مبحث ۶ — بارهای وارد بر ساختمان
درسنامه — ترکیب بارها
خلاصه‌یِ بندهایِ ۲-۶، مستقیماً از متنِ رسمیِ مبحث.
کلیات و علائمِ اختصاری (بندهایِ ۱-۲-۶ و ۲-۲-۶)
•در طراحیِ ساختمان‌ها، احتمالِ هم‌زمانیِ تأثیرِ بارها باید بر اساسِ روشِ طراحیِ موردِ استفاده در نظر گرفته شود. ترکیبِ بارها برایِ بارهایِ ثقلی و محیطی در بخشِ ۶-۲-۳، برایِ حوادثِ غیرعادی در بخشِ ۶-۲-۴ و برایِ ملاحظاتِ بهره‌برداری در بخشِ ۶-۲-۵ ارائه شده است.
•علائمِ اصلیِ به‌کاررفته در روابطِ این فصل: D بارِ مرده، L بارِ زنده‌یِ طبقات (به‌جز بام)، Lr بارِ زنده‌یِ بام، S بارِ برف، R بارِ باران، W بارِ باد، E بارِ زلزلهٔ طرح، Fa بارِ سیل، H فشارِ جانبیِ خاک/آبِ زیرزمینی، T بارِ خودکرنشی، F بارِ سیال با فشار و ارتفاعِ حداکثرِ مشخص، Ai بار یا اثرِ ناشی از حادثه‌یِ غیرعادی.
•کاربردِ کلی: متناسب با روشِ طراحیِ تجویزشده در سایرِ مباحثِ مقرراتِ ملّیِ ساختمان یا آیین‌نامه‌هایِ طراحی، باید از ترکیبِ بارهایِ بندِ ۶-۲-۳-۲ (روشِ LRFD) یا بندِ ۶-۲-۳-۳ (روشِ تنشِ مجاز/مقاومتِ مجاز) استفاده شود.
ترکیبِ بارها به روشِ ضرایبِ بار و مقاومت (LRFD، بندِ ۶-۲-۳-۲)
•در روشِ LRFD، سازه‌ها و اعضایِ آن‌ها باید طوری طراحی شوند که مقاومتِ طراحیِ آن‌ها بزرگ‌تر یا برابر با اثراتِ ناشیِ از ترکیبِ ۷ بارِ ضریب‌دار باشد (روابطِ عددیِ دقیقِ این ۷ ترکیب در سندِ اصلی به‌صورتِ فرمولِ Word درج شده و در استخراجِ متنی قابلِ بازیابی نیستند؛ ساختارِ کلیِ آن‌ها ترکیبِ ضریب‌دارِ D، L، Lr/S/R، W و E است).
•ضریبِ بارِ زنده در ترکیب‌هایِ ۳، ۴ و ۵: برایِ کاربری‌هایی که بارِ زنده‌یِ آن‌ها (طبقِ جدولِ ۶-۵-۱) کمتر از ۵ کیلونیوتن بر مترمربع است — به‌استثنایِ پارکینگ‌ها و محل‌هایِ اجتماعِ عمومی — می‌توان ضریبِ بارِ زنده را ۰٫۵ منظور کرد، مشروط بر آن‌که کاهشِ بارِ زنده (بندِ ۶-۵-۵) در محاسبه‌یِ آن بار منظور نشده باشد.
•فشارِ جانبیِ خاک یا آبِ زیرزمینی (H): اگر اثرِ این بار در جهتِ افزودن به اثراتِ دیگر بارها باشد، با ضریبِ ۱٫۶ منظور می‌شود؛ اگر در جهتِ کاهشِ اثراتِ دیگر بارها باشد، در صورتِ وجودِ دائمی، با ضریبِ ۰٫۹ منظور می‌شود و در غیرِ این صورت از آن صرفِ‌نظر می‌گردد.
•پیش‌تنیدگی: اثرِ پیش‌تنیدگی باید با ضریبِ واحد یا ضریبِ بارِ مرده در ترکیبِ بارها وارد شود، هرکدام که اثرِ نامساعدتری دارد. بارِ سیال (F): با ضریبی همانندِ ضریبِ بارِ مرده در ترکیب‌هایِ ۱ تا ۵ و ۷ منظور می‌شود.
•اگر بارِ سیل (فصلِ ۶-۶) لازم باشد، دو ترکیبِ بارِ اضافی با جایگزینیِ ۲Fa به‌جایِ W در ترکیب‌هایِ ۴ و ۶ نیز باید در نظر گرفته شود. در ترکیبِ بارِ شماره‌یِ ۳، هر دو حالتِ اثرِ بارِ زنده و باد بررسی و نامساعدترین حالت منظور می‌شود.
ترکیبِ بارها به روشِ تنشِ مجاز یا مقاومتِ مجاز (بندِ ۶-۲-۳-۳)
•در طراحی به روش‌هایِ تنشِ مجاز یا مقاومتِ مجاز، ۱۰ ترکیبِ بار تعریف شده که هرکدام بیشترین اثرِ نامطلوب را ایجاد کند باید مدِنظر قرار گیرد؛ در این ترکیب‌ها افزایشِ تنشِ مجاز نباید انجام شود.
•فشارِ جانبیِ خاک یا آبِ زیرزمینی (H) در این روش: اگر افزاینده‌یِ اثراتِ دیگر بارها باشد با ضریبِ ۱٫۰ منظور می‌شود؛ اگر کاهنده باشد، در صورتِ وجودِ دائمی با ضریبِ ۰٫۶ منظور می‌شود و در غیرِ این صورت از آن صرفِ‌نظر می‌گردد.
•بارِ سیال (F) با ضریبی همانندِ ضریبِ بارِ مرده در ترکیب‌هایِ ۱ تا ۸ و ۱۰ منظور می‌شود. اگر بارِ سیل لازم باشد، به ترکیب‌هایِ ۵، ۶ و ۹ باید عبارتِ Fa اضافه شود.
•برایِ ساختمان‌هایی که طبقِ بندِ ۶-۱۱-۱۴ کنترلِ زلزله‌یِ سطحِ بهره‌برداری در آن‌ها الزامی است، تلاش‌هایِ ایجادشده باید برایِ یک ترکیبِ بارِ ویژه (بندِ «ح») نیز بررسی شود؛ در این حالت تنش یا مقاومتِ مجازِ اعضا می‌تواند بر طبقِ آن بند و استانداردِ ۲۸۰۰ افزایش یابد.
ترکیبِ بارها برایِ حوادثِ غیرعادی (بندِ ۶-۲-۴)
•کاربرد: در صورتِ درخواستِ کارفرما یا لزومِ آن در دیگر مباحثِ مقررات، باید مقاومت و پایداریِ سازه برایِ اطمینان از توانایی در تحملِ بارهایِ غیرعادی (با احتمالِ وقوعِ کم) مانندِ آتش، انفجار، سقوطِ اجسام و ضربه‌یِ وسایلِ نقلیه، بدونِ ایجادِ خرابیِ بیش از انتظار، بررسی شود. رعایتِ مبحثِ ۲۱ نیز برایِ ساختمان‌هایِ مشمولِ آن ضروری است.
•ظرفیت: برایِ کنترلِ ظرفیتِ یک عضو در تحملِ اثرِ یک حادثه‌یِ غیرعادی به روشِ LRFD، ترکیبِ بارِ ویژه‌ای شاملِ اثرِ حادثه‌یِ غیرعادی (Ai) منظور می‌شود.
•ظرفیتِ باقیمانده: برایِ کنترلِ ظرفیتِ باقیمانده پس از وقوعِ حادثه‌یِ خسارت‌زا، اعضایِ باربرِ منتخب باید به‌صورتِ فرضی حذف شده و ظرفیتِ سازه‌یِ صدمه‌دیده تحتِ بارِ ثقلی ارزیابی شود؛ اعضایِ حذف‌شونده باید با روشی منطقی توسطِ مهندسِ طراحِ باتجربه مشخص شوند.
•ملاحظاتِ پایداری: الزاماتِ پایداریِ کلِ سازه و هرکدام از اعضایِ آن باید با روشی که اثراتِ مرتبه‌یِ دوم (اثرِ P-Δ) را لحاظ می‌کند، ارزیابی شود.
ملاحظاتِ بهره‌برداری (بندِ ۶-۲-۵)
•تغییرشکلِ قائم (افتادگی): تغییرشکلِ قائمِ اعضایِ کف‌ها و سقف‌ها، تحتِ ترکیبِ بارهایِ ویژه، نباید از مقادیرِ مجازِ آیین‌نامه‌هایِ طراحی تجاوز کند؛ اثرِ پیش‌تنیدگی مانندِ بارِ مرده و بارِ سیال یا فشارِ موادِ انباشته با ضریبِ یک در این ترکیب‌ها لحاظ می‌شود.
•تغییرمکانِ جانبیِ نسبی: تغییرمکانِ جانبیِ نسبیِ طبقاتِ قاب‌ها، دیوارها و سایرِ اعضایِ قائم، تحتِ ترکیبِ بارهایِ ویژه، نباید از مقادیرِ مجازِ آیین‌نامه‌ها تجاوز کند.
•ارتعاشِ سازه: کف‌هایِ دارایِ دهانه‌هایِ بزرگ و فاقدِ تیغه‌بندی یا سایرِ منابعِ استهلاکِ انرژی، ممکن است در معرضِ ارتعاشِ ناشی از عبورِ ساکنان قرار گیرند و باید سختیِ کافی داشته باشند؛ سیستم‌هایِ سازه‌ایِ ساختمان‌هایِ بلند و پوشش‌هایِ سبک باید طوری طراحی شوند که ارتعاشِ ناشیِ از باد موجبِ سلبِ آرامشِ ساکنان نشود (تعریفِ ساختمانِ بلند در بندِ ۶-۱۰-۱-۴ و ضوابطِ آن در پیوستِ ۶-۴).
•تغییرمکانِ ناشیِ از بارهایِ خودکرنشی: تغییرمکان‌هایِ ناشیِ از بارهایِ خودکرنشی، تحتِ ترکیبِ بارهایِ مربوط، نباید بهره‌برداریِ مناسب از ساختمان را مختل کند.
جدولِ مرورِ سریع
تعدادِ ترکیبِ بارهایِ پایه در روشِ LRFD (بندِ ۶-۲-۳-۲)۷ ترکیبِ بار
تعدادِ ترکیبِ بارها در روشِ تنشِ مجاز/مقاومتِ مجاز (بندِ ۶-۲-۳-۳)۱۰ ترکیبِ بار
ضریبِ فشارِ جانبیِ خاکِ افزاینده در LRFD۱٫۶
ضریبِ فشارِ جانبیِ خاکِ کاهنده (دائمی) در LRFD۰٫۹
ضریبِ فشارِ جانبیِ خاکِ افزاینده در تنشِ مجاز۱٫۰
ضریبِ فشارِ جانبیِ خاکِ کاهنده (دائمی) در تنشِ مجاز۰٫۶
ضریبِ بارِ زنده‌یِ قابلِ کاهش تا (کاربری‌هایِ سبک، بار<۵kPa)۰٫۵ به‌جایِ ۱٫۰ در ترکیب‌هایِ ۳، ۴، ۵ (LRFD)
جایگزینیِ برایِ در نظر گرفتنِ بارِ سیل در LRFD۲Fa به‌جایِ W در ترکیب‌هایِ ۴ و ۶
برو به آزمونِ همین فصل