بارهای وارده بر سازه بیشتر به صورت عمودی (قائم) و جانبی (افقی) هستند.
بارهای قائم عمدتاً شامل بار مرده بوده و رفتار سازه تحت اثر بارهای قائم متغیر، یکسان هستند. بار جانبی بیشتر شامل بار لرزهای (زلزله)، بار باد، بار مهار، سونامی و غیره است، در این میان این بارها، بار زلزله و بار باد رایج تر هستند. نحوهی اثر این نیروها و رفتار سازه تحت این نیروها متغیر است.
نحوهی اثر این نیروها و رفتار سازه
ردیف | بار زلزله | بار باد |
---|---|---|
۱ | بار زلزله به جرم سازه و نحوهی توزیع جرم بستگی دارد. بار به مرکز جرم سازه وارد میشود. | بار باد به سطح اکسپوز (مساخت در معرض باد) سازه بستگی دارد. |
۲ | بار زلزله بین قابهای داخلی و بیرونی و ستونهای موجود در سازه تقسیم خواهد شد. به طور مثال با اثر کردن در محل جرم آنها | بار باد عمدتاً به قابهای بیرونی مثلاً قابهای اکسپوز اثر خواهد کرد و این نیور برای قابهای داخلی کاهش مییابد. اثر سپری |
۳ | سازهای با جرم کمتر عملکردی بهتر در طول زمین لرزه از خود نشان میدهد. زیرا بار کمتری را جذب میکند و مساحت اکسپوز تاثیری در عملکرد هنگام زلزله ندارد. | سازهای با جرم بیشتر در مقابل بار باد به طور موثرتر مقاومت میکند و سازهای که سطح بیرونی کمتری داشته باشد عملکرد بهتری دارد. زیرا نیروی باد کمتری جذب میکند. |
۴ | سختی سازه در مقدار تاثیر نیروی زلزله موثر است. | سختی سازه در مقدار تاثیر نیروی باد موثر نیست. |
۵ | مقدار برش پایه در تراز پایین بیشتر و با افزایش ارتفاع از سطح زمین به دلیل کاهش وزن تجمعی کاهش مییابد. | نیروی باد با بیشتر شدن ارتفاع از سطح زمین و در صورت ثابت ماندن سطح اکسپوز افزایش مییابد. |
۶ | میرایی سازه در محاسبات لرزهای لحاظ خواهد شد. | میرایی سازه در شرایط عادی مثل آنالیز استاتیکی در محاسبات نیروهای باد لحاظ نخواهد شد. |
۷ | اینرسی (لختی) سازه اصلیترین فاکتور ایجاد کننده نیوری زلزله است. | اینرسی کمترین تاثیر در ایجاد نیروی باد را دارد. |
۸ | نیروی زلزله عمدتاً در تراز پایهی سازه اعمال میشود | نیروی باد در هر گره از سطح اکسپوز اعمال میشود |
۹ | اگر سازهای که تحت اثر بار زلزله قرار دارد، مرکز جرم و مرکز سختی بر هم منطبق نباشد پیچش ایجاد خواهد شد. | بار باد نمیتواند باعث ایجاد پیچش در سازه شود |
۱۰ | نوع خاکی که سازه بر روی آن قرار دادر در عملکرد آن در حین زلزله دخیل است. | نوع خاکی زیر سازه بر عملکرد آن هنگام بار باد اثر چندانی ندارد |
۱۱ | عملکرد سازه در هنگام زمین لرزه میتواند با نصب ایزولاتور (جداساز) لرزهای که سبب تقلیل انتقال نیرو زلزله از زمین به سازه میشود، بهبود پیدا کند. | عملکرد سازه در هنگام بار باد میتواند با بهتر کردن شکل سازه از طریق ایجاد لبههای انحنا دارد (قوس دار)بهبود پیدا کند. |
۱۲ | اثر ساکشن (مکش) در طول اثر بار زلزه رخ نمیدهد | هنگام اعمال بار باد بر سازه، به دلیل ایجاد شاکسن. فشار منفی رخ میدهد. |
۱۳ | جابجایی سازه به سمت عقب و جلو نسبت به مرکز جرم خواهد بود و این خود سبب ایجاد تنش معکوس در اعضا میشود. | جابجایی سازه نسبت به موقعیت اولیهی تغییر شکل استاتیکی خواهد بود و جابجایی عقب و جلو در مقایسه با بار زلزله کمتر و در نتیجه تنش معکوس کمتری ایجاد خواهد شد. |
۱۴ | جابجایی طبقات در حین زلزله در طبقات بالاتر بیشتر خواهد بود و جابجایی به صورت سهموی رخ خواهد داد. | جابجایی در طبقات بالاتر در مقایسه با بار زلزله کمتر خواهد بود و جابجایی به صورت خطی است. |
۱۵ | بیشترین مقدار تغییر شکل سازه در حدود ۰/۴ ٪ خواهد بود. | بیشترین مقدار تغییر شکل سازه در حدود ۰/۵٪ خواهد بود. |
۱۶ | المانهای غیر سازه داخل ساختمان نظیر اثاثیه، قفسهی انباری و غیره به دلیل داشتن جرم و سختی ناچیز میتواند در حین زلزله باعث آسیب شوند. | المانهای غیر سازهای مثل شیشههای بزرگ، روکشهای فزلی و غیره میتوانند تحت اثر بار باد دچار آسیب شوند. |
۱۷ | نیوری زلزله میتواند به طور تصنعی با استفاده از میز لرزهای تولید شود | نیروی باد به طور تصنعی میتواند در تونل باد مدل سازی شود. |
۱۸ | نیروی زلزله میتواند به کانون زلزله و شرایط زمینی که موج از آن عبور میکند وابسته باشد. | نیوری باد میتواند به ساختار زمین شناسی و عوارض سطح زمین (توپوگرافی) بستگی داشته باشد. |
۱۹ | مدت زمان اثر زلزله میتواند از چند ثانیه تا چند دقیقه متغییر باشد و هیچ گونه پیش آگهی ندارد. | مدت زمان اثر باد میتواند از چند دقیقیه حتی تا چند ساعت متغییر باشد (طوفان) و قبل از ایجاد خسارت پیش آگهی میدهد. |
۲۰ | منطقهی اثر نیوری زلزله وسعت بیشتری دارد. | منطقهی اثر باد در مقایسه با زلزله وسعت کمتری دارد به جز طوفانها |
۲۱ | پیش بینی شکل گیری وقوع زلزله فقط بر پایهی احتمالات استوار است | پیش بینی شکل گیری طوفانها به طور دقیق امکان پذیر است |