ए की अवधिस्टील बॉक्स गर्डरएक बंद आयताकार स्टील बॉक्स गर्डर में दो आसन्न समर्थन बिंदुओं (पियर्स, बीयरिंग, या संरचनात्मक समर्थन) के बीच स्पष्ट क्षैतिज दूरी को संदर्भित करता है। इसका स्पैन डिज़ाइन सीधे परियोजना सुरक्षा, लागत और निर्माण दक्षता को प्रभावित करता है। यह मुख्य रूप से उस संरचनात्मक प्रणाली पर निर्भर करता है जो यह कार्य करता है:
स्वयं सहायक गर्डर/ट्रस के रूप में: किफायती ऊपरी सीमा 350-400 मीटर है। शुद्ध स्टील बॉक्स गर्डरों के लिए, किफायती स्पैन सीमा 300 मीटर है; स्टील -कंक्रीट हाइब्रिड गर्डर्स के लिए, यह 338 मीटर तक फैला हुआ है। तकनीकी रूप से, 350 मीटर से अधिक के विस्तार के लिए स्वयं-सहायक स्टील बॉक्स गर्डर्स का निर्माण किया जा सकता है, लेकिन निर्माण लागत, पवन स्थिरता नियंत्रण और दीर्घकालिक विक्षेपण रखरखाव लागत में काफी वृद्धि होगी।
सस्पेंशन और केबल आधारित पुलों के लिए सख्त गर्डरों के रूप में, दुनिया के सबसे लंबे समय तक बने स्टील बॉक्स गर्डर सस्पेंशन ब्रिज की मुख्य लंबाई 2,023 मीटर है। कोई निश्चित सैद्धांतिक ऊपरी स्पैन सीमा नहीं है, और लंबे स्पैन को अनुकूलित पवन प्रतिरोध डिजाइन और केबल सिस्टम मिलान के माध्यम से महसूस किया जा सकता है।
एक अनुभवी विदेशी इस्पात संरचना आपूर्तिकर्ता के रूप में, हम समझते हैं कि गर्डर स्पैन परियोजना डिजाइन, लोड मिलान और निर्माण लेआउट में एक मुख्य पैरामीटर है। अंतरराष्ट्रीय मानकों और विदेशी इंजीनियरिंग अभ्यास के आधार पर, हम स्टील बॉक्स सेक्शन गर्डर स्पैन वर्गीकरण, प्रभावित करने वाले कारकों और व्यावहारिक चयन मार्गदर्शन का विस्तृत अवलोकन प्रदान करते हैं।
स्टील बॉक्स बीम क्या है?
स्टील बॉक्स बीम स्टील प्लेटों से निर्मित एक बंद, आयताकार या समलम्बाकार खोखला संरचनात्मक सदस्य है, जो पुल निर्माण में प्राथमिक भार ले जाने वाले तत्व के रूप में कार्य करता है।
इसके क्रॉस{{0}सेक्शन में एक शीर्ष प्लेट और एक निचली प्लेट होती है जो ऊर्ध्वाधर या झुकी हुई वेब प्लेटों से जुड़ी होती है, जो एक बंद बॉक्स के आकार की प्रोफ़ाइल बनाती है।
पतली दीवार वाली संरचना के बकलिंग प्रतिरोध को बढ़ाने और लोड के तहत ज्यामितीय स्थिरता बनाए रखने के लिए बॉक्स को आंतरिक रूप से अनुदैर्ध्य स्टिफ़नर (यू - पसलियों या फ्लैट प्लेट पसलियों) और अनुप्रस्थ डायाफ्राम से सुसज्जित किया गया है।
बंद क्रॉस{{0}सेक्शन स्टील बॉक्स बीम को खुले {{1}सेक्शन I{2}गर्डर्स से अलग करता है और इसे तीन निर्णायक संरचनात्मक लाभ देता है:
मरोड़ वाली कठोरता
बंद स्टील बॉक्स गर्डर्स में खुली पतली दीवार वाले बीम खंडों की तुलना में बहुत अधिक सेंट वेनेंट टॉर्सनल कठोरता होती है। विलक्षण लाइव लोड के तहत, कतरनी प्रवाह पूर्ण क्रॉस सेक्शन को संलग्न करता है, जिससे संतुलित तनाव वितरण और न्यूनतम विरूपण सुनिश्चित होता है।
ताकत-से-वजन अनुपात
एक स्टील बॉक्स बीम का वजन समकक्ष प्रीस्ट्रेस्ड कंक्रीट बॉक्स गर्डर का केवल 1/3 से 1/2 होता है। लंबी अवधि के पुलों में, जहां डेड लोड डिज़ाइन को नियंत्रित करता है, यह वजन में कमी सीधे तौर पर उप-संरचना लागत और भूकंपीय प्रतिक्रिया को कम करती है।
वायुगतिकीय प्रदर्शन
सपाट, सुव्यवस्थित प्रोफ़ाइल खिंचाव को कम करती है और तटीय और तूफान-प्रवण क्षेत्रों में पुलों के लिए महत्वपूर्ण ट्रस गर्डर्स की तुलना में महत्वपूर्ण हवा की गति को बढ़ाती है।
ये विशेषताएँ स्टील बॉक्स बीम को दो अलग-अलग संरचनात्मक भूमिकाओं में अपरिहार्य बनाती हैं: बीम प्रकार के पुलों में प्राथमिक भार ले जाने वाले गर्डर के रूप में, और केबल समर्थित पुलों में कठोर गर्डर के रूप में (केबल स्टे और सस्पेंशन ब्रिज सिस्टम दोनों सहित)।यह समझना कि कौन सी भूमिका लागू होती है, अवधि से संबंधित प्रश्नों को संबोधित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
बॉक्स के आकार के स्टील बीम का स्पैन वर्गीकरण
बॉक्स के आकार का स्टील बीम स्पैन वर्गीकरण किसी एक आयाम पर आधारित नहीं है, बल्कि उस संरचनात्मक प्रणाली पर आधारित है जिसमें गर्डर संचालित होता है। एक ही स्टील बॉक्स गर्डर का उपयोग 50 मीटर तक फैले पुल या 2,000 मीटर तक फैले पुल में किया जा सकता है - अंतर इस बात पर निर्भर करता है कि भार कैसे ले जाया जाता है।
गर्डर/ट्रस प्रणाली (स्वयं-सहायक)
इस प्रणाली में, बॉक्स के आकार का स्टील बीम सपोर्ट के बीच फैला होता है,पूरी तरह से अपनी झुकने और कतरने की क्षमता पर निर्भर है. पूरक लोड पथ प्रदान करने वाले कोई केबल या टावर नहीं हैं।
| स्पैन रेंज | विशिष्ट अनुप्रयोग | स्टील बॉक्स गर्डर विन्यास |
|---|---|---|
| 50–100 m | शहरी पुल, घुमावदार ओवरपास | स्थिर-गहराई, एकल-सेल बॉक्स |
| 100–250 m | नदी पार करना, राजमार्ग पुल | वेरिएबल-गहराई, सिंगल या डबल{{1}सेल; ठोस कठोर फ़्रेमों के साथ प्रतिस्पर्धी |
| 250–340 m | प्रमुख नेविगेशन चैनल | वेरिएबल-गहराई वाला हाइब्रिड गर्डर (स्टील मिडस्पैन + कंक्रीट साइड स्पैन) |
| 340–400 m | सैद्धांतिक/आर्थिक सीमा क्षेत्र | केवल हाइब्रिड गर्डर; साइट-विशिष्ट औचित्य की आवश्यकता है |
केबल समर्थित प्रणाली (कठोर गर्डर)
केबल प्राथमिक ऊर्ध्वाधर भार उठाते हैं;बॉक्स के आकार का स्टील बीम मरोड़ वाली कठोरता, वायुगतिकीय स्थिरता और डेक प्लेटफ़ॉर्म प्रदान करता है।
| स्पैन रेंज | पुल का प्रकार | स्टील बॉक्स गर्डर भूमिका |
|---|---|---|
| 400–1,200 m | केबल से बना पुल | कठोर गर्डर: स्टे केबल्स से अक्षीय संपीड़न + लाइव लोड के तहत झुकने का प्रतिरोध करता है |
| 1,000–2,000+ m | निलंबन पुल | कठोर गर्डर: मरोड़ वाली कठोरता और वायुगतिकीय स्थिरता प्रदान करता है |
बॉक्स सेक्शन स्टील बीम स्पैन को प्रभावित करने वाले कारक
स्वयं-वजन और झुकने का क्षण चक्र
स्वयं से झुकने के क्षण में वजन विस्तार के वर्ग के साथ बढ़ता है। भार प्रतिरोध के लिए बड़े गर्डर अनुभाग अतिरिक्त भार जोड़ते हैं और एक दुष्चक्र बनाते हैं। 300 मीटर से ऊपर के सभी स्टील गर्डर्स अलाभकारी हैं, समग्र गर्डर्स 338 मीटर पर शीर्ष पर हैं, और 350-400 मीटर स्पैन केबल को छोड़कर, निषेधात्मक लागत लाते हैं।
विक्षेपण एवं कठोरता सीमाएँ
लाइव-लोड मिडस्पैन विक्षेपण स्पैन की चौथी शक्ति के साथ बढ़ता है। स्टील का निश्चित इलास्टिक मापांक अत्यंत गहरे गर्डरों को L/500~L/800 विक्षेपण मानकों को पूरा करने के लिए मजबूर करता है, जिससे सामग्री बर्बाद होती है, खराब हवा का प्रदर्शन होता है और परिवहन और उत्थापन में कठिनाई होती है। हाईवे स्टील बॉक्स गर्डर: L/500 ~ L/600
रेलवे भारी -लोड स्टील बॉक्स गर्डर: एल/700 ~ एल/800।
पतली दीवार वाली प्लेटों का स्थानीय बकलिंग
लंबे स्पैन बॉक्स गर्डर फ्लैंग्स और जाले पर संपीड़न तनाव बढ़ाते हैं, जिससे पतली प्लेट लोकल बकलिंग शुरू हो जाती है। अतिरिक्त अनुदैर्ध्य स्टिफ़नर और डायाफ्राम बकलिंग को हल करते हैं लेकिन वेल्डिंग कार्य, अवशिष्ट तनाव, विनिर्माण लागत को बढ़ावा देते हैं और संयुक्त थकान प्रतिरोध को कमजोर करते हैं।
कतरनी अंतराल प्रभाव
ऊर्ध्वाधर भार चौड़े {{0}फ्लैंज लंबे {{1}स्पैन बॉक्स गर्डर्स में स्पष्ट कतरनी विरूपण का कारण बनता है। तनाव जालों के आसपास केंद्रित होता है, रिमोट फ्लैंज स्टील का कम उपयोग होता है, और प्रभावी फ्लैंज की चौड़ाई लंबी अवधि के साथ सिकुड़ जाती है, जिससे समग्र असर दक्षता कम हो जाती है।
वायुगतिकीय पवन स्थिरता
लंबे समय तक कठोरता के लिए आवश्यक गहरे गर्डर हवा के संपर्क क्षेत्र का विस्तार करते हैं और भंवर कंपन और स्पंदन जोखिम को तेज करते हैं। तटीय तूफान क्षेत्रों के लिए हवा की स्थिरता मुख्य डिजाइन बाधा बन जाती है, जिसके लिए महंगी हवा प्रतिरोधी सुदृढीकरण और लंबी निर्माण अवधि की आवश्यकता होती है।
आर्थिक व्यवहार्यता
350 मीटर से अधिक विस्तार में उपरोक्त सभी संरचनात्मक कमियाँ शामिल हैं। स्टील की खपत, निर्माण, वेल्डिंग और निर्माण में कठिनाई तेजी से बढ़ रही है। स्वयं-समर्थित स्टील बॉक्स गर्डर्स अल्ट्रा-लंबे स्पैन के लिए केबल-समर्थित ब्रिज सिस्टम की तुलना में लागत लाभ खो देते हैं।
स्टील बॉक्स-आकार का स्टील बीम बनाम अन्य ब्रिज प्रकार
यह समझने के लिए कि स्टील बॉक्स गर्डर ब्रिज कब सही विकल्प है, प्रमुख प्रदर्शन आयामों में प्रतिस्पर्धी संरचनात्मक प्रकारों के साथ इसकी तुलना करने की आवश्यकता है:
| आयाम | स्टील बॉक्स गर्डर (बीम) | कंक्रीट बॉक्स गर्डर | केबल-स्टेड ब्रिज | निलंबन पुल |
|---|---|---|---|---|
| प्रतिस्पर्धी अवधि सीमा | 100–340 m | 0–300 m | 250–1,200 m | 1,000–3,000+ m |
| स्वयं का वजन (केवल गर्डर) | कम | उच्च (2-3x स्टील) | निम्न-मध्यम | निम्न-मध्यम |
| मरोड़ वाली कठोरता | बहुत ऊँचा | उच्च | उच्च (बॉक्स गर्डर) | उच्च (बॉक्स गर्डर) |
| वायुगतिकीय प्रदर्शन | उत्कृष्ट | मध्यम | अच्छा | उत्कृष्ट (जुड़वां-बॉक्स उपलब्ध) |
| निर्माण की गति | तेज़ (फ़ैक्टरी प्रीफैब्रिकेशन) | धीमी गति से (- साइट पर कास्टिंग) | मध्यम | लंबा (टावर + केबल निर्माण) |
| रखरखाव की मांग | उच्चतर (ओएसडी थकान, क्षरण) | निचला | उच्चतर (केबल, टावर) | उच्चतर (मुख्य केबल, एंकर) |
| गर्डर की गहराई | परिवर्तनीय, एल/20-एल/50 | चर, एल/18-एल/40 | लगातार, 3-4 मी | लगातार, 3-5 मी |
बॉक्स-आकार का स्टील बीम स्पैन अनुप्रयोग उदाहरण
बीम/गर्डर प्रणाली
| पुल | जगह | अवधि | वर्ष | विन्यास | प्रमुख नवाचार |
|---|---|---|---|---|---|
| रियो-निटेरोई ब्रिज | ब्राज़िल | 300 m | 1974 | शुद्ध स्टील बॉक्स गर्डर, 3-स्पैन निरंतर बीम | ऑर्थोट्रोपिक स्टील डेक; समर्थन पर 13 मीटर की गहराई; अखंड खंड उठाना |
| स्टोल्मा ब्रिज | नॉर्वे | 301 m | 1998 | हल्का कंक्रीट (LC60) | कम घनत्व (≈1,950 किग्रा/वर्ग मीटर) के माध्यम से 300 मीटर+ पर कंक्रीट व्यवहार्य साबित हुआ |
| शिबनपो यांग्त्ज़ी नदी पुल | चोंगकिंग, चीन | 330 m | 2006 | स्टील-कंक्रीट हाइब्रिड गर्डर, सतत कठोर फ्रेम | 103 मीटर स्टील मिडस्पैन इंसर्ट; संक्रमण क्षेत्र में पीबीएल कतरनी कनेक्टर |
| ताओर नदी पुल | शेडोंग, चीन | 338 m | 2025 | स्टील-कंक्रीट हाइब्रिड गर्डर, सतत कठोर फ्रेम | झुकी हुई संक्रमण सतह; 127 मीटर स्टील मिडस्पैन (1,200 टन) |
केबल-समर्थित प्रणाली
| पुल | जगह | अवधि | वर्ष | विन्यास | प्रमुख नवाचार |
|---|---|---|---|---|---|
| सुतोंग ब्रिज | जियांग्सू, चीन | 1,088 m | 2008 | केबल रुका हुआ है, स्टील बॉक्स गर्डर सख्त हो रहा है | पहला केबल 1,000 मीटर से अधिक लंबा पुल बना हुआ था; D3.4 मीटर ड्रिल्ड शाफ्ट के साथ जुड़वां -दीवार के खम्भे |
| स्टोनकटर्स ब्रिज | हांगकांग, चीन | 1,018 m | 2009 | केबल{{0}रहा, ट्विन स्टील बॉक्स गर्डर | स्लॉटेड ट्विन-बॉक्स वायुगतिकीय अनुभाग; बाहरी सतहों पर स्टेनलेस स्टील का आवरण |
| ज़िहौमेन ब्रिज | झेजियांग, चीन | 1,650 m | 2009 | सस्पेंशन, सिंगल स्टील बॉक्स गर्डर | 3.5 मीटर गहराई के साथ सुव्यवस्थित एकल - बॉक्स; 1,600 मीटर से अधिक का पहला चीनी निलंबन |
| लिंगडिंगयांग ब्रिज | गुआंग्डोंग, चीन | 1,666 m | 2024 | सस्पेंशन, ट्विन स्टील बॉक्स गर्डर | तूफ़ान प्रतिरोध के लिए स्लॉटेड ट्विन-बॉक्स; पर्ल नदी मुहाना में नौगम्य चैनल |
| 1915 कानाक्कले ब्रिज | टर्की | 2,023 m | 2022 | सस्पेंशन, ट्विन स्टील बॉक्स गर्डर | विश्व रिकॉर्ड मुख्य अवधि; 3.6 मीटर गहरा ट्विन-बॉक्स अनुभाग; डार्डानेल्स पवन के लिए वायुगतिकीय अनुकूलन |
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| गर्डर प्रकार | सिंगल बॉक्स गर्डर/मल्टी-बॉक्स गर्डर |
| अवधि | 30 मीटर - 200 मीटर, या अनुकूलित |
| सड़क की चौड़ाई | 8 मीटर - 42 मीटर, या अनुकूलित |
| सामग्री ग्रेड | Q345qC/D/E, Q370qE, Q420qE, ASTM A709 Gr.50 / Gr.50W, EN 10025 S355J2 / S355NL, JIS SM490 |
| भार क्षमता | AASHTO HL-93 लोड मानक के अनुपालन में डिज़ाइन किया गया |
| सतह का उपचार | शॉट ब्लास्टिंग Sa 2.5, जिंक -रिच प्राइमर, एपॉक्सी इंटरमीडिएट कोट और पॉलीयुरेथेन टॉपकोट |
| कनेक्शन प्रणाली | बोल्ट और नट फास्टनर असेंबलियाँ |
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न:
उच्च नमक वाले कोहरे वाले क्षेत्रों में समुद्री स्टील बॉक्स गर्डर्स के लिए आप कौन से कोटिंग समाधान प्रदान करते हैं?
हम Sa2.5 ब्लास्टिंग प्रीट्रीटमेंट को अपनाते हैं, जो जिंक से भरपूर प्राइमर, एपॉक्सी इंटरमीडिएट पेंट और पॉलीयूरेथेन टॉपकोट तीन परत विरोधी जंग सिस्टम से मेल खाता है, और तटीय पुलों के लिए अपक्षय स्टील Q355qNH/Q500qNH की आपूर्ति करता है।
क्या आप विदेशी पुल चित्र के अनुसार घुमावदार चौड़े मल्टी{0}}सेल स्टील बॉक्स गर्डर्स बना सकते हैं?
हाँ। हमारा कारखाना एएएसएचटीओ, यूरोकोड, बीएस, एएस मानकों के अनुरूप, घुमावदार, चौड़े, वेरिएबल क्रॉस {{1}सेक्शन मल्टी {{2} सेल स्टील बॉक्स गर्डर्स की पूर्ण ड्राइंग गहरीकरण, कस्टम प्रसंस्करण का समर्थन करता है।
निर्यात स्टील बॉक्स गर्डर्स के लिए आप कौन सी फ़ैक्टरी योग्यताएँ और निरीक्षण रिपोर्ट प्रदान कर सकते हैं?
हमारे पास ISO9001 गुणवत्ता प्रमाणन, CE EN1090 इस्पात संरचना प्रमाणन है। उत्पादों का प्रत्येक बैच सामग्री मिल प्रमाणपत्र, एमटी/यूटी एनडीटी परीक्षण रिपोर्ट और एसजीएस/बीवी द्वारा जारी तृतीय पक्ष कोटिंग निरीक्षण रिपोर्ट के साथ आता है।
लंबी अवधि के लिए स्टील बॉक्स गर्डर्स को क्यों प्राथमिकता दी जाती है?
मरोड़ वाली कठोरता:उनका बंद क्रॉस-सेक्शन घुमाव वाली ताकतों के प्रति असाधारण प्रतिरोध प्रदान करता है।
वायुगतिकीय स्थिरता:ढलानदार या समलम्बाकार जाल प्रमुख चौराहों पर हवा से होने वाले कंपन को कम कर देते हैं।
क्षमता:वे कई खुले मानक प्लेट गर्डर्स की तुलना में कम सामग्री के साथ उच्च झुकने वाले क्षणों को संभालते हैं।