بارهای وارد بر سازه

برای طراحی سازه لازم است بارهای وارد بر سازه مشخص شود. در این مقاله با نیروهایی که ممکن است در طول عمر مفید یک سازه به آن اعمال گردد آشنا می شوید

1- وزن سازه و اجزای آن (بارهای مرده) از ابتدایی ترین نیروهای وارد بر سازه

یکی از ساده ترین و اولین نیروهایی که باید در طراحی مدنظر قرار دهیم، وزن سازه است. وزن خود سازه، اولین عاملی است که باید در نظر بگیریم که محاسبه آن نیز کار مشکلی نیست. اصطلاحا به وزن سازه، چون حالت متحرک ندارد در درس بارگذاری به عنوان بارهای مرده شناخته می شود. منظور از بار مرده، نیروهایی هستند که در طول زمان ثابت بوده و تغییر نمی کنند و معمولا هم با دقت خوبی قابل محاسبه می باشند.

2- وزن افراد، اثاثیه، ماشین آلات، تجهیزات، و غیره (بارهای زنده)

از دیگر بارهایی که به سازه وارد می شود اصطلاحا بارهای زنده هستند. زنده از این لحاظ که در طول زمان متغییر هستند. مثل افراد، تجهیزات و ماشین آلاتی که در ساختمان هستند. محاسبه این بار ها راحت نبوده و به قضاوت و تجربه مهندسی نیاز دارد. در آیین نامه بارگذاری مقدار این بارها مشخص شده است.

3- نیروهای دینامیکی ناشی از بارها و تجهیزات متحرک

نیرو هایی هستند که حالت دینامیکی دارند و غیر از اثر وزن می توانند نیرو را تشدید کنند. مثل نیروهایی که از آسانسور وارد می شوند و یا در انبار ها، نیروهایی که جرثقیل به سازه وارد می کند و یا و… .

4- بار برف

بار برف یکی از انواع بارهای محیطی وارد بر ساختمان است. هنگام بارش برف، ذرات آن بر روی بام جمع می‌شوند. تجمع ذرات، افزایش وزن توده و اعمال فشار عمودی رو به پایین بر روی بام ساختمان را در پی دارد.

به طور کلی، توزیع برف بر روی بام به صورت یکنواخت است. با این وجود، هندسه بام ساختمان (شیب، ابعاد) و شرایط اقلیمی (بادخیزی، نور خورشید) نیز بر روی شدت و نحوه اعمال این بار محیطی تاثیرگذار هستند. طبیعتا هر چه توده برف زودتر از روی بام برداشته شود، تاثیر آن بر روی عملکرد سازه کمتر خواهد بود. به منظور تعیین تاثیر بارگذاری برف بر روی عملکرد سازه، حالت‌های مختلف بارگذاری مطابق با استانداردهای طراحی مورد بررسی قرار می‌گیرند.

5- بار باد

یکی از نیروهای جانبی وارد بر سازه، بار باد ساختمان است. این بار همواره در طول مدت بهره برداری سازه وارد شده و اجزای سازه‌ای و غیر سازه‌ای را تحت تأثیر قرار می دهد. بار باد همانند بار زلزله، یک نیروی جانبی دینامیکی است. یعنی در طول زمان جهت و مقدار این بار، مدام درحال تغییر است.

یکی از تفاوت های بار باد با بار زلزله این است که بار باد حول یک سرعت ثابتی در طول زمان نوسان است در حالی که بار زلزله حول یکی مبدا نوسان کرده و در نهایت به صفر خواهد رسید.

همچنین بخوانید: مبحث 6 مقررات ملی ساختمان

6- بار زلزله یکی از مهم ترین نیروهای وارد بر سازه

زلزله یکی دیگر از انواع بارهای دینامیکی احتمالی است که ممکن است هر آن به ساختمان مورد نظر وارد شود؛ بنابراین مکان، شدت و زمان آن اصلاً مشخص نیست. به همین دلیل سازه مورد نظر باید طوری طراحی شود که در همه جهات بتواند نیروهای احتمالی زلزله را تحمل یا به ‌عبارت ‌دیگر مهار کند.

همچنین بخوانید: محاسبه ضریب زلزله طبق استاندارد 2800

7- فشار سیال

8- اثرات انقباض و انبساط

9- فشار خاک

10- سایر اثرات و نیروها