یکی از حیاتی‌ترین مفاهیم در طراحی سازه، مفهوم زنجیره باربری است. این مفهوم، خودش را در مسیر بار ظاهر می‌کند. با علم به زنجیره باربری، خیلی از مسائل و مشکلات طراحی و به خصوص مقاوم‌سازی سازه‌ها برطرف خواهد شد.
برای درک بهتر این مفهوم به مثال زیر توجه کنید:
فرض کنید شما می‌خواهید یک جعبه ۵۰ کیلوگرمی را از یک طرف خیابان به طرف دیگر انتقال دهید. برای این‌کار، چند نفر از دوستان خود را دعوت می‌کنید تا یک صف را تشکیل دهند، جعبه را دست به دست کنند تا به مقصد برسد. اگر همه دوستان شما که در مسیر ایستادند بتوانند تا ۱۰۰ کیلوگرم بار را بلند کنند (ظرفیت باربری آن‌ها ۱۰۰ کیلوگرم باشد)؛ شما به راحتی می‌توانید بسته را از یک طرف به طرف دیگر انتقال دهید.
حال تصور کنید فقط یکی از دوستان شما، نمی‌تواند بسته‌های سنگین‌تر از ۴۵ کیلوگرم را بلند کند. آن‌گاه چه می‌شود؟ آیا می‌توان بسته را از یک طرف خیابان به طرف دیگر منتقل کرد؟ جواب واضح است. خیر! ظرفیت باربری این صف ۴۵ کیلوگرم است. حتی اگر سایر اعضا بتوانند چند صد کیلوگرم جعبه را جابجا کنند.
" ظرفیت باربری این صف، به اندازه ضعیف ترین عضو آن است "
همان‌طور که سرعت یک لشگر به اندازه کندترین سرباز آن لشگر است. همان‌طور که نیروی قابل تحمل یک زنجیر به اندازه ضعیف‌ترین حلقه آن است.
در سازه نیز دقیقا این مفهوم وجود دارد. بار ثقلی (شامل بار مرده و زنده) از طریق دیافراگم به تیرهای فرعی، از طریق تیرهای فرعی به شاه‌تیرها، از طریق شاه‌تیرها به ستون و پس از آن به پی و خاک منتقل می‌شود. به مسیری که این بار طی می‌کند، مسیر بار می‌گویند.
هرچه مسیر بار کوتاه‌تر باشد و بار سریع‌تر به مقصد برسد بهتر است. زیرا المان‌های کمتری تحت تنش قرار می‌گیرند.
" یکی از ویژگی‌های مهندس حرفه‌ای، انتخاب کوتاه‌ترین مسیر ممکن برای بار است "
برای تحمل بار جانبی آگاهی از این موضوع بسیار مهم است. بار زلزله مثل یک دشمن به سازه حمله می‌کند. در برابر این حمله دو استراتژی وجود دارد. استراتژی اول این‌که مانع از ورود نیروی زلزله به سازه شویم. این‌کار با جداسازهای لرزه‌ای امکان پذیر است.
استراتژی دوم، اجازه ورود این نیرو به سازه و طراحی المان‌ها برای تحمل این بار است. یک مهندس حرفه‌ای باید بلافاصله مسیر بار را شناسایی کند و کاری کند کمترین المان‌ها با این نیرو درگیر شوند. زلزله از جنس شتاب است. پس همان‌طور که از فرمول F=ma می‌دانیم؛ جرم، شتاب را جذب و به نیرو تبدیل می‌کند. پس شتاب زلزله به مرکز جرم سازه وارد می‌شود. مرکز جرم سازه، دیافراگم (سقف طبقات) است. دیافراگم‌ها نیروی زلزله را جذب و در جمع‌کننده‌ها (کلکتورها) جمع می‌شوند. از جمع کننده‌ها به سیستم باربر جانبی منتقل می‌شوند و از آن‌جا به ستون ها و پی و خاک می‌رسند.
حال تصور کنید سیستم باربر جانبی شما مهاربند کمانش‌تاب است. پس نیروی ناشی از زلزله به مهاربند کمانش تاب وارد می‌شود. اما بعد از آن، به ورق اتصال و سپس و به تیر و ستون وارد می‌شود. همان‌طور که می‌دانید مهاربند کمانش تاب (BRB) نیروی زیادی را متحمل می‌شود.
اما اگر اتصال پاسخگوی آن نیروی عظیم نباشد، عملا مهاربند کمانش تاب از مدار خارج می‌شود. دقیقا این‌جاست که مفهوم زنجیره باربری بروز و ظهور پیدا می‌کند. در مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی با مهاربندهای فولادی، باید حتما تمام المان‌هایی که در مسیر بار هستند را برای تحمل بار وارده طراحی کرد.
یک نکته برای مهندسان حرفه‌ای
یکی از آینده نگری‌های مهندس حرفه‌ای این است که سازه را برای تخریب پیش‌رونده طراحی می‌کند. یعنی اگر یک المان سازه به هر دلیلی مثل انفجار، برخورد هواپیما یا کامیون سنگین به ستون سازه و غیره از مدار سازه خارج شد، سایر اعضا بتوانند بار اضافی وارد شده را تحمل کنند. برای این‌کار باید یک مسیر بار جایگزین برای سازه برگزید.
یکی از تفاوت‌های یک مهندس معمولی با یک مهندس حرفه‌ای؛ علم به مفهوم زنجیره باربری و آگاهی کامل به مسیر بار است. بار در سازه، دقیقا مثل جریان حرکت دشمن است که باید در کوتاه‌ترین مسیر ممکن آن را خنثی کرد و به زمین منتقل کرد.
