Introduction to Working Stress Method and Limit State Method of Design

Structural Design के क्षेत्र में दो प्रमुख Design Philosophy उपयोग में लाई जाती हैं: Working Stress Method (WSM) और Limit State Method (LSM)। दोनों का उद्देश्य structure को सुरक्षित, उपयोगी और किफायती बनाना होता है, लेकिन approach अलग-अलग होता है।

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🔹 1. Working Stress Method (WSM) – कार्य तनाव विधि

यह पुरानी design philosophy है जिसे पहले British Codes और IS:456-1978 तक use किया जाता था। इसमें सभी loads को service load के रूप में लिया जाता है और materials की strength को factor of safety से divide करके allowable stress निकाली जाती है।

🔸 विशेषताएँ:

• Linear elastic behavior पर आधारित
• High factor of safety
• Under-utilization of material strength

🔸 Limitations:

• Over-conservative design
• Structural behavior के ultimate stage पर ध्यान नहीं

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🔹 2. Limit State Method (LSM) – सीमा अवस्था विधि

यह वर्तमान में उपयोग में लाई जाने वाली method है, जिसे IS:456-2000 में recommend किया गया है। इसमें safety और serviceability दोनों का ध्यान रखा जाता है। यह probability और statistics पर आधारित होती है।

🔸 Design Concepts:

• Limit State of Collapse: Safety against failure (bending, shear, etc.)
• Limit State of Serviceability: Deflection, cracking, vibrations control

🔸 Load Factors:

• Dead Load × 1.5
• Live Load × 1.5
• Wind/Earthquake × 1.5 (या combination के साथ)

🔸 Material Partial Safety Factors:

• Concrete = 1.5
• Steel = 1.15

🔸 फायदे:

• Economical और optimized design
• Safety + Serviceability दोनों सुनिश्चित करता है
• Modern design codes LSM पर आधारित होते हैं

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🔹 3. तुलना तालिका (WSM vs LSM)

पैरामीटर	WSM	LSM
Philosophy	Elastic Theory	Probability Theory
Load Factor	1.0 (Service Load)	> 1.0 (Factored Load)
Design Focus	Allowable Stress	Ultimate Limit + Serviceability
Material Utilization	Low	High
Application	पुराने Designs	Modern RCC & Steel Designs

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🔚 निष्कर्ष (Conclusion)

आज के समय में Limit State Method को ही मुख्य Design Philosophy माना जाता है क्योंकि यह safety और economy दोनों का संतुलन प्रदान करती है। Working Stress Method अभी भी कुछ जगहों पर उपयोग होती है, लेकिन यह अब outdated मानी जाती है।