بارگذاری سوله, پیش بینی سوله برای آینده, تحلیل دو بعدی یا سه بعدی ادامه...

ترکیبات بار

برخی افراد قبل از بارگذاری سوله مقایسه‌ای بین برش پایه ناشی از زلزله و باد می‌کنند و فقط نیرویی که برش پایه بیشتری دارد را به سازه اعمال می‌کنند. (معمولاً بار باد) در حالیکه اصولاً این دو تفاوتهای زیادی هم دارند، از جمله:

الف - بار زلزله صرفاً به مراکز جرم به صورت نقطه‌ای وارد می‌شود و به هر کجا که جرم وجود دارد. اما بار باد به هر کجا که پوششی وجود دارد اعمال می‌شود و توزیع آن به شکل خطی است.

ب - اصولاً توزیع بار زلزله در سوله‌های متقارن، در دو طرف مشابه است. مثلاً در تیرها و ستونهای دو طرف اما در مورد بار باد در یک طرف، فشار و در یک طرف مکش داریم و در ستون سقف شیبدار مکش‌هایی هم به سمت بالا داریم که عکس العمل‌های ویژه‌ای را در اعضای قاب و تکیه گاه‌ها حاصل می‌کند.

ج - در ترکیبات بارگذاری ترکیبی مانند 0.5WL +DL+SL داریم که در مقایسه با ترکیب بار EQ +DL+SL (که بار زلزله بدون ضریب است) قابل مقایسه نیستند.

اما در مورد ترکیب بار EQ +DL+SL به نظر می‌رسد قدری دست بالا باشد. چطور است که آیین‌نامه همزمانی بار برف ۵۰ ساله و باد ۵۰ساله را ناچیز دانسته ولی همزمانی بار برف و زلزله را محتمل می‌داند. در حالیکه باد خیلی محتمل تر از زلزله است: آیین‌نامه بارگذاری ایران سال ۸۵ ص۸۳ –بند ۶-۸-۱

(EیاW) +D

(E یا W) 0.5S)+یا+(Lr L+D

(E یا W0.5) S)+یا+(Lr L+D

آیین‌نامه فولاد ایران ویرایش جدید:

[(E یا W (L+D]0.75 (E یا W (D]0.75

جالب است که در اینجا ضریب ۰٫۵ برای همزمانی بار باد و برف هم منظور شده است و ثانیاً ضریب ۱- به عنوان بار باد منظور گشته در صورتی که این ضریب در ترکیبات بار وارد شود مسائل جالبی به وجود می‌آید. از جمله اینکه مکش‌های وارد بر سقف به صورت فشار درآمده و هم جهت با بار برف و بار مرده می‌شوند و مکش ناشی از بار باد (با ضریب شکل مربوط به خودش) به صورت فشار درآمده و فشار وارد بر سازه به شکل مکش در می‌آید. البته در ویرایش قبلی آیین‌نامه فولاد این اشتباهات وجود نداشته است.

اثرات تغییرات LTB وK تیر و ستون بر تنش مجاز آنها:

اصولاً هم تیر و هم ستون در سوله از جنس تیر ستون هستند و در هر دوی آنها عموماً ویژگی تیر غالب است تا ستون به دلیل سبک بودن بارها، عمده تنش ایجاد شده در اعضا به شکل خمشی است نه فشاری. مگر در مواردی که ستون دارای جرثقیل سنگینی باشد که درصدی از تنش هم ناشی از نیروی محوری خواهد شد؛ لذا اصولاً بحث بیش از حد دربارهٔ K خیلی در سوله‌ها مصداق پیدا نمی‌کند و اصولاً عددی بین ۱٫۳ تا ۲ را می‌توان به عنوان K ستون به کار برد و تأثیر چندانی بر ابعاد سازه نخواهد گذاشت. اما در مورد گزینه LTB نرم‌افزار از این عدد در دو جا استفاده می‌کند. اولاً عدد LTB کوچکتر از ۱ به این معنی است که طول مهار نشده ستون کاهش داده می‌شود. مثلاً اگر LTB ستون ۰٫۵ تعریف شود و K آن ۱٫۳:

ضریب لاغری:

یعنی بر شکل کمانش عضو و معادله کمانش آن تأثیر می گذارد و از آنجا بر تنش مجاز فشاری. تا این‌جای قضیه چندان دور از واقعیت نیست، اما LTB به عنوان فاصله مهارهای جانبی بال فشاری هم برای برنامه شناخته می‌شود و از آنجا ممکن است در تعیین تنش مجاز خمشی تأثیر فراوانی داشته باشد. در حالیکه در بسیاری حالات قوطی به کار رفته در دل ستون یا در وسط جان اجرا می‌شود و یا چسبیده به بال کششی و استفاده از آن به عنوان مهار جانبی بال فشاری در محاسبات صحیح نیست. البته راه حل ساده پیشنهاد شده در این رابط جوش دادن یک ورق تقویت جان بین بال فشاری و قوطی مهاربند می‌باشد.

فونداسیون‌های گیردار:

باید کف ستونها تحت همه حالات بار طراحی شوند (و بولتها) چون ممکن است در یک حالت e بزرگ باشد ولی نیروها کم باشند و در حالتی دیگر e متوسط باشد ولی کشش یا فشار در ستون زیاد باشد.

همچنین در صورتی که بخواهیم از فونداسیون منفرد استفاده کنیم، ناپایدار است. چرا که نهایت e که می‌تواند از بزرگتر باشد تا قسمتی از پی تحت کشش بیفتد است و از آن به بعد پی ناپایدار می‌شود و همان‌طور که می‌دانیم همیشه در حالت گیردار e بزرگتر از است. چون معمولاً لنگر زیادی در پای ستون وجود دارد و نیروی محوری کمی بنابراین e= همیشه عدد بزرگی است.

ضمناً در صورت استفاده از فونداسیون نواری روی پیچش شناژهای رابط طولی نمی‌توان حساب کرد چون بار باد همزمان به همه قابها وارد می‌شود (همینطور سایر بارها) و چنانچه دهانه سوله بزرگ باشد فونداسیون‌های نواری عرضی هم شاید خیلی کارساز نباشد. چون اولاً باید آنها را طراحی نمود (آرماتور و بلندشدگی آنها را) و ثانیاً تغییر شکل آنها باید بررسی شود که از حد مجاز بیشتر نباشد. ضمناً همان تغییر شکل (چرخش فونداسیون) هر چقدر هم که ناچیز باشد، باید اثر آن را برروی جابجایی کنیم سوله بررسی کرد. ضمناً معمولاً وصل کردن فونداسیون به صورت نواری بسیار پرهزینه است.