क्या आपने कभी सोचा है कि विशाल नदियों पर फैले पुल या गगनचुंबी इमारतों को सहारा देने वाले स्टील के कंकाल हवा और मौसम के खिलाफ कैसे स्थिर रहते हैं? इसका उत्तर अक्सर एक संरचनात्मक डिज़ाइन में छिपा होता है जिसे "रिजिड फ्रेम" के रूप में जाना जाता है। यह लेख इंजीनियरिंग में रिजिड फ्रेम की परिभाषा, विशेषताओं, अनुप्रयोगों और महत्वपूर्ण महत्व की पड़ताल करता है।

एक रिजिड फ्रेम, जैसा कि नाम से पता चलता है, एक संरचनात्मक प्रणाली है जहां बीम और कॉलम एक एकीकृत संपूर्ण बनाने के लिए रिजिड कनेक्शन के माध्यम से जुड़े होते हैं। मुख्य सिद्धांत के लिए आवश्यक है कि फैलाव संरचना और सहायक उपसंरचना में एक सच्चा रिजिड फ्रेम बनाने के लिए तुलनीय कठोरता हो। स्टील संरचनाओं में, यह आमतौर पर प्लेट गर्डर्स और सहायक कॉलम के बीच पूरी तरह से वेल्डेड कनेक्शन के रूप में प्रकट होता है, जबकि कंक्रीट संरचनाएं एबटमेंट दीवारों के साथ संरचनात्मक स्लैब की मोनोलिथिक कास्टिंग के माध्यम से एकीकरण प्राप्त करती हैं।

विशेष रूप से, जब ऊपरी संरचना की कठोरता निचले ढांचे की तुलना में काफी अधिक होती है, तो कनेक्शन को एक सच्चे रिजिड फ्रेम के रूप में नहीं माना जा सकता है—यहां तक ​​कि जब शारीरिक रूप से जुड़ा हो। उदाहरण के लिए, प्रबलित कंक्रीट आर्च स्लैब संरचनाओं में जहां स्लैब पियर बीम और कॉलम के साथ मोनोलिथिक रूप से जुड़ता है, तो सिस्टम फ्रेम संरचना के रूप में योग्य नहीं होता है यदि कॉलम की कठोरता स्लैब के प्रदर्शन को न्यूनतम रूप से प्रभावित करती है।

यांत्रिक विश्लेषण में, एक रिजिड फ्रेम में प्रत्येक नोड को तीन संतुलन समीकरणों को पूरा करना चाहिए: क्षैतिज बलों का योग शून्य के बराबर होता है (∑H=0), ऊर्ध्वाधर बल शून्य के बराबर होते हैं (∑V=0), और क्षण शून्य के बराबर होते हैं (∑M=0)। नतीजतन, प्रत्येक फ्रेम घटक अज्ञात अक्षीय बल, कतरनी बल और झुकने वाले क्षणों को वहन करता है।

के साथ एक रिजिड फ्रेम के लिए + सदस्य और =3 बाहरी बाधाएं, अज्ञात की संख्या (3 + c =3 ) के बराबर होती है। संरचना स्थैतिक रूप से निर्धारित हो जाती है जब अज्ञात संतुलन समीकरणों से मेल खाते हैं (3 + c =3 j + c + समर्थन सहित नोड्स का प्रतिनिधित्व करता है), स्थैतिक रूप से अनिश्चित जब अज्ञात समीकरणों से अधिक होते हैं (3 + c =3 >3 + ), और अस्थिर जब समीकरण अज्ञात से अधिक होते हैं (3 + c =3 <3 + ). सुरक्षा अनुप्रयोग