्थानीय भार के कारण पार पुल की दिशा में आंतरिक बलों को सहन करता हैपुल पैनल में आमतौर पर दो प्रकार के कास्ट-इन-प्लेस कंक्रीट स्लैब और प्रीकास्ट कंक्रीट स्लैब होते हैं, और पुल पैनल की निचली सतह को सीधे या घुमावदार आकार में डिजाइन किया जा सकता है।

इस्पात बीम पर फ्लैंज प्लेट की ऊपरी सतह पर कतरनी कुंजी इस्पात बीम और कंक्रीट पुल पैनल के संयुक्त संचालन का आधार है।कतरनी बंधन का मुख्य कार्य इस्पात बीम और कंक्रीट पुल पैनल के बीच इंटरफ़ेस पर अनुदैर्ध्य कतरनी बल का सामना करना है, और सापेक्ष फिसलन का विरोध करते हैं। मिश्रित बीम में उपयोग किए जाने वाले कई प्रकार के कतरनी कुंजी हैं। वर्तमान "राजमार्ग स्टील संरचना पुलों के डिजाइन के लिए कोड" (जेटीजी डी 64) में, वेल्डेड नाखून कतरनी कुंजी,चैनल स्टील कतरनी कुंजी और छिद्रित प्लेट कनेक्टर अपनाया जाता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है, जिनमें से वेल्डेड नाखून कतरनी कुंजी सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।

मिश्रित ट्रस पुल

ठोस इस्पात बीम के स्थान पर इस्पात ट्रस का प्रयोग किया जाता है और इसे कंक्रीट पुल पैनल के साथ जोड़ा जाता है।

इसमें बेहतर पारगम्यता और सौंदर्य है।

बीम की ऊंचाई आम तौर पर ठोस पेट बीम पुल की तुलना में अधिक होती है, और जोड़ का डिजाइन अधिक जटिल होता है,विशेष रूप से पुल पैनल और वेब प्लेट को जोड़ने वाले संयुक्त के निर्माण के लिए उच्च आवश्यकता.

मिश्रित बीमों की गणना की विशेषताएंः

मचान निर्माणः ओवरलैप बीम का समग्र खंड सभी भारों को सहन करता है, और अनुभाग तनाव को ओवरलैप बीम के समग्र खंड के अनुसार गणना की जानी चाहिए।

ढालना और कंक्रीट को समर्थन देने के लिए स्टील बीम का प्रत्यक्ष उपयोग।

पहले चरण में, मृत भार का पहला भाग (स्टील की बीम, ढालना, कंक्रीट और उनके निर्माण उपकरण वजन सहित) केवल स्टील की बीमों द्वारा सहन किया जाता है।

दूसरे चरण में, मृत भार का दूसरा भाग (पुल डेक फुटपाथ परत, जलरोधी परत,सड़क की सतह) और विद्युत भार का वहन किया जाता है जो कि आरएमबीटी स्लैब और स्टील बीम से बना समग्र खंड द्वारा किया जाता है, और अंत में मिश्रित बीम अनुभाग की ताकत की जांच करने के लिए ओवरलैप किया जाता है।

विक्षेपण: कंपोजिट बीमों की परिचालन क्षमता का आकलन करने और यह सुनिश्चित करने के लिए विक्षेपण गणना आवश्यक है कि वे आवश्यक विक्षेपण सीमाओं को पूरा करें।मिश्रित बीम का झुकना लागू भार जैसे कारकों से प्रभावित होता है, बीम ज्यामिति, और सामग्री गुणों। डिफ्लेक्शन गणना विभिन्न तरीकों का उपयोग करके की जा सकती है, जिसमें डबल इंटीग्रेशन विधि, क्षण क्षेत्र विधि, या परिमित तत्व विश्लेषण शामिल हैं।

कम्पोजिट बीम ब्रिज का उपयोगः

राजमार्ग पुल और रेल पुल।

राजमार्ग पुल: राजमार्ग पुलों के निर्माण में कम्पोजिट बीम पुलों का व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है।वे लंबी दूरी की यात्रा और भारी भार ले जाने के लिए कुशल और लागत प्रभावी समाधान प्रदान करते हैंये पुल सड़क नेटवर्क के लिए आवश्यक हैं, जो राजमार्गों, एक्सप्रेसवे और इंटरचेंज पर यातायात के सुचारू प्रवाह की अनुमति देते हैं।

पैदल यात्री पुल: पैदल यात्री पुलों के निर्माण में आमतौर पर कम्पोजिट बीम पुलों का उपयोग किया जाता है। ये पुल पैदल चलने वालों और साइकिल चालकों के लिए सड़कों, नदियों,रेलमार्गकम्पोजिट बीमों की हल्के प्रकृति से सौंदर्यशास्त्र से प्रसन्न और दृश्य रूप से आकर्षक पैदल यात्री पुल डिजाइन बनाने की अनुमति मिलती है।

कम्पोजिट बीम ब्रिज के फायदे:

संरचनात्मक दक्षता

स्थायित्व और दीर्घायु

डिजाइन लचीलापन

निर्माण की दक्षता

निर्माण के लिए सुविधाजनक, स्टील की छड़ की ताकत, हल्के वजन, स्थापित करने में आसान।

लागत दक्षताः कम्पोजिट बीम पुल सामग्री, निर्माण और रखरखाव के मामले में लागत बचत प्रदान कर सकते हैं। हल्के डिजाइन से स्टील और कंक्रीट की मात्रा कम हो जाती है,जिससे सामग्री की लागत कम होती हैइसके अतिरिक्त, निर्माण प्रक्रिया तेज और अधिक कुशल हो सकती है, जिसके परिणामस्वरूप श्रम और उपकरण की लागत कम हो जाती है।समग्र पुलों की कम रखरखाव प्रकृति से दीर्घकालिक लागत बचत हो सकती है.

मृत भार को कम करें। कंक्रीट पुलों की तुलना में, मृत भार हल्का है, जो विशेष रूप से लंबे स्पैन बीम पुलों के लिए महत्वपूर्ण है,जो मृत भार के अनुपात को कम कर सकता है और निचली संरचना और नींव पर आवश्यकताओं को कम कर सकता है.

प्रदर्शन में सुधार करें. स्टील तन्यता, कंक्रीट संपीड़न, सामग्री के प्रदर्शन को पूरा खेल देना. जब कंक्रीट भरा स्टील ट्यूब का उपयोग किया जाता है,कंक्रीट पर इस्पात ट्यूब के हुप प्रभाव का उपयोग किया जा सकता है.

लागत बचाने के लिए. लंबी अवधि के पुलों में, यह थोड़ा अधिक स्पष्ट है.

टिकाऊ और लचीलाः कम्पोजिट बीम ब्रिज अत्यधिक टिकाऊ और संक्षारण प्रतिरोधी होते हैं, जो उनकी सेवा जीवन को बढ़ाता है। कंक्रीट स्लैब स्टील को पर्यावरण कारकों और आग से बचाता है,इस संयोजन के परिणामस्वरूप एक पुल बनता है जो कठोर परिस्थितियों का सामना कर सकता है और समय के साथ अपनी संरचनात्मक अखंडता बनाए रख सकता है।

एवरक्रॉस स्टील ब्रिज सिंहावलोकनः