منبع : ایران
سازه
حالات بار استاتيكى و تركيبات بارگذارى در طراحى سازه ها
تاليف : محمد رضا محمودى
فایل پی دی اف در 21 صفحه
لینک مستقیم :
http://mahmoodimr.persiangig.com/Blog/Static Load Case
and Load Combinations in Structural Design.pdf
لینک کمکی از ایران سازه
http://iransaze.com/modules.php?name=Forums&file=download&id=16988
لینک اتصال آنلاین موضوع اینجا کلیک
کنید...
کل مطلب پایین
آورده شده است...
حالات بار استاتيكى و تركيبات بارگذارى در طراحى سازه ها
بارهای وارد بر ساختمان جزء یکی از سه
گروه زیر خواهند بود :
الف – بارهای مرده که عبارتند از وزن
اجزای دائمی ساختمان ها مانند : تیرها، ستون ها، کف ها، دیوارها، بامها،
راه پله و تیغه ها. وزن تاسیسات و تجهیزات ثابت نیز در ردیف این بارها
محسوب می شوند.
ب – بارهای زنده عبارتند از بارهای غیر
دائمی که در حین استفاده و بهره برداری از ساختمان به آن وارد می شوند. این
بارها شامل بار برف، باد یا زلزله نمی شوند. بارهای زنده با توجه به نوع
کاربری ساختمان و یا هر بخش از آن، و مقداری که احتمال دارد در طول عمر
ساختمان به آن وارد گردد، تعریف می شوند.
ج – بارهای محیطی ناشی از عوامل طبیعی،
مانند : برف، باد، زلزله و …
با توجه به شرایط و بارهای موجود در سازه،
حالات بار را برای نرم افزار تعریف می کنیم. طبق بند های فوق تمامی بارهای
موجود در ساختمان جزء یکی از بارهای مرده، زنده یا بارهای محیطی خواهد
بود. به منظور تعریف حالات بار استاتیکی از طریق منوی Define و انتخاب
گزینه Static Load Case… اقدام می کنیم.
حالت های بار مورد نیاز برای ساختمان ها
به طور معمول به شرح ذیل است :
1 – حالت بار استاتیکی مرده : این بار از
نوع DEAD می باشد.
عمده بارهای مرده موجود در ساختمان ها
مربوط به کف ها، بار اتاق پله، دیوارهای پیرامونی و پارتیشن ها خواهد بود.
بخش های دیگری هم هستند که می توانند جزء این دسته از بارها باشند مثل وزن
تاسیسات و تجهیزات ثابت از قبیل لوله های شبکه آب و فاضلاب،آسانسور،
تجهیزات برقی، گرمایشی و تهویه ای که باید به نحو مناسبی برآورد و در
محاسبه بار مرده منظور گردند. چنانچه احتمال اضافه شدن این نوع تجهیزات نیز
در آینده وجود داشته باشد وزن آنها باید در نظر گرفته شود. ظوابط کلی
مربوط به بارهای مرده در فصل 6 – 2 مبحث ششم آمده است.
در مورد بارهای مربوط به کف، بر اساس
دیتایل ها و سیستم سقفی که اجرا خواهد شد وزن مربوط به یک متر مربع از کف
را برای بخش های مختلف محاسبه کنیم. بر اساس جزئیات اجرایی حجم مربوط به هر
بخش از دیتایل را محاسبه کرده و در وزن واحد حجم مصالح مورد استفاده در آن
بخش ضرب می کنیم. در نهایت وزن تک تک بخش های مربوط را با هم جمع می کنیم
تا وزن یک متر مربع کف بدست آید. در محاسبه بارهای مرده، باید وزن واقعی
مصالح مصرفی و اجزای ساختمان مورد استفاده قرار گیرد. برای انجام این
محاسبه، در صورت عدم دسترسی به اطلاعات آزمایشگاهی معتبر جرم مخصوص مواد،
جرم واحد حجم و یا جرم واحد سطح اجزای ساختمانی باید به شرح مندرج در جدول
ها ارائه شده در پیوست دوم مبحث ششم، در نظر گرفته شوند.
صرفنظر از عملکرد سازه ای دیوارها در
ساختمان، وظیفه اصلی دیوارها از نظر معماری تقسیم و تعریف فضاها می باشد.
در ساختمان ها در حالت کلی دو نوع دیوار وجود دارد :
- دیوارهای خارجی (برای جدا کردن
فضاهای داخلی و خارجی)
- دیوارهای داخلی (برای تقسیم فضاهای داخلی)
دیوارهای خارجی معمولاَ از نوع دیوار با
ضخامت 20 سانتی متری می باشند. بسته به اینکه دیوار از نوع نمادار باشد یا
بدون نما وزن دیوار متفاوت خواهد بود. همچنین در دیوارهای پیرامونی باید
اثر بازشوی پنجره ها در نظر گرفته شود. به طور معمول از ضریب کاهش 0.7 برای
در نظر گرفتن اثر بازشوی نمای پنجره ها استفاده می شود.
دیوارهای داخلی معمولاَ دارای ضخامت حدود
10 سانتی متر می باشند. وزن پارتیشن های قسمت های مختلف مانند دیوار سرویس
بهداشتی و حمام، دیوار آشپزخانه، دیوار اتاق و غیره با توجه به نوع پوششی
که دارند از جمله دیوار با پوشش کاشی یا اندود گچ متفاوت خواهد بود، اما در
جهت ساده سازی و با تقریب مناسب می توان تمام دیوارهای جدا کننده را با
وزن واحد در نظر گرفت.
به طور کلی بار دیوار از حاصلضرب وزن یک
متر مربع دیوار در ارتفاع محاسبه می شود. اصولاَ بار دیوارهای پیرامونی در
محل واقعی خود اثر داده می شود. همچنین طبق بند 6 – 2 – 2 – 2 در صورتی که
وزن یک متر مربع سطح دیوارها کمتر از 275 دکانیوتن باشد وزن تیغه ها را می
توان به صورت بار معادل به طور یکنواخت بر کف ها اثر داد، در غیر اینصورت
بار تیغه ها را باید در محل واقعی خود اثر داد. برای انجام این کار از روی
پلان معماری، مجموع طول پارتیشن ها ( ) بدست می آید. بار واحد متر مربع
آنها در ارتفاع دیوار ضرب می شود تا بار بر متر طول پارتیشن ها ( ) تعیین
می گردد، سپس بار یکنواخت معادل از رابطه زیر محاسبه می شود :
A = مساحت طبقه
بهتر است این کار برای هر چشمه از پلان به
طور جداگانه انجام شود تا توزیع بار به صورت واقعی تر انجام پذیرد.
همچنین طبق بند 6 – 2 – 2 – 5 در صورتی که
وزن یک متر مربع سطح تیغه ها از 150 دکانیوتن (150 کیلوگرم) بیشتر باشد،
باید اثر موضعی بار تیغه ها را به طور جداگانه در طراحی کف ها منظور داشت.
منظور از اثر موضعی در طراحی، لحاظ جزئیات مناسب می باشد. به عنوان مثال در
سقف های تیرچه بلوک در زیر چنین دیواری می تواند تیرچه مضاعف قرار گیرد.
بار اتاق پله نیز جزء بارهای مرده و شامل
بار پله ها و بار پاگرد ها می باشد. به این صورت که بار یک پله را محاسبه
می کنند و در تعداد پله های موجود در یک طبقه ضرب می کنند. همپنین مساحت
قسمت شیبدار و پاگرد ها را محاسبه کرده و در وزن یک متر مربع سطح مورد نظر
ضرب می کنند. در نهایت از مجموع وزن پله ها، وزن قسمت شیبدار و پاگرد وزن
اتاق پله محاسبه می شود.
در پله های دو طرفه در صورتی که از سیستم
دال بتنی استفاده کنیم بار اتاق پله بر روی تیرهای طبقه و نیم طبقه به صورت
بار گسترده قرار می گیرد. همچنین در صورتی که از سیستم فولادی استفاده
کنیم بار اتاق پله به نسبت مساوی در محل اتصال شمشیری های پله به تیرهای
طبقه و نیم طبقه وارد می شود.
با وارد کردن مقدار 1 در جعبه Self Weight
Multiplier در پنجره Define Static Load Case Names وزن تیرها، ستون ها،
سقف، مهاربند ها، دیوارهای برشی، دالها و کلیه اجزای سازه در نظر گرفته می
شود. در صورتی که سازه دارای سیستم سقف کامپوزیت نباشد تمامی بارهای مرده
موجود در سازه با تعریف این حالت بار پوشش داده می شود. اما در صورت وجود
سیستم سقف کامپوزیت در سازه باید دو نوع بار مرده برای نرم افزار تعریف
کنیم. یک حالت بار استاتیکی برای بارهای در زمان ساخت که شامل اسکلت
فولادی، دال بتنی و در صورت وجود وزن قالب بندی سقف می باشد. نوع دیگر حالت
بار استاتیکی که مربوط به بارهای بعد از گیرش بتن می باشد شامل تمامی
بارهای اضافه شده بعد از گیرش بتن می باشند. از جمله بار کف سازی، بار
پارتیشن ها و …
2 – حالت بار استاتیکی SUPER DEAD : این
نوع حالت بار برای سیستم سقف کامپوزیت و حالت بار استاتیکی مربوط به بارهای
بعد از گیرش بتن می باشند.
3 – حالت بار استاتیکی زنده : این نوع بار
از نوع LIVE می باشد.تمامی بارهای زنده موجود در سازه به غیر از بارهایی
که مطابق بند 6 – 3 – 8 قابل کاهش هستند از این نوع بار تعریف می شوند.
بار زنده یا سربار به باری اطلاق می شود
که مقدار و یا نقطه اثر آن در طول زمان تغییر کند. بارهای مربوط به وزن
اشخاص، وزن اثاثیه و مبلمان و غیره جزء این گروه هستند. با توجه به این
موضوع مشاهده می شود که تعیین مقدار بار زنده مسئله پیچیده ای بوده و باید
ارقام مربوط به آن به صورت احتمال در نظر گرفته شوند. آیین نامه های
بارگذاری حداقل مقدار بار زنده وارده رابرای شرایط و حالات گوناگون مشخص
کرده اند. به عنوان نمونه مبحث ششم بار اتاقها و سرویس های ساختمان های
مسکونی را 200 کیلوگرم بر متر مربع، بار راهروهای اصلی ساختمان های مسکونی و
اداری را 350 کیلوگرم بر متر مربع، بار پارکینگ (محل عبور و پارک خودروهای
سواری با وزن حداکثر 2500 دکا نیوتن) را 500 کیلوگرم بر متر مربع، بار
بامهای تخت و یا با شیب کم که به عنوان محل تجمع مورد استفاده قرار نمی
گیرد را 150 کیلوگرم بر متر مربع معرفی نموده است. بار زنده معمولاَ به
صورت یک بار گسترده به سقف اعمال می شود.
همچنین در بام ها معملاَ دو نوع بار مربوط
به بار زنده رفت و آمد و بار زنده برف وجود دارد. توجه به این مطلب ضروری
است که با وجود این دو نوع سربار در بام ها، معمولاَ احتیاج نخواهد بود که
این دو نوع بارگذاری به طور همزمان انجام گیرد، بلکه با توجه به شرایط آب و
هوایی منطقه و نیز چگونگی و میزان استفاده از بام، بار زنده مربوط به رفت و
آمد افراد و غیره و بار برف هر کدام که بحرانی تر است را مبنای محاسبات
قرار دهیم.
برای محاسبه نیروی زلزله نرم افزار وزن
سازه را محاسبه کرده و در ضریب زلزله معرفی شده به نرم افزار ضرب می کنید.
طبق آیین نامه زلزله 2800 ایران وزن کل ساختمان، شامل تمام بارهای مرده و
وزن تاسیسات ثابت به اضافه درصدی از بار زنده و بار برف می باشد. در صورتی
که سازه ی ما دارای کاربری های مختلف باشد طبق جدول 1 آیین نامه 2800 (درصد
میزان مشارکت بار زنده و بار برف در محاسبه نیروی جانبی زلزله) با توجه به
درصد میزان مشارکت بار زنده باید حالتهای بار زنده جداگانه ای تعریف کنیم.
به عنوان مثال در صورتی که در یک سازه 3 طبقه، طبقه اول دارای کاربری
فروشگاهی، طبقه دوم دارای کاربری اداری و طبقه سوم دارای کاربری انباری
باشد، باید برای بار زنده هر طبقه به صورت جداگانه حالت بار زنده تعریف
کنیم. این حالات بار در محاسبه وزن سازه جهت محاسبه نیروی زلزله به کار می
روند.
4 – حالت بار استاتیکی کاهش بارهای زنده :
این حالت بار از نوع REDUCIBLE LIVE می باشند. تمامی المان هایی که مطابق
بند 6 – 3 – 8 مشمول کاهش سربار می شوند از این نوع حالت بار استفاده می
کنیم.
5 – حالت بار استاتیکی QUAKE : این نوع
حالت بار برای در نظر گرفتن نیروی جانبی زلزله در سازه می باشد.
در نرم افزارهای ETABS و SAP2000
نحوه محاسبه جرم موثر سازه در قسمت Mass Source تعریف می گردد. این وزن در
ضریب زلزله معرفی شده به نرم افزار ضرب شده و نیروی زلزله محاسبه می شود.
به عنوان نمونه برای معرفی حالت بار نیروی
زلزله در جهت عرضی در پنجره Define Static Load Case Names به صورت ذیل
عمل می کنیم :
در قسمت Load نام حالت بار EX (Earth Quake X Direction) را
وارد کنید.
از قسمت Type نوع حالت بار را QUAKE انتخاب کنید.
در قسمت Self Weight Multiplier مقدار پیش فرض 0 را تغییر ندهید.
در قسمت Auto Lateral Load گزینه User
Coefficient را انتخاب کنید. انتخاب این گزینه تنها در صورت عدم وجود نیروی
شلاقی در سازه می باشد. در صورتی که در محاسبه ضریب زلزله با توجه به آیین
نامه 2800 زلزله ایران زمان تناوب اصلی نوسان سازه بزرگتر از 0.7 ثانیه
باشد باید نیروی شلاقی در تراز طبقه آخر به سازه اعمال شود. در این صورت
باید به نحوی نیروی شلاقی را بر سازه اعمال کنید. از جمله اینکه بر اساس
برش پایه بدست آمده از نرم افزار مقدار نیروی شلاقی را با توجه آیین نامه
2800 محاسبه کنید و این نیرو را به مرکز برش تراز آخر وارد کنید. و یا می
توان با معادلسازی آیین نامه UBC 94 و آیین نامه 2800 زلزله در مواردی خاص
نیروی شلاقی را به صورت خودکار به سازه اعمال نمود.
در نهایت بر روی دکمه Add New Load و سپس Modify Lateral Load کلیک
کنید.
در پنجره User Defined Seismic Loading در
قسمت Direction And Eccentricity جهت اعمالی نیروی زلزله را انتخاب می
کنیم. طبق بند 6 – 7 – 2 – 5 – 10 – 4 مبحث ششم در ساختمان های بیشتر از 5
طبقه و یا با ارتفاع بیشتر از 18 متر، در مواردی که نیروی جانبی طبقه در
طبقات بالاتر از هر طبقه بیشتر از 5 درصد بعد ساختمان در آن طبقه در امتداد
عمود بر نیروی جانبی باشد. محاسبه ساختمان در برابر لنگر پیچشی الزامی می
باشد. برای در نظر گرفتن لنگر پیچشی باید دو حالت بار برای جهت عرضی و دو
حالت بار برای جهت طولی معرفی کنیم. به عنوان نمونه برای جهت عرضی یک بار
گزینه X Dir + Eccen Y و بار دیگر گزینه X Dir – Eccen Y را انتخاب می
کنیم. در قسمت Ecc. Ratio (All Diaph) مقدار 0.05 را وارد می کنیم.
در قسمت Story Range تراز پایه و بالاترین
طبقه ای که نیروی زلزله به آن اثر می کنید را انتخاب می کنیم.
در قسمت Factors و Base Shear
Coefficient, C مقدار ضریب زلزله محاسبه شده با توجه به آیین نامه 2800 را
وارد می کنیم. نیروی زلزله وارد بر هر طبقه در نرم افزارهای ETABS و
SAP2000 از رابطه زیر محاسبه می شود. این رابطه در صورتی که مقدار K برابر
1.0 منظور شود دقیقاَ مشابه رابطه آیین نامه 2800 خواهد شد.
و در نهایت بر روی OK کلیک می کنیم.
6 – حالت بار مجازی NOTIONAL : در صورتی
که برای طراحی سازه فولادی از روش حالات حدی و از آیین نامه فولاد آمریکا
AISC 360-05/IBC 2006 استفاده کنیم، مطابق بند 10 – 2 – 7 – 1 – 5 مبحث دهم
باید باری مجازی جهت در نظر گرفتن خطاهای اجرایی تعریف کنیم. این خطاهای
اجرایی شامل اشکالاتی از جمله خطای ساخت و مونتاژ ستون های سازه می شوند که
با برون مرکزیت به وجود آمده لنگری اضافه را به سازه تحمیل می کنند.
7 – حالت بار استاتیکی WALL : این حالت
بار از نوع OTHER تعریف می گردد. طبق آیین نامه 2800 برای محاسبه وزن هر
طبقه، وزن نصف دیوار طبقه به اضافه نصف دیوار از طبقه پایین در نظر گرفته
می شود. در طبقاتی که طبقه جاری و طبقه تحتانی دارای ارتفاع مشابهی نباشند،
بین بار دیوار جانبی طبقه و وزنی که از محاسبه مجموع نصف دیوار طبقه و نصف
دیوار طبقه زیرین به دست می آید اختلاف وجود دارد که این اختلاف به عنوان
حالت بار معادل سازی جرم و بار در نظر گرفته می شود. این حالت بار برای بار
پارتیشن و کف ها هم در نظر گرفته می شود.
ترکیبات بارگذاری
در طراحی سازه ها، باید احتمال همزمانی
تاثیر بارها در طراحی به شرحی که در آیین نامه مورد نظر جهت طراحی سازه
آمده است لحاظ شوند. ضرایب جزئی ایمنی هر یک از بارها و متقابلاَ مقدار
تنشهای مجاز محاسباتی مربوط به هر ماده، بسته به روش طراحی سازه، باید بر
اساس ضوابط طراحی خاص همان سازه در نظر گرفته شود. اجزاء سازه باید برای
ترکیبی از بارها که بیشترین اثر را در آنها ایجاد می کند طراحی شوند.
بارهای باد، زلزله و زنده دارای دو مقدار متفاوت در طراحی هستند. یک مقدار
متوسط و ثابت و یک مقدار حداکثر که بر اساس دوره بازگشتی برابر عمر مفید
سازه (معمولاَ 50 سال) بدست می آید. وقتی اینگونه بارها با هم در ترکیب بار
ظاهر می شوند، باید ضریب اثر همزمانی لحاظ شود. طبق قوانین احتمالات
احتمال همزمانی حداکثر ها وجود ندارد. در این حالت یکی از بارها در وضعیت
حداکثر قرار داده می شود در حالی که بقیه بارها در وضعیت متوسط خود قرار
دارند. به عنوان مثال در یکی از ترکیب بارها ضریب بار زنده 1.0 است در حالی
که بار باد ضریبی برابر 1.6 دارد.
در نرم افزارهای ETABS و SAP2000 برنامه
با توجه به آیین نامه انتخابی جهت طراحی سازه، ترکیب بارهای مربوطه را به
صورت خودکار تولید می کند.
برای این منظور در نرم افزار ETABS مسیر
Define > Add Define Design combos… را دنبال کنید. در پنجره باز شده
نوع ترکیب بار (فولادی یا بتنی و …) را انتخاب کنید و رو دکمه OK کلیک
کنید.
و نیز در نرم افزار SAP2000 مسیر Define
> Load Combinations… را دنبال کنید. در پنجره باز شده بر روی دکمه Add
Default Design Combos… کلیک کند.
در پنجره باز شده نوع ترکیب بار (فولادی
یا بتنی و …) را انتخاب کنید و رو دکمه OK کلیک کنید.
در صورتی که در سازه هیچ یک از شرایط ذیل
برقرار نباشد ترکیب بارهای پیش فرض برنامه برای طراحی قابل قبول خواهد بود،
در غیر اینصورت باید ترکیب بارها را مطابق آیین نامه های داخلی (مبحث ششم
مقررات ملی ساختمان – بارهای وارد بر ساختمان و آیین نامه 2800 زلزله
ایران) تغییر داد.
1 – وجود تیرهایی که دهانه آنها بیشتر از پانزده متر می
باشد.
2 – وجود تیرهایی که بار قائم متمرکز قابل
توجهی در مقایسه با سایر بارهای منتقل شده به تیر را تحمل می کنند. (در
صورتی که بار متمرکز حداقل برابر با نصف مجموع بار وارد بر تیر باشد، آن
بار قابل توجه تلقی می شود.)
3 –وجود بالکن ها و پیش آمدگی هایی که به
صورت طره ساخته می شوند.
4 – ساختمان های نامنظم در پلان
5 – وجود ستون هایی که در محل تقاطع دو یا
چند سیستم مقاوم باربر جانبی قرار دارند (به عبارتی در سازه هایی که از دو
سیستم مختلف جهت مقابله با نیروهای جانبی استفاده می شود.)
1 – ترکیبات بار در طراحی سازه های فولادی
1 – 1 – روش تنش مجاز
در طراحی سازه های فولادی در صورتی که از آیین نامه AISC – ASD89 برای
طراحی سازه استفاده کنیم ترکیبات بار به صورت زیر می باشد :
DL
DL + LL
DL + LL ± WL
DL ± EL
DL + LL ± EL
در این روابط DL بار مرده، LL بار زنده،
WL بار باد و EL بار زلزله می باشد.
مهندسین محاسب معمولاَ بار زنده بام و بار
برف را مقایسه نموده و حداکثر این دو مقدار را به عنوان بار زنده در حالت
بار زنده وارد می نمایند. بار زلزله و بار باد طبق آیین نامه باید به صورت
رفت و برگشتی در نظر گرفته شود، از این رو این بارها یک بار با علامت مثبت و
بار دیگر با علامت منفی در ترکیبات بار می آیند. علاوه بر این باید بار
باد و بار زلزله در دو جهت متعامد ساختمان ( جهت X و جهت Y ) در نظر گرفته
شوند.
فرض می کنیم سازه دارای حالات بار DL – LL
– EX – EY می باشد. بر این اساس ترکیبات بار طراحی به صورت زیر خواهند
بود :
DSTLS1: DL
DSTLS2: DL + LL
DSTLS3,4: DL ± EX
DSTLS5,6 : DL ± EY
DSTLS7,8 : DL + LL ± EX
DSTLS9,10 : DL + LL ± EY
طبق بند 6 – 7 – 2 – 5 – 10 – 4 مبحث ششم
مقررات ملی ساختمان – بارهای وارد بر ساختمان ویرایش سال 1385 در ساختمان
های بیشتر از 5 طبقه و یا با ارتفاع بیشتر از 18 متر، در مواردی که نیروی
جانبی طبقه در طبقات بالاتر از هر طبقه بیشتر از 5 درصد بعد ساختمان در آن
طبقه در امتداد عمود بر نیروی جانبی باشد. محاسبه ساختمان در برابر لنگر
پیچشی الزامی می باشد. بنابراین حالات بار به حالات بار قبلی اضافه خواهند
شد. بنابراین ترکیبات بار طراحی سازه در اثر وجود لنگر پیچشی در سازه به
صورت زیر خواهند بود :
DSTLS1 : DL
DSTLS2 : DL + LL
DSTLS3,4 : DL ± EX
DSTLS5,6 : DL ± EPX
DSTLS7,8: DL ± ENX
DSTLS9,10 : DL ± EY
DSTLS11,12 : DL ± EPY
DSTLS13,14 : DL ± ENY
DSTLS15,16 : DL + LL ± EX
DSTLS17,18 : DL + LL ± EPX
DSTLS19,20 : DL + LL ± ENX
DSTLS21,22 : DL + LL ± EY
DSTLS23,24 : DL + LL ± EPY
DSTLS25,26 : DL + LL ± ENY
همچنین طبق بند 6 – 7 – 2 – 1 – 3 مبحث
ششم، ساختمان باید در دو امتداد عمود بر هم در برابر نیروی جانبی محاسبه
شود. به طور کلی محاسبه در هر یک از دو امتداد جز در موارد زیر به طور مجزا
و بدون در نظر گرفتن نیروی زلزله در امتداد دیگر انجام می شود؛
الف – ساختمان های نا منظم در پلان
ب – کلیه ستون هایی که در محل تقاطع دو یا چند سیستم مقاوم باربر جانبی
قرار دارند.
در موارد الف و ب امتداد اعمال نیروی
زلزله باید با زاویه مناسبی که حتی المقدور بیشترین اثر را ایجاد می کند
انتخاب شود. برای منظور نمودن بیشترین اثر نیروی زلزله، می توان صد در صد
نیروی زلزله هر امتداد را با 30 درصد نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن
ترکیب کرد. در طراحی اجزاء بحرانی ترین حالت ممکن از نظر علائم نیروهای
داخلی حاصل از زلزله باید ملحوظ گردد.
بنابراین در این حالت ها ترکیبات بار به
صورت ذیل خواهند بود :
DSTLS1 : DL
DSTLS2 : DL + LL
DSTLS3,4,5,6 : DL ± EX ±
0.3EY
DSTLS7,8,9,10 : DL ± EY ±
0.3EX
DSTLS11,12,13,14 : DL + LL ±
EX ± 0.3EY
DSTLS15,16,17,18 : DL + LL ±
EY ± 0.3EX
با توجه به بند 6 – 7 – 2 – 5 – 11 – 1
مبحث ششم، نیروی قائم ناشی از زلزله که اثر مولفه قائم شتاب زلزله در
ساختمان است، در موارد زیر باید در محاسبات منظور شود :
الف – تیرهایی که دهانه آنها بیشتر از پانزده متر می باشد،
همراه با ستون ها و دیوارهای تکیه گاهی آنها
ب – تیرهایی که بار قائم متمرکز قابل توجهی در مقایسه با سایر بارهای
منتقل شده به تیر را تحمل می کنند، مهراه با ستون ها و دیوارهای تکیه گاهی
آنها. در صورتی که بار متمرکز حداقل برابر با نصف مجموع بار وارده بر تیر
باشد، ان بار قابل توجه تلقی می شود.
ج – بالکن ها و پیش آمدگی هایی که به صورت طره ساخته می شوند.
با توجه به بند فوق اگر در ساختمانی مولفه
قائم نیروی زلزله اعمال شده باشد و جهت مثبت آن نیز همانند بارهای مرده و
زنده به سمت پایین در نظر گرفته شود، این نیرو ( EZ ) باید در هر دو جهت رو
به بالا و رو به پایین و بدون منظور نمودن اثر کاهنده بارهای ثقلی در نظر
گرفته شود.
بنابراین طبق بند 6 – 7 – 2 – 5 – 11 – 3
مبحث ششم، نیروی قائم زلزله، همراه با نیروهای افقی زلزله باید در ترکیبات
زیر به کار برده شوند :
1 – صد درصد نیروی زلزله در هر امتداد
افقی، با 30 درصد نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن، و 30 درصد نیروی زلزله
در امتداد قائم.
2 – صد در صد نیروی زلزله در امتداد قائم،
با 30 درصد نیروی زلزله در هر یک از دو امتداد افقی عمود بر هم.
تفسیر ترکیبات بارگذاری ذکر شده در آیین
نامه، جهت در نظر گرفتن اثر قائم زلزله، به صورت زیر می باشد :
DSTLS1 : DL
DSTLS2 : DL + LL
DSTLS3,4,5,6 : DL ± EX ±
0.3EY + 0.3EZ
DSTLS7,8,9,10 : DL ± EX ±
0.3EY – 0.3EZ
DSTLS11,12,13,14 : DL ± EY ±
0.3EX + 0.3EZ
DSTLS15,16,17,18 : DL ± EY ±
0.3EX – 0.3EZ
DSTLS19,20,21,22 : DL + LL ±
EX ± 0.3EY + 0.3EZ
DSTLS23,24,25,26 : DL + LL ±
EX ± 0.3EY – 0.3EZ
DSTLS27,28,29,30 : DL + LL ±
EY ± 0.3EX + 0.3EZ
DSTLS31,32,33,34 : DL + LL ±
EY ± 0.3EX – 0.3EZ
DSTLS35,36,37,38 : DL ±
0.3EX ± 0.3EY + 0.3EZ
DSTLS39,40,41,42 : DL ±
0.3EX ± 0.3EY – 0.3EZ
DSTLS43,44,45,46 : DL + LL ±
0.3EX ± 0.3EY + 0.3EZ
DSTLS47,48,49,50 : DL + LL ± 0.3EX ± 0.3EY – 0.3EZ
بر اساس تبصره 2 بند 6 – 7 – 2 – 1 – 3
مبحث ششم، در مواردی که ترکیب صد در صد نیروی زلزله در هر امتداد با 30
ردصد نیروی زلزله در امتداد عمود بر آن در نظر گرفته می شود، منظور کردن
برون مرکزی اتفاقی موضوع بند 6 – 7 – 2 – 5 – 10 – 3 مبحث ششم، برای نیروی
زلزله ای که در امتداد مروبط به 30 درصد اعمال می شود الزامی نیست. لذا در
صورت تعریف زلزله با برون مرکزیت اتفاقی ترکیبات بارگذاری به صورت زیر در
می آید :
DSTLS1 : DL
DSTLS2 : DL + LL
DSTLS3,4,5,6 : DL ± EX ±
0.3EY
DSTLS7,8,9,10 : DL ± EPX ±
0.3EY
DSTLS11,12,13,14 : DL ± ENX ±
0.3EY
DSTLS15,16,17,18 : DL ± EY ±
0.3EX
DSTLS19,20,21,22 : DL ± EPY ±
0.3EX
DSTLS23,24,25,26 : DL ± ENY ±
0.3EX
DSTLS27,28,29,30 : DL + LL ±
EX ± 0.3EY
DSTLS31,32,33,34 : DL + LL ±
EPX ± 0.3EY
DSTLS35,36,37,38 : DL + LL ±
ENX ± 0.3EY
DSTLS39,40,41,42 : DL + LL ±
EY ± 0.3EX
DSTLS43,44,45,46 : DL + LL ±
EPY ± 0.3EX
DSTLS47,48,49,50 : DL + LL ±
ENY ± 0.3EX
ترکیبات بارگذاری کنترل خیز تیرها در
ساختمان های فولادی به صورت زیر است :
DSTLD1 : DL
DSTLD2 : DL + LL
1 – 2 – روش حالات حدی
مبحث دهم مقررات ملی ساختمان – طرح و
اجزای ساختمان های فولادی ویرایش 1387 در بخش حالات حدی تقریباَ منطبق با
ضوابط آیین نامه AISC 360-05 است. همچنین از بین آیین نامه های موجود در
نرم افزارهای ETABS و SAP2000 این آیین نامه بیشترین تطابق با ضوابط طرح
لرزه ای مبحث دهم را دارد.
طبق بند 10 – 2 – 1 – 3 – 4 و جدول 10 – 2
– 1 – 2 ترکیبات بارگذاری در حالات حدی به شرح زیر می باشد :
1.4DL
1.25DL + 1.5LL
DL + 1.2LL + 1.2(E or W)
0.85DL + 1.2 (E or W)
در صورتی که ترکیب بارهای طراحی ساختمان
های فولادی به روش حالات حدی در آیین نامه فولاد آمریکاAISC 360-05/IBC
2006 به صورت ذیل می باشند :
1.4DL
1.2DL + 1.6LL
0.9DL ± 1.6WL
1.2DL ± 0.8WL
1.2DL ± 1.6WL + 1.0LL
1.2DL ± 1.0EL
1.2DL ± 1.0EL + 1.0LL
در مورد ترکیب بارهای آیین نامه فولاد
آمریکا، این نکته قابل توجه است که نیروی زلزله برای آنها در حد نهایی
محاسبه می شود و به همین علت در این آیین نامه، ضریب بارهای زلزله در روش
حدی برابر یک می باشد. اما در مبحث دهم مقررات ملی، بار زلزله در حالت بهره
برداری محاسبه می شود. ترکیب بارهای مبجث دهم، با ترکیب بارهای پیش فرض
برنامه متفاوت هستند و به همین علت باید ترکیب بارهای مندرج در مبحث دهم را
جایگزین مقادیر پیش فرض برنامه کنیم.
طبق بند 10 – 2 – 7 – 1 – 5 در کلیه
ترکیبات بارگذاری که فقط شامل بارهای ثقلی هستند، باید یک نیروی جانبی
حداقل معادل 0.002Yi در تراز طبقات اعمال شود، که در آن بار ثقلی ضریبدار
اعمال شده در تراز ام می باشد. این بار جانبی باید در دو امتداد اصلی
ساختمان و به طور مجزا در نظر گرفته شود. اعمال این نیروی جانبی برای ملحوظ
کردن خطاهای اجرایی است.
خروج از مرکزیت بارهای ثقلی که یک خطای
اجرایی است، دارای حالت و ترکیب بار مختص به خود است که نوع آن به صورت بار
مجازی است و هم در حالت های بار و هم در ترکیبات بار لحاظ می شود. این بار
باید به صورت بار جانبی به مقدار 0.002 بار ثقلی موجود در آن طبقه در هر
یک از دو جهت اصلی و سازه باید اعمال شود. این حالات بار تنها در ترکیبات
بارگذاری که فقط شامل بارهای ثقلی هستند اثر داده می شود و وارد ترکیب
بارهایی که دارای بارهای جانبی هستند نخواهد شد. بر این اساس برای هر حالت
بار ثقلی موجود دو بار مجازی یکی در جهت طولی و دیگری در جهت عرضی تعریف می
کنیم. همچنین ذکر این نکته ضروری است که در هر ترکیب بار تمام بارهای
مجازی باید با یک علامت با هم جمع شوند. به این صورت که اگر در یک ترکیب
بار تمام حالات بار مجازی با ضریب مثبت با هم جمع شده اند، به طور متناظر
باید ترکیب بار دیگری ساخته شود که در آن تمام بارهای مجازی به طور همزمان
دارای ضریب منفی باشند. همچنین در هر ترکیب های بار، بارهای مجازی ای را
اثر می دهیم که مربوط به یک جهت اصلی سازه باشند. یعنی یک بار بارهای مجازی
در جهت عرضی در ترکیب بار شرکت داده می شوند و بار دیگر ترکیب بارهای
مجازی در جهت طولی.این بار در نرم افزار ETABS و SAP2000 به صورت بار مجازی
Notional معرفی می شود.
برای این منظور در نرم افزار ETABS مسیر Define > Static Load Case…
را دنبال کنید.
در قسمت Load نام بار مجازی NDLX را وارد کنید.
از قسمت Type گزینه NOTIONAL را انتخاب کنید.
در قسمت Self Weight Multiplier مقدار پیش فرض 0 را تغییر ندهید.
از قسمت Auto Lateral Load گزینه Auto را انتخاب کنید و بر روی دکمه Add
New Loadکلیک کنید.
سپس بر روی دکمه Modify Lateral Load… کلیک کنید.
در پنجره AUTO Notional Load Generation از قسمت Base Load
Case نوع بار ثقلی که برای آن بار مجازی تعریف می کنید را انتخاب کنید.
در قسمت Load Ratio مقدار پیش فرض 0.002
را که با مقدار پیشهاد شده توسط مبحث دهم برابر است را تغییر ندهید.
از قسمت Notional Load Direction جهت
اعمال بار مجازی را انتخاب کنید و بر روی دکمه OK کلیک کنید.
با توجه به وجود دو حالت بار استاتیکی چهار بار مجازی NOTIONAL تعریف می
کنیم.
حالت بار NDLX متناظر با حالت با DL در جهت X
حالت بار NDLY متناظر با حالت با DL در جهت Y
حالت بار NLLX متناظر با حالت با LL در جهت X
حالت بار NLLY متناظر با حالت با LL در جهت Y
همچنین در نرم افزار SAP2000 مسیر Define
> Load Patterns… را دنبال کنید.
در قسمت Load Pattern Name نام بار مجازی
NDLX را وارد کنید.
از قسمت Type بر روی گزینه More کلیک کرده
و در ادامه گزینه NOTIONAL را انتخاب کنید.
در قسمت Self Weight Multiplier مقدار پیش
فرض 0 را تغییر ندهید.
از قسمت Auto Lateral Load گزینه Auto را
انتخاب کنید و بر روی دکمه Add New Load Pattern کلیک کنید.
سپس بر روی دکمه Modify Lateral Load
Pattern… کلیک کنید.
در پنجره AUTO Notional Load Pattern
Generation از قسمت Base Load Case نوع بار ثقلی که برای آن بار مجازی
تعریف می کنید را انتخاب کنید.
در قسمت Load Ratio مقدار پیش فرض 0.002
را که با مقدار پیشهاد شده توسط مبحث دهم برابر است، تغییر ندهید.
از قسمت Notional Load Pattern Direction
جهت اعمال بار مجازی را انتخاب کنید و بر روی دکمه OK کلیک کنید.
با توجه به وجود دو حالت بار استاتیکی چهار بار مجازی NOTIONAL تعریف می
کنیم.
حالت بار NDLX متناظر با حالت با DLدر جهت
X
حالت بار NDLY متناظر با حالت با DL در
جهت Y
حالت بار NLLX متناظر با حالت با LL در
جهت X
حالت بار NLLY متناظر با حالت با LL در
جهت Y
با فرض حالات بار DL – LL – NDLX – NLLX –
NDLY – NLLY – EX – EY ترکیبات بار مطابق با روش حالات حدی مبحث دهم به
صورت زیر خواهد بود :
DSTLS1 : 1.4DL + 1.4NDLX
DSTLS2 : 1.4DL – 1.4NDLX
DSTLS3 : 1.4DL + 1.4NDLY
DSTLS4 : 1.4DL – 1.4NDLY
DSTLS5 : 1.25DL + 1.25 NDLX + 1.5LL + 1.5NLLX
DSTLS6 : 1.25DL – 1.25 NDLX + 1.5LL – 1.5NLLX
DSTLS7 : 1.25DL + 1.25 NDLY + 1.5LL + 1.5NLLY
DSTLS8 : 1.25DL – 1.25 NDLY + 1.5LL – 1.5NLLY
DSTLS9,10 : DL + 1.2LL ± 1.2EX
DSTLS11,12 : DL + 1.2LL ± 1.2EY
DSTLS13,14: 0.8DL ± 1.2EX
DSTLS15,16 : 0.8DL ± 1.2EY
در صورت وجود لنگر پیچشی ترکیبات بار به
صورت زیر در می آیند :
DSTLS1 : 1.4DL + 1.4NDLX
DSTLS2 : 1.4DL – 1.4NDLX
DSTLS3 : 1.4DL + 1.4NDLY
DSTLS4 : 1.4DL – 1.4NDLY
DSTLS5 : 1.25DL + 1.25 NDLX + 1.5LL + 1.5NLLX
DSTLS6 : 1.25DL – 1.25 NDLX + 1.5LL – 1.5NLLX
DSTLS7 : 1.25DL + 1.25 NDLY + 1.5LL + 1.5NLLY
DSTLS8 : 1.25DL – 1.25 NDLY + 1.5LL – 1.5NLLY
DSTLS9,10 : DL + 1.2LL ± 1.2EX
DSTLS11,12 : DL + 1.2LL ± 1.2EPX
DSTLS13,14: DL + 1.2LL ± 1.2ENX
DSTLS15,16 : DL + 1.2LL ± 1.2EY
DSTLS17,18 : DL + 1.2LL ± 1.2EPY
DSTLS19,20 : DL + 1.2LL ± 1.2ENY
DSTLS21,22 : 0.85DL ± 1.2EX
DSTLS23,24 : 0.85DL ± 1.2EPX
DSTLS25,26 : 0.85DL ± 1.2ENX
DSTLS27,28 : 0.85DL ± 1.2EY
DSTLS29,30 : 0.85DL ± 1.2EPY
DSTLS31,32 : 0.85DL ± 1.2ENY
با ترکیب صد در صد نیروی زلزله در هر
امتداد با 30 درصد نیروی زلزله در جهت متعامد داریم (به جهت کاهش تعداد
ترکیب بارها فرض می کنیم در سازه لنگر پیچشی نداریم) :
DSTLS1 : 1.4DL + 1.4NDLX
DSTLS2 : 1.4DL – 1.4NDLX
DSTLS3 : 1.4DL + 1.4NDLY
DSTLS4 : 1.4DL – 1.4NDLY
DSTLS5 : 1.25DL + 1.25 NDLX + 1.5LL + 1.5NLLX
DSTLS6 : 1.25DL – 1.25 NDLX + 1.5LL – 1.5NLLX
DSTLS7 : 1.25DL + 1.25 NDLY + 1.5LL + 1.5NLLY
DSTLS8 : 1.25DL – 1.25 NDLY + 1.5LL – 1.5NLLY
DSTLS9,10,11,12 : DL + 1.2LL ± 1.2EX ± 0.3EY
DSTLS13,14,15,16 : DL + 1.2LL ± 1.2EY ± 0.3EX
DSTLS17,18,19,20 : 0.85DL ± 1.2EY ± 0.3EX
DSTLS21,22,23,24 : 0.85DL ± 1.2EY ± 0.3EX
همچنین در صورد وجود مولفه قائم نیروی زلزله در حالات بار داریم :
DSTLS1 : 1.4DL + 1.4NDLX
DSTLS2 : 1.4DL – 1.4NDLX
DSTLS3 : 1.4DL + 1.4NDLY
DSTLS4 : 1.4DL – 1.4NDLY
DSTLS5 : 1.25DL + 1.25 NDLX + 1.5LL + 1.5NLLX
DSTLS6 : 1.25DL – 1.25 NDLX + 1.5LL – 1.5NLLX
DSTLS7 : 1.25DL + 1.25 NDLY + 1.5LL + 1.5NLLY
DSTLS8 : 1.25DL – 1.25 NDLY + 1.5LL – 1.5NLLY
DSTLS9,10,11,12 : DL + 1.2LL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY
+ (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS13,14,15,16 : DL + 1.2LL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY
- (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS17,18,19,20 : DL + 1.2LL ± 1.2EY ± (1.2 × 0.3)EX
+ (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS21,22,23,24 : DL + 1.2LL ± 1.2EY ± (1.2 × 0.3)EX
- (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS25,26,27,28 : 0.85DL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY
+ (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS29,30,31,32 : 0.85DL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY
- (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS33,34,35,36 : 0.85DL ± 1.2EY ± (1.2 × 0.3)EX
+ (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS37,38,39,40 : 0.85DL ± 1.2EY ± (1.2 × 0.3)EX
- (1.2 × 0.3)EZ
DSTLS41,42,43,44 : DL + 1.2LL ± (1.2 × 0.3)EX ± 1.2EZ
DSTLS45,46,47,48 : DL + 1.2LL ± (1.2 × 0.3)EY ± 1.2EZ
DSTLS49,50,51,52 : 0.85DL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY + 1.2EZ
DSTLS53,54,55,56 : 0.85DL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY - 1.2EZ
DSTLS57,58,59,60 : 0.85DL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY + 1.2EZ
DSTLS61,62,63,64 : 0.85DL ± 1.2EX ± (1.2 × 0.3)EY - 1.2EZ
2 – ترکیبات بار در طراحی سازه
های بتنی
2 – 1 – روش تنش مجاز
برای طراحی قاب های بتنی و دیوارهای برشی عمدتاَ از آیین نامه ACI
318-99 استفاده می شود.
1.4DL
1.4DL + 1.7LL
0.9DL ± 1.3WL
0.75(1.4DL + 1.7LL ± 1.7WL)
0.9Dl ± (1.3 × 1.1)EL
0.75(1.4DL + 1.7LL ± [1.7 ×
1.1] EL)
با فرض حالات بار DL – LL – EX – EY داریم
:
DCON1 : 1.4DL
DCON2 : 1.4DL + 1.7LL
DCON3,4 : 0.9DL ± 1.43EX
DCON5,6 : 0.9DL ± 1.43EY
DCON7,8 : 0.75(1.4DL +
1.7LL ± 1.87EX)
DCON9,10 : 0.75(1.4DL +
1.7LL ± 1.87EY)
اگر با توجه به شرایط آیین نامه وجود لنگر
پیچشی در سازه ضروری باشد داریم :
DCON1 : 1.7DL
DCON2 : 1.4DL + 1.7LL
DCON3,4 : 0.9DL ± 1.43EX
DCON5,6 : 0.9DL ± 1.43EPX
DCON7,8 : 0.9DL ± 1.43ENX
DCON9,10 : 0.9DL ± 1.43EY
DCON11,12 : 0.9DL ± 1.43EPY
DCON13,14 : 0.9DL ± 1.43ENY
DCON15,16 : 0.75(1.4DL +
1.7LL ± 1.87EX)
DCON17,18 : 0.75(1.4DL +
1.7LL ± 1.87EPX)
DCON19,20 : 0.75(1.4DL +
1.7LL ± 1.87ENX)
DCON21,22 : 0.75(1.4DL + 1.7LL ± 1.87EY)
DCON23,24 : 0.75(1.4DL + 1.7LL ± 1.87EPY)
DCON25,26 : 0.75(1.4DL + 1.7LL ± 1.87ENY)
در صورتی که بخواهیم صد در صد نیروی زلزله
در یک امتداد را با 30 درصد نیروی زلزله در جهت متعامد در نظر بگیریم
ترکیبات بار طراحی به صورت زیر در می آیند :
DCON1 : 1.4DL
DCON2 : 1.4DL + 1.7LL
DCON3,4,5,6 : 0.9DL ±
1.43EX ± (0.3 × 1.43)EY
DCON7,8,9,10 : 0.9DL ±
1.43EY ± (0.3 × 1.43)EX
DCON11,12,13,14 : 0.75(1.4DL + 1.7LL ± 1.87EX ± [0.3 ×
1.43]EY)
DCON15,16,17,18 : 0.75(1.4DL + 1.7LL ± 1.87EY ± [0.3 ×
1.43]EZ)
همچنین در صورد وجود مولفه قائم نیروی
زلزله در حالات بار داریم :
DCON1 : 1.40DL
DCON2 : 1.25DL + 1.50LL
DCON3,4,5,6 : 0.9DL ±
1.43EX ± (0.3 × 1.43)EY + (0.3 × 1.43)EZ
DCON7,8,9,10 : 0.9DL ±
1.43EX ± (0.3 × 1.43)EY – (0.3 × 1.43)EZ
DCON11,12,13,14 : 0.9DL ±
1.43EY ± (0.3 × 1.43)EX + (0.3 × 1.43)EZ
DCON15,16,17,18 : 0.9DL ±
1.43EY ± (0.3 × 1.43)EX – (0.3 × 1.43)EZ
DCON19,20,21,22 : 0.75(1.4DL
+ 1.7LL ± 1.87EX ± [0.3 × 1.43]EY + [0.3 × 1.43]EZ)
DCON23,24,25,26 : 0.75(1.4DL
+ 1.7LL ± 1.87EX ± [0.3 × 1.43]EY – [0.3 × 1.43]EZ)
DCON27,28,29,30 : 0.75(1.4DL
+ 1.7LL ± 1.87EY ± [0.3 × 1.43]EX + [0.3 × 1.43]EZ)
DCON31,32,33,34 : 0.75(1.4DL
+ 1.7LL ± 1.87EY ± [0.3 × 1.43]EX – [0.3 × 1.43]EZ)
DCON35,36,37,38 : 0.9DL ±
(0.3 × 1.43)EX ± 1.43EZ
DCON39,40,41,42 :
0.9DL ± (0.3 × 1.43)EY ± 1.43EZ
DCON43,44,45,46 : 0.75(1.4DL
+ 1.7LL ± [0.3 × 1.43]EX ± 1.43EZ)
DCON47,48,49,50 : 0.75(1.4DL + 1.7LL ±
[0.3 × 1.43]EY ± 1.43EZ)
2 – 2 – روش مقاومت نهایی
در صورت استفاده از آیین نامه بتن 2008 آمریکا ACI 318-08 به منظور
طراحی المان های سازه ترکیبات بار طراحی به صورت زیر است :
1.4DL
1.2DL + 1.6LL
0.9DL ± 1.6WL
1.2DL ± 1.0LL ± 1.6WL
0.9DL ± 1.0E
1.2DL ± 1.0LL ± 1.0E
در صورتی که از ضریب رفتارهای موجود در
آیین نامه 2800 برای تعیین ضریب زلزله استفاده کنیم قادر به استفاده از
ترکیب بارهای فوق در طراحی سازه نخواهیم بود. طبق بند 2 – 3 – 8 – 1 آیین
نامه 2800 ضریب رفتارهای معرفی شده در آین آیین نامه برای سازه هایی که با
روش تنش مجاز طراحی می شوند، تنظیم شده است. طبق همین بند برای سازه هایی
که با روش حدی یا مقاومت طراحی می شوند، مقادیر نیروی های حاصل از این جدول
باید مطابق الزامات آن روش افزایش داده شوند. همانطور که مشاهده می کنید
در ترکیب بارهای فوق فرض شده است که از ضریب رفتار روش مقاومت نهایی در
تعیین بارهای زلزله استفاده شده است. در بند 9.2.1c آیین نامه بتن آمریکا
ویرایش 2008 عنوان شده است که در صورت استفاده از حد بهره برداری ضریب
رفتار باید ضریب 1.0 در ترکیبات بار برای بار زلزله به 1.4 تبدیل شود.
با فرض حالات بار DL – LL – EX – EY داریم :
DCON1 : 1.4DL
DCON2 : 1.2DL + 1.6LL
DCON3,4 : 0.9DL ± 1.4EX
DCON5,6 : 0.9DL ± 1.4EY
DCON7,8 :1.2DL + 1.0LL ± 1.4EX
DCON9,10 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EY
اگر با توجه به شرایط آیین نامه وجود لنگر پیچشی در سازه ضروری باشد
داریم :
DCON1 : 1.4DL
DCON2 : 1.2DL + 1.6LL
DCON3,4 : 0.9DL ± 1.4EX
DCON5,6 : 0.9DL ± 1.4EPX
DCON7,8 : 0.9DL ± 1.4ENX
DCON9,10 : 0.9DL ± 1.4EY
DCON11,12 : 0.9DL ± 1.4EPY
DCON13,14 : 0.9DL ± 1.4ENY
DCON15,16 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EX
DCON17,18 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EPX
DCON19,20 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4ENX
DCON21,22 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EY
DCON23,24 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EPY
DCON25,26 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4ENY
در صورتی که بخواهیم صد در صد نیروی زلزله
در یک امتداد را با 30 درصد نیروی زلزله در جهت متعامد در نظر بگیریم
ترکیبات بار طراحی به صورت زیر در می آیند :
DCON1 : 1.4DL
DCON2 : 1.4DL + 1.7LL
DCON3,4,5,6 : 0.9DL ± 1.4EX ± (0.3 × 1.4)EY
DCON7,8,9,10 : 0.9DL ± 1.4EY ± (0.3 × 1.4)EX
DCON11,12,13,14 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EX ± [0.3 × 1.4]EY
DCON15,16,17,18 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EY ± [0.3 × 1.4]EX
همچنین در صورت وجود مولفه قائم نیروی زلزله در حالات بار داریم :
DCON1 : 1.40DL
DCON2 : 1.2DL + 1.6LL
DCON3,4,5,6 : 0.9DL ± 1.4EX ± (0.3 × 1.4)EY + (0.3 ×
1.4)EZ
DCON7,8,9,10 : 0.9DL ± 1.4EX ± (0.3 × 1.4)EY – (0.3 ×
1.4)EZ
DCON11,12,13,14 : 0.9DL ± 1.4EY ± (0.3 × 1.4)EX + (0.3 ×
1.4)EZ
DCON15,16,17,18 : 0.9DL ± 1.4EY ± (0.3 × 1.4)EX – (0.3 ×
1.4)EZ
DCON19,20,21,22 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EX ± [0.3 × 1.4]EY +
[0.3 × 1.4]EZ
DCON23,24,25,26 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EX ± [0.3 × 1.4]EY –
[0.3 × 1.4]EZ
DCON27,28,29,30 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EY ± [0.3 × 1.4]EX +
[0.3 × 1.4]EZ
DCON31,32,33,34 : 1.2DL + 1.0LL ± 1.4EY ± [0.3 × 1.4]EX –
[0.3 × 1.4]EZ
DCON35,36,37,38 : 0.9DL ± (0.3 × 1.4)EX ± 1.4EZ
DCON39,40,41,42 : 0.9DL ± (0.3 × 1.4)EY ± 1.4EZ
DCON43,44,45,46 : 1.2DL + 1.0LL ± [0.3 × 1.4]EX ± 1.4EZ
DCON47,48,49,50 : 1.2DL + 1.0LL ± [0.3 × 1.4]EY ± 1.4EZ
منبع :
مهندسی
عمران - مهندسین عمران گنبد کاووس
دانلود دو
تا فلش جالب در ارتباط با بارگذاری
