ক্রিয়া ও লোড
কাঠামোগত প্রকৌশলে, লোডগুলি ক্রিয়ায় সংগঠিত হয় — এমন গোষ্ঠী যা কাঠামোর উপর কার্যকর বলের প্রকৃতি ও উৎস প্রতিনিধিত্ব করে। প্রতিটি ক্রিয়ার মাত্রা, দিক, সময়কাল এবং ঘটনার সম্ভাবনার নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে। সঠিক সমন্বয় এবং নিরাপদ নকশার জন্য ক্রিয়াগুলি বোঝা অপরিহার্য।
নিজস্ব ওজন — SW
কাঠামোর নিজস্ব ওজন: ইস্পাত প্রোফাইল, সংযোগ, বোল্ট, পেইন্ট, অগ্নি সুরক্ষা। এটি একটি স্থায়ী ক্রিয়া — সর্বদা উপস্থিত, পরিচিত মাত্রা ও দিক সহ (সর্বদা উল্লম্ব, নিচের দিকে)। CalcSteel প্রোফাইলের ক্রস-সেকশন এলাকা এবং ইস্পাতের ঘনত্ব (7850 kg/m³) এর উপর ভিত্তি করে স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিজস্ব ওজন গণনা করে।
সূত্র
PP = γ × A × L
যেখানে γ = 78.5 kN/m³ (ইস্পাতের ঘনত্ব), A = ক্রস-সেকশন এলাকা (m²), L = বারের দৈর্ঘ্য (m)।
CalcSteel-এ
বিশ্লেষণ চালানোর সময় নিজস্ব ওজন স্বয়ংক্রিয়ভাবে গণনা করা হয়। কোনো ম্যানুয়াল ইনপুট প্রয়োজন নেই — ইঞ্জিন প্রতিটি বারের প্রোফাইল ও দৈর্ঘ্য পড়ে মাধ্যাকর্ষণ বিতরণ লোড তৈরি করে।
CalcSteel দ্বারা প্রতিটি নোডে স্বয়ংক্রিয়ভাবে তৈরি স্ব-ওজন তীর, প্রতিটি বারের মাধ্যাকর্ষণ লোড উপস্থাপন করে।
অতিরিক্ত স্থায়ী লোড — DL
নিজস্ব ওজনের বাইরে স্থায়ী লোড: ছাদ, পার্লিন, ক্ল্যাডিং, যান্ত্রিক সরঞ্জাম, স্থির পার্টিশন, সিলিং, পাইপিং। ব্যবহারকারী দ্বারা বিতরণ লোড (kN/m) বা এলাকা লোড (kN/m²) হিসাবে সংজ্ঞায়িত।
সাধারণ ছাদের ওজন
0.10 kN/m²ইস্পাত (ট্র্যাপিজয়েডাল)
0.15 kN/m²থার্মোঅ্যাকোস্টিক
0.65 kN/m²সিরামিক টাইল
0.60 kN/m²শিঙ্গেল + OSB
অন্যান্য স্থায়ী লোড
- পার্লিন: 0.05 – 0.15 kN/m²
- ঝুলন্ত সিলিং + পরিষেবা: 0.15 – 0.50 kN/m²
লাইভ লোড — LL
ব্যবহার ও দখল থেকে পরিবর্তনশীল লোড: মানুষ, আসবাবপত্র, সংরক্ষিত উপকরণ, যানবাহন। মাত্রা ভবনের ব্যবহারের উপর নির্ভর করে এবং মানদণ্ড দ্বারা সংজ্ঞায়িত।
সাধারণ মান
- অপ্রবেশযোগ্য ছাদ: 0.50 kN/m² (NBR 6120) / 0.50 kN/m² (Eurocode)
- অফিস: 2.0 – 3.0 kN/m²
- গুদাম / সংরক্ষণ: 5.0 – 15.0 kN/m²
- ছাদ রক্ষণাবেক্ষণ: 1.0 kN কেন্দ্রীভূত
বাতাস — W
বাতাস পৃষ্ঠে চাপ (ধনাত্মক) এবং শোষণ (ঋণাত্মক) তৈরি করে। মাত্রা বাতাসের গতি (V0), টপোগ্রাফিক ফ্যাক্টর, ভবনের জ্যামিতি এবং অ্যারোডাইনামিক সহগের উপর নির্ভর করে।
বাতাসের গতিশীল চাপ
q = 0.613 × Vk²
যেখানে Vk = V0 × S1 × S2 × S3 (বৈশিষ্ট্যগত গতি m/s-এ), q N/m²-এ। মানদণ্ড: NBR 6123 (ব্রাজিল), EN 1991-1-4 (Eurocode), ASCE 7 (USA)।
চাপ (বায়ুমুখী)
বাতাস কাঠামোর বায়ুমুখী পৃষ্ঠের বিরুদ্ধে ধাক্কা দেয়। ধনাত্মক সহগ (Cpe > 0)।
শোষণ (বায়ুবিমুখ)
বাতাস বায়ুবিমুখ পৃষ্ঠ এবং ছাদ টানে। ঋণাত্মক সহগ (Cpe < 0)। ছাদ তুলতে পারে এবং সমর্থন প্রতিক্রিয়া উল্টাতে পারে।
⚠ হালকা ইস্পাত কাঠামোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ
ছাদের শোষণ নিজস্ব ওজন অতিক্রম করতে পারে, উত্তোলন ঘটায়। সর্বদা অ্যাঙ্কর বোল্ট এবং সংযোগের উত্তোলন প্রতিরোধ পরীক্ষা করুন।
তাপমাত্রা — T
তাপমাত্রার পরিবর্তন ইস্পাত সদস্যদের মধ্যে তাপীয় প্রসারণ/সংকোচন ঘটায়। দীর্ঘ কাঠামোর জন্য (>40m), তাপীয় প্রভাব উল্লেখযোগ্য অভ্যন্তরীণ বল তৈরি করতে পারে।
তাপীয় সহগ
α = 12 × 10⁻⁶ /°C (steel)
30m বিম ΔT=40°C সহ 14.4mm প্রসারিত হয়। সীমাবদ্ধ হলে, অক্ষীয় বল N = E × A × α × ΔT তৈরি করে।
ভূমিকম্প — E
ভূমিকম্প দ্বারা প্ররোচিত জড়তা বল। ভূকম্পন অঞ্চলে প্রযোজ্য এবং নির্দিষ্ট মানদণ্ড দ্বারা পরিচালিত (NBR 15421, EN 1998, ASCE 7)।
লোড সমন্বয়
নকশা মানদণ্ড প্রয়োজন যে বিভিন্ন ক্রিয়ার লোড আংশিক নিরাপত্তা সহগ (γ) এবং সমন্বয় সহগ (ψ) ব্যবহার করে সমন্বিত হবে। লক্ষ্য হল কাঠামোর প্রতিটি অংশে সবচেয়ে প্রতিকূল অভ্যন্তরীণ বল খুঁজে বের করা।
চূড়ান্ত সীমা অবস্থা (ULS)
Sd = γg × PP + γg × CP + γq × ψ₀ × SC + γq × ψ₀ × W + ...
কাঠামোগত নিরাপত্তা (শক্তি, স্থিতিশীলতা) পরীক্ষা করে। আংশিক নিরাপত্তা সহগ সহ বর্ধিত লোড ব্যবহার করে।
পরিষেবা সীমা অবস্থা (SLS)
Sd = PP + CP + ψ₁ × SC + ψ₁ × W + ...
স্থানচ্যুতি, কম্পন এবং আরাম পরীক্ষা করে। অ-ফ্যাক্টরড বা আংশিকভাবে ফ্যাক্টরড লোড ব্যবহার করে। বিচ্যুতি সীমা: L/250 (মোট), L/350 (লাইভ লোড)।
CalcSteel-এ
CalcSteel স্বয়ংক্রিয়ভাবে নির্বাচিত মানদণ্ড (NBR 8800, Eurocode 3, AISC 360) দ্বারা প্রয়োজনীয় সমস্ত লোড সমন্বয় তৈরি করে। আপনি ক্রিয়া সংজ্ঞায়িত করুন এবং লোড নির্ধারণ করুন — ইঞ্জিন কম্বিনেটরিক্স এবং এনভেলপিং পরিচালনা করে।
আংশিক নিরাপত্তা সহগ (γ)
এগুলি ULS সমন্বয়ে ব্যবহৃত লোড বর্ধন সহগ। মানদণ্ড অনুযায়ী মান পরিবর্তিত হয়:
| ক্রিয়া | NBR 8800 | Eurocode 3 | AISC 360 |
|---|---|---|---|
| স্থায়ী (SW+DL) | 1.25 / 1.00 | 1.35 / 1.00 | 1.20 / 0.90 |
| লাইভ (LL) | 1.50 | 1.50 | 1.60 |
| বাতাস (W) | 1.40 | 1.50 | 1.00 |