صفحه اصلی  »  دسته‌بندی نشده  »  بار زنده ساختمان : الگوهای بار زنده قابل تعریف در نرم افزار و میزان مشارکت آنها در جرم سازه

بار زنده ساختمان : الگوهای بار زنده قابل تعریف در نرم افزار و میزان مشارکت آنها در جرم سازه

بارهای زنده در طراحی سازه حالات مختلفی دارند که به علت تنوع زیاد در نوع، تعداد و مقدار، همیشه با ابهاماتی همراه بوده است و همواره سبب ایجاد پرسش هایی از این دست می شود :

چه نوع بارهای زنده ای در بخش های سازه وجود دارد ؟

ماهیت بارهای قسمت های مختلف سازه به چه صورت است؟

میزان مشارکت انواع بار زنده در وزن لرزه ای چقدر است؟

و …

در این مقاله همه حالت های بار زنده ای که در یک طراحی سازه با نرم افزار لازم به تعریف است معرفی شده و میزان مشارکت آنها تعیین شده است.

اگر در زمینه کاهش بار زنده در ساختمان دچار ابهام هستید یا تمایل به کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه دارید ، ایبوک “بار زنده قابل کاهش و غیر قابل کاهش” را مطالعه نمایید .

این مقاله به بررسی کلی انواع بارهای زنده ساختمان و تاثیر آن به صورت همزمان می پردازد ، بنابراین حالات بار فقط جهت آشنایی معرفی شده اند، جزئیات دقیق لازم برای هر کدام از بارها در مقاله مربوط به هر کدام به صورت مجزا قرار گرفته است.

با خواندن مقاله الگوهای بار زنده ساختمان چه چیزهایی را یاد خواهم گرفت؟

  1. بررسی انواع حالات بار زنده ساختمان مطابق ضوابط آیین نامه
    – بارهای زنده قابل کاهش
    – بارهای غیر قابل کاهش
    – بار زنده بام
    بار زنده پارتیشن
  2. میزان مشارکت هر کدام از بارهای زنده در جرم لرزه ای
  3. بررسی 3 نکته مهم محاسبه وزن لرزه ای
  4. نتیجه گیری در قالب 3 نکته جامع

انواع حالات بار زنده ساختمان

الف: بارهای زنده قابل کاهش:

 

کاهش بار زنده طبقات ساختمان

 

برخی بارهای زنده جدول 6-5-1 را میتوان کاهش داد، این کاهش وابسته به مقدار بار و سطح بارگیر اعضا است.

برای اطلاعات بیشتر در زمینه کاهش بار زنده می توانید ویدئو آموزشی “تشریح کاهش بار زنده ستونها” را مطالعه نمایید.

ب: بارهای غیر قابل کاهش:

بارهای زنده در شرایط زیر کاهش نمی یابند:

1) اعضایی که برای آنها مقدار KLLAکمتر 37 متر مربع باشد شامل کاهش بار زنده نمی شوند ( این مورد به صورت خودکار در نرم افزار کنترل می شود، یعنی حتی اگر بار از نوع قابل کاهش باشد اما این شرط برای بعضی اعضا برقرار باشد، کاهش در بار آن اعضا صورت نمی گیرد)

2) بارهای زنده بیش از 5 کیلونیوتن بر متر مربع (بنابراین خود بار 500 طبق جدول 6-5-1 و بارهای کمتر از 500 از نوع قابل کاهش خواهند بود)

3) بارهای زنده محل عبور و یا پارک خودروهای سواری

4) بارهای زنده محل های اجتماع و ازدحام کاهش نمی یابد.

پ: بار زنده بام:

بار زنده بام

 

باتوجه به امکان تغییر نوع کاربری بام و امکان استفاده متفاوت از آن، آیین نامه اهمیت خاصی نسبت به بار زنده پشت بام قائل شده است و آن را بصورت جداگانه در نظر می گیرد. در ترکیبات بارگذاری نیز جدا از انواع دیگر بار زنده ساختمان قرار گرفته است.

این مطلب را از دست ندهید :  اثر پی دلتا در سازه : تعریف مفاهیم + نحوه اعمال p-delta طبق آخرین ویرایش آیین نامه

در بام های با استفاده بیشتر یعنی تخت، شیبدار و قوسی طبق جدول 6-5-1 مقدار 150 کیلوگرم در متر مربع را باید وارد کرد که البته می توان با شرایط خاصی طبق بند 6-5-8 و به صورت دستی، از کاهش بار بام استفاده کرد و در طراحی با نرم افزار نیز آن را اعمال کرد.

ت: بار زنده پارتیشن:

ضوابط بار زنده پارتیشن

 

مطابق بند 6-5-2-2 بار تیغه های داخلی ساختمان به صورت زنده بوده و چون در بخش کاهش بار ها به آن اشاره ای نشده باید به صورت کاهش نیافته در سازه استفاده شود.

با توجه به انواع حالات بار زنده در ساختمان و میزان مشارکت آنها در جرم لرزه ای حالت های بار مطابق جدول قابل تعریف خواهند بود.

توجه شود بسته به نوع پروژه ممکن است بعضی از حالات بار نیاز به تعریف نداشته باشند.

 

انواع حالت های بار زنده قابل تعریف در نرم افزار
ردیف نام بار نوع بار در نرم افزار توضیح کاربرد
1 LR0.5M0.2 Reducible live بار زنده قابل کاهش با ضریب 0.5 در ترکیب بارها و مشارکت 20 درصد در جرم موثر لرزه ای کف طبقات مسکونی (به جز اتاقهای محل تجمع و راهروهای مرتبط با آن)، اداری، هتل ها و فروشگاههای کوچک و خرده فروشی ها
2 LR1M0.2 Reducible live بار زنده قابل کاهش با ضریب 1 در ترکیب بارها و مشارکت 20 درصد در جرم موثر لرزه ای کف پارکینگ ها و محل های اجتماع عمومی و جاهایی که بار آنها بیشتر از  500 کیلونیوتن بر متر مربع نباشد.
3 L1M0.2 Live بار زنده غیر قابل کاهش با ضریب 1 در ترکیب بارها و مشارکت 20 درصد در جرم موثر لرزه ای تمام اعضایی که شامل کاهش بار زنده نمی شوند( به جز کتابخانه ها و انبارها)
4 L1M0.4 Live بار زنده غیر قابل کاهش با ضریب 1 در ترکیب بارها و مشارکت 40 درصد در جرم موثر لرزه ای انبارها و کتابخانه ها
5 LPart Live بار زنده غیر قابل کاهش با ضریب 1 در ترکیب بارها و مشارکت 100 درصد در جرم موثر لرزه ای دیوارهای جداکننده، مخازن آب و سایر مایعات
6 Lroof Roof live بار زنده بام (قابل کاهش به صورت دستی در نرم افزار) با ضریب 1 در ترکیب بارها و مشارکت 20 درصد در جرم موثر لرزه ای بام

میزان مشارکت هر کدام از بارهای زنده در جرم لرزه ای

 میزان مشارکت انواع بار زنده در وزن لرزه ای چقدر است؟

پاسخ: براساس ویرایش چهارم استاندارد 2800، وزن موثر لرزه ای شامل بار مرده، وزن تاسیسات ثابت و دیوارهای تقسیم کننده و همچنین درصدی از بار زنده تخفیف نیافته و بار برف بوده که به صورت زیر محاسبه می شود:

این مطلب را از دست ندهید :  پیش تنیدگی – قسمت دوم


درصدی از بار زنده و یا برف + وزن تاسیسات ثابت و دیوارهای جداکننده + بار مرده = وزن موثر لرزه ای

 

میزان درصد مشارکت بارهای زنده در وزن موثر لرزه ای در جدول 3-1 استاندارد 2800 آمده است.

 

میزان درصد مشارکت بارهای زنده در وزن موثر لرزه ای

 

3 نکته مهم که باید در هنگام محاسبه وزن لرزه ای به آنها توجه شود :

  1. به دلیل احتمال کم حضور همزمان بار برف و بار زنده حداکثر در پشت بام، بهتر است مقدار بیشینه بار برف و بار زنده ملاک محاسبات قرار می گیرد.
  • طبق ردیف اول و دوم جدول 3-1 استاندارد 2800، برای بام‌هایی که در مناطق با برف زیاد، سنگین و فوق سنگین باشند، درصد مشارکت بار زنده بام 20% و در سایر مناطق نیازی به لحاظ کردن با زنده بام در جرم لرزه‌ای نیست.
    این یعنی در حالت اول 20 درصد ماکزیمم بار برف و زنده بام را در نظر می گیریم و در حالت دوم نیاز به در نظر گرفتن هیچکدام نیست.
    این دو ردیف ارتباطی با بار زنده طبقات ندارد بنابراین برای مثال اگر کاربری کتابخانه داشتیم:
    اگر کتابخانه در منطقه با برف زیاد، سنگین و فوق سنگین بود، باید 40 درصد از بار زنده طبقات و 20 درصد از ماکزیمم بار برف و بار بام را در نظر گرفت.
    اما اگر در مناطبق با برف نادر، کم و متوسط بود فقط می توان 40 درصد بار زنده طبقات را در نظر گرفت و نیازی به اعمال بار برف و بار زنده پشت بام نیست.بنابراین تنها درصد مشارکت بار زنده پشت بام به بار برف آن وابسته است.
  • نگاه 2800 به درصد مشارکت بار زنده ساختمان در بار زلزله نسبت به ASCE7 اندکی محافظه‌کارانه‌تر است. در ASCE7 بار زنده در مواقع کمی به عنوان جرم لرزه‌ای در نظر گرفته می‌شود. دلیل اینکه ASCE7 خیلی روی بار زنده در جرم لرزه‌ای حساس نیست، این است که این بارها معمولا لغزنده بوده (به سازه وصل نیست و در هنگاه زلزله جدا از سازه حرکت می کند) و مشارکت آنها در جرم لرزه‌ای ناچیز است.
  1. طبق مبحث ششم، وزن ناشی از تیغه بندی های داخلی ساختمان به عنوان بار زنده در نظر گرفته شده است و در نتیجه ممکن است این برداشت ایجاد شود که باید درصدی از آن را در محاسبات وزن لرزه ای استفاده شود در حالی که با توجه به متن ویرایش چهارم استاندارد 2800، وزن تیغه بندی های داخل ساختمان باید به طور کامل در محاسبات وزن لرزه ای وارد شود.
  2. مطابق مبحث ششم، در بعضی حالت های بار زنده امکان کاهش بار زنده برای طراحی اعضا وجود دارد. این در حالی است که با توجه به استاندارد 2800 در هنگام انجام محاسبات زلزله از بار زنده به صورت تخفیف نیافته استفاده کرد.
این مطلب را از دست ندهید :  دیافراگم صلب در سازه چیست؟ آموزش نکات مهم و کاربردی در مدلسازی دیافراگم

 

 بار زنده در ETABS نیاز به تنظیمات خاصی ندارد ، فقط کافیست بارهای زنده با توجه به قابل کاهش یا غیر قابل کاهش بودن تعریف شده و مقدار هر نوع بدون در نظر گرفتن کاهش در مقدار آن، به سقف ها و اعضا وارد شود. نرم افزار در طراحی، کاهش بارها را روی مقدار اولیه اعمال می کند اما در جرم لرزه ای هیچ گونه کاهشی در نظر نمی گیرد.

در طراحی دستی باید توجه کرد که بار در طراحی کاهش داده شود اما در جرم لرزه ای به صورت کاهش نیافته باشد.

بنابراین جدول زیر را می توان برای مشارکت بارها در جرم لرزه ای در نظر گرفت.

 

مشارکت انواع بارها در جرم لرزه ای

نوع بار

ضریب مشارکت در جرم

انواع حالات بار مرده (بار مرده طبقات، دیوارها، بام، راه پله و …)

1

بار زنده طبقات غیر بام در سازه غیر از کاربری کتابخانه و انبار

(قابل کاهش و غیر قابل کاهش)

0.2

بار زنده طبقات دارای کاربری کتابخانه و انبار

0.4

بار زنده پارتیشن بندی

1

بارهای اصلاح جرم لرزه ای (Other)

1

ماکزیمم بار برف و بار بام در مناطق با برف زیاد، سنگین و خیلی سنگین

0.2

بار منابع مایعات مانند تانکر آب، نفت و … و استخر آب

1

نتیجه گیری

1- بارهای زنده با توجه به ماهیت آن انواع مختلفی دارند که باید با توجه به نوع آن در نرم افزار تعریف شوند.
حداقل بارهایی که نیاز به تعریف دارند، بارهای زنده قابل کاهش، بار پارتیشن، بار زنده بام و بار برف است، بارهای زنده غیر قابل کاهش در سازه های متعارف کمتر حضور دارند و به فراخور پروژه تعریف می شوند.

2- تعریف بارهای زنده باید با توجه به میزان مشارکت آنها در وزن موثر لرزه ای صورت گیرد بنابراین ممکن است یک نوع بار زنده مثلا قابل کاهش، با ضرایب مشارکت مختلف تعریف گردد.

3- میزان مشارکت بارهای زنده در وزن لرزه ای بسته به ماهیت آن و احتمال وجود آن در زمان زلزله متفاوت است، مثلا بارهای زنده قابل کاهش چون امکان دارد به صورت غیر چسبیده به سازه باشند، با درصد 20 در جرم لرزه ای مشارکت می کنند در حالی که بار زنده پارتیشن چون عمدتا روی طبقه وجود دارد و به آن چسبیده است، به صورت 100 درصد مشارکت می کند.

منابع

  1. آیین ­نامه طراحی ساختمان ­ها دربرابر زلزله، استاندارد 2800، ویرایش 4.
  2. مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1392.

 

این مقاله به صورت کامل در بالا قرار گرفته است. جهت حمایت از تولیدات رایگان سبزسازه می‌توانید pdf آن را از لینک زیر خریداری کنید.

خرید لينک هاي دانلود

دانلود رایگان اعضای ویژه

دانلود رایگان این آموزش و ده ها آموزش تخصصی دیگر به ازای پرداخت فقط 29 هزار تومان (+ اطلاعات بیشتر)

خرید با اعتبار سایت به ازای پرداخت فقط 1 هزار تومان

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع و بدون نیاز به عضویت به ازای پرداخت فقط 1 هزار تومان

مقالات مشابه
تولید کنندگان آموزش
ارسال نظرات
کمتر از 5 دقیقه تا شرکت در آزمون  فاصله دارید!
برای شرکت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این ده نکته فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این پکیج فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link