مقایسه غلبه بارگذاری باد نسبت به بارگذاری زلزله به روش استاتیکی در طراحی سازه های ساختمانی در شرایط مختلف مناطق کشور

زمینه و هدف:  مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، محاسبه سازه های ساختمانی در برابر نیروهای جانبی باد و زلزله به تفکیک انجام می گردد  و در هر بخش از سازه اثر هر یک که بیشتر باشد، ملاک محاسبات قرار می گیرد. در هر حالت، رعایت ضوابط ویژه طرح لرزه ای مطابق سیستم سازه در کلیه اعضاء الزامی می باشد. از آنجا که اکثر مناطق کشور در فلات ایران واقع شده اند -که از نظر لرزه خیزی در سطح بالایی قرار دارند-، بسیاری از مهندسین توجه ویژه ای به بارهای ناشی از زلزله دارند و گاهی بارهای ناشی از باد مورد توجه لازم قرار نمی گیرد. روش: در این پژوهش، ضمن مروری بر پدیده باد، در چهارچوب روش های مورد تایید آیین نامه ها و استاندارد های لازم الاجرای کشور، همه حالات ممکن و معیارهای طراحی در محاسبه نیروی جانبی باد در ساختگاه های مختلف کشور به صورت جزء  به  جزء و مقایسه ای نسبت به نیروی جانبی زلزله مورد تحلیل قرار گرفته و به عنوان نمونه نتایج مراکز استان ها در این مقاله ارائه شده  است. تاثیر تمام انواع خاک، انواع سیستم های سازه ای، پهنه بندی خطر نسبی زلزله، اهمیت ساختمان ها با توجه به کاربری تعریف شده در آیین نامه و استاندارهای موجود کشور، در این مطالعه منظور شده  است. همچنین متناسب با کاربری و سیستم های سازه ای مختلف، بارگذاری های ثقلی لازم در روند محاسبات اعمال گردیده است. یافته ها: تراز ارتفاعی از ساختمان که بارگذاری استاتیکی باد نسبت به بار استاتیکی معادل زلزله غلبه می کند با در نظر گرفتن ارتفاع مجاز سیستم های سازه برای ساختگاه های مورد بررسی بدست آمده است. مطابق ضوابط، بار جانبی باد از این تراز به بالا باید ملاک اصلی محاسبه و طراحی سازه های ساختمانی قرار  گیرد. نتایج حاصل در قالب جداول مختلف بیانگر ترازهای ارتفاعی می باشد که لازم است طراحی در برابر نیروی جانبی باد به  صورت جدی تر مورد توجه قرار گیرد. نتیجه گیری: نتایج حاصل از تحلیل ها حاکی از آن است که با افزایش مقادیر ضریب رفتار در ساختمان ها، تراز ارتفاع غلبه نیروی جانبی باد بر نیروی زلزله کاهش می یابد. مراکز استان های اردبیل، سیستان  و  بلوچستان و کرمان به دلیل سرعت باد منطقه ای ۱۳۰ کیلومتر  بر ساعت از مناطق بحرانی در برابر باد محسوب می گردند و نیازمند توجه مضاعف مهندسین و طراحان سازه می باشند. استان های البرز، ایلام و کهکیلویه  و  بویر احمد به دلیل اینکه دارای میانگین سرعت باد کمتر از ۸۰ کیلومتر برساعت در تمام فصول سال می باشند، از حساسیت کمتری از نظر بار جانبی باد برخوردار هستند. نیروی جانبی باد برای تمام انواع سیستم های سازه ای با اهمیت های مختلف در بیشتر ساختگاه ها با خاک نوع I در ترازهای ابتدایی ارتفاع بر نیروی جانبی زلزله غالب می باشد در نتیجه نیازمند توجه ویژه خواهد بود.

Keywords:

Wind and Earthquake lateral force , Building structural systems , Structure height , Seismic hazard zone , Soil type , Regional wind speed , نیروی جانبی باد و زلزله , سیستم سازه های ساختمانی , ارتفاع ساختمان , پهنه بندی خطر نسبی زلزله , نوع خاک , سرعت باد منطقه