स्टील का प्रत्यास्थता मापांक लगभग 200 GPa है। विशिष्ट पल्ट्रूडेड काँच/पॉलिएस्टर प्रोफ़ाइल का अनुदैर्ध्य मापांक सेक्शन और फाइबर मात्रा के अनुसार लगभग 17–30 GPa की सीमा में होता है। इसलिए उसी अनुप्रस्थ काट के लिए फाइबरग्लास बीम समान भार में स्टील से लगभग सात से बारह गुना अधिक झुकता है।
व्यवहार में इसका अर्थ
- साइज़ पहले विक्षेपण से तय करें। मज़बूती जाँचने से पहले सेवाक्षमता सीमा जाँचें (विशिष्ट सीमा स्पैन/200 से स्पैन/250 है, जो परियोजना कोड तय करता है)।
- अपरूपण विक्षेपण का हिसाब रखें। स्टील के विपरीत FRP का अपरूपण मापांक कम है, इसलिए छोटे स्पैन पर विक्षेपण का अपरूपण हिस्सा उल्लेखनीय है।
- रेंगन का हिसाब रखें। निरंतर भार में FRP समय के साथ झुकता रहता है; स्थायी भारों के लिए कम प्रतिबल अनुपात चाहिए।
- भंगुर विफलता। FRP बहता नहीं, इसलिए चेतावनी देने वाली तन्यता नहीं है; डिज़ाइन बड़े सुरक्षा कारक प्रयोग करते हैं और पल्ट्रूज़न डिज़ाइन मानक (उदाहरण के लिए EN 13706 या आपूर्तिकर्ता की डिज़ाइन पुस्तिका) का पालन करते हैं।
- कनेक्शन। बोल्ट और चिपकाव करें; वेल्ड न करें। आपूर्तिकर्ता के डेटा से बेयरिंग और किनारे की दूरियाँ जाँचें।
समान कठोरता: FRP वास्तव में कितना हल्का है?
FRP का घनत्व स्टील का लगभग चौथाई है, पर स्टील बीम की कठोरता की बराबरी के लिए FRP सेक्शन को बड़ा होना पड़ता है। उदाहरण के लिए स्टील बीम (200 GPa, 7.85 g/cm³) और उसी आकार का FRP बीम (1.9 g/cm³) लें, जिसे तब तक बढ़ाया जाए जब तक विक्षेपण बराबर न हो। ज्यामितीय रूप से समरूप सेक्शन के लिए कठोरता साइज़ की चौथी घात से और वज़न वर्ग से बढ़ता है:
| FRP मापांक | आवश्यक कठोरता (E अनुपात) | हर विमा में वृद्धि | परिणामी FRP वज़न |
|---|---|---|---|
| 20 GPa | 10.0× | 1.78× | स्टील बीम के वज़न का 77 % |
| 30 GPa | 6.7× | 1.61× | स्टील बीम के वज़न का 62 % |
इसलिए समान कठोरता पर वज़न बचत वास्तविक है पर घनत्व अनुपात के संकेत से कहीं कम (यहाँ लगभग 25–40 %)। वास्तविक सेक्शन ज्यामितीय रूप से समरूप नहीं होते, इसलिए इसे केवल अपेक्षाएँ तय करने के लिए प्रयोग करें और अपने स्पैन और भार के लिए गणना की हुई तुलना माँगें।
जहाँ FRP अब भी जीतता है
| कारक | फाइबरग्लास बीम | स्टील बीम |
|---|---|---|
| घनत्व | लगभग 1.8–2.0 g/cm³ | लगभग 7.85 g/cm³ |
| संक्षारण | जंग नहीं; रेज़िन रासायनिक परिवेश के लिए चुना जाता है | कोटिंग या गैल्वनाइज़िंग चाहिए, बार-बार रखरखाव |
| विद्युत | अचालक | चालक |
| तापीय चालकता | बहुत कम | उच्च |
| हैंडलिंग | कई सेक्शन हाथ से लगाने लायक हल्के | उठाने के उपकरण जल्दी चाहिए |
| कठोरता (मापांक) | लगभग 17–30 GPa | लगभग 200 GPa |
| आग | रेटेड अनुप्रयोगों के लिए ज्वाला-मंदक या फ़ीनोलिक प्रणाली चाहिए | उच्च तापमान पर मज़बूती खोता है पर जलता नहीं |
| प्रारंभिक लागत | आमतौर पर प्रति मीटर अधिक | आमतौर पर कम |
FRP तब चुनें जब …
- संरचना रसायनों, नमक की फुहार, गीली या धुलाई वाली स्थितियों में हो जहाँ स्टील को निरंतर रखरखाव चाहिए;
- विद्युत या चुंबकीय तटस्थता सुरक्षा या उपकरण की आवश्यकता हो;
- स्थापना का वज़न या पहुँच सीमित करने वाला कारक हो;
- स्पैन और भार मध्यम हों और गहरा सेक्शन स्वीकार्य हो।
स्टील तब चुनें जब …
- लंबे स्पैन, भारी भार या बहुत कड़ी विक्षेपण सीमाएँ डिज़ाइन चलाएँ;
- विशेष प्रणालियों के बिना उच्च अग्नि रेटिंग चाहिए;
- परिवेश सूखा और सौम्य हो और सबसे कम प्रारंभिक लागत सबसे अहम हो।
जीवनचक्र लागत FRP के पक्ष में तभी होती है जब परिवेश में रखरखाव, ठप समय या बदलाव वास्तव में महँगे हों; सूखी, साफ़ इमारत में स्टील आमतौर पर अपनी आयु में भी सस्ता रहता है। निर्णय से पहले दोनों का कोटेशन माँगें।
हमारे फाइबरग्लास I-बीम और संरचनात्मक प्रोफ़ाइल देखें। खोखले सेक्शन के लिए संबंधित साइज़ निर्धारण उदाहरण: FRP स्क्वायर ट्यूब साइज़ निर्धारण उदाहरण और रेज़िन चयन मार्गदर्शिका।
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Guangdong Haikuo Composite Materials Co., Ltd. (हुइझोउ, ग्वांगडोंग) अपने पल्ट्रूज़न साँचे स्वयं डिज़ाइन करती है और कस्टम FRP प्रोफ़ाइल बनाती है। अपने ड्रॉइंग या नमूने भेजें, या उपयोग और परिवेश का वर्णन करें, और हम बताएँगे कि इसे कैसे बनाया जा सकता है।
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