Pre-Tensioned Beams का Design कैसे करें? | IS 1343 Code in Hindi

Prestressed Concrete (PSC) में pre-tensioned beams एक महत्वपूर्ण member type हैं, जिसमें prestressing tendons को casting के पहले tension दिया जाता है और concrete hardening के दौरान bond द्वारा stress transfer किया जाता है। IS 1343 code के अनुसार pre-tensioned beams का design करना structural safety, serviceability और crack control के लिए आवश्यक है।

Pre-Tensioned Beam की Definition

Pre-tensioned beam में tendons precast yard में stretching के बाद cast किये जाते हैं। Concrete hardening के दौरान tendons और concrete के बीच bond develop होता है और prestress transfer हो जाता है।

Design Assumptions (IS 1343 अनुसार)

• Plane sections plane रहती हैं।
• Concrete और prestressing steel elastic behaviour दिखाते हैं।
• Bond perfect माना जाता है।
• Losses of prestress consider किये जाते हैं।
• Service load पर tensile stress concrete में permissible limit के भीतर।

Design Steps

1. Load Calculation: Dead load, live load और prestress loss calculate करें।
2. Section Dimensions: Preliminary breadth और depth assume करें।
3. Prestressing Force (P): Required prestressing force determine करें ताकि concrete में permissible compressive और tensile stresses रहें।
4. Eccentricity: Tendon का eccentricity calculate करें ताकि bending moment balance हो सके।
5. Stress Check: Transfer और service load दोनों conditions में concrete stress IS 1343 limits के भीतर हो।
6. Losses Calculation: Initial prestress, elastic shortening, creep, shrinkage और relaxation के losses consider करें।

Permissible Stresses (IS 1343)

• Concrete at transfer: ≤ 0.54 fck
• Concrete at service load: ≤ 0.41 fck
• Prestressing steel initial stress ≤ 0.8 fpk

Example (Short)

मान लीजिए M40 concrete और prestressing tendon force 1200 kN. Beam depth 600 mm और tendon eccentricity 180 mm. Design में:

• Top fiber compressive stress ≤ permissible limit
• Bottom fiber tensile stress permissible limit के भीतर

निष्कर्ष

Pre-tensioned beams का design IS 1343 code के अनुसार structure को safe, durable और serviceable बनाने के लिए किया जाता है। Proper prestressing और stress checks से concrete cracks control किए जाते हैं और economical design ensure होती है।