Table of Contents
কলাম, বীম এবং স্ল্যাবের লোড কীভাবে গণনা করবেন
কলাম, বীম, স্ল্যাবের মোট লোড গণনা আমাদের অবশ্যই কলামে আসা বিভিন্ন লোড সম্পর্কে জানতে হবে। সাধারণত, কলাম, রশ্মি এবং স্ল্যাব বিন্যাস একটি ফ্রেমের ধরনের কাঠামোতে দেখা যায়।
ফ্রেমের কাঠামোতে, লোডটি স্ল্যাব থেকে বিম, বিম থেকে কলামে স্থানান্তরিত হয় এবং শেষ পর্যন্ত এটি বিল্ডিংয়ের ভিত্তি পর্যন্ত পৌঁছে যায়।
বিল্ডিংয়ের লোড গণনার জন্য, নিম্নলিখিত উপাদানগুলির লোডগুলি গণনা করতে হবে,
কলাম কি
কলামের দৈর্ঘ্য সাধারণত তাদের ন্যূনতম পার্শ্বীয় ক্রস-বিভাগীয় মাত্রার ৩ গুণ। যেকোন কলামের স্ট্রেন্থ প্রধানত নির্ভর করে তার আকৃতি এবং ক্রস-সেকশনের আকার, দৈর্ঘ্য, অবস্থান এবং কলামের অবস্থানের উপর।
একটি কলাম একটি বিল্ডিং কাঠামোর একটি উল্লম্ব উপাদান, যা মূলত সংকোচনশীল এবং বাকলিং লোড বহন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
কলামটি বিল্ডিং কাঠামোর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত সদস্য। কলামে আসা লোড অনুযায়ী, আকার বৃদ্ধি বা হ্রাস করা হয়।
বিম কি
বিম হল বিল্ডিং নির্মাণের একটি অনুভূমিক কাঠামোগত সদস্য, যা শিয়ার ফোর্স বহন করার জন্য, মোমেন্ট বাঁকানোর জন্য এবং এর উভয় প্রান্তের কলামে লোড স্থানান্তর করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
বিমের নীচের অংশটি টেনশন বল এবং উপরের অংশের কম্প্রেশন বল অনুভব করে। অতএব, মরীচির শীর্ষের তুলনায় নীচে আরও ইস্পাত শক্তিবৃদ্ধি প্রদান করা হয়।
স্ল্যাব কি
স্ল্যাব হল বিল্ডিংয়ের একটি স্তরের কাঠামোগত উপাদান যা একটি সমতল শক্ত পৃষ্ঠ তৈরি করতে সরবরাহ করে। স্ল্যাবগুলির এই সমতল পৃষ্ঠগুলি মেঝে, ছাদ এবং সিলিং তৈরির জন্য ব্যবহার করা হয়।
এটি একটি অনুভূমিক কাঠামোগত সদস্য যার আকার কাঠামোর আকার এবং ক্ষেত্রফলের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে এবং এর পুরুত্বও পরিবর্তিত হতে পারে।
কিন্তু স্ল্যাবের ন্যূনতম বেধ প্রায় ১২৫ মিমি স্বাভাবিক নির্মাণের জন্য নির্দিষ্ট করা হয়েছে। সাধারণত, প্রতিটি স্ল্যাব এর চারপাশে একটি মরীচি, কলাম এবং প্রাচীর দ্বারা সমর্থিত হয়।
কলাম, বীম এবং স্ল্যাবের উপর লোড করুন
১) কলাম স্ব ওজন X মেঝে সংখ্যা
২) চলমান মিটার প্রতি বিমস স্ব ওজন
৩) চলমান মিটার প্রতি দেয়াল একটি লোড
৪) স্ল্যাবের মোট লোড (ডেড লোড + লাইভ লোড + স্ব-ওজন)
এই উপরের লোডিং ছাড়াও, কলামগুলি বাঁকানো মুহূর্তগুলির বিষয়ও রয়েছে যা চূড়ান্ত নকশায় বিবেচনা করতে হবে।
স্ট্রাকচার ডিজাইন করার জন্য সবচেয়ে কার্যকরী পদ্ধতি হল ETABS বা STAAD Pro এর মত উন্নত স্ট্রাকচারাল ডিজাইন সফটওয়্যার ব্যবহার করা।
এই সরঞ্জামগুলি স্ট্রাকচারাল ডিজাইনের জন্য ম্যানুয়াল গণনার শ্রমসাধ্য এবং গ্রাসকারী পদ্ধতিগুলি হ্রাস করে, এটি আজকাল ক্ষেত্রের জন্য অত্যন্ত সুপারিশ করা হয়।
পেশাদার কাঠামোগত নকশা অনুশীলনের জন্য, কিছু মৌলিক অনুমান আছে যা আমরা কাঠামোগত লোডিং গণনার জন্য ব্যবহার করি।
কলাম ডিজাইন গণনা
১. কলামে লোড গণনা
আমরা জানি যে কংক্রিটের স্ব-ওজন প্রায় ২৪০০ kg/m3, যা ২৪০ kN এর সমান এবং স্টিলের স্ব-ওজন প্রায় ৮০০০ kg/m3।
সুতরাং, যদি আমরা ১% ইস্পাত এবং ৩ মিটার স্ট্যান্ডার্ড উচ্চতা সহ ২৩০ মিমি x ৬০০ মিমি একটি কলামের আকার ধরে নিই, কলামটির স্ব-ওজন প্রতি ফ্লোরে প্রায় ১০০০ কেজি, যা ১০ kN এর সমান।
●কংক্রিটের আয়তন = ০.২৩ x ০.৬০ x ৩ = ০.৪১৪m³
●কংক্রিটের ওজন = ০.৪১৪ x ২৪০০ = ৯৯৩.৬ কেজি
●কংক্রিটে ইস্পাতের ওজন (১%) = ০.৪১৪ x ০.০১ x ৮০০০ = ৩৩ কেজি
●কলামের মোট ওজন = ৯৯৪ + ৩৩ = ১০২৬ kg = ১০ KN
কলাম ডিজাইনের গণনা করার সময়, আমরা অনুমান করি কলামগুলির স্ব-ওজন প্রতি ফ্লোরে ১০ থেকে ১৫ kN এর মধ্যে।
২. মরীচি লোড গণনা
আমরা বিমের জন্যও গণনার একই পদ্ধতি অবলম্বন করি।
আমরা অনুমান করি যে রশ্মির প্রতিটি মিটারের মাত্রা ২৩০ মিমি x ৪৫০ মিমি স্ল্যাব বেধ ব্যতীত।
ধরে নিন বিমের প্রতিটি (1m) মিটারের একটি মাত্রা আছে।
●স্ল্যাব ব্যতীত ২৩০ মিমি x ৪৫০ মিমি।
●কংক্রিটের আয়তন = ০.২৩ x ০.৬০ x ১ = ০.১৩৮m³
●কংক্রিটের ওজন = ০.১৩৮ x ২৪০০ = ৩৩৩ কেজি
●কংক্রিটে ইস্পাতের ওজন (২%) = ০.১৩৮ x ০.০২ x ৮০০০ = ২২ কেজি
●কলামের মোট ওজন = ৩৩৩ + ২২ = ৩৫৫ kg/m = ৩.৫ KN/m
সুতরাং, প্রতি চলমান মিটারে স্ব-ওজন হবে প্রায় ৩.৫ kN।
৩. ওয়াল লোড গণনা
আমরা জানি যে ইটের ঘনত্ব প্রতি ঘনমিটারে ১৫০০ থেকে ২০০০ কেজির মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
একটি ৬ ইঞ্চি পুরু ইটের প্রাচীরের জন্য ৩-মিটার উচ্চতা এবং ১ মিটার দৈর্ঘ্য,
লোড/চলমান মিটার ০.১৫০ x ১ x ৩ x ২০০০ = ৯০০ kg এর সমান হতে হবে,
যা ৯ kN/মিটারের সমান।
এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে যেকোন ইটের প্রকারের জন্য চলমান মিটার প্রতি ইটের লোড গণনার জন্য এই পদ্ধতিটি গ্রহণ করা যেতে পারে।
বায়ুযুক্ত কংক্রিট ব্লক এবং অটোক্লেভড কংক্রিট ব্লকের জন্য, যেমন অ্যারোকন বা সিপোরেক্স, প্রতি ঘনমিটার ওজন ৫৫০ থেকে ৭০০ কেজি প্রতি ঘনমিটারের মধ্যে।
আপনি যদি এই ব্লকগুলি নির্মাণের জন্য ব্যবহার করেন, তাহলে প্রতি চলমান মিটারে দেয়ালের লোড ৪ kN/মিটারের মতো কম হতে পারে, এই ব্লকের ব্যবহার উল্লেখযোগ্যভাবে প্রকল্পের খরচ কমাতে পারে।
৪. স্ল্যাব লোড গণনা
ধরা যাক, স্ল্যাবের পুরুত্ব ১২৫ মিমি।
সুতরাং, স্ল্যাবের প্রতিটি বর্গমিটারের স্ব-ওজন হবে
= ০.১২৫ x ১ x ২৪০০ = ৩০০ kg যা ৩ kN এর সমতুল্য।
এখন, যদি আমরা বিবেচনা করি ফিনিশিং লোড প্রতি মিটারে ১ kN এবং সুপারইম্পোজড লাইভ লোড ২ kN প্রতি মিটার।
সুতরাং, উপরের তথ্য থেকে, আমরা অনুমান করতে পারি স্ল্যাব লোড প্রায় ৬ থেকে ৭ kN প্রতি বর্গ মিটারে।
৫. নিরাপত্তার ফ্যাক্টর
শেষ পর্যন্ত, একটি কলামের পুরো লোড গণনা করার পরে, নিরাপত্তার ফ্যাক্টর যোগ করতে ভুলবেন না।
যা কোনও বিল্ডিং ডিজাইনের জন্য তার ডিজাইনের জীবনকাল চলাকালীন নিরাপদ এবং সুবিধাজনক পারফরম্যান্সের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ।
কলামে লোড গণনা করা হলে এটি গুরুত্বপূর্ণ।
IS ৪৫৬ : ২০০০ অনুযায়ী, নিরাপত্তার ফ্যাক্টর হল ১.৫।
বিল্ডিংয়ের জন্য কলামের আকার কীভাবে গণনা করবেন
একটি কলাম যে কোনও বিল্ডিং কাঠামোর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। বিল্ডিংয়ের জন্য কলামের আকার সুপারস্ট্রাকচার থেকে কলামে আসা লোড অনুসারে গণনা করা হয়।
ভারী লোডিং শর্ত সহ বিল্ডিংগুলির জন্য, কলামের আকার বৃদ্ধি করা হয়। যেকোন বিল্ডিং স্ট্রাকচার ডিজাইন করার সময় কলামের আকার একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়।
বিল্ডিং ডিজাইনে ব্যবহৃত কলামের মাপের পার্থক্য,
৯″ x ৯″
৯″ x ১২″
১২″ x ১২″
১২″ x ১৫″
১৫″ x ১৮″
১৮″ x ১৮″
২০″ x ২৪″
স্ট্রাকচারাল লোড অনুযায়ী, আরো মাপ ব্যবহার করা যেতে পারে।
কলাম আকার গণনার জন্য আমাদের নিম্নলিখিত ডেটা প্রয়োজন,
●স্টিলের গ্রেড
●কংক্রিটের গ্রেড
●কলামে ফ্যাক্টরযুক্ত লোড
দ্রষ্টব্য: কলামের ন্যূনতম আকার ৯″ x ৯″ ( ২৩০ মিমি x ২৩০ মিমি) এর কম হওয়া উচিত নয়।
বিল্ডিংয়ের জন্য কলামের আকার নির্ধারণের জন্য নীচে কলাম নকশা গণনার পদক্ষেপগুলি রয়েছে।
Pu = ০.৪ fck Ac + ০.৬৭ fy Asc
Pu = কলামে অক্ষীয় লোড
fck = কংক্রিটের কম্প্রেসিভ শক্তির বৈশিষ্ট্য
Ac = কংক্রিটের ক্ষেত্রফল
fy = বৈশিষ্ট্য কংক্রিটের প্রসার্য শক্তি
Asc = ইস্পাত শক্তিবৃদ্ধির এলাকা
Ac = Ag – Asc
Asc = ০.০১ Ag
Ac = ০.৯৯ Ag
যেখানে Ag = কলামের স্থূল এলাকা
কলামে স্টিলের ১% বিবেচনা করুন,
Ac = Ag – Asc
উদাহরণ: ৬০০ KN এর অক্ষীয় সংকোচনশীল লোডের সাপেক্ষে একটি RCC বর্গাকার ছোট কলাম ডিজাইন করুন। কংক্রিটের গ্রেড হল M-২০ এবং স্টিলের গ্রেড হল Fe-৫০০। ইস্পাত ১% এবং নিরাপত্তার গুণনীয়ক = ১.৫ নিন।
Pu = ৬০০ KN, fck = ২০ N/mm2, fy = ৫০০ N/mm2, ইস্পাত = ১%, নিরাপত্তার ফ্যাক্টর = ১.৫
Pu = কলামে অক্ষীয় সংকোচনশীল লোড = ৬০০ KN
কলামে ফ্যাক্টরযুক্ত লোড = Pu = ৬০০ x ১.৫ = ৯০০ KN
Pu = ০.৪ fck Ac + ০./৬৭ fy Asc
৯০০ x ১০৩ = ০.৪ x ২০ x (০.৯৯ Ag) + ০.৬৭ x ৫০০ x (০.০১ Ag)
৯০০ x ১০৩ = ৭.৯২ Ag + ৩.৩৫ Ag
৯০০ x ১০৩ = ১১.২৭ Ag
Ag = ৭৯৮৫৮ mm2
স্কয়ার কলামের জন্য,
কলামের আকার = √৭৯৮৫৮
কলামের আকার = ২৮২.৫৯ মিমি
বর্গাকার কলামের আকার ২৮৫ মিমি x ২৮৫ মিমি প্রদান করুন
Ag = প্রদত্ত = ৮১২২৫ mm2
Asc = ০.০১ Ag = ০.০১ x ৮১২২৫
Asc = ৮১২.২৫ mm2
১২ মিমি ডায়া ইস্পাতের ৮ নং ইস্পাতের ক্ষেত্রফল প্রদান করুন = ৯০৫ মিমি ২
৬০০ KN লোডের জন্য কলামের আকার হল ২৮৫ মিমি x ২৮৫ মিমি (১২″ x ১২″)
প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন-
আপনি কিভাবে মরীচি লোড গণনা করবেন?
রশ্মির মোট লোডের জন্য অবদানকারী উপাদানগুলি হল কংক্রিটের ওজন এবং কংক্রিটে ইস্পাতের ওজন (২%)। তাই বিমের মোট ওজন = কংক্রিটের ওজন + ইস্পাতের ওজন।
২৩০মিমি x ৪৫০মিমি আকারের একটি বিমের আনুমানিক লোড প্রায় ৩.৫ KN/m।
আপনি কিভাবে একটি মরীচি উপর স্ল্যাব লোড গণনা করবেন?
সাধারণত, স্ল্যাবের পুরুত্ব 1১২৫ মিমি হয়। সুতরাং, স্ল্যাবের প্রতিটি বর্গমিটারের স্ব-ওজন হবে স্ল্যাবের পুরুত্ব এবং প্রতি মিটার বর্গ মিটার কংক্রিটের লোডের গুণফল যা আনুমানিক 3KN।
ফিনিশিং লোড এবং সুপারইম্পোজড লাইভ লোড বিবেচনা করুন,
মোট স্ল্যাব লোড হবে প্রায় ৬ থেকে ৭ kN প্রতি বর্গমিটারে।
কিভাবে ওয়াল লোড গণনা সঙ্গে এগিয়ে যেতে?
ওয়াল লোড গণনা-
১. মর্টার সহ ইটের দেয়ালের ঘনত্ব ১৬০০-২২০০ kg/m3 এর মধ্যে। সুতরাং আমরা ইটের প্রাচীরের স্ব-ওজন বিবেচনা করব ২২০০ kg/m3
২. আমরা ইটের প্রাচীরের মাত্রা বিবেচনা করব দৈর্ঘ্য = ১ মিটার, প্রস্থ = ০.১৫২ মিমি এবং উচ্চতা = ২.৫ মিটার, তাই দেয়ালের আয়তন = ১মি × ০.১৫২ মি × ২.৫ মি = 0.38 মি ৩।
৩. ইটের প্রাচীরের মৃত লোড গণনা করুন, যা সমান হবে, ওজন = আয়তন × ঘনত্ব, ডেড লোড = ০.৩৮ m3 × ২২০০ kg/m3 = ৮৩৬ kg/m
৪. যা ৮.৩৬ kN/m সমান ইটের প্রাচীরের মৃত।
একটি কলাম কি?
একটি কলাম একটি বিল্ডিং কাঠামোর একটি উল্লম্ব উপাদান, যা মূলত সংকোচনশীল এবং বাকলিং লোড বহন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
কলামটি বিল্ডিং কাঠামোর অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ কাঠামোগত সদস্য। কলামে আসা লোড অনুযায়ী, আকার বৃদ্ধি বা হ্রাস করা হয়।
কীভাবে একটি বিল্ডিংয়ের ডেড লোড গণনা করবেন
বিল্ডিংয়ের জন্য ডেড লোডের গণনা = সদস্যের আয়তন x উপকরণের একক ওজন।
এটি শুধুমাত্র প্রতিটি সদস্যের সঠিক ভলিউম গণনা করে এবং সংশ্লিষ্ট উপাদানগুলির ইউনিট ওজন দ্বারা গুণ করে যা থেকে এটি তৈরি করা হয় এবং প্রতিটি উপাদানের জন্য মৃত লোড নির্ধারণ করা যেতে পারে।
কলামে লোড গণনা
●কংক্রিটের আয়তন = ০.২৩ x ০.৬০ x ৩ = ০.৪১৪m³
●কংক্রিটের ওজন = ০.৪১৪ x ২৪০০ = ৯৯৩.৬ কেজি
●কংক্রিটে ইস্পাতের ওজন (১%) = ০.৪১৪ x ০.০১ x ৮০০০ = ৩৩ কেজি
●কলামের মোট ওজন = ৯৯৪ + ৩৩ = ১০২৬ kg = ১০ KN
মরীচি লোড গণনা
●স্ল্যাব ব্যতীত ২৩০ মিমি x ৪৫০ মিমি।
●কংক্রিটের আয়তন = ০.২৩ x ০.৬০ x ১ = ০.১৩৮m³
●কংক্রিটের ওজন = ০.১৩৮ x ২৪০০ = ৩৩৩ কেজি
●কংক্রিটে ইস্পাতের ওজন (২%) = ০.১৩৮ x ০.০২ x ৮০০০ = ২২ কেজি
●কলামের মোট ওজন = ৩৩৩ + ২২ = ৩৫৫ kg/m = ৩.৫ KN/m
কলাম লোড
একটি কলাম একটি বিল্ডিং কাঠামোর একটি উল্লম্ব উপাদান, যা মূলত সংকোচনশীল এবং বাকলিং লোড বহন করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।
কলামের দৈর্ঘ্য সাধারণত তাদের ন্যূনতম পার্শ্বীয় ক্রস-বিভাগীয় মাত্রার ৩ গুণ। যেকোন কলামের স্ট্রেন্থ প্রধানত নির্ভর করে এর আকৃতি এবং ক্রস-সেকশনের আকার, দৈর্ঘ্য, অবস্থান এবং কলামের অবস্থানের উপর।
একটি বিল্ডিংয়ের জন্য ডেড লোড গণনা
ডেড লোড = সদস্যের আয়তন x উপাদানের একক ওজন।
প্রতিটি সদস্যের আয়তন গণনা করে এবং যে উপাদানগুলি থেকে এটি তৈরি করা হয়েছে তার একক ওজন দ্বারা গুণ করে, প্রতিটি উপাদানের জন্য একটি সঠিক মৃত লোড নির্ধারণ করা যেতে পারে।
লাইভ লোড গণনা
লাইভ লোড গণনার জন্য, আপনাকে IS-৮৭৫-এ অনুমোদিত লাইভ লোড মান অনুসরণ করতে হবে।
সাধারণত, আবাসিক ভবনের উদ্দেশ্যে, আমরা এটি 3 KN/m2 নিই। লাইভ লোডের মান কাঠামোর ধরন হিসাবে পরিবর্তিত হয় এবং এর জন্য আপনাকে IS-৮৭৫ দেখতে হবে।
বিল্ডিং লোড গণনা
বিল্ডিং লোড হল ডেড লোড, লাইভ লোড, উইন্ড লোড এবং তুষার লোডের সমষ্টি যদি কোনো তুষারপাত এলাকায় বিল্ডিং লোকেশন তৈরি করা হয়। ডেড লোড হল স্ট্যাটিক ফোর্স যা বর্ধিত সময়ের জন্য একই থাকে।
তারা উত্তেজনা বা কম্প্রেশন হতে পারে। লাইভ লোডগুলি বেশিরভাগ পরিবর্তনশীল বা চলমান লোড।
এই লোডগুলির একটি উল্লেখযোগ্য গতিশীল উপাদান থাকতে পারে এবং এতে প্রভাব, ভরবেগ, কম্পন, তরলগুলির স্লশ গতিবিদ্যা ইত্যাদির মতো বিবেচনা জড়িত থাকতে পারে।
