تیغهبندی و جداکنندهها از اجزای مهم در ساختمانها هستند که بارهایی را به سازه منتقل میکنند. در این مطلب به بررسی نحوه محاسبه بار تیغهها و جداکنندهها بر اساس استاندارد 2800 (ویرایش چهارم) میپردازیم و تفاوت بین بار مرده و بار زنده در این المانها را شرح میدهیم.
حالت 1) در صورتی که وزن هر متر مربع از دیوار بیش از 1 کیلونیوتن بر مترمربع باشد (و کمتر از 2 کیلونیوتن بر مترمربع)، بار تیغهبندی از نوع مرده محسوب خواهد شد و در ترکیببارهای طراحی با ضریب بار مرده در نظر گرفته خواهند شد.
برای محاسبه و نحوه اعمال این نوع بار ابتدا بایستی وزن کل دیوارها محاسبه شوند (با ضرب کردن وزن هر متر مربع دیوار در کل سطح دیوارها) و سپس این وزن کل تقسیم بر سطح پلان سازه خواهد شد (با کسر محل آسانسور و راه پله). در صورتی که مقدار به دست آمده از 1 کیلونیوتن بر مترمربع کمتر باشد به کل پلان ساختمان باری از نوع مرده به اندازه 1 کیلونیوتن بر مترمربع اعمال خواهیم کرد ولی در صورتی که این بار بیش از 1 کیلونیوتن بر مترمربع باشد مقدار بار به دست آمده را در سطح پلان اعمال میکنیم
حالت 2) بعضا ممکن است از جداکنندههای سبک، نظیر دیوارهای ساندویچی و ورق گچی با وزن هر مترمربع سطح کمتر از 40 کیلوگرم بر مترمربع دیوار استفاده شود، در این صورت بار گسترده معادل وارد بر کف طبقه با تقسیم وزن کل جداکنندهها بر سطح پلان به دست میآید ولی در هر حال این مقدار نباید کمتر از 50 کیلوگرم بر مربع در نظر گرفته شود به عنوان مثال:
مثال 1: فرض کنید مساحت پلان یک ساختمان اداری 100 مترمربع است و از جداکنندههای سبک با وزن هر مترمربع برابر 20 کیلوگرم بر مترمربع استفاده میشود. اگر طول کل این جداکنندهها برابر 30 متر باشد و ارتفاع مفید طبقه برابر 3 متر باشد وزن این تیغهها در کف به چه صورتی اعمال خواهد شد؟
حل: چون وزن هر مترمربع دیوارها از 1 کیلونیوتن بر مترمربع کمتر است پس از نوع زنده خواهد بود.
وزن کل دیوارها برابر است با:
کیلوگرم 1800=3×30×20
با تقسیم وزن کل دیوارها به سطح پلان مقدار آن برابر خواهد شد با:
کیلو گرم بر مترمربع 18=1800/100
چون این مقدار کمتر از 50 کیلوگرم بر مترمربع است بنابراین وزن این جداکنندهها در واحد سطح پلان به اندازه 50 کیلوگرم بر مترمربع در نظر خواهیم گرفت.
حالت 3) اگر وزن هر متر مربع دیوار بیش از 2 کیلونیوتن بر مترمربع باشد (مانند دیوارهای پیرامونی) بار مرده دیوار باید در محل واقعی خود در نظر گرفته شود و نمیتوان این بار را در کل سطح پلان در نظر گرفت.
جرم واحد حجم مصالح و اجزای ساختمان در کتاب مبحث 6 در جدول پ6-2-2 در صفحه 123 ارائه شده است و نکته مهمی که باید به آن توجه کرد این است که در محاسبه وزن دیوار با مصالح بنایی میتوان 70 درصد وزن هر مترمکعب دیوار را مصالح آجری یا بلوکی و 30 درصد بقیه را ملات به حساب آورد.
مثال 2: فرض کنید ارتفاع طبقات (کف تا کف) یک ساختمان بتنی برابر 4 متر و ارتفاع مقطع تیرهای پیرامونی برابر 750 میلیمتر است. دیوارهای پیرامونی این ساختمان مطابق شکل زیر از نوع آجر فشاری با ملات ماسه سیمان به ضخامت 200 میلیمتر بوده که وجه داخلی آن متشکل از 10 میلیمتر گچ سفید و 20 میلیمتر گچ و خاک و وجه بیرونی آن متشکل از 20 میلیمتر ملات ماسه سیمان و 25 میلیمتر سنگ تراورتن است. حداقل بار مرده یکنواخت طولی تیرهای پیرامونی ناشی از وزن دیوارهای پیرامونی بر حسب کیلونیوتن بر متر به کدامیک از مقادیر زیر نزدیکتر است؟ دیوارهای پیرامونی فاقد بازشو بوده و بر روی تیرهای بتنی مینشینند. (ابعاد در شکل به میلیمتر است)
مثال 3: در پلان شکل زیر، موقعیت تیغههای 1 و 2 با وزن واحد سطح به ترتیب برابر با 2.5KN.m^2 و 3KN.m^2 نشان داده شده است. بار (بدون ضریب) وارد بر تیر ناشی از این تیغهبندیها به کدامیک از گزینههای زیر نزدیکتر است؟ (ارتفاع موثر تیغهها برابر 3 متر و بار زنده کف برابر 2KN.m^2 فرض شود).
برای اعمال این بارها در ایتبس بعد از محاسبه مقدار بار وارده و مشخص کردن نوع بار از Define- Load pattern میتوان بارها را به صورت زیر تعریف کرد:
در نظام مهندسی مقادیر بار زنده را کمتر از 1 کیلونیوتن بر مترمربع قبول نمیکنند و علت آن این است که ممکن است بعدا محل و مقدار این بارها عوض شود. اما اینکه بار تیغه از نوع مرده باشد یا از نوع زنده چه فرقی خواهد کرد؟
در ترکیب بار دوم مقدار ضریب بار زنده 1/6 بوده و مقدار ضریب بار مرده 1/2 است. اگر در طراحی این ترکیب بار در نظر گرفته شود و بار تیغه از نوع زنده باشد مقدار بارهای تیغه با ضریب 1/6 افزایش خواهند یافت.
اما اگر ترکیب بار شماره پنجم در نظر گرفته شود که در آن نیروی زلزله وجود دارد و اکثرا هم همین ترکیب بار حاکم بر طراحی است در صورتی که بار تیغه از نوع زنده باشد ضریب بار آن برابر 1 است ولی در صورتی که از نوع مرده باشد مقدار بارهای تیغه با ضریب 1/2 افزایش خواهند یافت.
طبق جدول 3-1 در صفحه 29 استاندارد 2800 ویرایش 4، درصد میزان مشارک بار زنده و بار برف در محاسبه نیروی جانبی زلزله به صورت زیر است:
در محاسبه برش پایه در نرم افزار، برای محاسبه وزن موثر لرزهای حتی در صورتی که بارهای تیغه از نوع زنده نیز حساب شوند باید بارهای تیغه با ضریب 1 وارد شوند که در قسمت Mass source این کار انجام میشود.
همانگونه که قبلا بیان شد، بارهای تیغه در صورتی که مقدارشان از 1 کیلونیوتن بر مترمربع بیشتر باشند از نوع مرده خواهد بود. در این مثال مقدار بار تیغه در واحد سطح کف طبقه برابر 1 کیلونیوتن بر مترمربع به دست آمده است که نوع آن در قسمت Load Pattern از نوع زنده تعریف شده است.
گردآورندگان:
