محاسبه بار باد برای ساختمان با بام تخت و نسبت ابعادی بین 1 تا 4 و ارتفاع بین 20 تا 60 متر - مبحث 6 (1398)

14040322

این بخش برای تعیین بار باد بر ساختمانهای مستطیل شکلی است که نسبت ابعادی بین 1 تا 4 داشته و ارتفاع آنها بین 20 تا 60 متر است. همچنین پریود سازه نباید بیشتر از 1.5 ثانیه باشد.

روش بکار رفته برای تعیین بار باد در این بخش، استاتیکی است.

1. مشخصات ساختمان

شکل ساختمان
ارتفاع ساختمان H (m)
عرض مؤثر سازه W (m)
عرض ساختمان در راستای باد D (m)
ارتفاع محاسبه فشار باد z (m)

2. محاسبه پریود ساختمان

نوع سازه
قاب خمشی فولادی
قاب خمشی بتنی
ساختمان های با سایر سیستمهای باربر جانبی

زمان تناوب اصلی ساختمان Ta (sec)

3. سرعت و فشار مبنای باد

نام ایستگاه
سرعت باد مبنا (Km/h)
فشار باد مبنا (KN/m2)

4. ضریب اهمیت بار باد

گروه شرح
ساختمان‌ها و سایر سازه‌هایی که به عنوان تأسیسات ضروری طراحی می‌گردند و وقفه در بهره‌برداری از آن‌ها به‌طور غیرمستقیم موجب افزایش تلفات و خسارت می‌شود مانند: بیمارستان‌ها، درمانگاه‌ها، مراکز آتش‌نشانی، مراکز نیروگاه و تأسیسات آبرسانی، برج‌های مراقبت فرودگاه‌ها، مراکز پخش رادیو و تلویزیون، تأسیسات انتظامی، مراکز کمک‌رسانی، و به‌طور کلی تمام ساختمان‌هایی که استفاده از آن‌ها در امداد و نجات مؤثر باشد.
همچنین ساختمان‌ها و تأسیسات صنعتی که خرابی آن‌ها موجب انتشار گسترده مواد سمی و مضر برای محیط زیست در کوتاه‌مدت یا درازمدت خواهد گردید. یا ساختمان‌هایی که محل ساخت یا نگهداری مقادیر زیادی از مواد شیمیایی یا زباله‌های بسیار خطرناک باشند که انتشار آن مواد منجر به خطری برای عموم شود.
ساختمان‌ها و سایر سازه‌هایی که خرابی آن‌ها منجر به تلفات جانی قابل توجه شود مانند: مدارس، مساجد، استادیوم‌ها، سینماها، تالارهای اجتماعات، فروشگاه‌های بزرگ، ترمینال‌های مسافری، یا هر فضای سرپوشیده که محل تجمع بیش از ۳۰۰ نفر زیر یک سقف باشد.
همچنین ساختمان‌هایی که جزو موارد گروه خطرپذیری ۱ نمی‌باشند، ولی خرابی آن‌ها خسارت اقتصادی قابل توجهی داشته یا باعث از دست رفتن ثروت ملی می‌گردند مانند: موزه‌ها، کتابخانه‌ها، مراکز نگهداری اسناد و آثار ارزشمند.
یا تأسیسات صنعتی که موجب آلودگی محیط زیست می‌شوند ولی جزو گروه ۱ نیستند مانند: پالایشگاه‌ها، انبارهای سوخت یا مواد شیمیایی با خطر متوسط، یا مواد منفجره خفیف.
کلیه ساختمان‌ها و سازه‌های مشمول این مبحث که جزو ساختمان‌های عنوان شده در سه گروه خطرپذیری دیگر نباشند؛ مانند ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری، هتل‌ها، پارکینگ‌های طبقاتی، انبارها، کارگاه‌ها، ساختمان‌های صنعتی و غیره.
ساختمان‌ها و سایر سازه‌هایی که خرابی آن‌ها منجر به تلفات جانی و خسارات مالی نسبتاً کم خواهد شد مانند انبارهای کشاورزی و سالن‌های مرغداری.
همچنین ساختمان‌ها و سایر سازه‌های موقتی که مدت بهره‌برداری از آن‌ها کمتر از دو سال است.

5. ضریب اثر تغییر سرعت Ce

ضریب اهمیت بار باد Iw
ارتفاع مبنا (Z)
ارتفاع مبنا در سمت رو به باد برابر ارتفاع نقطه مورد نظر z (m)
ارتفاع مبنا در سمت پشت به باد برابر نصف ارتفاع کل ساختمان H/2 (m)
ارتفاع مبنا برای بام و بدنه های جانبی برابر ارتفاع کل ساختمان H (m)
ارتفاع مبنا برای اجزای متصل به ساختمان برابر ارتفاع آن جزء از سطح زمین z (m)
ارتفاع مبنای فشار (مکش) داخلی بطور محافظه کارانه برابر ارتفاع ساختمان H (m)
ناحیه قرارگیری ساختمان
نواحی باز:سازه یا ساختمان در محدوده ای قرار گرفته که در آن ساختمانها، درختان یا موانع دیگر به صورت پراکنده قرار گرفته و یا در مجاورت دریاچه، دریا، ساحل باز یا صحرایی با پوشش گیاهی کوتاه واقع شده است.
نواحی پر تراکم: ساختمان یا سازه در مناطق با تراکم ساختمانی شهری با در مجاورت جنگلهای انبوه قرار گرفته باشد و منطقه پر تراکم در سمت رو به باد در بالا دست به میزان یک کیلومتر یا 20 برابر ارتفاع ساختمان (هر کدام که بیشتر است) امتداد داشته باشد.
نواحی بینابینی محیطی: چنانچه ناهمواری در سمت رو به باد ساختمان، در فاصله بیشینه یک کیلومتری یا 20 برابر ارتفاع ساختمان بین دو ناحیه باز و ناحیه پر تراکم تشخیص داده شود.
ضریب بینابینی ناحیه باز و پرتراکم (عدد 1 = ناحیه باز و عدد صفر = ناحیه پرتراکم) ainterpolate
ضریب اثر تغییر سرعت
ضریب اثر تغییر سرعت سمت رو به باد Ce-front
ضریب اثر تغییر سرعت سمت پشت به باد Ce-Back
ضریب اثر تغییر سرعت بام و بدنه های جانبی Ce-Roof+LR
ضریب اثر تغییر سرعت جزء در تراز z برابر Ce-el
ضریب اثر تغییر سرعت فشار داخلی در تراز ارتفاع ساختمان (بطور محافظه کارانه) Ce-i

6. ضریب پستی و بلندی زمین Ct

شکل تپه یا بالا آمدگی
شکل تپه یا بالا آمدگی
شکل تپه یا بالا آمدگی
زمین مسطح
تپه ممتد دو بعدی
پرتگاه دو بعدی
تپه سه بعدی متقارن محوری
ارتفاع خط الرآس یا قله نسبت به زمین مسطح احاطه کننده تپه Hh (m)
فاصله قله تا میانه ارتفاع تپه در سمت رو به باد (Lh <=2Hh) مؤثر سازه Lh (m)
فاصله محل ساختمان تا قله تپه یا خط الرأس پرتگاه x
ضریب افزایش سرعت نسبی در رأس قله ΔSmax
ضریب اثر تندباد برای محاسبه Ct (Cg)
ضریب تأثیر کاهش سرعت در ارتفاع α
K
ضریب پستی و بلندی زمین Ct

7. ضرایب اثر تندباد Cg، C*g و Cgi

ضریب اثر تند باد برای محاسبه نیروهای کلی خارجی ساختمان Cg 2
ضریب اثر تند باد برای محاسبه نیروهای وارد بر اجزاء پوشش نما یا بام C*g 2.5
ضریب اثر تند باد برای محاسبه فشار یا مکش داخلی (بصورت محافظه کارانه) Cgi 2

8. ضرایب فشار خارجی Cpو C*p

ضریب فشار Cp برای سازه باربر اصلی
ضرایب فشار
نسبت ارتفاع به عرض ساختمان H/D
Cp-1
Cp-2
ضرایب فشار
Cp-3
ضرایب فشار
Cp-4
Cp-5
ضریب فشار C*p برای طراحی اعضای پوششی نما و بام
ضرایب فشار
C*p-1
L1
ضرایب فشار
در نما بیرون زدگی قائم وجود ندارد یا عمق آن کمتر از یک متر است.
در نما بیرن زدگی قائم مثل تیغه به عمق بیش از یک متر وجود دارد.
C*p-2
L2
ضرایب فشار
ارتفاع جان پناه
C*p-3
L3
L4
ضرایب فشار
C*p-4
L3
L5
L6

9. ضریب اثر بازشو Cpi

گروه بندی ساختمان بر اساس میزان هوابندی و مقدار بازشوهای بدنه آن
گروه 1:ساختمان بدون بازشوهای بزرگ و قابل توجه، ساختمانهای با نسبت ابعادی بزرگتر از واحد که اسماً هوابندی شده اند و نهویه هوا از طرق مکانیکی صورت می گیرد یا مجموعه بازشوهای کوچک بدنه و بام ساختمان کمتر از 0.1 درصد مساحت کل بدنه ساختمان باشد.
ضریب Cpi تنها زمانی می تواند صفر باشد که بازشوها در کاهش بارهای خارجی باد مؤثر باشند
گروه 2:ساختمانهایی که بازشوهای آنها هنگام طوفان شکسته یا باز نخواهند شد، ساختمانهای با پنجره های معمولی قابل بازشو.
گروه 3:ساختمانهای با بازشوها بزرگ که احتمال ورود باد به داخل ساختمان بالاست، ساختمانهای صنعتی با درهای بزرگ یا هواکش، یا درهایی که ممکن است در زمان طوفان شکسته یا باز شوند. سر پوشیده های سه طرف بسته و همچنین ساختمانهایی که باید بعد از طوفان عملکرد آنها حفظ شود.
ضریب اثر تند باد برای محاسبه فشار داخلی Cpi ⊕
ضریب اثر تند باد برای محاسبه مکش داخلی Cpi ⊖

10. ضریب هم راستایی باد Cd

نوع ساختمان:
دودکش ها، منابع و ساختمانهای مشابه با مقطع مربع
دودکش ها، منابع و ساختمانهای مشابه با مقطع دایره یا هشت ضلعی
پایه های انتقال نیرو (برج های خرپایی) با مقطع مثلث، مربع و مستطیل
پایه های انتقال نیرو (برج های خرپایی) با سایر مقاطع
ساختمانهای غیر از موارد فوق
ضریب هم راستایی باد Cd

11. فشار باد

فشار باد خارجی بر سازه P
فشار خارجی
موقعیت فشار KN/m2 Kg/m2
PFront ⊕
PBack ⊖
PLR ⊖
PRoof-1 ⊖
PRoof-2 ⊖
علامت مثبت فشار و علامت منفی مکش است.
جهت پیکانها مطابق با آئین نامه است.
فشار باد داخلی بر سازه Pi
فشار خارجی
نوع فشار KN/m2 Kg/m2
Pi ⊕
Pi ⊖
علامت مثبت فشار و علامت منفی مکش است.
جهت پیکانها مطابق با آئین نامه است.
برآیند فشار داخلی و فشار خارجی
فشار خارجی
محل فشار KN/m2 Kg/m2
PFront ⊕-Pi ⊕
PBack ⊖-Pi ⊕
PLR ⊖-Pi ⊕
PRoof-1 ⊖-Pi ⊕
PRoof-2 ⊖-Pi ⊕
علامت مثبت فشار و علامت منفی مکش است.
جهت پیکانها مطابق با آئین نامه است.
برآیند مکش داخلی و فشار خارجی
فشار خارجی
محل فشار KN/m2 Kg/m2
PFront ⊕-Pi ⊖
PBack ⊖-Pi ⊖
PLR ⊖-Pi ⊖
PRoof-1 ⊖-Pi ⊖
PRoof-2 ⊖-Pi ⊖
علامت مثبت فشار و علامت منفی مکش است.
جهت پیکانها مطابق با آئین نامه است.
فشار وارد بر نما P*(KN/m2)
فشار بر نما
محل فشار P* (KN/m2) P* (KN/m2)
P*Front-1 ⊕,⊖
P*Front-2 ⊖
P*Roof-1 ⊖
P*Roof-2 ⊖
علامت مثبت فشار و علامت منفی مکش است.
جهت پیکانها مطابق با آئین نامه است.
L1
L2
L3
L4
L5
L6
فشار وارد بر نما P*(Kg/m2)
فشار بر نما
محل فشار P*(+) (Kg/m2) P*(-) (Kg/m2)
P*Front-1 ⊕,⊖
P*Front-2 ⊖
P*Roof-1 ⊖
P*Roof-2 ⊖
علامت مثبت فشار و علامت منفی مکش است.
جهت پیکانها مطابق با آئین نامه است.
L1
L2
L3
L4
L5
L6


بازدید: ...