انواع بارهای وارد بر سازه های بتنی

۱. بارهای باد:

به گزارش طراحی ویلا مدرن : بار باد اساساً یک بار افقی است که در اثر حرکت هوا نسبت به زمین ایجاد می شود. بار باد باید در طراحی سازه در نظر گرفته شود، به ویژه زمانی که سطح سقف ساختمان بیش از دو برابر ابعاد عرضی سطح در معرض باد باشد.

برای ساختمان‌های کم‌مرتبه، مثلاً تا چهار تا پنج طبقه، بار باد حیاتی نیست، زیرا لحظه مقاومتی که توسط پیوستگی سیستم کف برای اتصال ستون و دیوارهای موجود بین ستون‌ها ایجاد می‌شود، برای جذب اثر کافی است. از این نیروها

بعلاوه در روش موردی داده شده ضریب بار طراحی به ۱.۲ کاهش می یابد (DL + LL + WL) زمانی که باد در نظر گرفته می شود در مقابل ضریب ۱.۵ (DL + LL) زمانی که باد در نظر گرفته نمی شود. نیروهای افقی اعمال شده توسط اجزای باد باید در طراحی ساختمان در نظر گرفته شود.

محاسبه بارهای باد به دو عامل سرعت باد و اندازه ساختمان بستگی دارد. در حالی که جزئیات کامل محاسبه بار باد روی سازه ها در زیر آورده شده است. با استفاده از کد رنگ، فشار باد پایه “Vb” روی نقشه نمایش داده می شود. طراح همچنین می تواند مقدار “Vb” را بسته به موقعیت ساختمان انتخاب کند.

برای بدست آوردن سرعت باد طراحی “Vz” باید از عبارت زیر استفاده شود:

• (Vz = k1.k2.k3.Vb).
• که در آن k1 = عامل خطر.
• k2 = ضریب بستگی به زمین، ارتفاع و اندازه سازه دارد.
• k3 = فاکتور توپوگرافی.
• فشار باد طراحی با (pz = 0.6 V2z) داده می شود.
• ساخت ویلا

که در آن واحد فشار باد طراحی نیوتن بر متر مربع در ارتفاع Z و سرعت بر حسب متر بر ثانیه است. حتی در ارتفاع ۳۰ متری، فشار باد به طور یکنواخت عمل می کند. در بالای ۳۰ متر، فشار باد افزایش می یابد.

۲. بارهای برف (SL):

بارهای برف بر روی بارهای عمودی در ساختمان شکل می گیرد. اما این نوع بارها فقط در مکان های بارش برف در نظر گرفته می شوند. این آیین نامه با بارهای برف روی سقف ساختمان ها سروکار دارد. حداقل بار برف روی سطح یا هر منطقه دیگری از سطح زمین در معرض انباشته شدن برف از طریق برخی محاسبات به دست می آید، یعنی:

• (S = μS _۰).
• که در آن S = طراحی بار برف بر روی منطقه برنامه ریزی شده سقف.
• مدول شکل = مدول شکل.
• S0 = بار برف زمین.

۳. بارهای لرزه ای (EL):

نیروهای لرزه ای نیروهای عمودی و افقی را بر ساختمان تشکیل می دهند. کل ارتعاش ناشی از زلزله را می توان در سه جهت عمود بر یکدیگر حل کرد که معمولاً در یک جهت عمودی و دو جهت افقی گرفته می شود. حرکت در جهت عمودی نیز تا حد زیادی باعث ایجاد نیرو در روبنا نمی شود.

اما حرکت افقی ساختمان در زمان وقوع زلزله باید در هنگام طراحی در نظر گرفته شود. در حالی که پاسخ سازه به ارتعاش زمین تابعی از ماهیت خاک پی، اندازه و روش ساخت و مدت و شدت حرکت زمین است. این کد همچنین جزئیات چنین محاسباتی را برای سازه های خاکی ارائه می دهد که در اثر زلزله تثبیت یا لغزش محسوسی ندارند.

شتاب لرزه ای طرح را می توان از پارامتر لرزه ای بدست آورد که به عنوان نسبت شتاب ناشی از زلزله و شتاب ناشی از گرانش تعریف می شود. برای سازه های بتن مسلح یکپارچه واقع در ناحیه لرزه ای ۲، ۳ بدون بیش از ۵ طبقه و ضریب اهمیت کمتر از ۱، نیروهای لرزه ای حیاتی نیستند.

بارها و سایر اثراتی که بر روی سازه ها اعمال می شود:

بارها یا کنش های سازه ای نیروها، تغییر شکل ها یا شتاب هایی هستند که بر اجزای سازه اعمال می شود. جایی که بارها باعث ایجاد تنش، تغییر شکل و جابجایی در سازه می شوند. اثرات آنها نیز با روش های تحلیل ساختاری ارزیابی می شود. اضافه بار یا بارگذاری بیش از حد ممکن است باعث خرابی سازه شود.

از این رو، این امکان باید در طراحی در نظر گرفته شود یا به شدت کنترل شود. سازه های مکانیکی مانند هواپیماها، ماهواره ها، موشک ها، ایستگاه های فضایی، کشتی ها و زیردریایی ها، بارهای ساختاری و روش های خاص خود را دارند. مهندسان اغلب بارهای سازه را بر اساس مقررات، قراردادها یا مشخصات منتشر شده ارزیابی می کنند.

سازه باید به گونه ای طراحی شود که در هر زمانی که احتمال دارد در طول چرخه عمر خود با آن مواجه شود، به اندازه کافی قوی باشد تا بتواند هر نوع باری را تحمل کند. بنابراین، برآورد کل بار وارد بر سازه یا کل باری که احتمال وارد شدن بر سازه در آینده وجود دارد به طور دقیق محاسبه شده و باید طراحی شود.

استانداردهای فنی پذیرفته شده در آزمون پذیرش و آزمون استفاده می شود. انواع مختلف بارها نیز می توانند باعث ایجاد تنش، جابجایی و تغییر شکل در سازه شده و منجر به مشکلات سازه ای و حتی خرابی سازه شوند. تعیین بار کل وارد بر سازه بسیار مهم و پیچیده است.

منبع : ساختمان