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Roll No.

CE-801 (GS)

B.Tech. VIII Semester

Examination, June 2025

Grading System (GS)

Design of Steel Structures

Time: Three Hours

Maximum Marks: 70

Note: i) Attempt any five questions.

किन्हीं पाँच प्रश्नों को हल कीजिए।

ii) All questions carry equal marks.

सभी प्रश्नों के समान अंक हैं।

iii) In case of any doubt or dispute the English version question should be treated as final.

किसी भी प्रकार के संदेह अथवा विवाद की स्थिति में अंग्रेजी भाषा के प्रश्न को अंतिम माना जायेगा।

1. a)

Design a laced column with two channel sections placed toe to toe of length 10 m to carry an axial load of 750 kN. The column is restrained in position but not in direction at both the ends.

10 m का केंद्रीय भार ले जाने के लिए 10 m लंबाई के पैर से पैर तक रखे गए दो चैनल खंडों के साथ एक लेस्ड कॉलम डिजाइन करें। स्तंभ स्थिति में नियंत्रित है लेकिन दोनों सिरों पर दिशा में नहीं है।

(7)

b)

Explain the failures of bolted joints.

बोल्ट वाले जोड़ों की विफलताओं को समझाइये।

(7)

2. a)

Design a grillage foundation with I-sections, for a column having a load of 5000 kN. Column is provided with a base plate of size 700 mm × 800 mm. Take the bearing capacity of the soil as 200 kN/m². Assume any missing data.

5000 kN भार वाले कॉलम के लिए I-सेक्शन के साथ एक ग्रिलेज फाउंडेशन डिजाइ��� करें कॉलम को 700 mm × 800 mm आकार की बेस प्लेट प्रदान की गई है। मिट्टी की धारणा क्षमता 200 kN/m² लें। किसी भी लापता डेटा को मान लें।

(7)

b)

Write down the steps for the design of laterally supported beams.

पार्श्व समर्थित बीम के डिजाइन के चरण लिखिए।

(7)

3. a)

Draw a neat sketch for the steel truss showing its various components. Also explain any ten of its components.

स्टील रूफ ट्रस के विभिन्न घटकों को दर्शाने वाला एक साफ-सुथरा रेखाचित्र बनाइए। इसके किन्हीं दस घटकों को भी समझाइए।

(7)

b)

A tie bar 100 mm × 16 mm is welded to another plate. It is subjected to a factored pull of 300 kN. Find the minimum overlap required if 8mm site fillet welds are used. Assume any missing data.

एक टाई बार 100 mm × 16 mm को दूसरी प्लेट में वेल्ड किया जाता है। ��ह 300 kN के फैक्टरड खिंचाव के अधीन है। यदि 8 mm साइट फिल्लेट वेल्ड का उपयोग किया जाता है तो आवश्यक न्यूनतम ओवरलैप ज्ञात करें। किसी भी लापता डाटा को मान लें।

(7)

4. a)

Design a gusseted base for a column ISHB350 @ 710 N/m with two plates 450 mm × 20 mm carrying a factored load of 3600 kN. The column is to be supported on concrete pedestal to be built with M20 concrete.

एक कॉलम ISHB350 @ 710 N/m के लिए दो प्लेटों 450 mm × 20 mm के साथ 3600 kN का फैक्टरड लोड ले जाने वाला एक गसेटेड बेस डिजाइन करें। स्तंभ को M20 कंक्रीट के साथ निर्मित किए जाने वाले कंक्रीट पेडस्टल पर समर्थित किया जाना है।

(7)

b)

What is a pin connection? List some of the pin connections used in steel structure.

पिन कनेक्शन क्या है? स्टील संरचना में उपयोग किए जाने वाले कुछ पिन कनेक्शन की सूची बनाइए।

(6)

5. a)

Design a single angle section for a tension member of a roof truss to carry a factored tensile force of 225 kN. The member is subjected to the possible reversal of stress due to the action of wind. The length of the member is 3 m. Use 20 mm shop bolts of grade 4.6 for the connection.

रूफ ट्रस के एक तनाव सदस्य के लिए सिंगल एंगल सेक्शन डिजाइन करें जो 225 kN के गुणनखंडित तनाव बल को ले जाने के लिए है। सदस्य हवा की कार्रवाई के कारण तनाव के संभावित उत्क्रमण के अधीन है। सदस्य की लंबाई 3 मी है। कनेक्शन के लिए ग्रेड 4.6 के 20 मिमी शॉप बोल्ट का उपयोग करें।

(7)

b)

Distinguish between laterally restrained and unrestrained beams.

पार्श्व रूप से नियंत्रित और अप्रतिबंधित बीम के बीच अंतर करें।

(7)

6. a)

Design an I-section Purlin for an industrial building to support a galvanized corrugated iron sheet given:

  • Spacing of the trusses : 6m
  • Inclination of main rafter - 30°
  • Spacing of Purlin = 1.5m
  • Weight of Purlin = 1.5m
  • Weight of corrugated sheeting -130M/m²
  • Live Load = 0.6 kN/m²
  • Wind Load = 1.8 kN/m²
  • Yield stress of steel = 250MPa

एक औद्योगिक भवन के लिए गैल्वेनाइज्ड नालीदार लोहे की शीट को सहारा देने के लिए I-सेक्शन शहतीर डिजाइन करें।

  • ट्रस की दूरी = 6m
  • मुख्य राफ्टर का झुकाव = 30°
  • शहतीर की दूरी = 1.5 m
  • शहतीर का वजन = 1.5 m
  • नालीदार शीटिंग का वजन = 130M/m²
  • लाइव लोड = 0.6 kN/m²
  • पवन भार = 1.8 kN/m²
  • स्टील का उपज तनाव = 250MPa

(7)

b)

Why steel is considered for structural applications as compared to cast iron and wrought iron?

कच्चा लोहा और गढ़ा लोहा की तुलना में स्टील को संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए क्यों माना जाता है?

(7)

7. a)

Explain block shear failure.

ब्लॉक शियर विफलता को समझाइये।

(7)

b)

A simply supported beam of span 6 m supports a reinforced concrete slab. The compression flange of the beam is restrained due to its connection with the slab. The beam is subjected to a dead load of 25 kN/m and an imposed load of 20 kN/m. Design the beam.

6 m स्पान की एक सरल समर्थित बीम एक प्रबलित कंक्रीट स्लैब का समर्थन करती है। बीम का संपीडन किनारा स्लैब के साथ इसके कनेक्शन के कारण नियंत्रित ह��ता है। बीम पर 25 kN/m का डेड लोड और 20 kN/m का अधिरोपित भार पड़ता है। बीम डिजाइन करें।

(7)

8. a)

Calculate the number of bolts required to connect two plates of 110 mm × 8 mm size in lap joint, to transmit a factored load of 120 kN. Use 12 mm bolts of grade Fe 410. Assume any missing data.

120 kN के फैक्टरड लोड को प्रसारित करने के लिए, लैप जॉइंट में 110 mm × 8 mm आकार की दो प्लेटों को जोड़ने के लिए आवश्यक बोल्टों की संख्या की गणना करें। ग्रेड Fe 410 के 12 mm बोल्ट का उपयोग करें। किसी भी लापता डाटा का अनुमान लगाएं।

(7)

b)

What is a Lug angle? Illustrate with sketch. Why lug angles are used?

लग एंगल क्या है? रेखाचित्र द्वारा स्पष्ट कीजिए। लग कोनों का उपयोग क्यों किया जाता है?

(7)

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