آموزش بارگذاری سوله در نرم افزار SAP2000 مطابق آخرین ویرایش آیین نامه

پس از انجام مدلسازی سوله، نوبت به اِعمال بارهای وارده به یک سوله میرسه. با توجه به تفاوت‌هایی که مدل یک سوله نسبت به یک ساختمان معمولی داره، طبیعتاً نوع بارگذاری اون هم نسبت به یک سازه متعارف مسکونی تغییراتی رو خواهد داشت. در این مقاله سعی شده تا ابتدا به معرفی انواع بارهای محتمل وارده به المان‌های یک سوله بررسی و سپس به چگونگی اعمال این بارها در نرم افزار پرداخته بشه تا بتوانیم به عنوان یک مهندس طراح سازه بارگذاری سوله رو انجام دهیم. لازم به ذکر است که نرم افزار مورد استفاده برای تحلیل و طراحی سوله SAP2000 می‌باشد.

سرفصل‌های مقاله:

1.آشنایی با انواع بارهای وارده به یک سوله
2.معرفی و چگونگی اعمال بارهای ثقلی (بار مرده، زنده، دیوارها، باربرف)
3.معرفی و محاسبه بارهای جانبی باد

بارگذاری سوله

اصولاً برای بارگذاری سازه‌ های صنعتی مانند سوله به تعریف بارهای زیر نیز نیاز خواهیم داشت:

• بارمرده (Dead)
• بارزنده (Live)
• باربرف (Snow)
• بار دیوارها (جهت طراحی المان‌های قائم) (Wall)
• بارهای حرارتی (انبساط و انقباض مصالح فولادی) (Temp)
• بار زلزله (Earthquake)
• بار باد (Wind)

بیشتر بخوانید: زلزله چیست؟

در ادامه این مقاله به تعریف و توضیحات لازم در مورد هریک از بارهای ثقلی و مقدمه‌ای در خصوص نحوه محاسبه بار باد خواهیم پرداخت. ابتدا مطابق شکل زیر به تعریف بارهای مذکور در نرم افزار SAP2000 می‌پردازیم. (نام و نوع بار وارده در شکل زیر نمایش داده شده است)

بار مرده وارد بر سوله

به دلیل اینکه سقف سازه‌های صنعتی مانند سوله به صورت سقف‌های سبک (سقف‌های غیر صلب) اجرا میشن و اصولاً این سقف‌ها رو در نرم افزار مدل نمی‌کنیم، لذا بارهای مرده وارد بر المان‌های سوله رو به صورت یک بار خطی گسترده در نظر می‌گیریم. (این درحالی است که در بارگذاری سازه‌های معمولی، علاوه بر بارگسترده خطی، بارگسترده سطحی نیز داشتیم).

⇐ سوال: مقدار بارمرده وارد بر المان‌های سوله چقدر است؟

برای اینکه دقیقاً بدونیم چه بار مرده‌ای ناشی از سقف رو باید به تیرهای اصلی سوله (رفترها) وارد کنیم بایستی به کاتالوگ شرکتیِ سقف‌هایی که اجرا می‌کنیم مراجعه کرده و اون بار رو ملاک عمل قرار بدیم؛ اما برای اینکه مقدار حدودی این عدد رو (در صورت عدم وجود میزان دقیق) بدونیم، معمولاً سقف‌های سبک مورد استفاده در سوله‌ها وزنی برابر با 40 تا 50 کیلوگرم بر مترمربع دارند.

⇐ سوال: نحوه اعمال بارمرده سقف‌ به تیرهای اصلی سوله چگونه است؟

جهت اعمال بارمرده سقف‌های سوله به تیرهای اصلی (رفترها) بایستی سطح بارگیر هر تیر را محاسبه کرده و مانند تصویر زیر به هر تیر اصلی بار گسترده خطی بدست آمده رو اعمال کنیم:

به عنوان مثال:

در صورتی که از سقفی به وزن 50 کیلوگرم بر مترمربع استفاده کنیم و سطح بارگیر هر تیراصلیِ میانی رو 6 متر (3متر از هر طرف) درنظربگیریم، داریم:

50×6=300 kg/m

یعنی بایستی به هر تیر اصلی میانی سوله (هر رفترمیانی) بار گسترده خطی 300 کیلوگرم بر متر را از نوع بار مرده اعمال کنیم.

⇐ نکته:

بدیهی است سطح بارگیر هر تیر برابر با نصف طول هر دهانه در طرفین تیر بوده و سطح بارگیر تیرهای کناری سوله به گونه‌ای است که تنها از یک دهانه بارگیر می‌باشد. (متفاوت با سطح بارگیر تیرهای میانی)

اعمال بارمرده در نرم افزار SAP2000

پس از محاسبه بارهای مرده ناشی از سقف برای هر تیر (رفتر) سوله، نوبت به اِعمال این بارها در نرم افزار میرسه. برای این منظور تیرهای مشابه از نظر سطح بارگیر رو انتخاب کرده و سپس مانند تصویر زیر از منوی Assign اقدام می‌کنیم.

نکته: (اعمال بارمرده به آبچکان‌ها)

پس از اعمال بارمرده ناشی از وزن سقف به تیرهای اصلی سوله (رفترها)، بایستی همان مقدار بارمرده را به آبچکان‌های ادامه یافته در امتداد هر تیر اعمال کنیم. به عنوان مثال مطابق شکل زیر مقدار بار مرده وارد به آبچکان‌های میانی (امتداد تیرهای میانی) برابر با 300 کیلوگرم بر متر می‌باشد و برای آبچکان‌های کناری برابر با 125 کیلوگرم بر متر می‌باشد. (چرا؟)

بار زنده وارد بر سوله

جهت اِعمال بارزنده سقف‌های سوله بایستی به مبحث ششم مقررات ملی ساختمان مراجعه کنیم. مطابق جدول 6-5-1 مبحث ششم، حداقل مقدار بارزنده برای بام‌های با پوشش سبک (مشابه با سقف‌های سوله) برابر با 0.5 کیلونیوتن برمترمربع یا 50 کیلوگرم بر مترمربع می‌باشد.

بنابراین مشابه آنچه در خصوص اعمال بار مرده به تیرهای اصلی سوله گفته شد، بارزنده را نیز به صورت بار گسترده خطی برای هر تیر (با توجه به سطح بارگیر) محاسبه کرده و در نرم افزار اعمال میکنیم.

اعمال بار زنده به تیرهای سوله

مطابق تصویر زیر تیرهای مشابه از نظرسطح بارگیر رو انتخاب کرده و سپس از منوی Assign گزینه Frame Load و سپس Distributed رو انتخاب کرده و در پنجره بازشده در قسمت Load Pattern بارزنده بام که قبلاً تعریف کردیم را انتخاب کرده و سپس از پنجره کشویی Load Direction گزینه Gravity Projected رو انتخاب کرده و مقدار بار زنده را وارد می‌کنیم.

⇐ سوال: تفاوت Gravity و Gravity Projected در جهت اعمال بار خطی در چیست؟

در صورتی که از گزینه Gravity استفاده کنیم به این معنی است که تصویر افقی بارخطی رو به المان مدنظر اعمال می‌کنیم و این در حالی است که در صورت استفاده از گزینه Gravity Projected تصویر مایل بارخطی به المان مورد نظر اعمال میشه. تصویر مایل بارخطی، یعنی مقدار بار در کسینوس زاویه ضرب شود.

بار دیوارها

پس از وارد کردن بارهای مرده و زنده، به سراغ محاسبه و اختصاص بارهای ناشی از دیوارها رفته و اثر اون‌ها رو به المان‌های سوله درنظر می‌گیریم. عموماً دیوارها از نوع مصالح بنایی ساخته میشن و بارثقلی خودشون رو به فونداسیون وارد میکنن اما در هنگام زلزله، بایستی اثر لرزه‌ای که این دیوارها به المان‌های سوله وارد میکنن رو درنظر بگیریم.

به همین منظور مطابق شکل زیر مشاهده میشه که هر چه ارتفاع دیوار بیشتر باشه، طبیعتاً وزن بیشتری رو هم به المان‌های سوله وارد خواهد کرد. (توزیع مثلثی)

به عبارتی دیگه، هرچی ارتفاع دیواربیشتر بشه، در قسمت بالا که هیچ گیرداری وجود نداره و اصطلاحاً دیوار رها هست، وزن خودش رو بیشتر روی ستون میندازه.

نحوه محاسبه بار دیوارها

ابتدا بایستی وزن مخصوص مصالح مورد استفاده در دیوار بنایی رو مشخص کرده و مطابق با اون به محاسبه وزن واحد سطح دیوار بپردازیم. در صورتی که فرض کنیم از دیواری با مصالح آجرفشاری با ملات ماسه سیمان و به ضخامت 35 سانت استفاده بشه، داریم:

1850×0.35=650 kg/m2

جرم واحد حجم دیوار آجرفشاری با ملات ماسه سیمان مطابق جدول پ-6-2-2 مبحث ششم ویرایش 98 برابر با 1850 کیلوگرم بر مترمکعب می‌باشد.

نحوه اعمال  بار دیوارها در نرم افزار SAP2000

پس از محاسبه وزن واحد سطح دیوار، حال با درنظرگرفتن عرض بارگیر هرستون بایستی مقدار بارخطی که به هرستون (ناشی از دیوار) وارد میشه رو محاسبه کنیم.

برای این منظور فرض کنیم مطابق شکل زیر، عرض بارگیر ستون A که مابین دیوارها قرارگرفته 5مترمی‌باشد. با این توضیحات داریم:

650×(3+2.5)=3575 kg/m

حال برای اعمال این بار درنرم افزار، ستون مدنظر رو انتخاب کرده و مقدار بار بدست آمده رو به صورت مثلثی (مطابق شکل فوق) وارد می‌کنیم.

بار برف

اصولاً دو نوع بار برف داریم، یکی حالت باربرف متوازن که در این حالت باربرف به صورت مساوی در طرفین بام قرارگرفته و حالت دیگه که برف به صورت نامساوی و یا اصطلاحاً نامتوازن در طرفین بام قرار میگیرد.

بار برف متوازن

در این حالت با استفاده از رابطه ارائه شده در مبحث ششم می‌تونیم به محاسبه بار برف متوازن Pr بپردازیم.

همانطور که مشاهده میشه در این رابطه ضرایب مختلفی وجود داره که هرکدام از این ضرایب با توجه به شرایط و موقعیت قرارگیری پروژه بدست میاد.

در این مقاله صرفاً به توضیح مختصر در خصوص هریک از این ضرایب میپردازیم و برای مطالعه بیشتر در خصوص این ضرایب و شرایط اون‌ها می‌تونید به مبحث ششم مقررات ملی ساختمان مراجعه کنید.

ضریب شیب

ضریب Cs ضریبی است که میزان شیب بام رو در نظرمیگیره و مطابق با اون تعیین میشه. این ضریب برای بام های تخت برابر یک می‌باشد.

ضریب دما

ضریب Ct شرایط دمایی پروژه رو درنظرگرفته و با توجه به این که دمای داخل ساختمان یا سوله چقدر باشه (بستگی به نوع کاربری)، مقداری رو مطابق جدول زیر ارائه میکنه.

با توجه به نوع کاربری سوله و میزان دمایی که داخل سوله هست این ضریب میتونه متغییر باشه. به عنوان مثال درسوله‌هایی که کاربری سردخانه دارن این ضریب 1.3 هست و در سوله‌های صنعتی و کارخانجات این ضریب برابر با 1 می‌باشد.

ضریب موقعیت

ضریب Ce وضعیت موقعیت قرارگیری ساختمان یا سوله رو نسبت به ساختمان‌های مجاور مشخص میکنه و مطابق جدول زیر، اعدادی رو برای این منظور ارائه کرده است.

ضریب اهمیت

ضریب Is میزان اهمیت ساختمان رو با توجه به جدول مربوط به ضریب اهمیت مبحث ششم بیان میکنه. برای طراحی سوله با توجه به کاربری سوله و میزان اهمیت اون میتونه این عدد متفاوت باشه. به عنوان مثال در صورتی که کاربری سوله برای آشیانه هواپیما باشه در گروه خطرپذیری بالایی قرار داشته و ضریب اهمیت اون مطابق با گروه 1 تعیین میشه. همچنین اگر کاربری سوله به صورت صنعتی باشه (در بیشتر موارد این چنین است)، اهمیت سوله مطابق گروه 3 می‌باشد.

مقدار بار برف زمین

مقدار Pg ارائه شده در فرمول محاسبه برف متوازن، باربرف زمین بوده که برای مناطق مختلف با توجه به میزان برف خیز بودن این مناطق (از حالت برف بسیار کم یا نادر تا برف فوق سنگین) محاسبه شده است و مقادیر آن در جدولی به نام جدول تقسیم بندی شهرها از نظرباربرف ارائه شده است.

برای احداث سوله در مناطقی که در جاده‌های بین شهری قرار دارند، نزدیکترین منطقه شهری به محل احداث سوله را برای محاسبه Pg ملاک عمل قرار میدیم.

بار برف نامتوازن

مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، علاوه بر بار برف متوازن بایستی بار برف نامتوازن نیز به صورت جداگانه لحاظ گردد.

⇐ سوال: دلیل در نظرگرفتن بار برف نامتوازن چیست؟

آیین نامه به این دلیل این موضوع رو مطرح میکنه که اگر بارش برف همزمان با وزش باد اتفاق بیافته، امکان انباشته شدن برف در جهت پشت به باد وجود داره. به همین دلیل بار برف نامتوازن که در یک سمت بام، برف بیشتر و در سمت دیگر بام برف کمتری رو روی اون قرار میده در نظر می‌گیره.

⇐ سوال: آیا برای تمامی ساختمان‌ها (تمامی بام‌ها) بایستی بار برف در نظرگرفته بشه؟

طبق آیین نامه (مبحث ششم) برای ساختمان‌هایی با شیب بام کمتر از 4 درصد و بیشتر از 60 درصد نیازی به درنظرگرفتن بار برف نامتوازن نیست.

با توجه به این که در سوله‌ها عموماً شیب بام چیزی بین این دومقدار هست، لذا بایستی بار برف نامتوازن در نظرگرفته شود.

مقدار بار برف نامتوازن

با توجه به بند زیر در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، در جهت رو به باد بایستی 0.3Pr و در جهت پشت به باد مقدار Pr به همراه سربار قرار گیرد. (مطابق شکل زیر)

همانطور که مشاهده می‌کنید در قسمت پشت به باد مقدار بار بیشتر بوده و علاوه بر مقدار بار گسترده یکنواخت Pr، سرباری به فاصله مشخص از تاج سوله به بام اعمال می‌شود.

همانطور که در قسمت قبل (باربرف متوازن) اشاره شد، مقدار Pr یا همون باربرف متوازن باتوجه به پارامترهای محل سوله محاسبه میشه. اما سایر پارامترهای این قسمت به شرح زیر است:

i مقدار تانژانت زاویه سقف سوله (یا همون زاویه تیراصلی سوله) نسبت به افق می‌باشد.

hd یا همون ارتفاع انباشت برف  که از رابطه زیر محاسبه میشه:

lu نصف اندازه دهانه سوله می‌باشد. (دهانه ورودی یا خروجی سوله = دهانه عرضی سوله)

γ  مقدار وزن مخصوص برف می باشد که از رابطه زیر محاسبه میشه:

اعمال بار برف به سقف سوله

همانطور که اشاره شد، اعمال باربرف به دوصورت بار برف متوازن (Snow1) و بار برف نامتوازن (Snow2) بوده و به همین جهت دو نوع بار برف به صورت باربرف 1 و باربرف 2 تعریف می‌کنیم.

اعمال بار برف متوازن

برای این کارمطابق شکل زیر تیرهای اصلی (میانی و کناری) سوله رو با توجه به دهانه بارگیرشون انتخاب و سپس از طریق منوی Assign بار برف متوازن رو به صورت یک بارگسترده خطی از نوع Snow1 به هر تیراصلی اعمال می‌کنیم.

اعمال بار برف نامتوازن

برای اِعمال باربرف نامتوازن بایستی این کار رو در دوجهت رو به باد و پشت به باد انجام دهیم.

جهت رو به باد:

ابتدا تیرهای اصلی (رفترهای) رو به باد رو انتخاب کرده و سپس با توجه به سطح بارگیر هر رفتر مقدار 0.3Pr رو به عنوان بار برف نامتوازن به این تیرها اعمال می‌کنیم.

به عنوان مثال: فرض کنیم که اگر مقدار Pr=90 kg/m2 باشه:

مقدار بار برف نامتوازن تیرهای اصلی سوله که رو به باد بوده و همچنین با دهانه بارگیر 6 متری (3متر از هر طرف) هستند می‌شود: (به صورت یک بارگسترده خطی روی رفترها)

0.3*90*6= 162 kg/m

حال ازمنوی Assign مطابق شکل زیر نوع بار رو Snow2 (بار برف نامتوازن) لحاظ کرده و عدد بارگسترده خطی رو وارد می‌کنیم.

⇐ نکته: توجه کنید در صورتی که دهانه‌های در راستای طولی سوله مشابه با هم باشند (مثلاً دهانه‌های 6 متری) تیرهای میانی از نظر سطح بارگیر مشابه بوده و تیرهای کناری سطح بارگیر متفاوتی دارند. به همین جهت برای اعمال هر نوع بارگسترده خطی به این تیرها، بایستی به این موضوع توجه کنیم.

همچنین دهانه بارگیر آبچکان‌ها نیز که در امتداد تیرهای اصلی (رفترها) قرار دارند مانند دهانه بارگیر همین تیرها بوده و به آنها نیز باری مشابه رو اختصاص می‌دهیم.

جهت پشت به باد

تیرهای سوله که پشت به باد هستند رو با توجه به سطح بارگیر اون‌ها انتخاب و سپس مشابه روند قبل، این بار مقدار بار Pr رو (به جای 0.3Pr) ازنوع Snow2 به اون‌‌ها اختصاص می‌دهیم.

به عنوان مثال در صورتی که Pr=90 kg/m2 و سطح بارگیر دهانه تیرهای میانی برابر با 6 متر باشه، داریم:

90*6=540 kg/m

سپس برای وارد کردن مقدار سرباراضافی در جهت پشت به باد بایستی طول مشخصی رو که آیین‌نامه معرفی کرده محاسبه و سپس با توجه به این طول محاسبه شده، عدد مربوط به طول روی رفتر سوله رو بدست بیاریم (مطابق شکل زیر X طول مدنظر ما برای معرفی به نرم افزار هست)

پس از محاسبه مقدار فوق از منوی Assign اقدام به وارد کردن سربار اضافی در جهت پشت به باد می‌کنیم (مطابق شکل زیر)

همانطور که مشاهده می‌کنید پس از محاسبه طول X، طول باقیمانده از تیر رو محاسبه کرده و سپس در پنجره اختصاص بار به تیرهای انتخاب شده، از قسمت Trapezodial Loads بارگسترده رو به صورت موضعی می‌تونیم وارد کنیم.

به عنوان مثال در صورتی که طول‌ و مقدار بار سربار برف مطابق شکل زیر باشه داریم:

⇐ نکته: توجه کنید که سرباراضافی رو از نوع Add در نظربگیریم چرا که قرار است به بارقبلی اضافه بشه.

مطابق شکل بالا، یعنی از ابتدای تیر تا طول 11.57 متر هیچ باری به تیر وارد نشده و سپس از طول 11.57 تا انتهای تیر که طول 15.3متر میشه، مقدار بار 467.5 کیلوگرم بر متر سربار اضافی از نوع Snow2 به تیر اصلی وارد شده است.

به این صورت برای تمامی تیرهای اصلی سقف سوله سربار اضافی برف رو اعمال می‌کنیم.

⇐ نکته:

توجه کنید که توضیح اشاره شده در خصوص اعمال بار به صورت موضعی زمانی صحیح است که ابتدا و انتهای تیر را درست رسم کرده باشیم، در صورتی که پس از اعمال سربار برف، مشاهده کردیم که سربار به جای قرارگیری در نزدیکی تاج سوله در شانه سوله اعمال شده است، یعنی ابتدا و انتهای تیر (در زمان ترسیم) جابه جا ترسیم شده و بایستی مقدار طول و سربار اضافی را نیز با توجه به فواصل بالعکس وارد کنیم.

⇐ سوال: ما باربرف نامتوازن رو برای یک جهت باد درنظرگرفتیم، چرا برای جهت برعکس باد درنظرنگرفتیم؟

به این نکته توجه کنید که نیازی به تعریف بارجدید برای درنظرگرفتن جهت عکس بارباد نیست چرا که اگه در یک جهت بارباد به دلیل انباشت برف (در سمت پشت باد) باعث بشه تا المانی جواب ندهد و نیاز به تقویت داشته باشد، ما در هر دو سمت از همان المان قوی برای اون دهانه سوله استفاده میکنیم.

اصولاً سوله رو به نحوی طراحی میکنیم که المان‌ها در هر دوجهت قرینه باشند؛ لذا نیازی به تعریف مجدد بار برف متوازن (مثلاً Snow3) برای جهت عکس باد نیست.

بارگذاری باد

عموماً بارگذاری مربوط به باد در ساختمان‌های متعارف مسکونی حاکم نمی‌شود و در ساختمان‌های بلند و سوله‌ها بایستی بررسی شود. برای بار باد ما با دونوع بارباد سروکار داریم:

• فشار خارجی باد
• فشار داخلی باد

رابطه مربوط به محاسبه هرکدام از این فشارهای باد مشابه هم بوده و تنها تفاوت بین آن‌ها دوضریب (Cp, Cg) موجود در رابطه است.

بارخالص باد که وارد به سوله میشه به صورت جمع جبری بارهای وارد به سطوح سقف و دیوارهای سوله (که به صورت فشار یا مکش هستند) بدست میاد.

فشار خارجی باد

فشار بادی که از خارج سوله به دیوارها و سقف سوله وارد میشه. رابطه محاسبه فشار خارجی به صورت زیر می‌باشد:

در این رابطه پارامترهای زیر برابرند با:

Iw ضریب اهمیت بارباد که طبق جدول مربوط به اهمیت ساختمان‌ها در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان بدست میاد.

q فشار مبنای باد (مطابق جدول مبحث ششم مقررات ملی ساختمان)

Ce ضریب بادگیری

Cg ضریب اثر جهشی باد

Cp ضریب فشارخارجی باد

⇐ سوال: فشارمبنای باد برای طراحی یک سوله بر چه اساسی در نظرگرفته میشه؟

فشار مبنای باد براساس سرعت باد حداکثر با توجه به منطقه‌ ای که سوله در اون واقع هست و همچنین با دوره بازگشت 50 ساله که تنها 2 درصد احتمال داره که در این مدت 50 سال، سرعت باد بیشتر از این مقدار بشه، طراحی میشه. یعنی یک باد شدید ملاک عمل ما در طراحی سوله قرارمی‌گیره. رابطه محاسبه فشار مبنای باد به صورت q=0.0000613*V2 می‌باشد که دراون V سرعت باد بایستی بر حسب کیلومتر بر ساعت درنظرگرفته بشه.

⇐ سوال: علت استفاده از ضریب بادگیری چیست؟

آیین نامه با اعمال این ضریب درنظر داره تا دو پارامتر رو در محاسبه بار باد لحاظ کنه: 1- تغییرات سرعت باد در ارتفاع و 2- درنظرگرفتن تراکم موجود در اطراف زمین محل ساخت

به عنوان مثال درصورتی که ساختمان یا سوله در یک محیط باز (که اطرافش ساختمان یا پوشش گیاهی نیست) قرار داشته باشد، کل بار باد به سازه اعمال میشه ولی در صورتی که سازه ساختمان یا سوله در محلی پرتراکم قراربگیره آنگاه تنها بخشی از بار باد به اون سازه وارد خواهد شد.

مبحث ششم نیز دو نوع زمین باز و زمین پرتراکم رو برای این منظور معرفی میکنه و برای هرکدوم یک رابطه رو ارائه می‌کنه.

مطابق شکل زیر برای بارگذاری سوله ،مقدار h، میانگین ارتفاع تاج سوله و ارتفاع شانه سوله نسبت به سطح زمین است.

⇐ سوال: ضریب اثرجهشی Cg و ضریب فشارخارجی Cp چگونه محاسبه میشه؟

مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، مقدار حاصلضرب این دو ضریب در جداولی ارائه شده که می‌تونیم با مراجعه به اون، نتیجه حاصله رو با توجه به شرایط بار باد و نوع ساختمان استخراج کرده و در رابطه فشار خارجی باد اعمال کنیم. در تصویر زیر نمونه‌ای از این جدول رو می‌تونید مشاهده کنید.

همانطور که در شکل فوق مشاهده میشه برای محاسبه ضریب CpCg نیاز به داشتن شیب بام داریم، و در صورت داشتن شیب مابین اعداد جدول با استفاده از درونیابی اعداد داخل جدول، میتونیم این کار رو انجام بدیم.

ضریب CpCg در هر دو حالت وارد شدن بار باد محاسبه میشه. 1- اعمال بار باد به کنار سوله 2- اعمال بارباد به دهانه ورودی و خروجی سوله

نکته: با توجه به حجم بالای محاسبات در خصوص ضریب CpCg، برای محاسبه ساده‌تر و سریعتر حاصلضرب این عبارت، می‌تونید از فایل اکسل استفاده کنید.

فشار داخلی باد

فشار بادی که از داخل سوله به دیوارها و سقف سوله وارد میشه. 

همانطور که اشاره شد، رابطه محاسبه فشارداخلی باد مشابه با رابطه قبلی است با این تفاوت که تنها ضریب CpCg در این نوع فشار متفاوت است.(در این رابطه با یک پسوند i ارائه شده است)

با توجه به مبحث ششم مقررات ملی ساختمان میتونیم مقدار C_gi رو برای فشارهای داخلی، برابر با عدد 2 درنظربگیریم.

مقدار Cpi نیز با توجه به گروه‌بندی ساختمانی که در آیین نامه انجام شده است، قرار داده میشه. به عنوان مثال ساختمان‌های صنعتی که دارای بازشوهای بزرگ (درب‌های حمل و نقل بزرگ) هستند در گروه 3 قرارگرفته و مقدار Cpi این گروه بین 0.7- تا 0.7 است.

حال برای محاسبه فشار داخلی باد میتونیم از اعداد ماکزیمم و مینیمم ارائه شده برای Cpi استفاده کرده و دو عدد رو برای فشار داخلی باد باد محاسبه کنیم. با این کار حالات بحرانی ایجاد شده رو برای محاسبه فشار خالص باد در نظرمی‌گیریم.

فشار خالص باد

پس از محاسبه فشار خارجی و فشار داخلی باد در مراحل قبلی با تفاضل این دو فشار از هم، فشار خالص باد محاسبه شده و این فشار رو در مدل سازه‌ای به عنوان بار باد در نرم افزار وارد می‌کنیم.

به صورت خلاصه مشاهده میشه که برای محاسبه فشار خالص باد از دو جدول زیر استفاده می‌کنیم.

یک جدول مربوط به فشار خالص باد در بادکناری (باد وارده به کناره‌ سوله) و جدول دیگر فشارخالص باد در باد روبرو (بار وارده به دهانه‌های ابتدایی و انتهای سوله)

همچنین با توجه به اعداد ماکزیمم و مینیمم Cpi که به ترتیب برابر 0.7 و 0.7- درنظرگرفتیم دو حالت اول و دوم رو برای محاسبه فشار خالص باد درنظرمی‌گیریم.

منابع

آیین نامه مبحث ششم مقررات ملی ساختمان

آیین نامه بارگذاری امریکا ASCE7-2016

پک آموزش طراحی سوله . مهندس امیرطه نوروزی

پیشنهاد مقالات دیگر

ضریب زلزله؛فلسفه و پارامترهای موثر بر آن

زلزله چیست؟، آشنایی با زمین لرزه و نیروی زلزله وارد بر سازه

مولفه قائم زلزله چیست و چگونه محاسبه می شود؟

معرفی اثر P-Delta و نحوه اِعمال آن در طراحی سازه