بار یخ — مبحث ۶ مقررات ملی ساختمان (فصل ۹)
خلاصه درسنامه، نکات کلیدی و نمونه سوال «بار یخ» (بند ۹-۶) از مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (بارهای وارد بر ساختمان). این فصل در آزمون تعاملی سایت ۹ سوال دارد.
فهرست مطالب
- کلیات (بند ۱-۹-۶)
- وزن و حجم یخ (بند ۲-۹-۶)
- ضخامت طراحی یخ، ضریب ارتفاع و اثر باد (بندهای ۳-۹-۶ تا ۶-۹-۶)
خلاصه درسنامه
کلیات (بند ۱-۹-۶)
- در طراحی سازه‌ها و اجزای حساس به یخ، بار ناشی از یخ‌زدگی باران و برف باید در نظر گرفته شود. سازه‌ها/اجزای حساس به یخ شامل سازه‌های مشبک، لوله، کابل و پایه‌های آن‌ها، سازه‌های شهربازی، نرده، پله، نردبان، پل‌های عابرپیاده، تابلو و علائم و سایر اجزای سبک نمایان در معرض یخ‌زدگی است.
- محاسبات بار یخ برای خطوط انتقال برق و مخابرات و خطوط آبرسانی/سوخت مشمول مقررات خاص خودشان بوده و از شمول ضوابط این مبحث خارج است. اثرات دینامیکی بار یخ بر سازه‌ها و اجزای انعطاف‌پذیر در این مبحث درنظر گرفته نشده و در صورت لزوم باید موردی بررسی شود.
وزن و حجم یخ (بند ۲-۹-۶)
- در محاسبه‌ی وزن یخ جوی، می‌توان وزن مخصوص متوسط یخ را ۰٫۹ برابر وزن مخصوص آب در نظر گرفت.
- حجم یخ برای ورق‌ها و اجزای سه‌بعدی بزرگ (مانند گنبد یا کره) از رابطه‌ی ۱-۹-۶ (تابع ضخامت طراحی یخ و مساحت سطح) حاصل می‌شود. مقدار حجم یخ را می‌توان برای ورق‌های قائم ۲۰٪ و برای ورق‌های افقی ۴۰٪ کاهش داد.
- حجم یخ برای مقاطع سازه‌ای و اعضای منشوری، بر اساس سطح مقطع یخ احاطه‌کننده و طول عضو به دست می‌آید؛ سطح مقطع یخ احاطه‌کننده از رابطه‌ی ۲-۹-۶ (تابع قطر استوانه‌ی محیط بر مقطع عضو) حاصل می‌شود.
ضخامت طراحی یخ، ضریب ارتفاع و اثر باد (بندهای ۳-۹-۶ تا ۶-۹-۶)
- ضخامت طراحی یخ ناشی از یخ‌زدگی باران (رابطه‌ی ۳-۹-۶) تابعی است از سه عامل: ضخامت اسمی یخ ناشی از یخ‌زدگی باران در ارتفاع ده متر (بند ۶-۹-۵)، ضریب اهمیت (جدول ۶-۱-۲) و ضریب ارتفاع (بند ۶-۹-۴).
- ضریب ارتفاع از رابطه‌ی ۴-۹-۶ به دست می‌آید که تابعی از ارتفاع نقطه‌ی موردنظر از سطح زمین (بر حسب متر) است.
- ضخامت اسمی یخ (بند ۵-۹-۶) بر اساس تقسیم‌بندی مناطق بار برف فصل ۷-۶ تعیین می‌شود (مناطق ۱ تا ۳؛ منطقه ۴؛ منطقه ۵؛ منطقه ۶ — با مقادیر عددی متفاوت برای هر گروه). در مناطق کوهستانی با احتمال بارندگی بسیار شدید و افت شدید دما، ضخامت اسمی یخ بر اساس دوره‌ی بازگشت پنجاه‌ساله و با استفاده از مطالعات محلی یا اطلاعات سازمان هواشناسی تعیین می‌شود.
- اثر باد بر سازه‌ها و اجزای پوشیده از یخ (بند ۶-۹-۶): در محاسبه‌ی نیروی باد در حالت وجود یخ، اثر افزایش ابعاد عضو به‌اندازه‌ی ضخامت طراحی یخ باید در نظر گرفته شود (یعنی مقطع مؤثر در معرض باد، بزرگ‌تر از مقطع خشک عضو محاسبه می‌شود).
اعداد و ضوابط کلیدی این فصل
| موضوع | مقدار / ضابطه |
|---|---|
| وزن مخصوص متوسط یخ جوی (نسبت به آب) | ۰٫۹ برابر وزن مخصوص آب |
| کاهش حجم یخ برای ورق‌های قائم | ۲۰٪ |
| کاهش حجم یخ برای ورق‌های افقی | ۴۰٪ |
| ارتفاع مرجع ضخامت اسمی یخ | ۱۰ متر از سطح زمین |
| مبنای تقسیم ضخامت اسمی یخ به مناطق | همان ۶ منطقه‌ی بار برف فصل ۷-۶ |
| دامنه‌ی خارج از شمول این فصل | خطوط انتقال برق/مخابرات و خطوط آبرسانی/سوخت (مقررات خاص خود) |
| اثر ضخامت یخ بر محاسبه‌ی نیروی باد | ابعاد عضو به‌اندازه‌ی ضخامت طراحی یخ بزرگ‌تر لحاظ می‌شود |
نمونه سوال با پاسخ تشریحی
سوال ۱: طبق بند ۱-۹-۶، کدام‌یک از موارد زیر جزو «سازه‌ها و اجزای حساس به یخ» است؟
الف) نرده، پله، نردبان، پل‌های عابرپیاده، تابلو و علائم و سازه‌های مشبک/لوله/کابل
ب) فقط شالوده‌ی عمیق
ج) فقط دیوارهای باربر بتنی
د) فقط سقف‌های کاذب
پاسخ صحیح: گزینه الف — نرده، پله، نردبان، پل‌های عابرپیاده، تابلو و علائم و سازه‌های مشبک/لوله/کابل
طبق بند ۱-۹-۶، سازه‌ها و اجزای حساس به یخ شامل سازه‌های مشبک، لوله، کابل و پایه‌های آن‌ها، سازه‌های شهربازی، نرده، پله، نردبان، پل‌های عابرپیاده، تابلو و علائم و سایر سازه‌ها و اجزای سبک نمایان و در معرض یخ‌زدگی برف و باران می‌شود.
طبق بند ۱-۹-۶، سازه‌ها و اجزای حساس به یخ شامل سازه‌های مشبک، لوله، کابل و پایه‌های آن‌ها، سازه‌های شهربازی، نرده، پله، نردبان، پل‌های عابرپیاده، تابلو و علائم و سایر سازه‌ها و اجزای سبک نمایان و در معرض یخ‌زدگی برف و باران می‌شود.
سوال ۲: محاسبات بار یخ برای کدام مورد، طبق بند ۱-۹-۶، از شمول ضوابط مبحث ۶ خارج است؟
الف) خطوط انتقال برق و مخابرات و خطوط آبرسانی و سوخت
ب) نرده و جان‌پناه بام
ج) تابلو و علائم راهنمایی
د) پل‌های عابرپیاده
پاسخ صحیح: گزینه الف — خطوط انتقال برق و مخابرات و خطوط آبرسانی و سوخت
طبق بند ۱-۹-۶، محاسبات بار یخ برای خطوط انتقال برق و مخابرات و خطوط آبرسانی و سوخت مشمول مقررات خاص خود بوده و از شمول ضوابط این مبحث خارج است.
طبق بند ۱-۹-۶، محاسبات بار یخ برای خطوط انتقال برق و مخابرات و خطوط آبرسانی و سوخت مشمول مقررات خاص خود بوده و از شمول ضوابط این مبحث خارج است.
سوال ۳: طبق بند ۲-۹-۶، حجم یخ محاسبه‌شده را می‌توان برای ورق‌های قائم و افقی چند درصد کاهش داد؟
الف) ورق‌های قائم ۲۰٪ و ورق‌های افقی ۴۰٪
ب) ورق‌های قائم ۴۰٪ و ورق‌های افقی ۲۰٪
ج) هر دو نوع ۵۰٪
د) کاهش برای هیچ‌کدام مجاز نیست
پاسخ صحیح: گزینه الف — ورق‌های قائم ۲۰٪ و ورق‌های افقی ۴۰٪
طبق بند ۲-۹-۶، مقدار حجم یخ را می‌توان برای ورق‌های قائم ۲۰٪ و برای ورق‌های افقی ۴۰٪ کاهش داد.
طبق بند ۲-۹-۶، مقدار حجم یخ را می‌توان برای ورق‌های قائم ۲۰٪ و برای ورق‌های افقی ۴۰٪ کاهش داد.
سوال ۴: ضخامت طراحی یخ ناشی از یخ‌زدگی باران (رابطه‌ی ۳-۹-۶) تابعی از کدام سه عامل است؟
الف) ضخامت اسمی یخ در ارتفاع ده متر، ضریب اهمیت و ضریب ارتفاع
ب) فقط دمای محیط
ج) فقط سرعت باد
د) وزن مخصوص آب و شتاب ثقل به‌تنهایی
پاسخ صحیح: گزینه الف — ضخامت اسمی یخ در ارتفاع ده متر، ضریب اهمیت و ضریب ارتفاع
طبق بند ۳-۹-۶، مقدار ضخامت طراحی یخ از رابطه‌ی ۳-۹-۶ به دست می‌آید که تابعی از ضخامت اسمی یخ ناشی از یخ‌زدگی باران در ارتفاع ده متر (بند ۶-۹-۵)، ضریب اهمیت (جدول ۶-۱-۲) و ضریب ارتفاع (بند ۶-۹-۴) است.
طبق بند ۳-۹-۶، مقدار ضخامت طراحی یخ از رابطه‌ی ۳-۹-۶ به دست می‌آید که تابعی از ضخامت اسمی یخ ناشی از یخ‌زدگی باران در ارتفاع ده متر (بند ۶-۹-۵)، ضریب اهمیت (جدول ۶-۱-۲) و ضریب ارتفاع (بند ۶-۹-۴) است.
سوال ۵: ضخامت اسمی یخ برای مناطق مختلف کشور، طبق بند ۵-۹-۶، بر اساس کدام تقسیم‌بندی تعیین می‌شود؟
الف) تقسیم‌بندی مناطق بار برف فصل هفتم همین مبحث (۷-۶)
ب) تقسیم‌بندی مناطق لرزه‌خیزی استاندارد ۲۸۰۰
ج) تقسیم‌بندی مناطق اقلیمی مبحث نوزدهم
د) بدون ارتباط با هیچ تقسیم‌بندی دیگری، عددی ثابت برای کل کشور
پاسخ صحیح: گزینه الف — تقسیم‌بندی مناطق بار برف فصل هفتم همین مبحث (۷-۶)
طبق بند ۵-۹-۶، ضخامت اسمی یخ را می‌توان برای مناطق مختلف کشور بر اساس تقسیم‌بندی مشخص‌شده در فصل هفتم این مبحث (بار برف) در نظر گرفت.
طبق بند ۵-۹-۶، ضخامت اسمی یخ را می‌توان برای مناطق مختلف کشور بر اساس تقسیم‌بندی مشخص‌شده در فصل هفتم این مبحث (بار برف) در نظر گرفت.
سوال ۶: در مناطق کوهستانی با احتمال بارندگی بسیار شدید و افت شدید دما، ضخامت اسمی یخ طبق بند ۵-۹-۶ چگونه تعیین می‌شود؟
الف) بر اساس دوره‌ی بازگشت پنجاه‌ساله، با استفاده از مطالعات محلی یا اطلاعات سازمان هواشناسی کشور
ب) همیشه برابر مقدار منطقه ۶ در نظر گرفته می‌شود
ج) این مناطق از شمول فصل بار یخ خارج‌اند
د) بر اساس دوره‌ی بازگشت ۱۰ ساله
پاسخ صحیح: گزینه الف — بر اساس دوره‌ی بازگشت پنجاه‌ساله، با استفاده از مطالعات محلی یا اطلاعات سازمان هواشناسی کشور
طبق بند ۵-۹-۶، در مناطق کوهستانی که احتمال وقوع بارندگی‌های بسیار شدید و افت شدید دمای محیطی وجود دارد، ضخامت اسمی یخ بر اساس دوره‌ی بازگشت پنجاه‌سال، با استفاده از مطالعات محلی یا اطلاعات سازمان هواشناسی کشور تعیین می‌شود.
طبق بند ۵-۹-۶، در مناطق کوهستانی که احتمال وقوع بارندگی‌های بسیار شدید و افت شدید دمای محیطی وجود دارد، ضخامت اسمی یخ بر اساس دوره‌ی بازگشت پنجاه‌سال، با استفاده از مطالعات محلی یا اطلاعات سازمان هواشناسی کشور تعیین می‌شود.
سایر فصل‌های مبحث ۶
فصل ۱: کلیاتفصل ۲: ترکیب بارهافصل ۳: بار مردهفصل ۴: بارهای خاک و فشار هیدرواستاتیکیفصل ۵: بار زندهفصل ۶: بار سیلفصل ۷: بار برففصل ۸: بار بارانفصل ۱۰: بار بادفصل ۱۱: بار زلزله
مباحث مرتبط
مبحث ۶: بارهای وارد بر ساختمانهمه مباحث ۲۴گانهآزمون آنلاینابزارهای محاسباتی