بارگذاری راه پله

محاسبات دستی بارگذاری راه پله

در ادامه قصد داریم بار هریک از انواع راه پله را به تفکیک محاسبه نماییم. توجه داشته باشید که بارهای موجود شامل بار مرده و بار زنده خواهند بود. بارهای مرده مطابق با دیتیل های موجود محاسبه می شوند. در خصوص بار زنده نیز مبحث ششم از مقررات ملی ساختمان در قالب جدول6-5-1 مقادیر را مشخص کرده است. بخشی از این جدول را در تصویر زیر مشاهده می کنید.

 بنظر شما آیا ما مجاز به کاهش بار زنده راه پله هستیم یا خیر؟

همانطور که در جدول فوق مشاهده می شود بار گسترده راه پله و راه های منتهی به درب خروجی برابر با 5 کیلونیوتن بر متر مربع می باشد بر خلاف تصور اکثر مهندسین باید بگویم این بار قابل کاهش است!!!
ممکن است بر مبنای بند 6-5-7-3 مبحث ششم، که در زیر هم آن را آورده ایم، بار راه پله را سنگین در نظر بگیرید. اما دقت کنید که طبق گفته آیین نامه بارهای بیشتر از 5 کیلونیوتن بر متر مربع غیر قابل کاهش هستند نه بارهای برابر 5 کیلونیوتن بر متر مربع و کمتر…!!!!

بارگذاری راه پله یک رمپ :

مطابق پلان زیر یک راه پله یک رمپ دو طبقه را به هم متصل می کند. نحوه محاسبه بار مرده و زنده به شرح زیر می باشد.

برای تعیین بار مرده باید به جزئیات اجرایی راه پله توجه نمود. ممکن است این جزئیات در پروژه های مختلف متفاوت باشد، لذا توجه به نقشه های معماری قبل از بارگذاری راه پله ضروری خواهد بود.
در ادامه بار مرده یکی از دیتایل های رایج برای راه پله را محاسبه می کنیم:

نحوه محاسبه وزن راه پله

تذکر1. توجه داشته باشید که ضریب 1.17 برای اعمال شیب راه پله می باشد؛ یعنی با تقسیم بار همراستا با امتداد شیب رمپ پله ، بر cosα ، عملا تصویر افقی بار بدست می آید.

تذکر2. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﺗﻮﺟﻪ ﻧﻤﺎﯾﯿﺪ ﮐﻪ در ﺟﻬﺖ اﻃﻤﯿﻨﺎن از ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ وزن ﭘﺎﮔﺮدﻫﺎ، بصورت جداگانه، ﺻﺮف ﻧﻈﺮ ﺷﺪه اﺳﺖ و ﺑﺮای وزن ﭘﺎﮔﺮد، از وزن ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه در ﺑﺎﻻ در ﺟﻬﺖ اﻓﺰاﯾﺶ ﺿﺮﯾﺐ اﻃﻤﯿﻨﺎن ﻃﺮاﺣﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﺧﻮاﻫﯿﻢ ﮐﺮد.

به این ترتیب مقدار بار مرده و زنده ناشی از یک راه پله یک رمپ محاسبه می شود.
حال بایست این بار بین تکیه گاه های راه پله توزیع شود.

برای بارگذاری راه پله های یک طرفه ، بارها را بین دو تکیه گاه تقسیم می کنیم. این تکیه گاه ها عمدتاً تیرهای موجود در تراز طبقات خواهند بود. در نتیجه سهم هر تیر از بارهای راه پله نصف مقادیر محاسبه شده خواهد بود. یعنی در مثال فوق هر تیر 26.1KN بار زنده و حدود 43KN بار مرده دریافت خواهد کرد.

این بارها بایست به چه شکل به تیر اعمال شود؟

در سازه های فولادی بهتر است، بار پله ، بصورت متمرکز در محل اتصال شمشیری به تیر ها، اعمال شود. اعمال بار پله بصورت متمرکز، دقیق تر و به واقعیت سازه نزدیک تر است ولی اعمال بار بصورت گسترده ساده تر و سریع تر است و از طرفی در نتایج نهایی نیز تغییر خاصی بوجود نمی آید. لذا مهندسین معمولا از روش بار گسترده در بارگذاری راه پله بتنی و فولادی استفاده می کنند.
اما در اینجا، واحد تمامی اعدادی که در بخش قبل محاسبه کردیم، کیلونیوتن می باشد. پس باید تغییراتی در نتایج داده شود. برای تبدیل بار نقطه ای به گسترده خطی باید آن را بر طول تیر تقسیم کنیم.

در مثال قبل طول تیر برابر با عرض راه پله و مساوی با1.2m می باشد. لذا بار گسترده زنده و مرده وارد بر تکیه گاه به ترتیب 26.1/1.2=21.75KN/m و 43/1.2=35.8KN/m خواهد بود.
در بخش بعدی نحوه اعمال این بارها، در نرم افزار ETABS را، بررسی خواهیم کرد.

بارگذاری راه پله دو رمپ :

مطابق پلان زیر یک راه پله دو رمپ، دو طبقه را به هم متصل می کند. روند محاسبه بار مرده و زنده مطابق با حالت قبل(راه پله یک رمپ) می باشد.

در این حالت بارها میان سه تکیه گاه توزیع می شوند. این تکیه گاه ها شامل دو تیر در تراز طبقه و یک تیر میان طبقه خواهد بود. توجه داشته باشید که تیر میان طبقه دوبار از بار راه پله سهم می گیرد. می توان چنین استنباط کرد که بار راه پله میان چهار تکیه گاه تقسیم می شود و سهم تیر میان طبقه دو سهم از چهار سهم بار خواهد بود. تصویر زیر گویای این مساله می باشد:

محاسبه بار زنده و مرده راه پله دو رمپ

نحوه توزیع بار میان تکیه گاه های راه پله:

به همین ترتیب بار مرده نیز در راه پله دو رمپه میان تکیه گاه ها توزیع می شود.

بارگذاری راه پله سه طرفه و چهار طرفه

در دو حالت قبل سطح اشغال باکس راه پله با سطح اشغال پله ها تقریباً برابر بود. اما در راه پله های سه رمپ و چهار رمپ، چشم راه پله ابعاد به نسبت بزرگی دارد. به همین دلیل باید در محاسبات بار مرده و زنده این سطح را حذف کنیم.

منابع:

بارگذاری راه پله سبزسازه