آشنایی با دیافراگم ها در ساختمان مطابق ویرایش چهارم آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله
در این نوشتار سایت کلید واژه قصد بر آن داریم به تعریف دیافراگم و ضوابط فنی آن مطابق ویرایش چهارم آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰) بپردازیم.
تعریف دیافراگم:
به اجزای افقی و یا تقریبا افقی که در هنگام زلزله وظیفه انتقال نیروهای ایجاد شده در کف ها را به عناصر قائم باربر جانبی بر عهده دارند.
در ساختمان های متعارف دیافراگم ها شامل کف ها و سقف ها(افقی و یا با شیب کم) می باشند.
در ساختمان های صنعتی بادبندهای افقی (یا تقریبا افقی) نقش انتقال نیروهای افقی به اجزای قائم (قابها) را عهده دار هستند.
انواع دیافراگم ها از نظر جنس و سیستم ساختمانی:
الف) کف های ساخته شده از بتن آرمه درجا ریخته شده شامل تیرچه بلوک
ب) ورق های فلزی موجدار با بتن آرمه رویه مرکب
پ) کف های چوبی
ت) کف های ساخته شده از قطعات بتن پیش ساخته همراه با بتن رویه
ث) کف های ساخته شده از قطعات بیت پیش ساخته با اتصالات خشک و یا تر با یکدیگر و بدون بتن رویه
ج) طاق های ضربی (با مهاربندی)
چ) دیافراگم شامل مهاربندی های افقی که از اجزای فولادی و یا بتنی ساخته شده نیز باشند.
انواع دیافراگم ها از نظر صلبیت و انعطاف پذیری:
نیروهای جانبی هر دیافراگم باید بین اجزای قائم سیستم باربر جانبی با توجه به سختی دیافراگم نسبت به سختی اجزای سازه های قائم تقسیم گردد. در واقع اجزای قائم مانند تکیه گاه های دیافراگم (تیر ورق) عمل می نمایند.
به طور کلی دیافراگم ها به سه دسته نرم، صلب و نیمه صلب تقسیم می شوند.
الف) دیافراگم نرم: دیافراگم هایی که حداکثر تغییر شکا افقی ایجاد شده در آنها تحت اثر نیروی جانبی زلزله بیش از دو برابر تغییر مکان نسبی متوسط طبقه باشد. دیافراگم های از نوع چوبی یا ورق های فلزی تقویت نشده بدون پوشش بتن در سازه های دارای سیستم جانبی با دیوارهای برشی یا قاب های مهاربندی شده ممکن است در این دسته قرار گیرند.
ب) دیافراگم صلب: دیافراگم هایی که حداکثر تغییر شکل افقی ایجاد شده در آنها تحت اثر نیروی جانبی زلزله کمتر از نصف تغییر مکان نسبی متوسط طبقه باشد. دیافراگم های از نوع دال بتنی یا ورق های فلزی همراه با بتن آرمه رویه دارای نسبت دهانه به عرض ۳ یا کمتر که دارای هیچ یک از نامنظمی های گفته شده در استاندارد ۲۸۰۰ نباشند در این دسته قرار می گیرند.
پ) سایر دیافراگم ها نیمه صلب محسوب شده و اثر سختی نسبی آنها در توزیع نیروها بین اجزای سازه، باید با مدل کردن دیافراگم ها، در نظر گرفته شود.
تحلیل دیافراگم:
در تحلیل دیافراگم های چند دهانه برای تعیین نوع دیافراگم از نظر صلبیت، راه حل محافظه کارانه منظور نمودن کل دیافراگم به صورت چند دهانه ساده می باشد. کنترل صلبیت دیافراگم می تواند فقط برای دهانه های بحرانی دیافراگم های صلب انجام شود.
در صورت صلب بودن دیافراگم در چند دهانه و عدم صلبیت آن در یک دهانه ممکن است نیاز به تحلیل جامع کل دیافراگم و سازه وجود داشته باشد.
در صورتی که کل سازه با فرض دیافراگم صلب تحلیل شده باشد، می توان مجموع دیافراگم را به صورت یک تیر ممتد چند دهانه بر روی تکیه گاه های صلب و با منظور نمودن سختی های خمشی متفاوت و سطوح مقطع برشی موثر متفاوت در دهانه های مختلف و قسمت های مختلف هر دو دهانه تحلیل نمود.
طراحی دیافراگم:
حداقل ضخامت دیافراگم های بتنی و یا بتن رویه دیافراگم های ساخته شده از ورق و یا قطعات پیش ساخته نباید از ۵ سانتی متر کمتر باشد.
کنترل کفایت ضخامت باید با توجه به تلاش های داخلی دیافراگم و ضوابط آیین نامه بتن ایران (آبا) انجام گردد. این کنترل به خصوص باید در کنار بازشوهای بزرگ با دقت خاص انجام پذیرد.
میزان و تعداد بازشوها در دیافراگم ها به حداقل ممکن برسد.
کلیه اجزای متصل به دیافراگم (سازه ای و غیرسازه ای) باید قادر به تحمل تغییرشکل دیافراگم در محل اتصال باشند. همچنین اتصالات دیافراگم با دیوارهای برشی و یا قاب های خمشی باید به نحوی طراحی شوند که کل نیروهای وارده را تحمل نمایند.
نیروهای جانبی که باید در طراحی دیافراگم منظور شود، شامل نیروی اینرسی ایجاد شده در اثر وزن خود دیافراگم و همچنین وزن قطعات سازه ای و غیرسازه ای متصل به آن می باشد. علاوه بر آن دیافراگم ها باید نیروهای جانبی سازه های باربر جانبی را که در محل دیافراگم جابجا یا قطع شده اند تحمل نمایند.
به داوطلبان آزمون نظام مهندسی توصیه می شود از منابع زیر برای موفقیت در آزمون استفاده نمایند:
تور تخصصی آیین نامه ۲۸۰۰ زلزله (سبز سازه)
دانلود کلید واژه آیین نامه ۲۸۰۰
نکات اجرایی و نظارتی وال پست مطابق با پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ (آئین نامه زلزله)
