आई-बीम: Difference between revisions
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[[File:i-Beam 002.JPG|thumb|upright=1.20|इस आई-बीम का उपयोग किसी घर की पहली मंजिल को सहारा देने के लिए किया जाता है।]]एक आई-बीम, जिसे एच-बीम (सार्वभौमिक स्तंभ (कॉलम, यूसी के लिए), डब्ल्यू-बीम ("विस्तृत कोर" के लिए), सार्वभौमिक बीम (यूबी), बेल्लित इस्पातीय जोईस्ट (आरएसजे) या डबल-टी (विशेष रूप से [[पोलिश भाषा|पोलिश,]] [[बल्गेरियाई भाषा|बल्गेरियाई]], [[स्पेनिश]], [[इतालवी भाषा|इतालवी]] और [[जर्मन भाषा|जर्मन]] में) के रूप में भी जाना जाता है, और यह एक आई या एच-आकार का अनुप्रस्थ काट वाला [[बीम (संरचना)|बीम]] है। आई के क्षैतिज तत्व [[निकला हुआ|कोर]] हैं, और लंबवत तत्व "वेब" है। आई-बीम्स | [[File:i-Beam 002.JPG|thumb|upright=1.20|इस आई-बीम का उपयोग किसी घर की पहली मंजिल को सहारा देने के लिए किया जाता है।]]एक आई-बीम, जिसे एच-बीम (सार्वभौमिक स्तंभ (कॉलम, यूसी के लिए), डब्ल्यू-बीम ("विस्तृत कोर" के लिए), सार्वभौमिक बीम (यूबी), बेल्लित इस्पातीय जोईस्ट (आरएसजे) या डबल-टी (विशेष रूप से [[पोलिश भाषा|पोलिश,]] [[बल्गेरियाई भाषा|बल्गेरियाई]], [[स्पेनिश]], [[इतालवी भाषा|इतालवी]] और [[जर्मन भाषा|जर्मन]] में) के रूप में भी जाना जाता है, और यह एक आई या एच-आकार का अनुप्रस्थ काट वाला [[बीम (संरचना)|बीम]] है। आई के क्षैतिज तत्व [[निकला हुआ|कोर]] हैं, और लंबवत तत्व "वेब" है। आई-बीम्स सामान्यतः [[संरचना इस्पात|संरचनात्मक इस्पात]] से बने होते हैं और निर्माण कार्य और सिविल इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाते हैं। | ||
वेब [[अपरूपण बलों]] का विरोध करता है, जबकि कोर बीम द्वारा अनुभव किए जाने वाले अधिकांश [[झुकने]] वाले क्षणों का विरोध करता हैं। [[यूलर-बर्नौली बीम समीकरण]] यह दिखाता है कि वेब के तल में [[झुकने]] और [[अपरूपण|कतरनी]] भार दोनों को ले जाने के लिए आई-आकार का खंड एक बहुत ही कुशल रूप है। दूसरी ओर, अनुप्रस्थ दिशा में अनुप्रस्थ काट की क्षमता कम होती है, और [[मरोड़ (यांत्रिकी)|आघूर्ण बल]] ले जाने में भी अक्षम है, जिसके लिए [[खोखले संरचनात्मक वर्गों]] को | वेब [[अपरूपण बलों]] का विरोध करता है, जबकि कोर बीम द्वारा अनुभव किए जाने वाले अधिकांश [[झुकने]] वाले क्षणों का विरोध करता हैं। [[यूलर-बर्नौली बीम समीकरण]] यह दिखाता है कि वेब के तल में [[झुकने]] और [[अपरूपण|कतरनी]] भार दोनों को ले जाने के लिए आई-आकार का खंड एक बहुत ही कुशल रूप है। दूसरी ओर, अनुप्रस्थ दिशा में अनुप्रस्थ काट की क्षमता कम होती है, और [[मरोड़ (यांत्रिकी)|आघूर्ण बल]] ले जाने में भी अक्षम है, जिसके लिए [[खोखले संरचनात्मक वर्गों]] को प्रायः पसंद किया जाता है। | ||
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* [[प्लेट गर्डर]], [[वेल्डिंग]] (या कभी-कभी [[बोल्टिंग]] या [[कीलक|रिवेटिंग]]) प्लेटों द्वारा गठित होते है। | * [[प्लेट गर्डर]], [[वेल्डिंग]] (या कभी-कभी [[बोल्टिंग]] या [[कीलक|रिवेटिंग]]) प्लेटों द्वारा गठित होते है। | ||
[[आई-बीम्स आमतौर पर स्ट्रक्चरल स्टील|आई-बीम्स | [[आई-बीम्स आमतौर पर स्ट्रक्चरल स्टील|आई-बीम्स सामान्यतः संरचनात्मक इस्पात]] से बने होते हैं लेकिन ये [[अल्युमीनियम]] या अन्य सामग्रियों से भी बनाए जा सकते हैं। आई-बीम का एक सामान्य प्रकार बेल्लित इस्पातीय जॉइस्ट (आरएसजे) है - जो कभी-कभी गलत तरीके से प्रबलित इस्पातीय जॉइस्ट के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। [[ब्रिटिश मानक|ब्रिटिश]] और [[यूरोपीय]] [[मानक]] भी सार्वभौमिक बीम (यूबी) और सार्वभौमिक स्तंभ, (यूसी) निर्दिष्ट करते हैं। इन वर्गों में समानांतर कोर हैं, जोकि कि आरएसजे कोर की अलग-अलग मोटाई के विपरीत है जो अब शायद ही कभी यूके में बेल्लित किए जाते हैं। समानांतर कोर को संयोजित करना आसान होता है और क्योकि यह टैपिंग वाशर की आवश्यकता को दूर करता है। यूसी की चौड़ाई और गहराई लगभग समान होती है और बहुमंजिला निर्माण में स्तंभों जैसे अक्षीय भार को ले जाने के लिए लंबवत रूप से उन्मुख होने के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं, जबकि यूबी व्यापक होने की तुलना में काफी गहरे हैं, और फर्श में बीम तत्वों जैसे झुकने वाले भार को ले जाने के लिए अधिक उपयुक्त हैं। | ||
आई-जॉइस्ट-[[फाइबरबोर्ड]] या [[परतदार चमकदार लकड़ी]] के साथ लकड़ी से तैयार किए गए आई-बीम्स- निर्माण में भी तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं, विशेष रूप से आवासीय, क्योंकि वे ठोस लकड़ी के जोइस्ट की तुलना में हल्के और कम विकुंचन दोनों होते हैं। हालांकि, असुरक्षित होने पर आग में उनकी ताकत के तेजी से नुकसान के रूप में कुछ चिंता का विषय रहा है। | आई-जॉइस्ट-[[फाइबरबोर्ड]] या [[परतदार चमकदार लकड़ी]] के साथ लकड़ी से तैयार किए गए आई-बीम्स- निर्माण में भी तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं, विशेष रूप से आवासीय, क्योंकि वे ठोस लकड़ी के जोइस्ट की तुलना में हल्के और कम विकुंचन दोनों होते हैं। हालांकि, असुरक्षित होने पर आग में उनकी ताकत के तेजी से नुकसान के रूप में कुछ चिंता का विषय रहा है। | ||
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[[File:Beam mode 2.gif|thumb|upright=1.20|आघूर्ण बल मोड में कंपन करने वाले आई-बीम का चित्रण।]]आई-बीम्स का व्यापक रूप से [[निर्माण उद्योग]] में उपयोग किया जाता है जोकि विभिन्न मानक आकारों में उपलब्ध हैं। किसी दिए गए अनुप्रयुक्त लोड के लिए उपयुक्त इस्पात आई-बीम आकार के आसान चयन की अनुमति देने के लिए टेबल्स उपलब्ध हैं। आई-बीम का उपयोग बीम और [[कॉलम|स्तम्भ]] दोनों के रूप में किया जा सकता है। | [[File:Beam mode 2.gif|thumb|upright=1.20|आघूर्ण बल मोड में कंपन करने वाले आई-बीम का चित्रण।]]आई-बीम्स का व्यापक रूप से [[निर्माण उद्योग]] में उपयोग किया जाता है जोकि विभिन्न मानक आकारों में उपलब्ध हैं। किसी दिए गए अनुप्रयुक्त लोड के लिए उपयुक्त इस्पात आई-बीम आकार के आसान चयन की अनुमति देने के लिए टेबल्स उपलब्ध हैं। आई-बीम का उपयोग बीम और [[कॉलम|स्तम्भ]] दोनों के रूप में किया जा सकता है। | ||
आई-बीम का उपयोग स्वयं या किसी अन्य सामग्री, और | आई-बीम का उपयोग स्वयं या किसी अन्य सामग्री, और सामान्यतः [[ठोस]] दोनों के साथ [[संयुक्त रूप से]] कार्य करने के लिए किया जा सकता है। रुपरेखा निम्नलिखित मानदंडों में से किसी के द्वारा नियंत्रित की जा सकती है, | ||
* [[विक्षेपण (इंजीनियरिंग)|विक्षेपण]], विरूपण को कम करने के लिए आई-बीम की [[कठोरता]] को चुना जाएगा, | * [[विक्षेपण (इंजीनियरिंग)|विक्षेपण]], विरूपण को कम करने के लिए आई-बीम की [[कठोरता]] को चुना जाएगा, | ||
* [[कंपन]], अस्वीकार्य कंपन को रोकने के लिए कठोरता और [[द्रव्यमान]] को चुना जाता है, विशेष रूप से कंपन के प्रति संवेदनशील सेटिंग्स में, जैसे कार्यालय और पुस्तकालय में , | * [[कंपन]], अस्वीकार्य कंपन को रोकने के लिए कठोरता और [[द्रव्यमान]] को चुना जाता है, विशेष रूप से कंपन के प्रति संवेदनशील सेटिंग्स में, जैसे कार्यालय और पुस्तकालय में , | ||
* [[उपज (इंजीनियरिंग)|प्रवाह]] | * [[उपज (इंजीनियरिंग)|प्रवाह]] द्वारा झुकने की विफलता, जहां अनुप्रस्थ काट में [[तनाव (यांत्रिकी)|प्रतिबल]] [[उपज तनाव|प्रवाह प्रतिबल]] से अधिक हो जाता है | ||
* [[पार्श्व मरोड़ आकुंचन]] द्वारा | * [[पार्श्व मरोड़ आकुंचन]] द्वारा झुकने की विफलता, जहां संपीड़न में एक कोर आकुंचन में झुक जाता है या पूरे अनुप्रस्थ काट में मरोड़ हो जाता है | ||
* [[स्थानीय आकुंचन]] द्वारा | * [[स्थानीय आकुंचन]] द्वारा झुकने की विफलता, जहां कोर या वेब इतना पतला होता है कि स्थानीय रूप से आकुंचन हो जाता है | ||
* स्थानीय प्रवाह, केंद्रित भार के कारण, जैसे बीम के समर्थन बिंदु पर, | * स्थानीय प्रवाह, केंद्रित भार के कारण, जैसे बीम के समर्थन बिंदु पर, | ||
* [[कतरनी विफलता]], जहां वेब विफल रहता है। वहाँ पतले जाले आकुंचन से विफल हो जाते हैं, और एक घटना में तरंगित हो जाते हैं, जिसे तनाव क्षेत्र क्रिया कहा जाता है, लेकिन कतरनी की विफलता भी कोर की कठोरता का विरोध करती है। | * [[कतरनी विफलता]], जहां वेब विफल रहता है। वहाँ पतले जाले आकुंचन से विफल हो जाते हैं, और एक घटना में तरंगित हो जाते हैं, जिसे तनाव क्षेत्र क्रिया कहा जाता है, लेकिन कतरनी की विफलता भी कोर की कठोरता का विरोध करती है। | ||
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आदर्श बीम वह है जिसमें कम से कम अनुप्रस्थ काटीय क्षेत्र (और इसलिए कम से कम सामग्री की आवश्यकता होती है) किसी दिए गए [[अनुभाग मापांक]] को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। चूंकि खंड मापांक [[जड़ता के क्षण]] के मूल्य पर निर्भर करता है, इसलिय एक कुशल बीम में इसकी अधिकांश सामग्री तटस्थ अक्ष से यथासंभव दूर स्थित होनी चाहिए। सामग्री की दी गई मात्रा तटस्थ अक्ष से जितनी दूर होगी, उतना ही बड़ा खंड मापांक होगा और इसलिए एक बड़े झुकने वाले क्षण का विरोध किया जा सकता है। | आदर्श बीम वह है जिसमें कम से कम अनुप्रस्थ काटीय क्षेत्र (और इसलिए कम से कम सामग्री की आवश्यकता होती है) किसी दिए गए [[अनुभाग मापांक]] को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। चूंकि खंड मापांक [[जड़ता के क्षण]] के मूल्य पर निर्भर करता है, इसलिय एक कुशल बीम में इसकी अधिकांश सामग्री तटस्थ अक्ष से यथासंभव दूर स्थित होनी चाहिए। सामग्री की दी गई मात्रा तटस्थ अक्ष से जितनी दूर होगी, उतना ही बड़ा खंड मापांक होगा और इसलिए एक बड़े झुकने वाले क्षण का विरोध किया जा सकता है। | ||
झुकने के कारण तनाव का प्रतिरोध करने के लिए एक सममित आई-बीम बनाते समय सामान्य प्रारंभिक बिंदु आवश्यक अनुभाग मापांक होता है। यदि स्वीकार्य तनाव {{math|''σ''<sub>max</sub>}} | झुकने के कारण तनाव का प्रतिरोध करने के लिए एक सममित आई-बीम बनाते समय सामान्य प्रारंभिक बिंदु आवश्यक अनुभाग मापांक होता है। यदि स्वीकार्य तनाव {{math|''σ''<sub>max</sub>}} है और अधिकतम अपेक्षित झुकने का क्षण {{math|''M''<sub>max</sub>}} है, तो आवश्यक खंड मापांक<ref name=Gere /><math> | ||
S = \cfrac{M_{\mathrm{max}}}{\sigma_{\mathrm{max}}} = \frac{I}{c} | S = \cfrac{M_{\mathrm{max}}}{\sigma_{\mathrm{max}}} = \frac{I}{c} | ||
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जहां {{mvar|I}} बीम अनुप्रस्थ काट की जड़ता का क्षण है और {{mvar|c}} तटस्थ अक्ष से बीम के शीर्ष की दूरी है (अधिक विवरण के लिए [[बीम सिद्धांत]] देखें)। | जहां {{mvar|I}} बीम अनुप्रस्थ काट की जड़ता का क्षण है और {{mvar|c}} तटस्थ अक्ष से बीम के शीर्ष की दूरी है (अधिक विवरण के लिए [[बीम सिद्धांत]] देखें)। | ||
अनुप्रस्थ काटीय क्षेत्र {{mvar|a}} और ऊंचाई {{mvar|h}} के बीम के लिए, आदर्श अनुप्रस्थ काट में अनुप्रस्थ काट के ऊपर {{math|{{sfrac|''h''|2}}}} की दूरी पर आधा क्षेत्र होगा और दूसरा आधा अनुप्रस्थ काट के नीचे {{math|{{sfrac|''h''|2}}}} दूरी | अनुप्रस्थ काटीय क्षेत्र {{mvar|a}} और ऊंचाई {{mvar|h}} के बीम के लिए, आदर्श अनुप्रस्थ काट में अनुप्रस्थ काट के ऊपर {{math|{{sfrac|''h''|2}}}} की दूरी पर आधा क्षेत्र होगा और दूसरा आधा अनुप्रस्थ काट के नीचे {{math|{{sfrac|''h''|2}}}} दूरी पर होगा।<ref name="Gere">Gere and Timoshenko, 1997, ''Mechanics of Materials'', PWS Publishing Company.</ref> इस अनुप्रस्थ काट के लिए | ||
:<math> | :<math> | ||
I = \frac{ah^2}{4} \,; \quad S = \frac12 a h | I = \frac{ah^2}{4} \,; \quad S = \frac12 a h | ||
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== आकार और सामग्री (यू.एस.) == | == आकार और सामग्री (यू.एस.) == | ||
[[File:Rostiger Stahltraeger.jpg|thumb|upright=1.10|रस्टी रिवेट इस्पात आई-बीम]]संयुक्त राज्य अमेरिका में, सबसे अधिक उल्लिखित आई-बीम व्यापक-कोर (डब्ल्यू) आकार है। इन बीमों में कोर होते हैं जिनकी आंतरिक सतहें उनके अधिकांश क्षेत्र में समानांतर होती हैं। अन्य आई-बीम्स में अमेरिकी मानक (निर्दिष्ट एस) आकार शामिल हैं, जिसमें आंतरिक कोर सतह समानांतर नहीं है, और एच-स्तंभ (नामित एचपी), जो | [[File:Rostiger Stahltraeger.jpg|thumb|upright=1.10|रस्टी रिवेट इस्पात आई-बीम]]संयुक्त राज्य अमेरिका में, सबसे अधिक उल्लिखित आई-बीम व्यापक-कोर (डब्ल्यू) आकार है। इन बीमों में कोर होते हैं जिनकी आंतरिक सतहें उनके अधिकांश क्षेत्र में समानांतर होती हैं। अन्य आई-बीम्स में अमेरिकी मानक (निर्दिष्ट एस) आकार शामिल हैं, जिसमें आंतरिक कोर सतह समानांतर नहीं है, और एच-स्तंभ (नामित एचपी), जो सामान्यतः स्तंभ नींव के रूप में उपयोग किया जाता है। श्रेणी एएसटीएम ए992 में विस्तृत कोर आकार उपलब्ध हैं,<ref>{{cite web | ||
|url=http://www.astm.org/Standards/A992.htm | |url=http://www.astm.org/Standards/A992.htm | ||
|title=ASTM A992?A992M स्ट्रक्चरल स्टील आकृतियों के लिए मानक विशिष्टता|publisher=[[ASTM International|American Society for Testing and Materials]] | |title=ASTM A992?A992M स्ट्रक्चरल स्टील आकृतियों के लिए मानक विशिष्टता|publisher=[[ASTM International|American Society for Testing and Materials]] | ||
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* ए36, {{cvt|36000|psi|MPa|lk=on}} | * ए36, {{cvt|36000|psi|MPa|lk=on}} | ||
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* ए588, ए572 के समान | * ए588, ए572 के समान | ||
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अधिकांश इस्पात उत्पादों की तरह, आई-बीम में | अधिकांश इस्पात उत्पादों की तरह, आई-बीम में प्रायः कुछ पुनर्नवीनीकरण सामग्री होती है। | ||
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* [[एएस/एनजेडएस 3679.1]] - ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड मानक<ref name=onesteel>[http://www.onesteel.com/images/db_images/productspecs/Hot_Rolled_Cat_Issue5_Feb2010.pdf Hot rolled and structural steel products – Fifth edition] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130410021605/http://www.onesteel.com/images/db_images/productspecs/Hot_Rolled_Cat_Issue5_Feb2010.pdf |date=2013-04-10 }} — [[Onesteel]]. Retrieved 18 December 2015.</ref> | * [[एएस/एनजेडएस 3679.1]] - ऑस्ट्रेलिया और न्यूजीलैंड मानक<ref name=onesteel>[http://www.onesteel.com/images/db_images/productspecs/Hot_Rolled_Cat_Issue5_Feb2010.pdf Hot rolled and structural steel products – Fifth edition] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130410021605/http://www.onesteel.com/images/db_images/productspecs/Hot_Rolled_Cat_Issue5_Feb2010.pdf |date=2013-04-10 }} — [[Onesteel]]. Retrieved 18 December 2015.</ref> | ||
== पदनाम और शब्दावली == | == पदनाम और शब्दावली == | ||
[[File:i-BeamCrossSection.svg|thumb|वाइड-कोर आई-बीम।]]*संयुक्त राज्य अमेरिका में, इस्पातीय आई-बीम्स को | [[File:i-BeamCrossSection.svg|thumb|वाइड-कोर आई-बीम।]]*संयुक्त राज्य अमेरिका में, इस्पातीय आई-बीम्स को सामान्यतः बीम की गहराई और वजन का उपयोग करके निर्दिष्ट किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक "डब्ल्यू10x22" बीम की गहराई (एक कोर के बाहरी फलक से दूसरे कोर के बाहरी फलक तक आई-बीम की नाममात्र ऊंचाई) लगभग {{Cvt|10|in|mm|0}} होती है और इसका वजन {{cvt|22|lb/ft}} होता है। विस्तृत कोर अनुभाग बीम प्रायः उनकी नाममात्र गहराई से भिन्न होता है। डब्ल्यू14 श्रृंखला के मामले में, वे {{cvt|22.84|in|mm|0}} जितने ही गहरे हो सकते हैं।<ref>AISC Manual of Steel Construction 14th Edition</ref> | ||
* कनाडा में, इस्पातीय आई-बीम अब आम तौर पर मापीय शर्तों में बीम की गहराई और वजन का उपयोग करके निर्दिष्ट किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक "डब्ल्यू250x33" बीम की गहराई लगभग {{Convert|250|mm|in|1}} होती है (एक कोर के बाहरी फलक से दूसरे कोर के बाहरी फलक तक आई-बीम की ऊंचाई) और इसका लगभग वजन {{cvt|33|kg/m|lb/ft lb/yd}} है।<ref>{{cite book | * कनाडा में, इस्पातीय आई-बीम अब आम तौर पर मापीय शर्तों में बीम की गहराई और वजन का उपयोग करके निर्दिष्ट किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक "डब्ल्यू250x33" बीम की गहराई लगभग {{Convert|250|mm|in|1}} होती है (एक कोर के बाहरी फलक से दूसरे कोर के बाहरी फलक तक आई-बीम की ऊंचाई) और इसका लगभग वजन {{cvt|33|kg/m|lb/ft lb/yd}} है।<ref>{{cite book | ||
|title=इस्पात निर्माण की पुस्तिका|edition=9th | |title=इस्पात निर्माण की पुस्तिका|edition=9th | ||
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}}</ref> कई कनाडाई निर्माताओं के पास आई-बीम अभी भी यू.एस. आकार में उपलब्ध हैं। | }}</ref> कई कनाडाई निर्माताओं के पास आई-बीम अभी भी यू.एस. आकार में उपलब्ध हैं। | ||
* मेक्सिको में, इस्पातीय आई-बीम्स को आईआर कहा जाता है और | * मेक्सिको में, इस्पातीय आई-बीम्स को आईआर कहा जाता है और सामान्यतः मापीय शर्तों में बीम की गहराई और वजन का उपयोग करके निर्दिष्ट किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक "आईआर250x33" बीम की गहराई लगभग {{cvt|250|mm|in|1}} (एक कोर के बाहरी फलक से दूसरे कोर के बाहरी फलक तक आई-बीम की ऊंचाई) होती है और इसका लगभग वजन {{cvt|33|kg/m|lb/ft}} है।<ref>IMCA Manual of Steel Construction, 5th Edition.</ref> | ||
* भारत में आई-बीम्स को आईएसएमबी, आईएसजेबी, आईएसएलबी, आईएसडब्ल्यूबी के रूप में नामित किया गया है। आईएसएमबी, भारतीय मानक मध्यम वजन बीम, आईएसजेबी, भारतीय मानक जूनियर बीम, आईएसएलबी, भारतीय मानक हल्के वजन बीम, और आईएसडब्ल्यूबी, भारतीय मानक विस्तृत कोर बीम। बीम्स को संबंधित संक्षिप्त संदर्भ के अनुसार अनुभाग की गहराई के अनुसार नामित किया गया है, जैसे उदाहरण के लिए ''आईएसएमबी450'', जहां 450 मिलीमीटर (मिमी) में खंड की गहराई है। इन बीमों के आयामों को आईएस,808 ([[भारतीय मानक ब्यूरो]] के अनुसार) के अनुसार वर्गीकृत किया गया है।{{Citation needed|date=September 2016}} | * भारत में आई-बीम्स को आईएसएमबी, आईएसजेबी, आईएसएलबी, आईएसडब्ल्यूबी के रूप में नामित किया गया है। आईएसएमबी, भारतीय मानक मध्यम वजन बीम, आईएसजेबी, भारतीय मानक जूनियर बीम, आईएसएलबी, भारतीय मानक हल्के वजन बीम, और आईएसडब्ल्यूबी, भारतीय मानक विस्तृत कोर बीम। बीम्स को संबंधित संक्षिप्त संदर्भ के अनुसार अनुभाग की गहराई के अनुसार नामित किया गया है, जैसे उदाहरण के लिए ''आईएसएमबी450'', जहां 450 मिलीमीटर (मिमी) में खंड की गहराई है। इन बीमों के आयामों को आईएस,808 ([[भारतीय मानक ब्यूरो]] के अनुसार) के अनुसार वर्गीकृत किया गया है।{{Citation needed|date=September 2016}} | ||
* यूनाइटेड किंगडम में, इन इस्पातीय वर्गों को | * यूनाइटेड किंगडम में, इन इस्पातीय वर्गों को सामान्यतः एक कोड के साथ निर्दिष्ट किया जाता है जिसमें प्रमुख आयाम (सामान्यतः गहराई) -x-मामूली आयाम-x-द्रव्यमान प्रति मीटर-अनुभाग प्रकार के साथ समाप्त होता है, और सभी माप मापीय होते हैं। इसलिए, एक 152x152x23युसी लगभग {{cvt|152|mm|in|1}} गहरा152 मिमी चौड़ा और {{cvt|23|kg/m|0}} लंबाई का एक स्तंभ खंड (युसी= सार्वभौमिक स्तंभ,) होगा।<ref>{{cite web|url=http://www.corusconstruction.com/file_source/StaticFiles/Construction/Library/BS4Sectionsbrochure.pdf |archive-url=https://web.archive.org/web/20100215100102/http://www.corusconstruction.com/file_source/StaticFiles/Construction/Library/BS4Sectionsbrochure.pdf |archive-date=2010-02-15 |title=संरचनात्मक खंड|publisher=Corus Construction & Industrial |url-status=dead }}</ref> | ||
* ऑस्ट्रेलिया में, इन इस्पातीय वर्गों को | * ऑस्ट्रेलिया में, इन इस्पातीय वर्गों को सामान्यतः सार्वभौमिक बीम्स (यूबी) या स्तंभ (यूसी) के रूप में जाना जाता है। प्रत्येक के लिए पदनाम बीम की अनुमानित ऊंचाई, प्रकार (बीम या स्तंभ) और फिर इकाई मीटर दर (उदाहरण के लिए, एक 460युबी67.1 लगभग {{Cvt|460|mm|in|1}} गहरा सार्वभौमिक बीम है जिसका वजन {{Cvt|67.1|kg/m|0}} है) के रूप में दिया गया है।<ref name=onesteel /> | ||
== [[सेलुलर बीम]] == | == [[सेलुलर बीम]] == | ||
[[सेलुलर बीम]] पारंपरिक [[जालीदार बीम|"कैस्टेलेटेड बीम"]] का आधुनिक संस्करण है, जिसके परिणामस्वरूप बीम अपने मूल खंड से लगभग 40-60% गहरा होता है। सटीक समाप्त गहराई, सेल व्यास और सेल रिक्ति लचीली हैं। एक सेलुलर बीम अपने मूल खंड की तुलना में 1.5 गुना अधिक मजबूत होता है और इसलिए इसका उपयोग कुशल बड़े स्पैन निर्माण के लिए किया जाता है।<ref>{{cite web|url=https://www.kloecknermetalsuk.com/westok/products/westok-cellular-beam/|title=सेलुलर बीम्स - क्लॉकेनर मेटल्स यूके|website=kloecknermetalsuk.com|access-date=13 May 2017}}</ref> | [[सेलुलर बीम]] पारंपरिक [[जालीदार बीम|"कैस्टेलेटेड बीम"]] का आधुनिक संस्करण है, जिसके परिणामस्वरूप बीम अपने मूल खंड से लगभग 40-60% गहरा होता है। सटीक समाप्त गहराई, सेल व्यास और सेल रिक्ति लचीली हैं। एक सेलुलर बीम अपने मूल खंड की तुलना में 1.5 गुना अधिक मजबूत होता है और इसलिए इसका उपयोग कुशल बड़े स्पैन निर्माण के लिए किया जाता है।<ref>{{cite web|url=https://www.kloecknermetalsuk.com/westok/products/westok-cellular-beam/|title=सेलुलर बीम्स - क्लॉकेनर मेटल्स यूके|website=kloecknermetalsuk.com|access-date=13 May 2017}}</ref> | ||
Revision as of 14:52, 25 January 2023
File:I-Beam 002.JPG
इस आई-बीम का उपयोग किसी घर की पहली मंजिल को सहारा देने के लिए किया जाता है।
एक आई-बीम, जिसे एच-बीम (सार्वभौमिक स्तंभ (कॉलम, यूसी के लिए), डब्ल्यू-बीम ("विस्तृत कोर" के लिए), सार्वभौमिक बीम (यूबी), बेल्लित इस्पातीय जोईस्ट (आरएसजे) या डबल-टी (विशेष रूप से पोलिश, बल्गेरियाई, स्पेनिश, इतालवी और जर्मन में) के रूप में भी जाना जाता है, और यह एक आई या एच-आकार का अनुप्रस्थ काट वाला बीम है। आई के क्षैतिज तत्व कोर हैं, और लंबवत तत्व "वेब" है। आई-बीम्स सामान्यतः संरचनात्मक इस्पात से बने होते हैं और निर्माण कार्य और सिविल इंजीनियरिंग में उपयोग किए जाते हैं।
वेब अपरूपण बलों का विरोध करता है, जबकि कोर बीम द्वारा अनुभव किए जाने वाले अधिकांश झुकने वाले क्षणों का विरोध करता हैं। यूलर-बर्नौली बीम समीकरण यह दिखाता है कि वेब के तल में झुकने और कतरनी भार दोनों को ले जाने के लिए आई-आकार का खंड एक बहुत ही कुशल रूप है। दूसरी ओर, अनुप्रस्थ दिशा में अनुप्रस्थ काट की क्षमता कम होती है, और आघूर्ण बल ले जाने में भी अक्षम है, जिसके लिए खोखले संरचनात्मक वर्गों को प्रायः पसंद किया जाता है।
इतिहास
पिटवाँ लोहे के एक टुकड़े से बेल्लित आई-बीम बनाने की विधि,[1] को 1849 में फोर्जेस डे ला प्रोविडेंस कंपनी के अल्फोंस हल्बो द्वारा आविष्कार किया गया था।[2]
बेथलहम इस्पात बीसवीं शताब्दी के मध्य के अमेरिकी पुल और गगनचुंबी इमारत के काम में विभिन्न अनुप्रस्थ काट के बेल्लित संरचनात्मक इस्पात का एक प्रमुख आपूर्तिकर्ता था।[3] आज, निर्मित अनुप्रस्थ काट द्वारा इस तरह के काम में बेल्लित अनुप्रस्थ काट आंशिक रूप से विस्थापित हो गया है।
अवलोकन
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आई-बीम्स का विशिष्ट अनुप्रस्थ काट।
दो मानक आई-बीम रूप इस प्रकार हैं,
- बेल्लित आई-बीम, तप्त बेल्लन, अतप्त बेल्लन या बहिर्बेधन (सामग्री के आधार पर) द्वारा गठित होते है।
- प्लेट गर्डर, वेल्डिंग (या कभी-कभी बोल्टिंग या रिवेटिंग) प्लेटों द्वारा गठित होते है।
आई-बीम्स सामान्यतः संरचनात्मक इस्पात से बने होते हैं लेकिन ये अल्युमीनियम या अन्य सामग्रियों से भी बनाए जा सकते हैं। आई-बीम का एक सामान्य प्रकार बेल्लित इस्पातीय जॉइस्ट (आरएसजे) है - जो कभी-कभी गलत तरीके से प्रबलित इस्पातीय जॉइस्ट के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। ब्रिटिश और यूरोपीय मानक भी सार्वभौमिक बीम (यूबी) और सार्वभौमिक स्तंभ, (यूसी) निर्दिष्ट करते हैं। इन वर्गों में समानांतर कोर हैं, जोकि कि आरएसजे कोर की अलग-अलग मोटाई के विपरीत है जो अब शायद ही कभी यूके में बेल्लित किए जाते हैं। समानांतर कोर को संयोजित करना आसान होता है और क्योकि यह टैपिंग वाशर की आवश्यकता को दूर करता है। यूसी की चौड़ाई और गहराई लगभग समान होती है और बहुमंजिला निर्माण में स्तंभों जैसे अक्षीय भार को ले जाने के लिए लंबवत रूप से उन्मुख होने के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं, जबकि यूबी व्यापक होने की तुलना में काफी गहरे हैं, और फर्श में बीम तत्वों जैसे झुकने वाले भार को ले जाने के लिए अधिक उपयुक्त हैं।
आई-जॉइस्ट-फाइबरबोर्ड या परतदार चमकदार लकड़ी के साथ लकड़ी से तैयार किए गए आई-बीम्स- निर्माण में भी तेजी से लोकप्रिय हो रहे हैं, विशेष रूप से आवासीय, क्योंकि वे ठोस लकड़ी के जोइस्ट की तुलना में हल्के और कम विकुंचन दोनों होते हैं। हालांकि, असुरक्षित होने पर आग में उनकी ताकत के तेजी से नुकसान के रूप में कुछ चिंता का विषय रहा है।
बनावट
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आघूर्ण बल मोड में कंपन करने वाले आई-बीम का चित्रण।
आई-बीम्स का व्यापक रूप से निर्माण उद्योग में उपयोग किया जाता है जोकि विभिन्न मानक आकारों में उपलब्ध हैं। किसी दिए गए अनुप्रयुक्त लोड के लिए उपयुक्त इस्पात आई-बीम आकार के आसान चयन की अनुमति देने के लिए टेबल्स उपलब्ध हैं। आई-बीम का उपयोग बीम और स्तम्भ दोनों के रूप में किया जा सकता है।
आई-बीम का उपयोग स्वयं या किसी अन्य सामग्री, और सामान्यतः ठोस दोनों के साथ संयुक्त रूप से कार्य करने के लिए किया जा सकता है। रुपरेखा निम्नलिखित मानदंडों में से किसी के द्वारा नियंत्रित की जा सकती है,
- विक्षेपण, विरूपण को कम करने के लिए आई-बीम की कठोरता को चुना जाएगा,
- कंपन, अस्वीकार्य कंपन को रोकने के लिए कठोरता और द्रव्यमान को चुना जाता है, विशेष रूप से कंपन के प्रति संवेदनशील सेटिंग्स में, जैसे कार्यालय और पुस्तकालय में ,
- प्रवाह द्वारा झुकने की विफलता, जहां अनुप्रस्थ काट में प्रतिबल प्रवाह प्रतिबल से अधिक हो जाता है
- पार्श्व मरोड़ आकुंचन द्वारा झुकने की विफलता, जहां संपीड़न में एक कोर आकुंचन में झुक जाता है या पूरे अनुप्रस्थ काट में मरोड़ हो जाता है
- स्थानीय आकुंचन द्वारा झुकने की विफलता, जहां कोर या वेब इतना पतला होता है कि स्थानीय रूप से आकुंचन हो जाता है
- स्थानीय प्रवाह, केंद्रित भार के कारण, जैसे बीम के समर्थन बिंदु पर,
- कतरनी विफलता, जहां वेब विफल रहता है। वहाँ पतले जाले आकुंचन से विफल हो जाते हैं, और एक घटना में तरंगित हो जाते हैं, जिसे तनाव क्षेत्र क्रिया कहा जाता है, लेकिन कतरनी की विफलता भी कोर की कठोरता का विरोध करती है।
- घटकों का आकुंचन या प्रवाह, उदाहरण के लिए, आई-बीम के वेब को स्थिरता प्रदान करने के लिए उपयोग किए जाने वाले दृढ़क।
झुकने के लिए बनावट
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झुकने के तहत बीम में सबसे बड़ा तनाव () तटस्थ अक्ष से सबसे दूर के स्थानों में हैं।
झुकने के तहत एक बीम अक्षीय तंतुओं के साथ उच्च तनाव देखता है जो तटस्थ अक्ष से सबसे दूर हैं। विफलता को रोकने के लिए, बीम की अधिकांश सामग्री इन क्षेत्रों में स्थित होनी चाहिए। तटस्थ अक्ष के करीब के क्षेत्र में तुलनात्मक रूप से बहुत कम सामग्री की आवश्यकता होती है। यह अवलोकन आई-बीम अनुप्रस्थ काट का आधार है, तटस्थ अक्ष वेब के केंद्र के साथ चलती है जो अपेक्षाकृत पतली हो सकती है और अधिकांश सामग्री कोर में केंद्रित हो सकती है।
आदर्श बीम वह है जिसमें कम से कम अनुप्रस्थ काटीय क्षेत्र (और इसलिए कम से कम सामग्री की आवश्यकता होती है) किसी दिए गए अनुभाग मापांक को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। चूंकि खंड मापांक जड़ता के क्षण के मूल्य पर निर्भर करता है, इसलिय एक कुशल बीम में इसकी अधिकांश सामग्री तटस्थ अक्ष से यथासंभव दूर स्थित होनी चाहिए। सामग्री की दी गई मात्रा तटस्थ अक्ष से जितनी दूर होगी, उतना ही बड़ा खंड मापांक होगा और इसलिए एक बड़े झुकने वाले क्षण का विरोध किया जा सकता है।
झुकने के कारण तनाव का प्रतिरोध करने के लिए एक सममित आई-बीम बनाते समय सामान्य प्रारंभिक बिंदु आवश्यक अनुभाग मापांक होता है। यदि स्वीकार्य तनाव σmax है और अधिकतम अपेक्षित झुकने