কিভাবে সঠিক ইস্পাত বক্স কলাম আকার চয়ন করুন

স্টীল বক্স কলাম, যাকে ঢালাই করা বক্স বিভাগ বা বদ্ধ বিল্ট আপ বিভাগও বলা হয়, চারটি প্লেটকে একটি ফাঁপা বর্গক্ষেত্র বা আয়তক্ষেত্রাকার প্রিজমে ঢালাই করে তৈরি করা হয়। তাদের বন্ধ জ্যামিতি উভয় অক্ষ সম্পর্কে প্রতিসাম্য দৃঢ়তা, উচ্চ টরসিয়াল প্রতিরোধ এবং ভারী অক্ষীয় লোডের অধীনে চমৎকার কর্মক্ষমতা দেয়, যা তাদের উচ্চ-উত্থান কোর, দীর্ঘ-স্প্যান সেতু এবং শিল্প ফ্রেমের জন্য একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে। প্রতিটি প্রকল্প দল প্রথম দিকে যে প্রশ্নটির মুখোমুখি হয় তা হল: কলামের আকার কী হওয়া উচিত? উত্তরটি স্ট্রাকচারাল ডিজাইন থেকে আসে, একটি ক্যাটালগ থেকে নয়, এবং এই গাইডটি এটি নির্ধারণ করে এমন কারণ এবং পরীক্ষাগুলি ব্যাখ্যা করে৷

একটি ইস্পাত বক্স কলাম কি?

একটি স্টিল বক্স কলাম হল একটি বন্ধ, ফাঁপা কাঠামোগত সদস্য, সাধারণত চারটি ইস্পাত প্লেটকে একত্রে ঢালাই করে একটি বর্গক্ষেত্র বা আয়তক্ষেত্রাকার ক্রস-বিভাগ তৈরি করে। খোলা বিভাগ যেমন I- বা H-বিমের সাথে তুলনা করে, বক্স বিভাগটি প্রদান করে:

প্রতিসম দ্বিঅক্ষীয় দৃঢ়তা:কোন শক্তিশালী বা দুর্বল অক্ষ নেই, তাই কলামটি সব দিকে সমানভাবে বাঁকানো প্রতিরোধ করে।

উচ্চ টর্সনাল প্রতিরোধের:বন্ধ কোষ খোলা অংশের তুলনায় অনেক বেশি কার্যকরভাবে টর্ক প্রতিরোধ করে।

উচ্চ কম্প্রেসিভ দক্ষতা:উপাদানটি সেন্ট্রোয়েড থেকে দূরে বিতরণ করা হয়, সেকশন এলাকার জন্য একটি বড় ব্যাসার্ধ দেয়।

চমৎকার স্থানীয় বাকলিং নিয়ন্ত্রণ:গভর্নিং কোডের কম্প্যাক্টনেস সীমা পূরণের জন্য চারটি প্লেটের দেয়াল সমানুপাতিক হতে পারে।

বাক্সের কলামগুলি উচ্চ-ফ্রেমে বিল্ডিং কলাম হিসাবে, ব্রিজ পিয়ার এবং তোরণ হিসাবে এবং শিল্প ও পাবলিক বিল্ডিংগুলিতে প্রাথমিক সদস্য হিসাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

যে ফ্যাক্টরগুলি বক্স কলাম সাইজিং চালনা করে

নকশা লোড

ক্রস-বিভাগকে অবশ্যই ফ্যাক্টরযুক্ত অক্ষীয় লোড, মাধ্যাকর্ষণ এবং পার্শ্বীয় লোড থেকে বাঁকানো মুহূর্তগুলিকে প্রতিহত করতে হবে এবং নিয়ন্ত্রণ কোড অনুসারে একত্রিত শিয়ার। উভয় শক্তি এবং সেবাযোগ্যতা সীমা রাষ্ট্র সন্তুষ্ট হতে হবে.

বন্ধনীবিহীন উচ্চতা এবং কার্যকরী দৈর্ঘ্য

দীর্ঘ সীমাহীন দৈর্ঘ্য কলামের সরুতা বাড়ায় এবং এর কম্প্রেশন ক্ষমতা হ্রাস করে। কার্যকরী দৈর্ঘ্য হল প্রকৃত দৈর্ঘ্যের গুণফল এবং একটি K-ফ্যাক্টর যা শেষ সীমাবদ্ধতাগুলিকে প্রতিফলিত করে: সদস্যের উপরে এবং নীচে স্থির, পিন করা বা আংশিকভাবে সংযত সংযোগ।

শেষ সীমাবদ্ধতা এবং সীমানা শর্ত

স্থির ঘাঁটি এবং মুহূর্ত-সংযুক্ত শীর্ষগুলি কার্যকর দৈর্ঘ্যের ফ্যাক্টরকে হ্রাস করে, যখন পিন করা বেস এবং সাধারণ সংযোগগুলি এটিকে বাড়ায়। সমর্থন শর্তাবলী সঠিকভাবে মডেল করা আবশ্যক কারণ তারা সরাসরি বাকলিং চেক পরিচালনা করে।

ইস্পাত গ্রেড

উচ্চতর-শক্তির গ্রেড যেমন S355 (EN 10025-2), ASTM A572 গ্রেড 50 বা Q355B (GB/T 1591) একই লোডের জন্য আরও কমপ্যাক্ট সেকশনের অনুমতি দেয়, একটি উচ্চ ইউনিট মূল্য এবং কঠোর ঢালাই ও তৈরির প্রয়োজনীয়তার জন্য। ডিজাইনের শক্তি এবং ফ্যাব্রিকেশন ক্ষমতা মাথায় রেখে গ্রেড নির্বাচন করা উচিত।

প্রস্থ-থেকে-বেধের অনুপাত (স্থানীয় বাকলিং)

একটি বক্স কলামের প্লেট দেয়াল অবশ্যই অনুপাতে হবে যাতে বিভাগটি তার পূর্ণ শক্তিতে পৌঁছানোর আগে স্থানীয় বাকলিং প্রতিরোধ করে। কোডগুলি প্রস্থ-থেকে-বেধের অনুপাতের পরিপ্রেক্ষিতে কম্প্যাক্টনেস সীমা নির্ধারণ করে; উদাহরণস্বরূপ, AISC 360 ইউনিফর্ম কম্প্রেশনের অধীনে সরু উপাদানগুলির জন্য একটি সীমিত প্রস্থ-থেকে-বেধের অনুপাত সেট করে এবং GB 50017 এবং EN 1993-1-1 সমতুল্য স্থানীয় বাকলিং প্রয়োজনীয়তা প্রদান করে। নকশাটি অবশ্যই যাচাই করতে হবে যে নির্বাচিত প্লেটের বেধটি প্রযোজ্য সীমা পূরণ করে।

বক্স কলামের জন্য ডিজাইন চেক

একটি বক্স কলামের আকার একটি বিভাগ অনুমান, এটি পরীক্ষা করা এবং সামঞ্জস্য করার একটি পুনরাবৃত্তিমূলক প্রক্রিয়া। গভর্নিং কোড (যেমন AISC 360, EN 1993-1-1 বা GB 50017) দিয়ে সম্পাদিত প্রধান চেকগুলি হল:

অক্ষীয় শক্তি:নকশা সংকোচনকারী শক্তি হল উপযুক্ত প্রতিরোধের ফ্যাক্টর দ্বারা হ্রাসকৃত নামমাত্র শক্তি, যেখানে নামমাত্র শক্তি সমালোচনামূলক অক্ষ সম্পর্কে নমনীয় বাকলিংয়ের জন্য দায়ী এবং কার্যকরী সরু KL/r এর উপর ভিত্তি করে।

সম্মিলিত অক্ষীয় এবং নমন:অক্ষীয় লোড প্লাস মোমেন্টের অধীনে থাকা সদস্যদের কোডের মিথস্ক্রিয়া সমীকরণের সাথে যাচাই করা হয়, যা অক্ষীয় বল এবং মুহূর্তের ব্যবহার অনুপাতকে একত্রিত করে।

সরুতা সীমা:কম্প্রেশন সদস্যরা সাধারণত সর্বাধিক সরু অনুপাতের মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে (উদাহরণস্বরূপ AISC 360-এর অধীনে প্রধান কম্প্রেশন সদস্যদের জন্য KL/r 200-এর বেশি নয়; GB 50017-এর সমতুল্য সীমাবদ্ধতা প্রধান কম্প্রেশন সদস্যদের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা হয়)।

স্থানীয় বাকলিং:প্লেটের প্রস্থ-থেকে-বেধের অনুপাতগুলি কোডের কম্প্যাক্টনেস সীমার বিপরীতে পরীক্ষা করা হয় যাতে বিভাগটি ডিজাইনে অনুমান অনুযায়ী তার প্লাস্টিক বা স্থিতিস্থাপক ক্ষমতা বিকাশ করতে পারে।

সেবাযোগ্যতা:পার্শ্বীয় প্রবাহ, অক্ষীয় সংক্ষিপ্তকরণ এবং কম্পন প্রকল্পের সীমার বিপরীতে পরীক্ষা করা হয়।

যেহেতু জ্যামিতি শক্তি পরীক্ষাগুলির সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, অনুমোদিত গণনা থেকে প্রস্তুত দোকানের অঙ্কন সহ স্বীকৃত ডিজাইন সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে একজন যোগ্যতাসম্পন্ন স্ট্রাকচারাল ইঞ্জিনিয়ার দ্বারা চূড়ান্ত আকারটি সর্বোত্তমভাবে নিশ্চিত করা হয়।

অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা ব্যবহারিক আকার নির্দেশিকা

সারণীটি শুধুমাত্র নির্দেশক: গভর্নিং লোড কেস, কার্যকরী দৈর্ঘ্য এবং কোডের প্রয়োজনীয়তাগুলি সর্বদা অগ্রাধিকার পায় এবং সঠিক মাত্রাগুলি অবশ্যই কাঠামোগত গণনা থেকে আসতে হবে।

ফ্যাব্রিকেশন এবং কোয়ালিটি কন্ট্রোল

ঢালাই করা বাক্সের কলামগুলি সুশৃঙ্খল তৈরির দাবি রাখে কারণ বন্ধ অংশটি সমাবেশের পরে অভ্যন্তরীণ ঢালাইগুলিকে দুর্গম করে তোলে:

ঢালাই:চার কোণার সীমগুলি সাধারণত নিয়ন্ত্রিত ক্রম সহ নিমজ্জিত আর্ক ওয়েল্ডিং (SAW) দ্বারা ঢালাই করা হয়; ঢালাই পদ্ধতি অবশ্যই AWS D1.1, EN 1090 বা প্রযোজ্য কোডের যোগ্য হতে হবে।

অভ্যন্তরীণ শক্ত হওয়া:লোড ইন্ট্রোডাকশন পয়েন্টে ট্রান্সভার্স ডায়াফ্রাম এবং যেখানে প্রয়োজন হয়, অনুদৈর্ঘ্য স্টিফেনারগুলি স্থানীয় বাকলিং নিয়ন্ত্রণ করে এবং ঘনীভূত শক্তি ছড়িয়ে দেয়।

অ{0}}ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা:চৌম্বক কণা (MT) বা রেডিওগ্রাফিক টেস্টিং (RT) সহ আল্ট্রাসোনিক টেস্টিং (UT) দ্বারা সমালোচনামূলক ঢালাই পরীক্ষা করা হয় যেখানে স্পেসিফিকেশনের প্রয়োজন হয়।

উপাদান সনাক্তযোগ্যতা:EN 10204 (টাইপ 3.1) অনুসারে মিল পরীক্ষার শংসাপত্রগুলি প্লেটের রসায়ন এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি নথিভুক্ত করে।

জারা সুরক্ষা:পৃষ্ঠগুলিকে Sa 2.5 এ পরিষ্কার করা হয় এবং এক্সপোজার বিভাগের জন্য ISO 12944 তে প্রলিপ্ত করা হয়, অথবা যেখানে নির্দিষ্ট করা হয়েছে সেখানে গরম-ডিপ গ্যালভানাইজ করা হয়।

ট্রায়াল সমাবেশ:জটিল বা অত্যন্ত সহনশীল কলামগুলি শিপিংয়ের আগে গর্ত সারিবদ্ধকরণ এবং জ্যামিতি যাচাই করার জন্য দোকানে একত্রিত করা হয়-।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

প্রশ্ন: বক্স কলামের কি আকার পাওয়া যায়?
বর্গাকার এবং আয়তক্ষেত্রাকার ফাঁপা বিভাগগুলি সবচেয়ে সাধারণ; যখন স্থাপত্য বা লোড প্রয়োজনীয়তা উচ্চতা বরাবর একটি পরিবর্তিত অংশের জন্য কল করে তখন টেপারড এবং স্টেপড বক্স কলাম তৈরি হয়।

প্রশ্ন: বক্স কলামের জন্য আমার কোন ইস্পাত গ্রেড নির্বাচন করা উচিত?
মাঝারি লোডের জন্য, Q235B (GB/T 1591) বা S235JR (EN 10025-2) লাভজনক। হাই-রাইজ, সেতু এবং ভারী শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, Q355B/Q420 (GB/T 1591), S355 (EN 10025-2) বা ASTM A572 গ্রেড 50/60 সাধারণ। ডিজাইনের শক্তি এবং বানোয়াট প্রয়োজনীয়তাগুলির সাথে একত্রে গ্রেডটি বেছে নেওয়া হয়।

প্রশ্নঃ দেয়ালের বেধ কিভাবে নির্ধারণ করা হয়?
দেয়ালের বেধ অক্ষীয় এবং বাঁকানো শক্তি পরীক্ষা, কোডের স্থানীয় বাকলিং (প্রস্থ-থেকে{-বেধ) সীমা এবং পরিবেশের জন্য প্রয়োজনীয় যে কোনও জারা ভাতা দ্বারা সেট করা হয়। মোটা দেয়াল ব্যবহার করা হয় যেখানে সরুতা বা স্থানীয় বাকলিং চেক নিয়ন্ত্রণ করে।

প্রশ্ন: একটি বক্স কলামের জন্য একটি ভাল প্রস্থ-থেকে-বেধের অনুপাত কী?
কোন একক নির্দিষ্ট মান নেই। সীমিত প্রস্থ-থেকে-বেধের অনুপাত গভর্নিং কোড দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয় (উদাহরণস্বরূপ AISC 360, GB 50017 বা EN 1993-1-1-এ কম্প্যাক্টনেস সীমা) এবং স্টিলের ফলন শক্তি এবং প্রাচীরের চাপ স্তরের উপর নির্ভর করে। নকশা প্রযোজ্য সীমা বিরুদ্ধে বিভাগ যাচাই করা আবশ্যক.

প্রশ্ন: বাক্স কলাম কি সাইটে বিভক্ত করা যেতে পারে?
হ্যাঁ। ফিল্ড স্প্লাইসগুলি বোল্ট করা স্প্লাইস প্লেট বা সম্পূর্ণ-পেনিট্রেশন গ্রুভ ওয়েল্ড দিয়ে তৈরি করা হয়, কোড অনুযায়ী বিস্তারিত এবং চেক করা হয়। কেনাকাটা-ফ্যাব্রিকেটেড এন্ড প্রিপারেশন এবং ট্রায়াল অ্যাসেম্বলি স্প্লিসে অ্যালাইনমেন্টের নিশ্চয়তা দিতে সাহায্য করে।

প্রশ্ন: বানোয়াট বক্স কলামের সাথে কোন ডকুমেন্টেশন আছে?
সাধারণ ডকুমেন্টেশনের মধ্যে রয়েছে মিল টেস্ট সার্টিফিকেট (EN 10204 টাইপ 3.1), ওয়েল্ডিং পদ্ধতির যোগ্যতা এবং ওয়েল্ডার রেকর্ড, NDT রিপোর্ট, ডাইমেনশনাল পরিদর্শন রিপোর্ট এবং অনুমোদিত দোকানের অঙ্কন।