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ब्रिज निर्माण में रिवेटिंग का इतिहास
रिवेटिंग औद्योगिक क्रांति के दौरान प्रमुख धातु-संयुक्त विधि के रूप में उभरा, जो कि आइकॉनिक पुलों जैसे ] के निर्माण को सक्षम बनाता है, स्कॉटलैंड में Forth की परिधि और ]]Brooklyn ब्रिज ]]] न्यूयॉर्क में। ये संरचनाएं हजारों हाथ से चलने वाले या वायवीय रूप से संचालित rivets पर लोहे और बाद में स्टील प्लेटों और बीम को जोड़ने के लिए निर्भर करती हैं। इस तकनीक को 19 वीं और 20 वीं सदी के आरंभ में परिष्कृत किया गया था, जो वेल्डिंग और द्वितीय विश्व के व्यावहारिक बोल्ट के बाद उच्च शक्ति वाले स्टील पुल निर्माण की रीढ़ बन गई।
कास्ट आयरन से लोहे तक की शिफ्ट और फिर सीधे स्टील को riveting प्रथाओं को प्रभावित किया। प्रारंभिक rivets लोहे से बना था; बाद में, कार्बन स्टील rivets अधिक ताकत और एकरूपता प्रदान की। प्रक्रिया दोनों एक कला और एक विज्ञान-टैम्स ऑफ रिवेटर्स ने समन्वित गैंगों में काम किया जो गर्मी, डालने और एक्जाम rivets में काम करते थे, अक्सर नदियों या गौर्गों के ऊपर खतरनाक स्थितियों में।
एक Riveted संयुक्त के यांत्रिकी
एक rivet अनिवार्य रूप से एक छोर पर एक सिर के साथ एक बेलनाकार धातु शाफ्ट है। एक संयुक्त बनाने के लिए, rivet को एक चेरी-लाल तापमान (लगभग 1,000-1,200 °F) तक गरम किया जाता है ताकि इसे प्लास्टिक बनाया जा सके, फिर प्लेटों में जुड़े हुए छेदों के माध्यम से रखा जाता है। एक वायवीय हथौड़ा या हाइड्रोलिक riveter सादे अंत को विकृत करता है, जो एक दूसरे सिर ("bucktail") बनाता है जो प्लेटों को एक साथ दबाता है।
चूंकि rivet ठंडा होता है, यह अनुबंध करता है, प्लेटों को एक क्लैंपिंग बल के साथ खींचता है जो एक ] घर्षण संयुक्त बनाता है। यह सिकुड़-फिट एक्शन महत्वपूर्ण है: यह अवशिष्ट संपीड़न तनाव उत्पन्न करता है, जो थकान प्रतिरोध में सुधार करता है और लोड के तहत फिसलन को रोकता है। बोल्ट के विपरीत, एक गर्म संचालित rivet लगभग बेकार कनेक्शन पैदा करता है - पुल गर्डर्स में कतरनी और तन्यता ताकतों का विरोध करने के लिए आदर्श।
रिवेट्स को हेड शेप (button, countersunk, pan) और इंस्टॉलेशन विधि (गर्म या ठंडा) द्वारा वर्गीकृत किया जाता है। आधुनिक पुल संरक्षण में, ठंड riveting कभी-कभी मरम्मत के लिए प्रयोग किया जाता है, लेकिन गर्म riveting ऐतिहासिक प्रामाणिकता के लिए मानक बनी हुई है।
रिवेट ब्रिज कंस्ट्रक्शन के दौरान चुनौतियों का सामना करना पड़ा
चरम श्रम तीव्रता और कुशल शिल्प
रिवेटिंग की आवश्यकता विशेष टीम: a frnce man गर्मी rivets, a catcher] tongs, a bucker-up] to keep a भारी डोली बार कारखाने के सिर के खिलाफ, और एक या दो ]]]]]]]]welding वायवीय हथौड़ों. प्रत्येक rivet सेकंड लिया, लेकिन समन्वय थक गया था। बड़े पुलों में जैसे [FLT, [FLT, एक हाथ से संचालित]]]
उच्च तापमान और सुरक्षा खतरा
ताप rivets पुल पर या निकट फोर्ज की आवश्यकता होती है, जिससे आग जोखिमों का अनुमान लगाया जाता है और श्रमिकों को जलाने और पिघला हुआ धातु के स्प्लैटर को उजागर किया जाता है। तीव्र गर्मी ने rivet छेद के आसपास इस्पात सूक्ष्म संरचना में स्थानीय परिवर्तन भी किया - कभी-कभी ]] के लिए अग्रणी है।
गुणवत्ता नियंत्रण और निरीक्षण कठिनाइयों
एकरूपता हासिल करने के लिए मुश्किल था। एक खराब गर्म rivet पूरी तरह से छेद को भर नहीं सकता है; एक अतिरंजित rivet ऑक्सीकरण और कमजोर हो सकता है। अधूरा bucking ढीला जोड़ों में जिसके परिणामस्वरूप। अल्ट्रासोनिक परीक्षण के आगमन से पहले, निरीक्षकों ने दृश्य जांच और हथौड़ा परीक्षण पर भरोसा किया - प्रत्येक rivet सिर को टैप करना और "रिंग" बनाम "थड" के लिए सुनना। यह व्यक्तिपरक था और आंतरिक दोषों को याद कर सकता था।
संशोधन के लिए लचीलापन की कमी
एक बार संचालित होने के बाद, rivets स्थायी होते हैं। उन्हें हटाने के लिए शंक को बाहर निकालने या जलाने की आवश्यकता होती है, जो आसपास के धातु को नुकसान पहुंचाती है। इससे बाद में मौजूदा पुलों को मजबूत करने या संशोधित करने की क्षमता सीमित हो गई, क्योंकि यातायात भार 20 वीं सदी में बढ़ गया।
समाधान और इंजीनियरिंग अग्रिम
स्वचालित रिवेटिंग सिस्टम
1930 के दशक में शुरू होने के बाद, हाइड्रोलिक और वायवीय riveting मशीनों ने ऑन-साइट वर्क के लिए हाथ की हैमरिंग को प्रतिस्थापित किया। ये मशीनें लगातार बल और गर्मी प्रदान कर सकती हैं, जिससे मानव त्रुटि को कम किया जा सकता है। कारखाने की सेटिंग्स में, स्वचालित riveting सिस्टम अब 20 प्रति मिनट से अधिक की दरों पर rivets को निचोड़ दबाव और संरेखण के सटीक नियंत्रण के साथ ड्राइव करती हैं।
एक डायरेक्ट वैकल्पिक के रूप में उच्च शक्ति बोल्ट
सबसे महत्वपूर्ण बदलाव के विकास के साथ आया high-strength संरचनात्मक बोल्ट (ASTM A325 और A490). बोल्ट कई फायदे प्रदान करते हैं: उन्हें कम कुशल श्रम द्वारा स्थापित किया जा सकता है, कोई हीटिंग की आवश्यकता नहीं है, टोक़ या टर्न-ऑफ-नट तरीकों के माध्यम से तनाव नियंत्रण की अनुमति देता है, और प्रतिस्थापन या retrofit के लिए हटाने योग्य हैं। आज, लगभग सभी नए स्टील पुल कनेक्शन बोल्टिंग या वेल्डिंग का उपयोग करते हैं; रिवेटिंग बहाली कार्य के लिए आरक्षित है।
प्रीफैब्रिकेशन और शॉप वेल्डिंग
आधुनिक पुलों को अक्सर एक नियंत्रित दुकान के माहौल में वेल्डेड या बोल्ट से इकट्ठा किया जाता है। यह केवल अंतिम कनेक्शन की बचत समय और गुणवत्ता में सुधार के लिए फील्ड रिवेटिंग (या बोल्टिंग) को कम करता है। उदाहरण के लिए, मॉड्यूलर स्टील ट्रस को सेक्शन में भेज दिया जाता है और स्लिप-क्रिटिकल बोल्ट जोड़ों से जुड़ा होता है जो पुराने रिवेट्स के क्लैंपिंग बल की नकल करता है।
मौजूदा रिवेट ब्रिजों के लिए गैर विनाशकारी परीक्षण
ऐतिहासिक riveted पुलों का संरक्षण अब ]ultrasonic परीक्षण , चुंबकीय कण निरीक्षण ], और radiographic इमेजिंग ]]]] को हटाने के बिना rivet अखंडता का आकलन करने के लिए। ये विधियाँ दरार, जंग, या ढीला rivets का पता लगाते हैं, जो थोक प्रतिस्थापन के बजाय लक्षित मरम्मत को सक्षम करती हैं।
Riveting बनाम bolting बनाम. वेल्डिंग: एक तुलनात्मक विश्लेषण
| Attribute | Riveting | Bolting | Welding |
|---|---|---|---|
| Clamping force | High (from thermal contraction) | Controlled (torque/pretension) | None (fusion joint) |
| Labor skill | Very high | Moderate | High (certified welders) |
| Fatigue resistance | Excellent (friction joint) | Good (slip-critical) | Variable (needs stress relief) |
| Inspectability | Difficult (hidden shank) | Easier (visual + torque check) | Requires NDT |
| Removability | Destructive | Nondestructive | Destructive |
| Speed of installation | Slow | Fast | Moderate |
प्रत्येक विधि में अपना स्थान है। वेल्डिंग आधुनिक स्टील बॉक्स गर्डर्स के लिए एक निरंतर, कठोर कनेक्शन आदर्श प्रदान करता है, लेकिन यह अवशिष्ट तनाव को लागू करता है और ठंड के मौसम में भंगुर हो सकता है। बोल्टिंग क्षेत्र कनेक्शन के लिए ताकत, निरीक्षणशीलता और रखरखाव की सर्वोत्तम संतुलन प्रदान करता है। रिवेटिंग, जबकि नए निर्माण में अप्रचलित है, ऐतिहासिक पुल बहाली के लिए सोने का मानक बना रहता है।
ऐतिहासिक रिवेट ब्रिज का संरक्षण
कई पुरानी riveted पुल अभी भी सेवा में हैं, आधुनिक यातायात भार को अपने मूल डिजाइन से अधिक ले जाने के लिए। आरक्षण प्रयासों को rivet स्थिति के सावधानीपूर्वक आकलन की आवश्यकता होती है। Historic American Engineering Record (HAER) इन पुलों को दस्तावेज करता है, और संगठनों जैसे ] ऐतिहासिक संरक्षण के लिए राष्ट्रीय ट्रस्ट ] विध्वंस पर उनके रखरखाव के लिए वकील।
एक उल्लेखनीय उदाहरण है Smithfield Street Bridge Pittsburgh में, 1883 से एक लेंटिकुलर ट्रस पुल जो 1990 के दशक में ऐतिहासिक सटीकता बनाए रखने के लिए हॉट-ड्राइव्ड रिवेट्स का उपयोग करते हुए एक प्रमुख बहाली को कम करता है। दूसरा Eads Bridge]]]] सेंट लुइस में है, जिसका लुढ़काया इस्पात मेहराब पूरी तरह से riveted था-और अभी भी रेल और सड़क यातायात की सेवा करते हैं।
संरक्षण ग्रेड riveting के लिए, इंजीनियरों को मूल सामग्री और प्रक्रियाओं को दोहराना चाहिए। इसमें अक्सर 19 वीं सदी के शैली के rivet भट्टियों और प्रशिक्षण विशेष दलों को सोर्स करना शामिल है। ]]NARS Service Historic Documentation Programs जैसे संसाधन ऐसे काम के लिए दिशानिर्देश प्रदान करते हैं।
ब्रिज इंजीनियरिंग में रिवेटिंग के आधुनिक अनुप्रयोग
जबकि संरचनात्मक riveting नए पुलों में दुर्लभ है, यह एक आला पाया गया है retrofit और मरम्मत. शीत संचालित rivets कुछ वास्तुशिल्प इस्पात कनेक्शन में इस्तेमाल किया जाता है जहां वेल्डिंग गर्मी मौजूदा कोटिंग्स को नुकसान पहुंचा सकती है या आग के खतरे पैदा कर सकती है। इसके अतिरिक्त, aerospace]] और भारी मशीनरी उद्योगों को riveting-lessons का उपयोग पुल निर्माण करने के लिए जारी रखा गया है विमान त्वचा पैनलों में हल्के एल्यूमीनियम rivets के लिए और खनन उपकरणों में बड़े स्टील rivets के लिए अनुकूलित किया गया है।
]] में अनुसंधान घर्षण हलचल riveting और ]स्वयं-भेदी rivets उभरे हैं, पूर्व ड्रिलिंग के बिना जंग प्रतिरोधी जोड़ों की पेशकश की है। इन आधुनिक रूपों को हाइब्रिड स्टील-कंक्रीट ब्रिज डेक के लिए खोजा जा रहा है, हालांकि व्यापक गोद लेने अभी भी एक दशक दूर है।
निष्कर्ष
रिवेटिंग एक महत्वपूर्ण तकनीक थी जिसने 19 वीं और 20 वीं सदी के आरंभ में महान लौह और इस्पात पुलों को सक्षम बनाया। इसकी चुनौतियों - उच्च तीव्रता, सुरक्षा जोखिम, गुणवत्ता परिवर्तनशीलता, और लचीलेपन की कमी - बेहतर बोल्टिंग और वेल्डिंग विधियों को विकसित करने के लिए इंजीनियरों को प्रेरित करना। फिर भी riveting (clamping force, घर्षण जोड़ों, और थर्मल संकुचन) के पीछे के सिद्धांत संरचनात्मक इंजीनियरिंग के लिए आधार बने रहे हैं। रिवेटिंग के इतिहास और तकनीकों को समझना न केवल अतीत के पुल बिल्डरों के शिल्प का सम्मान करता है बल्कि वर्तमान संरक्षण अभ्यास को भी सूचित करता है और नई जुड़ने वाली तकनीकों को प्रेरित करता है।
ऐतिहासिक पुल निर्माण पर आगे पढ़ने के लिए, ASCE ऐतिहासिक सिविल इंजीनियरिंग लैंडमार्क कार्यक्रम देखें। आधुनिक संरचनात्मक बोल्टिंग मानकों के लिए, ]]]अनुसंधान परिषद के परामर्श करें स्ट्रक्चरल कनेक्शन (RCSC)] विनिर्देश।