2-1-2- محاسبات بار ثقلی زنده

پیشتر عوامل ایجاد کننده ی بار های زنده گفته شد.محاسبه ی بارهای زنده برخلاف بار مرده نیاز به محاسبات چندانی نداشته و کافی است بر اساس کاربری پلان، بار زنده بر اساس جدول 6-5-1 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش 98 انتخاب گردد.

دقت داشته باشید که در این جدول حداقل های بار زنده براساس کاربری نشان داده شده است و اگر طراح تشخیص دهد که بار زنده ی بیشتری برای کاربری مورد نظر نیاز است می تواند از آن عدد استفاده کند.

جدول فوق در صفحه بعد آورده شده است.

در  جدول 6-5-1 برای هر کاربری دو عدد به عنوان بار زنده ذکر گردیده است،یک عدد به عنوان بار زنده ی گسترده و یک عدد با عنوان بار زنده ی متمرکز، به این معنی که طبق بند6-5-3 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش 98 بین بار گسترده و متمرکز هر کدام که اثر بیشتری بر روی سازه ایجاد می کنند باید اعمال شود و نیازی به اعمال همزمان آن ها نیست.

در کاربرد عملی عموما بار های زنده ی گسترده  اثر بیشتری ایجاد می کنند به همین منظور اکثر طراحان سازه از اعمال بار متمرکز زنده صرف نظر می کنند، مخصوصا که تشخیص محل اعمال بار زنده ی متمرکز برای بیشترین اثر کار وقت گیر و دشواری است، بنابر این در جدول این نوشتار بارهای متمرکز زنده آورده نشده است و خوانندگان محترم می توانند برای دیدن مقادیر این بارها به جدول مبحث ششم مراجعه کنند.

نکات تکمیلی بارگذاری ثقلی زنده:

1- به خرپاها، رفتر ها و یا تیرهای اصلی سوله ها،انبارها و.. علاوه بر بارهای ثقلی گسترده ی فوق باید یک بار متمرکز به اندازه ی 1000 کیلوگرم اعمال شود. محل اثر این بار باید در بحرانی ترین نقطه در نظر گرفته شود.

2- بار زنده ی ساختمان های با کاربری انباری باید بر اساس متریالی که قرار است انبار شود و یا بر اساس جداول پیوست سوم مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش 98 در نظر گرفته شود.

3- در مورد کف های که قرار است بالگرد بر روی آن ها قرار بگیرد (helipad) علاوه بر بار گسترده ی ذکر شده در جدول فوق باید دو بار متمرکز زیر نیز اعمال شود،دقت داشته باشید که نیازی به اعمال هر سه مورد به صورت همزمان نیست و هر کدام که اثر بیشتری داشته باشند باید ملاک قرار بگیرند.

محل اعمال این دو بار بر روی هلی پد باید در جایی باشد که بیشترین اثر را بر روی المان ها داشته باشد.

الف- دوبار متمرکز به فاصله ی 2.45 متر از یکدگیر که مقدار هر کدام 75% بار عملیاتی بالگرد می باشد.

ب- یک بار متمرکز با مقدار 1350 کیلوگرم

4- مطابق بند 6-5-5 مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ویرایش 98 بار زنده ی گسترده ی کف طبقات را که در جدول فوق ذکر گردید می توان تحت شرایطی و با روابطی کاهش داد.

کاهش موارد زیر طبق این بند ممنوع می باشد:

الف) بارهای زنده ی بیشتر از 500 کیلوگرم بر مترمربع

ب) مواردی که در جدول فوق با علامت * مشخص شده اند.

محاسبه ی مقدار کاهش بار زنده بر اساس روابط این بند برای هر المان کار وقت گیر و دشواری است البته نرم افزار etabs قابلیت انجام این مورد را به صورت خودکار دارد که در بخش مربوطه توضیح داده خواهد شد، اما علاوه بر این بند که کاهش بار زنده را طبق روابط و شرایطی مجاز می داند در بند 6-2-3-2 مبحث ششم نوع دیگری ازکاهش بار زنده را ارائه می دهد که شرط استفاده از آن عدم کاهش بار های زنده طبق بند 6-5-5 می باشد. (توضیحات این بند در بخش ترکیب بارها ارائه می گردد).

طبق تجربه کاهش به روش بند 6-2-3-2 اثر بیشتری بر روی بهینه کردن طراحی سازه دارد لذا توصیه می گردد از بند 6-5-5 برای کاهش زنده استفاده نشود تا بتوان با بند 6-2-3-2 کاهش بار زنده را به روش موثر تر و البته راحت تری انجام داد.

البته قابل ذکر است که محدودیت فوق در استاندارد ASCE 7-22 وجود ندارد و می توان از هر دو کاهش بار زنده به صورت همزمان استفاده نمود.

برای آشنایی مهندسین محترم شیوه ی کاهش بار زنده با روش بند 6-5-5 توضیح داده خواهد شد، البته مجدد یادآوری می شود حتی در صورتی که بخواهیم از این روش کاهش بار زنده را انجام دهیم نیازی به محاسبات دستی نیست زیرا نرم افزار می تواند این عملیات را به صورت خودکار (با تقریب) انجام دهد.

فرمول کاهش بار زنده به شرح زیر است:

ضریب  At سطح بارگیر المان بوده و ضریب Kll مقدار ثابتی است که از جدول 6-5-2 مبحث ششم

با توجه به المان مورد نظر انتخاب می شود.

طریقه ی کار به این صورت است که باید ضریب کاهش بار زنده برای هر المان با توجه فرمول داده شده محاسبه گردد و بار زنده ای که از طریف کف به آن المان می رسد با این ضریب کاهش داده شود.

به طور مثال در پلان زیر تیر هایی که از سقف بار می گیرند دارای ضریب کاهش 0.801 می باشند و تیر هایی که سطح بارگیر ندارند 1.