Reinforced Concrete Structures MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Reinforced Concrete Structures - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

द्वि-प्रबलित बीम

• एक द्वि-प्रबलित बीम में तनाव और संपीडन दोनों क्षेत्रों में स्टील सुदृढीकरण होता है, आमतौर पर क्रमशः नीचे और ऊपर।

• इसे तब अपनाया जाता है जब बीम खंड आकार में प्रतिबंधित होता है और केवल नीचे स्टील के साथ सभी तनाव को समायोजित नहीं कर सकता है।

• इसका उपयोग तब भी किया जाता है जब क्षण उलटने की उम्मीद होती है (जैसे भूकंप प्रवण क्षेत्रों या बहु-मंजिला फ्रेम में) जहाँ बीम के दोनों फलक वैकल्पिक रूप से तनाव से गुजरते हैं।

• संपीडन सुदृढीकरण नमनीयता को बढ़ाता है, तनावों के उलटने का प्रतिरोध करता है, और दीर्घकालिक विक्षेपण और दरार को नियंत्रित करता है।

अतिरिक्त जानकारीएकल प्रबलित बीम

• एक एकल प्रबलित बीम में केवल तनाव सुदृढीकरण होता है, जिसे निचले क्षेत्र (सरल सहारा वाले बीम में) में रखा जाता है, जहाँ तन्य प्रतिबल विकसित होते हैं।

• इन बीमों का उपयोग तब किया जाता है जब झुकने वाला क्षण केवल एक क्षेत्र में तनाव का कारण बनता है, आमतौर पर सरल सहारा वाले या कैंटिलीवर बीम के मामलों में।

• कंक्रीट संपीडन का प्रतिरोध करता है, और स्टील तनाव का प्रतिरोध करता है; इसलिए इस डिज़ाइन में केवल तनाव पक्ष को प्रबलित किया जाता है।

• यह किफायती है और पर्याप्त है जब बीम की गहराई केवल तनाव स्टील का उपयोग करके क्षण का प्रतिरोध करने के लिए पर्याप्त होती है।

संप्रत्यय:

नीचे स्लंप के मान और उनके उपयोग दिए गए हैं:

इसलिए, यह स्पष्ट है कि 50-100 मिमी स्लंप मान के लिए कार्यक्षमता मध्यम है और इसका उपयोग बीम के लिए किया जा सकता है

अवधारणा:

IS 456: 2000, तालिका 5 के अनुसार;

IS 456: 200 के अनुसार, एक्सपोजर स्थितियों के आधार पर साधारण सीमेंट कंक्रीट और प्रबलित सीमेंट कंक्रीट के लिए न्यूनतम सीमेंट सामग्री और अधिकतम जल-सीमेंट अनुपात नीचे दिए गए हैं:

व्याख्या:

(IS 456:2000 - खंड 40.5.1 के अनुसार)

प्रबलित कंक्रीट (आरसी) बीम में, डिजाइन अपरूपण शक्ति को कुछ शर्तों के तहत सहारे के पास बढ़ाया जा सकता है:

• जब एक केंद्रित भार को सहारे के करीब रखा जाता है, तो सहारे को सीधे स्थानांतरित किया जाने वाला वास्तविक अपरूपण बल अधिक स्थानीयकृत होता है।

• ऐसे मामलों में, सहारे के फलक से 2d से कम दूरी पर स्थित बीम खंड (जहाँ d खंड की प्रभावी गहराई है) को वृद्धि हुई अपरूपण शक्ति की अनुमति है।

अतिरिक्त जानकारी IS 456:2000 के अनुसार, यदि कोई खंड सहारे के फलक से 2d से कम दूरी पर है, तो आर्च क्रिया के कारण अपरूपण शक्ति की पूर्ण वृद्धि पर विचार किया जा सकता है। इसका मतलब है कि केवल कंक्रीट अधिक अपरूपण वहन कर सकता है, जिससे उस बिंदु पर अपरूपण सुदृढीकरण की आवश्यकता कम हो जाती है।

• वृद्धि के लिए शर्त: खंड सहारे के फलक से < 2d पर स्थित है।

• यह संपीडन स्ट्रट क्रिया या आर्चिंग के लिए जिम्मेदार है जो भार और सहारे के बीच होती है।

• यदि खंड सहारे से 2d से परे स्थित है तो वृद्धि अनुमत नहीं है।

व्याख्या:

• जब संपीडन सामर्थ्य के लिए कंक्रीट के नमूनों का परीक्षण किया जाता है, तो ऊँचाई से अनुप्रस्थ आयाम का अनुपात (जिसे स्लेंडरनेस अनुपात के रूप में भी जाना जाता है) सामग्री के भार के अधीन व्यवहार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

• छोटे, मोटे नमूने (कम ऊँचाई-से-व्यास अनुपात) लोडिंग प्लेटेन पर घर्षण के कारण अधिक पार्श्व कारावास का अनुभव करते हैं।

• यह कारावास स्पष्ट शक्ति को बढ़ाता है क्योंकि यह पार्श्व विस्तार का विरोध करता है।

• जैसे ही व्यास के सापेक्ष ऊँचाई बढ़ती है, सीमित प्रभाव कम हो जाता है।

• यह अधिक समान तनाव वितरण की ओर ले जाता है, लेकिन कम पार्श्व संयम, जिससे मापी गई संपीडन शक्ति कम हो जाती है।

• पतले नमूने स्तंभ जैसी विफलता (बकलिंग या अस्थिरता) के लिए अधिक प्रवण होते हैं, न कि शुद्ध कुचलने के लिए।

• यह विफलता व्यवहार को बदलता है और भार वहन क्षमता को कम करता है संपीडन के तहत।

• अधिकांश कंक्रीट संपीडन परीक्षणों में उपयोग किया जाने वाला मानक ऊँचाई-से-व्यास अनुपात 2:1 है।

• इस अनुपात से महत्वपूर्ण रूप से विचलन (विशेष रूप से इसे बढ़ाना) कंक्रीट की वास्तविक संपीडन शक्ति को कम करके आंकने का परिणाम हो सकता है।

अतिरिक्त जानकारी

• संपीडन सामर्थ्य प्रति इकाई क्षेत्रफल अधिकतम भार है जिसे कंक्रीट अक्षीय संपीडन के अधीन विफलता के बिना सहन कर सकता है।

• इसे कंक्रीट का सबसे आवश्यक यांत्रिक गुण माना जाता है, क्योंकि कंक्रीट मुख्य रूप से तनाव के बजाय संपीडन का विरोध करने के लिए उपयोग किया जाता है।

• यह गुण इंजीनियरों को संरचनात्मक तत्वों को डिजाइन करने में मदद करता है जैसे कि स्तंभ, बीम, स्लैब और फ़ुटिंग सुरक्षित और आर्थिक रूप से।

• मानक परीक्षण बेलनाकार या घनाकार कंक्रीट नमूनों को डालकर किया जाता है, आमतौर पर 150 मिमी x 150 मिमी x 150 मिमी घन या 150 मिमी व्यास x 300 मिमी ऊँचाई वाले बेलन।

• इन्हें परीक्षण से पहले नियंत्रित परिस्थितियों (आमतौर पर 28 दिन) के तहत ठीक किया जाता है।

• नमूने को संपीडन परीक्षण मशीन में रखा जाता है, और विफलता तक भार लगाया जाता है।

स्पष्टीकरण:

प्रतिधारण भित्ति:

• एक प्रतिधारण भित्ति या प्रतिधारित संरचना का उपयोग इसके दोनों ओर विभिन्न ऊंचाई पर जमीन की सतहों को बनाए रखने के लिए किया जाता है।
• जब भी तटबंध निर्माण में शामिल होते हैं, तो आमतौर पर प्रतिधारण भित्ति को बनाए रखना आवश्यक होता है।

प्रतिधारण भित्ति के प्रकार:

• पृथ्वी के दाब का वहन करने के लिए प्रयुक्त तंत्र के आधार पर, इन्हें निम्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है।

1. गुरुत्वीय प्रतिधारण भित्ति 
2. कैंटीलीवर प्रतिधारण भित्ति 
3. बटर्स दीवार

गुरुत्वीय प्रतिधारण भित्ति ​:

• इसका उपयोग 3.0 m से अधिक की ऊंचाई के लिए नहीं किया जाता है।
• इसमें संरचना के भार से पृथ्वी के दाब का प्रतिरोध उत्पन्न होता है।

कैंटीलीवर प्रतिधारण भित्ति:

• यह सबसे सामान्य प्रकार की प्रतिधारण भित्ति है और इसकी ऊंचाई 10-25 फीट (3 से 8m) तक होती है।
• पुश्तेदार प्रतिधारण भित्ति लगभग 6 m से अधिक की ऊंचाई के लिए किफायती होती हैं।
• एक कैंटिलीवर प्रतिधारण भित्ति कैंटिलीवर बंकन क्रिया द्वारा क्षैतिज और अन्य पृथ्वी के दाब का प्रतिरोध करती है।

अवधारणा: 

1 m(1000 mm) चौड़ाई के लिए बार के बीच की दूरी:

$s=\frac{a}{A_{st}}\times 1000$

जहाँ, a = एक बार का क्षेत्रफल = $\frac{\pi \times {\varphi }^2}{4}$

ϕ = बार का व्यास

s = बार का अंतराल

Ast = आवश्यक अपरूपण सुदृढ़ीकरण का क्षेत्रफल

गणना:

दिया हुआ, 

स्थिति 1: जब ϕ = 10 mm तो अंतराल(s1) = 10 cm = 100 mm

स्थिति 2: जब ϕ = 12 mm तो अंतराल (s2) = ?

स्थिति 1:

जब RC स्लैब के मुख्य सुदृढ़ीकरण में 10 cm के अंतराल पर 10 mm का बार शामिल है, A_st निम्न होगा

$s_1=\frac{a}{A_{st}}\times 1000$

$\Rightarrow A_{st}=\frac{\frac{\pi \times {10}^2}{4}}{100}\times 1000=785.4m{m}^2$

स्थिति 2:

⇒ यदि 12 mm के बार द्वार 10 mm के बार को प्रतिस्थापित किया जाना है, तो 12 mm बार का अंतराल निम्न है चूंकि मुख्य सुदृढीकरण का क्षेत्रफल समान होगा इसलिए Ast = 785.4 mm2

$s_2=\frac{a}{A_{st}}\times 1000$

$\Rightarrow s_2=\frac{\frac{\pi \times {12}^2}{4}}{785.4}\times 1000=14.40cm$

Shortcut Trick

$S_2={\left(\frac{d_2}{d_1}\right)}^2\times S_1={\left(\frac{12}{10}\right)}^2\times 10=14.4cm$

एक तरफ़ा स्लैब:

एक तरफ़ा RCC स्लैब का डिजाइन बीम के डिजाइन के समान है लेकिन एकमात्र अंतर एक तरफ़ा स्लैब के डिजाइन के दौरान है हम बीम की चौड़ाई के रूप में स्लैब की इकाई चौड़ाई लेते हैं।

स्लैब बंकन और विक्षेपण के लिए डिज़ाइन किए गए हैं और अपरूपण के लिए डिज़ाइन नहीं किए गए हैं।

1. स्लैब में बीम की तुलना में बहुत छोटी गहराई होती है।
2. अधिकांश स्लैब एकसमान रूप से वितरित भार के अधीन हैं।

ध्यान दें:
एक तरफ़ा स्लैब में अधिकतम बंकन आघूर्ण छोर आलंब के निकटतम आलंब पर होगा।

IS 875 भाग 2, खंड 3.1 के अनुसार, आवासीय भवन के लिए तल पर लगाया जाने वाला भार निम्न है:

अवधारणा:

IS 456: 2000 के अनुसार, खंड 25.4,

न्यूनतम विलक्षणता

सभी स्तंभ न्यूनतम विलक्षणता के लिए डिज़ाइन किए जाएंगे, जो 500 से विभाजित स्तंभ की असमर्थित लंबाई और 30 से विभाजित पार्श्व आयामों के बराबर है, जो न्यूनतम 20 mm के अधीन है।

जहां द्विअक्षीय बंकन पर विचार किया जाता है, यह सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है कि विलक्षणता एक समय में एक अक्ष के बारे में न्यूनतम से अधिक है।

गणना:

असमर्थित लंबाई = 5000 mm

स्तंभ का आकार = 400 mm

न्यूनतम विलक्षणता = $\frac{L}{500}+\frac{B}{30}$

$e_{min}=\frac{5000}{500}+\frac{400}{30}=23.33mm$

लेकिन, किसी भी मामले में, न्यूनतम विलक्षणता 20 mm से कम नहीं होनी चाहिए।

IS 456 - 2000 के अनुसार प्रारंभिक गणना के लिए मानक विचलन का अनुमानित मान तालिका में निम्नवत है:

दिया गया है:

निष्क्रिय भार के कारण आघूर्ण = 50 kNm;

सक्रिय भार के कारण आघूर्ण = 50 kNm;

भूकंपीय भार के कारण आघूर्ण = 20 kNm 

संगणन​:

निम्नलिखित के लिय अभिकल्पन बंकन आघूर्ण अधिकतम है

1) निष्क्रिय भार और सक्रिय भार के कारण Mu

Mu = 1.5 (DL+LL) = 1.5 x (50+50) = 150 kN-m

2)  निष्क्रिय भार और भूकंपीय भार के कारण आघूर्ण Mu

Mu = 1.5 (DL+EL) = 1.5 x (50+20) = 105 kN-m

3)  निष्क्रिय भार, सक्रिय भार और भूकंपीय भार के कारण Mu

Mu = 1.2 (DL+LL+EL) = 1.2 x (50+50+20) = 144 kN-m.

व्याख्या:

IS 456: 2000, ANNEX B के अनुसार

मॉड्यूलर अनुपात का यह मान आंशिक रूप से सर्पण के दीर्घकालिक प्रभावों को ध्यान में रखता है।

M20 के लिए   7 MPa होता है और मॉड्यूलर अनुपात 13 आता है।

मॉड्यूलर अनुपात निम्न द्वारा दिया जाता है

M20 कंक्रीट के लिए

σcbc = 7 N/mm2

टिप्पणी:छात्रों से  का मान जानने की उम्मीद की जाती है जो अभिलाक्षणिक संपीडन क्षमता का लगभग  1 / 3 होता है।कृपया बिना किसी डेटा या गलत प्रश्न के प्रश्नों की रिपोर्ट न करें।

Additional Informationकंक्रीट के विभिन्न ग्रेड के लिए IS 456 के अनुसार बंकन और प्रत्यक्ष संपीड़न के तहत अनुज्ञेय प्रतिबल नीचे सारणीबद्ध रूप में दिए गए हैं।

अवधारणा:

विकसित लंबाई:

(i) किसी भी खंड में किसी भी बार में गणना किए गए तनाव या संपीड़न को खंड के प्रत्येक तरफ एक उपयुक्त विकसित लंबाई या अंत स्थिरण या उसके संयोजन द्वारा विकसित किया जाएगा।

(ii) विकसित लंबाई की गणना निम्न प्रकार से की जा सकती है:
$L_d=\frac{\varphi \times 0.87f_y}{4{\tau }_{bd}}$

जहां, ϕ = बार का व्यास

τbd = डिजाइन बंध प्रतिबल = औसत बंध प्रतिबल का स्वीकार्य मान

तनाव में विकृत बार के लिए बंधन प्रतिबल का मान 60% तक बढ़ जाता है और संपीड़न में बार के लिए 25% की और वृद्धि होती है।

गणना:

दिया हुआ है,

ϕ = 12 mm

τbd = 1.5 N/mm2 

तो, τbd = 1.5 × 1.6 N/mm2

विकसित लंबाई, $L_d=\frac{\varphi \times 0.87f_y}{4{\tau }_{bd}}$

$L_d=\frac{12\times 0.87\times 500}{4\times 1.6\times 1.5}$ = 543.75 mm ≈ 544 mm