کنش ها و آثار محیطی در طراحی سازه های فضاکار

توجه به اینکه سازه های فضاکار را می توان در انواع ساختمان ها و ابنیه از قبیل، نمایشگاه ها و سالن های چند منظوره، سالن های اجتماعات، ساختمان های صنعتی، دکل های انتقال نیرو، سازه های دریا یی، برج های خنک کن، پل ها، ساختمان های مسکونی، اداری و تجاری، بیمارستان ها و … به کاربرد. کنش ها و آثار تابع شرایط محیطی به شرح زیر طبقه بندی می شوند.

بر اساس ماهیت اعمال بار و پاسخ سازه

• کنش های استاتیکی.
• کنش های دینامیکی.

بر اساس منشأ اثر بار

• کنش های مستقیم.
• کنش های غیرمستقیم.

اعمال نیرو بر سازه حالت اعمال مستقیم کنش، و لی اعمال تغییر شکل از پیش تعیین شده، شتاب تکیه گاهی، آثار ناشی از تغییرات دما، ناکاملی ها، رطوبت، نشست غیرمتجانس شالوده ها در زمره حالات اعمال غیرمستقیم این کنش ها به شمار می روند.

بر اساس تغییرات فضایی موقعیت اثر کنش ها

• کنش های ثابت.
• کنش های متحرک.

بارهای مرده و بارهای تجهیزات ثابت از جمله کنش های ثابت و بارهای جرثقیل و قطار از جمله کنش های متحرک به شمار می روند. در بسیاری از حالت ها، ممکن است آثار دینامیکی کنش ها را با کنش های شبه استاتیکی به نحوی جایگزین نمود که به آثار معادل رفتار واقعی به اندازه کافی نزدیک شده باشند.

بر اساس وابستگی و تغییرات نسبت به زمان

• کنش های دایمی مانند وزن سازه، بار تجهیزات ثابت، روکاری و کنش های غیرمستقیم ناشی از انقباض یا نشست نامتجانس.
• کنش های متغیر مانند سربارها (بارهای زنده)، بارهای باد یا برف.
• کنش های تصادفی مانند اعمال ضربه ناشی از وسایط نقلیه، بارهای ناشی از انفجار.

برخی از کنش ها مانند زلزله و برف را می توان در بیش از یک گروه مذکور در فوق (تصاد فی یا متغیر) تقسیم بندی کرد که این امر به موقعیت محلی و کنش های موثر دیگر بستگی دارد.

آثار ناشی از خستگی

مدلسازی به منظور بررسی آثار ناشی از خستگی بر اساس معرفت زمان، توصیه های طراحی و در صورت فقدان آن بر اساس پژوهش و آزمایش، به منظور تعیین طیف های طرح، صورت خواهد گرفت. در ارزیابی این آثار باید کنش های محیطی، نوع مصالح، نحوه اعمال بار، ویژگی های هندسی و نوع رفتار (بر اساس مکانیک شکست الاستیک خطی یا مکانیک شکست الاستوپلاستیک) و پارامترهایی مانند حیطه تغییرات تنش، تنش متوسط، نسبت تنشی منظور شوند.

کنش های دینامیکی

مدل های کنش های دینامیکی شامل آثار اعمال شتاب خواهند بود که به صورت مستقیم با اعمال دینامیکی یا به صورت غیر مستقیم از طریق اعمال ضرایب بزرگنما یی بر بارهای استاتیکی مشخصه لحاظ می شوند. در حالاتی که کنش های دینامیکی منجر به ایجاد شتاب قابل ملاحظه سازه فضاکار شوند، تحلیل دینامیکیِ سیستم الزامی است.

کنش های وابسته به ویژگی های ژئوتکنیکی

این کنش ها بر اساس داده های حاصل از مطالعات مکانیک و دینامیک خاک و مشخصه های دیگر ژئوتکنیکی ساختگاه تخمین زده می شوند.آثار محیطی مؤثر بر پایایی سازه را باید در انتخاب مشخصات فنی مصالح و طراحی مفهومی و تفصیلی و شیوه ساخت و حفاظت و نگهداری مورد توجه قرار داد. در حالاتی که این کنش ها قابل کمی شدن باشند، لازم است به بررسی کمی این آثار پرداخت.