قسمت 29: ترکیب بارها در ایتبس-قسمت1

این قسمت از آموزش ایتبس به یکی از اساسی‌ترین و کاربردی‌ترین موضوعات در طراحی سازه یعنی ترکیب بار در ایتبس می‌پردازد. تسلط بر این مفهوم، کلید طراحی سازه‌ای ایمن، اقتصادی و مطابق با استانداردهای ملی است. در یک پروژه سازه‌ای با انواع بارها از جمله بار مرده، بار زنده، بار برف، باران، باد و زلزله مواجه هستیم. یک سوال بنیادی در آموزش ایتبس این است: آیا باید سازه را برای همه این بارها به صورت همزمان طراحی کرد؟ پاسخ منفی است، زیرا این کار نه تنها غیراقتصادی خواهد بود، بلکه از نظر آماری نیز احتمال رخداد همزمان همه آنها بسیار ناچیز است. به همین دلیل، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، با انجام مطالعات آماری، “ترکیبات بار” مشخصی را ارائه کرده است.

1)  1.4 D

2)  1.2 D + 1.6 L +0.5 (Lr یا S یا R)

3)  1.2 D + 1.6 (Lr یا S یا R) + [0.5L یا 1.6W]

4)  1.2 D + 1.6 W + L + 0.5 (Lr یا S یا R)

5)  1.2 D + E + L + 0.2 S

6)  0.9 D + 1.6 W

7)  0.9 D + E

در عمل و برای پروژه‌های داخلی، این هفت ترکیب را با در نظر گرفتن شرایط بومی ساده می‌کنیم. با توجه به سنگین‌تر بودن بار برف نسبت به باران، ترکیبات شامل باران حذف می‌شوند. همچنین در ساختمان‌های زیر ۲۰ طبقه، بار زلزله معمولاً از بار باد بحرانی‌تر است، بنابراین ترکیبات شامل باد نیز حذف می‌گردند. با مقایسه و حذف موارد کمتر بحرانی، در نهایت به پنج ترکیب بار اصلی و کاربردی می‌رسیم. سه ترکیب اول که شامل بارهای ثقلی هستند، “ترکیبات بار ثقلی” نامیده می‌شوند و ترکیب  0.9D نیز به طور خاص برای کنترل پدیده “آپ‌لیفت” یا “بلندشدگی” ستون‌های کناری در هنگام زلزله استفاده می‌شود.

در ادامه آموزش ایتبس، درک فرآیند تحلیل نرم‌افزار حیاتی است. پس از اعمال بارها، ایتبس به طور خودکار بارها را به تیرها و سپس به ستون‌ها منتقل می‌کند، سهم هر المان را از هر بار محاسبه می‌کند، همه ترکیبات بار را یکی پس از دیگری محاسبه و اعمال می‌نماید و در نهایت بحرانی‌ترین حالت بارگذاری را برای طراحی هر المان انتخاب می‌کند. المان‌هایی که ظرفیت کافی دارند را با رنگ بنفش و المان‌های نامقاوم را با رنگ قرمز نشان می‌دهد. برای دستیابی به نتایج دقیق، باید ترکیبات بار اصلی را بسط دهیم که این بسط شامل مراحل مختلفی است: ابتدا بار معادل تیغه‌بندی به بار مرده یا بار زنده اصلی اضافه می‌شود. سپس مطابق مبحث ششم، برای برخی بارهای زنده ضریب کاهش ۰.۵ اعمال شده و بار زنده به انواع “قابل کاهش” و “غیرقابل کاهش” تقسیم می‌شود. همچنین بار روی بام به صورت جداگانه به عنوان بار زنده بام و بار برف در نظر گرفته می‌شود. علاوه بر این، استاندارد ۲۸۰۰ برای در نظرگیری اثر همزمان زلزله در دو راستا، استفاده از “قاعده سطحی” را الزامی می‌کند که این کار برای هر راستا و با در نظر گرفتن جهت‌های مثبت و منفی، چهار حالت بارگذاری جدید ایجاد می‌کند. در نهایت، ضریب درجه نامعینی (ρ) که بیانگر قابلیت شکل‌پذیری و اضافه مقاومت سازه است اعمال می‌شود. اگر سازه به اندازه کافی نامعین باشد (ρ=1)، می‌تواند نیروها را بهتر بازتوزیع کند و در غیر این صورت (ρ=1.2)، نیروی زلزله ۲۰٪ افزایش می‌یابد. در ابتدای آموزش ایتبس معمولاً فرض می‌شود ρ=1 است و پس از تحلیل نهایی، این مقدار کنترل و در صورت لزوم تصحیح می‌شود. این آموزش ایتبس نشان می‌دهد که ترکیب بار در ایتبس تنها یک تنظیمات ساده نرم‌افزاری نیست، بلکه درک عمیق مفاهیم مهندسی و استانداردهای پشت آن است که به یک طراحی حرفه‌ای و مطمئن منجر می‌شود.

برای مشاهده فیلم کامل این قسمت، می بایست از لینک زیر پکیج کامل دوره را تهیه نمائید.