مبحث ۶ — بارهای وارد بر ساختمان
درسنامه — کلیات
خلاصه‌یِ بندهایِ ۱-۶، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
تعاریفِ پایه (بند ۱-۱-۶)
•بار: شاملِ نیرو یا سایرِ تلاش‌هایی است که ناشی از وزنِ کلِ سازه، ساکنانِ آن و سایر لوازمِ داخلی بوده یا ناشی از اثراتِ محیطی، حرکاتِ نسبی و تغییراتِ ابعادِ مقیدِ سازه باشد. بارهایِ دائمی، بارهایی هستند که تغییراتِ آن‌ها در طولِ زمان به‌ندرت اتفاق می‌افتد؛ سایرِ بارها، بارهایِ متغیرند.
•بار اسمی: مقدارِ بارِ تعریف‌شده در این مبحث برایِ بارهایِ مرده، زنده، خاک، باد، برف، یخ، باران، سیل و زلزله. بار ضریب‌دار: حاصلِ‌ضربِ بارِ اسمی در ضریبِ بار.
•ضریبِ بار: ضریبی که برایِ در نظر گرفتنِ تفاوت‌هایِ بارِ واقعی نسبت به بارِ اسمی، با توجه به عدمِ قطعیت‌هایِ تحلیل و احتمالِ رخدادِ هم‌زمانِ بیش از یک بارِ حدی، استفاده می‌شود. ضریبِ مقاومت: ضریبی مساوی یا کوچک‌تر از یک که تفاوتِ مقاومتِ واقعیِ مصالح از مقاومتِ اسمی را در نظر می‌گیرد؛ ضریبِ کاهشِ مقاومت نیز نامیده می‌شود.
•گروهِ خطرپذیری: گروه‌بندیِ ساختمان‌ها و سایر سازه‌ها برایِ در نظر گرفتنِ میزانِ خطرپذیریِ آن‌ها در برابرِ بارهایِ محیطی. ضریبِ اهمیت: ضریبی که برایِ در نظر گرفتنِ گروهِ خطرپذیریِ ساختمان استفاده می‌شود.
•حالت‌هایِ حدی: شرایطی که فراتر از آن سازه یا عضوِ موردنظر برایِ بهره‌برداری نامناسب باشد، «حدِ بهره‌برداری»، و شرایطی که فراتر از آن سازه غیرایمن گردد، «حدِ مقاومت» نامیده می‌شود.
•سیستمِ باربرِ جانبی: قسمتی از کلِ سازه که برایِ تحملِ بارهایِ جانبی به‌کار گرفته می‌شود. تغییرمکانِ نسبیِ طبقه: تغییرمکانِ جانبیِ یک کف نسبت به کفِ زیرینِ آن.
دامنه‌یِ کاربرد و الزاماتِ مبنا (بندهایِ ۲-۱-۶ و ۳-۱-۶)
•این مبحث حداقلِ الزاماتِ بارگذاری برایِ طراحیِ ساختمان‌ها و سایرِ سازه‌هایِ موضوعِ این مقررات را تعیین می‌کند.
•برایِ تأمینِ مقاومتِ کافی، طراحی می‌تواند بر اساسِ یکی از سه روش انجام شود: ۱) روشِ مقاومت (ضرایبِ بار و مقاومت)، ۲) روشِ تنشِ مجاز، ۳) روشِ مقاومتِ مجاز. برایِ قسمت‌هایِ متفاوتِ یک سازه، می‌توان از روش‌هایِ متفاوت و جایگزین هم، با توجه به محدودیت‌هایِ فصلِ ۶-۲ (ترکیبِ بارها)، استفاده کرد.
•با پیشنهادِ طراح یا کارفرما و تصویبِ مرجعِ ذی‌صلاح (کمیته‌یِ تخصصیِ مبحثِ ششم)، برایِ پروژه‌هایِ خاص استفاده از روش‌هایِ عملکردی مطابقِ پیوستِ شماره‌یِ ۶-۱ نیز مجاز است.
•قابلیتِ بهره‌برداری: سیستم‌هایِ سازه‌ای و کلیه‌یِ اعضایِ آن‌ها باید سختیِ کافی برایِ محدود کردنِ تغییرشکل‌ها، تغییرمکانِ جانبیِ نسبی، ارتعاشات یا هر تغییرشکلی که تأثیرِ نامناسب بر کاربری می‌گذارد را داشته باشند (بر اساسِ ترکیبِ بارهایِ بندِ ۶-۲-۵).
•اثراتِ بارهایِ خودکرنشی (نشستِ غیریکنواختِ پی، دما، رطوبت، جمع‌شدگی، خزش) و تحلیلِ سازه با روش‌هایی که تعادل، پایداریِ کلی، هم‌سازیِ هندسی و خواصِ کوتاه‌مدت/درازمدتِ مصالح را لحاظ کنند، باید در نظر گرفته شود.
•تلاش‌هایِ مقابله‌کننده در سازه: تمامِ اعضا و سیستم‌هایِ سازه‌ای باید برایِ تحملِ نیروهایِ زلزله و باد، با در نظر گرفتنِ واژگونی، لغزش و بلندشدگی طراحی شوند و مسیرِ بارِ پیوسته‌ای برایِ انتقالِ این نیروها به پی تأمین شود.
انسجامِ کلیِ سازه و مقادیرِ بارها (بندهایِ ۴-۱-۶ و ۵-۱-۶)
•انسجامِ کلیِ سازه: ساختمان‌ها باید به‌نحوی طراحی شوند که آسیب‌دیدگیِ موضعی، پایداریِ کلیِ سازه را به خطر نیندازد و تا حدِ امکان به سایرِ اعضا گسترش نیابد؛ این هدف معمولاً با ازدیادِ پیوستگی، نامعینی یا شکل‌پذیریِ اعضایِ سازه تأمین می‌شود.
•مقادیرِ اسمیِ بارهایِ مرده، زنده، خاک و فشارِ آبِ زیرزمینی، سیل، برف، باران، یخ، باد و زلزله باید بر اساسِ ضوابطِ فصل‌هایِ بعدیِ این مبحث محاسبه شود.
•بارهایِ خودکرنشی (اختلافِ دما، نشستِ نسبی، رطوبت، خزش و جمع‌شدگی) باید با انتخابِ جزئیاتِ طراحیِ مناسب کاهش داده شوند؛ در ساختمان‌هایِ با طول یا ارتفاعِ نسبتاً زیاد، در صورتِ نبودِ امکانِ انقباض/انبساطِ آزاد، نیرویِ داخلیِ ناشی از تغییرِ دما باید بررسی شود.
•بارهایِ ناشیِ از حوادثِ غیرعادی: در طراحیِ برخی ساختمان‌ها، اثراتِ این بارها باید بر طبقِ ضوابطِ بندِ ۶-۲-۴ در نظر گرفته شود؛ مقادیر باید با روشی منطقی، توسطِ مهندسِ طراح با تجربه و با تصویبِ کارفرما تعیین شود.
گروه‌بندیِ خطرپذیریِ ساختمان‌ها (بندِ ۶-۱-۶، جدول‌هایِ ۶-۱-۱ و ۶-۱-۲)
•ساختمان‌ها بر اساسِ میزانِ خطرپذیریِ جانی و خدمات‌رسانی، برایِ اعمالِ بارِ زلزله، باد، برف و یخ، به ۴ گروهِ خطرپذیری دسته‌بندی می‌شوند (جدولِ ۶-۱-۱). اگر بخش‌هایِ یک ساختمان کاربری‌هایِ متفاوت داشته باشند، بالاترین گروهِ خطرپذیری به کلِ ساختمان اختصاص می‌یابد.
•گروهِ خطرپذیریِ ۱: تأسیساتِ ضروری (بیمارستان‌ها، مراکزِ آتش‌نشانی، نیروگاه‌ها، برج‌هایِ مراقبتِ فرودگاه، مراکزِ مخابرات و انتظامی)؛ تأسیساتِ صنعتیِ دارایِ موادِ سمی/خطرناک؛ و سازه‌هایِ لازم برایِ حفظِ عملکردِ گروهِ ۱.
•گروهِ خطرپذیریِ ۲: ساختمان‌هایِ محلِ تجمعِ بیش از ۳۰۰ نفر زیرِ یک سقف (مدارس، مساجد، استادیوم‌ها، سینما و تئاتر، سالن‌هایِ اجتماعات، فروشگاه‌هایِ بزرگ، ترمینال‌ها)؛ موزه‌ها و کتابخانه‌هایِ دارایِ اسنادِ ملی؛ تأسیساتِ صنعتیِ با ریسکِ آلودگی یا آتش‌سوزیِ وسیع (پالایشگاه‌ها).
•گروهِ خطرپذیریِ ۳: کلیه‌یِ ساختمان‌هایِ مشمولِ این مبحث که در سه گروهِ دیگر نیستند — مانندِ مسکونی، اداری، تجاری، هتل‌ها، پارکینگ‌هایِ طبقاتی، انبارها و کارگاه‌ها.
•گروهِ خطرپذیریِ ۴: ساختمان‌هایِ با تلفاتِ جانی/خسارتِ مالیِ نسبتاً کم (انبارهایِ کشاورزی، سالن‌هایِ مرغداری) و ساختمان‌هایِ موقتِ با عمرِ بهره‌برداریِ کمتر از دو سال.
•جدولِ ۶-۱-۲ — ضریبِ اهمیت به ازایِ گروهِ خطرپذیری: گروهِ ۱ → زلزله ۱٫۴، باد ۱٫۲، یخ ۱٫۲، برف ۱٫۲ | گروهِ ۲ → زلزله ۱٫۲، باد ۱٫۱، یخ ۱٫۱، برف ۱٫۱ | گروهِ ۳ → همه‌یِ بارها ۱ | گروهِ ۴ → همه‌یِ بارها ۰٫۸.
•اگر سیستم‌هایِ وابسته (خروجی‌هایِ موردِ نیاز، تأسیساتِ مکانیکی یا موتورِ الکتریکی) برایِ یک قسمت، به گروهِ خطرپذیریِ بالاتری نیاز داشته باشند و به قسمت‌هایِ دیگری با گروهِ پایین‌تر وابسته باشند، برایِ آن قسمت‌ها نیز باید گروهِ بالاتر در نظر گرفته شود.
جدولِ مرورِ سریع
دامنه‌یِ کاربردِ مبحثِ ۶حداقلِ الزاماتِ بارگذاریِ ساختمان‌ها و سایرِ سازه‌هایِ موضوعِ مقررات
سه روشِ طراحی برایِ مقاومتروشِ مقاومت (ضرایبِ بار و مقاومت)، روشِ تنشِ مجاز، روشِ مقاومتِ مجاز
تعدادِ گروه‌هایِ خطرپذیری۴ گروه (جدولِ ۶-۱-۱)
ضریبِ اهمیتِ زلزله برایِ گروهِ خطرپذیریِ ۱۱٫۴
ضریبِ اهمیتِ باد/یخ/برف برایِ گروهِ خطرپذیریِ ۱۱٫۲
ضریبِ اهمیت برایِ گروهِ خطرپذیریِ ۳ (همه‌یِ بارها)۱ (مقدارِ مبنا)
ضریبِ اهمیت برایِ گروهِ خطرپذیریِ ۴ (همه‌یِ بارها)۰٫۸
مثالِ گروهِ خطرپذیریِ ۳ساختمان‌هایِ مسکونی، اداری و تجاری، هتل‌ها، پارکینگ‌هایِ طبقاتی
برو به آزمونِ همین فصل