نحوه محاسبه بار مرده ساختمان

محاسبه بار مرده ساختمان از طریق بارهای ثابت یا مهمان بارهای مرده انجام می گیرد. این بار ناشی از وزن سازه می باشد، که در طول عمر سازه ها محل و مقدار آن دارای اثری ثابت بر روی سازه می باشند. همین امر باعث شده که محاسبه ی این نوع بار در ساختمان به راحتی و با استفاده از حاصل ضرب حجم در وزن مخصوص مصالح مورد ارزیابی قرار بگیرد. گروه تیرچه در ادامه قصد دارد، روش های محاسبه این نوع بار در ساختمان بپردازد.

تعریف محاسبه بار مرده ساختمان

محاسبه بار مرده ساختمان مانند هر موضوع دیگری در ساخت و ساز بر اساس اصولی انجام می گیرد. این فرایند برمبنای بار مرده که شامل همه ی اجزای دائمی در یک ساختمان می شود، انجام می گیرد. این بار در طول عمر سازه به شکل ثابت و بدون تغییر می باشد. به دلیل عدم حرکت و تغییر آن نقش بنیادینی در طراحی سازه ها دارد. از این رو ارزیابی آن باید با دقت انجام بگیرد.

برای انجام محاسبه بار مرده ساختمان اجزایی مانند اسکلت سازه ها، مصالح ساختمانی، کف، دیوارها، سقف و همه ی اجزایی که برای ساخت مورد استفاده قرار گرفته اند، مورد ارزیابی قرار می گیرند.

علاوه بر موارد ذکر شده برای تشخیص صحیح میزان بار مرده در ساختمان ها باید سایر تاسیسات دائمی مانند لوله کشی، کانال های تهویه مطبوع، سیستم های روشنایی و … را مورد بررسی قرار داد.

همانطور که قبلا هم اشاره کردیم، مهمترین ویژگی بار مرده ثبات و دائمی بودن آن است. این ثبات به مهندسان امکان می دهد، که با دقت زیادی ابعاد و مقاومت سازه را محاسبه کنند. این مورد باعث می شود، که از ایمنی ساختمان مطمئن شوند.

محاسبه بار مرده ساختمان معمولا مربوط به سنگین ترین بخش بارگذاری در ساختمان های فولادی و بتنی می باشد. این امر تاثیر مستقیمی بر روی نوع اتصالات و مقاطع  می گذارد.

اهمیت محاسبه بار مرده ساختمان و تاثیر آن بر طراحی سازه

یکی از مهمترین نیروهایی که مهندسان باید از ابتدا تا انتهای ساخت آن را در نظر بگیرند، بار مرده در ساختمان ها است. این بار که شامل وزن اجزای ثابت سازه  به همراه عناصر نصب شده می باشد، در تمام طول عمر مفید ساختمان غیرقابل تغییر باقی می ماند. به همین دلیل بر همه ی زوایای محاسبه بار مرده ساختمان تاثیر می گذارد. به همین علت محاسبه ی نادرست آن این امکان را به وجود می آورد، که مقاومت اعضای سازه را کاهش داده و بر روی ایمنی آن تاثیر منفی بر جای بگذارد.

اهمیت سنجش بار مرده ی ساختمان تنها محدود به شناخت وزن و قطعات نمی باشد. بلکه بر روی ابعاد گذاری، انتخاب مصالح و رفتار کلی سازه ها تاثیر مستقیمی بر جای می گذارد. محاسبه بار مرده ساختمان باعث می شود، که طراحی اعضای سازه ای با اندازه و مقاومت مناسبی انجام بگیرد. در نتیجه از خطرات حاصل از عدم تحمل وزن دائمی جلوگیری به عمل می آورد. علاوه بر این موارد در این روش محاسبه بار مرده را نظیر باز زنده به همراه نیروهای جانبی در ترکیب طراحی وارد کرده تا به این ترتیب حالت بحرانی نیروها مشخص گردد. در ادامه سازه نسبت به همه شرایط ممکن ایمن خواهد بود.

در واقع محاسبه بار مرده ساختمان نقش بسیار مهمی در طراحی فونداسیون و تعیین ظرفیت باربری خاک، همچنین پیشگیری از نشست های ضروری نامتعادل الزامی می باشد. به این دلیل که زیرساخت سازه ها باید این توانایی را داشته باشد، که به طور یکنواخت وزن سازه را به زمین انتقال دهد.

روش های محاسبه بار مرده ساختمان

محاسبه بار مرده ساختمان با روش های مختلفی انجام می شود. این محاسبات به عنوان یکی از بخش های مهم در طراحی و تحلیل ساختمان ها به شمار می رود. به این دلیل که وزن دائمی اعضای سازه ای و عناصر ثابت به عنوان یک مبنا برای انتخاب مصالح، تعیین ابعاد و ارزیابی رفتار کلی ساختمان شناخته می شود.

برای تشخیص بار مرده از روش های مختلفی کمک می گیرند. هدف انجام این روش های محاسباتی برآورد وزن دقیق همه اجزای ثابت در ساختمان ها می باشد.

• یکی از رایج ترین روش های محاسبه بار مرده ساختمان ارزیابی مستقیم بر اساس چگالی مصالح و حجم اعضای سازه ای خواهد بود. در این شیوه حجم هر عضو مانند دال های بتنی، تیر، ستون، بر اساس ابعاد آن تعیین شده سپس در وزن مخصوص مصالح ضرب کرده تا به این شکل وزن هر جزء مشخص شده در ادامه حاصل وزن همه اجزا به عنوان بار مرده ساختمان معرفی می شود.
• در صورت وجود پروژه های پیچیده یا ساخت ساختمان های بلند از نرم افزارهای تحلیل سازه کمک می گیرند، در این روش امکان محاسبه بار مرده ساختمان به صورت خودکار وجود دارد. به این شکل ترکیب شیوه های دستی و دیجیتال باعث می شود، که تحلیل بار مرده به درستی انجام بگیرد. سپس توزیع آن در همه اعضای شبیه سازی شده به عنوان یک مبنای صحیح برای طراحی پایدار، اقتصادی و ایمن می باشد.

عوامل موثر بر محاسبه بار مرده ساختمان

برای طراحی سازه های عمرانی و معماری بار مرده تحت تاثیر مجموعه ای از عوامل تاثیرگذار قرار می گیرند. یکی از مهمترین پارامترهایی که در این زمینه وجود دارد، انتخاب مصالح ساختمانی می باشد. وزن مصالحی که در ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد، بر محاسبه بار مرده ساختمان تاثیر خواهد داشت. به این دلیل که وزن و چگالی مصالح مخصوص مانند بتن، آجر، چوب یا فولاد با یکدیگر متفاوت است. این تفاوت ها در کل وزن ساختمان تاثیر می گذارند.

§ نوع و ساختار سازه

نوع و ساختار سازه در محاسبه میزان بار مرده تاثیر زیادی دارد. در کنار آن ویژگی هایی نظیر تعداد طبقات، ارتفاع ساختمان، ضخامت اعضای سازه، طول دهانه به شکل مستقیم بر روی وزن دائمی سازه ها تاثیر زیادی دارند. محاسبه بار مرده ساختمان برای سازه های پیچیده، یا بلند دارای وزن دائمی یا بار مرده ی بیشتری می باشند.

§ عناصر غیر سازه ای

یکی از موارد دیگر که بر روی که بر روی سنجش یار مرده در سازه ها تاثیر زیادی خواهد داشت، وزن ثابت عناصر غیرسازه ای می باشد. این بخش وزن قابل توجهی را به بار مرده اضافه می کنند. این عناصر شامل سقف های کاذب و سیستم های عایق، کف سازی، دیوارهای جداکننده، نما می باشند، که باید در محاسبه بار مرده ساختمان مورد ارزیابی قرار بگیرند. تجهیزات و تاسیسات نیز شامل این موضوع می شوند، به این دلیل که پس از نصب وزن آن ها تغییر نخواهد کرد.

سخن پایانی

در این مطلب سعی شد، به عوامل مهم در رابطه با محاسبه بار مرده ساختمان بپردازیم. نکته ی بسیار مهم در رابطه با سنجش میزان مرده در ساختمان ها مراجعه به مراجعه معتبر و تخصصی مانند تیم تیرچه است. این فرایند باید به شکل مهندسی شده و علمی انجام بگیرد.

 سوالات متداول

1-محاسبه بار مرده ساختمان بر چه اساسی انجام می گیرد؟

این فرایند براساس وزن دائمی و ثابت اجزای ساختمان انجام خواهد گرفت.

2- عوامل موثر بر روی محاسبه بار مرده ساختمان چیست؟

معمولا این روند تحت تاثیر نوع و ساختار سازه که شامل تعداد طبقات، ارتفاع ساختمان، ضخامت اعضای سازه، طول دهانه و ….. می باشد است. علاوه بر آن عناصر غیر سازه ای مانند تجهیزات و تاسیسات بر روی آن اثر می گذارند.