نگرشی فلسفی به طراحی سازه های فولادی به روش ضرایب بار و مقاومت (lrfd) و مقایسه آن با روش تنش مجاز (asd)

روش تنش مجاز (asd) سنتی ترین روش طراحی سازه های فولادی بشمار می رود. در این روش طراحی، اثرات کاهش احتمالی مقاومت اعضا و نیز افزایش احتمالی بارها تنها به کمک یک ضریب (بنام ضریب اطمینان) و فقط در یک مرحله منظور می شود. روش دیگری که در دو دهه اخیر در اکثر کشورها رواج پیدا کرده است، روش ضرایب بار و مقاومت (lrfd) است. در این روش طراحی، ایمنی در دو مرحله، افزایش بار به کمک ضرایب بار و تقلیل مقاومت به کمک ضرایب کاهش مقاومت در نظر گرفته می شود. از منظر ضوابط طراحی و نوع تحلیل سازه هر دو روش از سادگی یا پیچیدگی یکسانی برخوردار هستند. در این مقاله سعی شده است، ضمن پرداختن به فلسفه طراحی روش های مذکور، نتایج طراحی بر اساس روش های مذکور به طور کمی مورد مقایسه قرار گیرد. در ساختمانهای متعارف، چنانچه ترکیبات بارگذاری ثقلی حاکم بر طراحی اعضا باشند، هم در آئین نامه aisc و هم در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان برای آن اعضا روش lrfd حدوداً 10 تا 15 درصد سبک تر محاسبه می شود. ولی اگر ترکیبات بارگذاری زلزله حاکم بر طراحی اعضا باشند و سهم نیروی زلزله در آن ترکیبات بارگذاری بسیار چشمگیر باشد (مثلاً e/d˃10)،در آئین نامه aisc برای آن اعضا روش lrfd حدوداً 20 درصد سنگین تر و در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان برای آن اعضا روش lrfd حدوداً 5 درصد سنگین تر محاسبه می شود. مقایسه نتایج طراحی بر اساس aisc و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان نشان می دهد که ترکیبات بارگذاری مندرج در مبحث دهم تفاوت های آشکاری با ترکیبات بارگذاری مورد نظر آئین نامه aisc دارد و لازم است این موضوع در ویرایش های آتی مباحث 6 و 10 مقررات ملی ساختمان مورد بازبینی دقیق قرار گیرد.