لیبلیبلیبلیبلیبل4454

الف- نیروهای داخل صفحه دیافراگم: نیروهای جانبی همچون بارهای باد، زلزله و نیروهای افقی مربوط به سیل یا فشار خاک، باعث ایجاد نیروهای محوری، خمشی و برشی داخل صفحه در دیافراگم می شود. دیافراگم ها، در بین اعضای قائم در دهانه های مختلف قرار گرفته و نیروهای ایجاد شده را به اعضای قائم سیستم باربر جانبی منتقل می نمایند. در مورد بار باد، بار جانبی از فشار باد روی نمای ساختمان ایجاد می شود و به دیافراگم ها و سپس، به اجزاء قائم منتقل می شود. در مورد بار زلزله، نیروهای اینرسی در دیافراگم ها و دیوارها، ستون ها و سایر اجزاء ایجاد می شود و سپس، به واسطه دیافراگم ها به اعضای قائم منتقل می شوند.

ب- نیروهای منتقل شده به دیافراگم: اجزاء قائم یک سیستم باربر جانبی ممکن است داری مشخصه های متفاوتی در ارتفاع باشند ویا، موقعیت آنها در سیستم باربر جانبی، از یک طبقه به طبقه دیگر متفاوت باشد. این مسئله سبب میشود تا انتقال نیرو بین اعضای قائم اتفاق بیافتد. یکی از متداول ترین موقعیت هایی که در آن تغییر در سیستم مقاوم ساختمان اتفاق میافتد، سطح تراز ساختمان است که در آن، سطح پلان زیرزمین بزرگتر میشود. در این تراز، ممکن است انتقال نیروها از قسمت فوقانی سازه به دیوار حائل، از طریق دیافراگم صورت گیرد.

پ- نیروهای بوجود آمده در اتصالات دیافراگم و اعضای قائم قاب یا اجزاء غیرسازه ای: فشار باد که بر روی نمای بیرونی ساختمان وارد می شود، نیروهای خارج از صفحه ای را بر روی سطوح نما ایجاد میکند. به طور مشابه، ارتعاشات ناشی از زلزله نیروهای اینرسی در اجزا باربر قائم و اجزاء غیرسازه ای (از جمله نما) ایجاد میکند. این نیروها از طریق اتصالات، از اجزایی که نیروها در آنها ایجاد میشوند به دیافراگم منتقل میشوند.

ت- نیروهای افقی ایجاد شده در اثر وجود اجزای قائم مهاری ویا اجزای مایل در سازه: نیازهای معماری گاهی وجود اعضای مایل را به سازه تحمیل میکند. این مسئله سبب میشود تا تحت اثر بار ثقلی و یا تلاش های ناشی از واژگونی، نیروهای فشاری افقی بزرگی در صفحه دیافراگم ایجاد شود. نیروهای فشاری داخل صفحه ممکن است در جهات مختلف (با توجه به راستای عضو و اینکه تحت کشش یا فشار باشد) ایجاد شوند. در شرایطی که این نیروهای فشاری در تعادل با نیروهای سایر اعضا قرار نمی گیرند، این نیروها به دیافراگم منتقل می شوند. بدین ترتیب، این نیروها می توانند به سایر اجزا سیستم باربر جانبی منتقل شوند. ایجاد این نیروها همواره محتمل است و ممکن است در حضور برون محوری، به ویژه در ستون های بتنی که با قاب مجاور یکپارچه نیستند، از شدت بالایی برخوردار باشند. دیافراگم، همچنین، با اتصال ستون هایی که به عنوان بخشی از سیستم باربر جانبی طراحی نشده اند، به سایر اعضایی که پایداری سازه را تامین میکند، یک تکیه گاه جانبی برای این ستون ها ایجاد می کند.

ث- نیروهای خارج از صفحه ناشی از بارهای ثقلی و سایر بارهای وارد بر سطح دیافراگم: اغلب دیافراگم ها بخشی از سقف یا کف یک سیستم قابی هستند و لذا، باید توان تحمل بارهای ثقلی
را داشته باشند. همچنین نیروهای خارج از صفحه ناشی از بار مکشی باد در سطح سقف و شتاب های قائم ناشی از زلزله باید مطابق با آیین نامه های مرتبط در رفتار دیافراگم ها مورد توجه قرار گیرد.
حداقل ضخامت دیافراگم

دیافراگم ها باید از ضخامت کافی برخوردار باشند، به طوری که از تامین پایداری، مقاومت و سختی آنها تحت اثر ترکیب های بارهای ضریب دار، اطمینان حاصل شود. دیافراگم ها ممکن است تحت اثر نیروی محوری، برش و لنگر خمشی داخل صفحه باشند. برای دیافراگم هایی که به طور کامل به صورت درجا اجرا میشوند و یا از رویه بتنی درجا که در ترکیب با اعضای پیش ساخته اجرا می شوند تشکیل شده اند، ضخامت کلی دیافراگم باید برای تحمل نیروهای مورد اشاره کافی باشد. در دال های بتنی که رویه بتنی به صورت مرکب با دیگر اعضا عمل نمی کند، ضخامت رویه بتنی درجا باید به تنهایی قادر به تحمل نیروهای مورد اشاره باشد.
مقاومت مورد نیاز

مقاومت مورد نیاز برای دیافراگم ها، جمع کننده ها و اتصالات آن ها باید بر اساس ترکیب بارهای ضریب دار تعیین شود. اجزای دیافراگم باید قادر به تحمل بارهای ایجاد شده در آن ها که بر اساس ترکیب بارهای ضریب دار تعیین می شوند، باشند.

مقاومت مورد نیاز برای دیافراگم هایی که بخشی از سقف یا کف هستند، باید با در نظر گرفتن اثرات بارهای خارج از صفحه همزمان با سایر بارهای وارده تعیین شود. دال هایی که در سیستم باربر جانبی، نقش دیافراگمی را نیز دارند، باید قادر به تحمل اثرات همزمان بارهای ثقلی و نیروهای داخل صفحه ناشی از بار جانبی باشند. به طور مثال، در شرایطی که یک تیر طبقه به عنوان عضو جمع کننده دیافراگم عمل میکند، تیر باید برای تحمل نیروی محوری به عنوان یک جمع‌کننده و برای تحمل لنگر خمشی به عنوان یک تیر تحت اثر بارهای ثقلی، طراحی شود.
کنترل صلبیت دیافراگم مطابق ضوابط استاندارد 2800 در ایتبس

شکل زیر یک مدل ریاضی است که از آن برای بررسی صلبیت دیافراگم استفاده می کنیم. که در آن سقف را به صورت یک تیر عمیق در نظر گرفته ایم که ارتفاع این تیر برابر بعد پلان و ضخامت آن در راستای عمود بر صفحه برابر ضخامت سقف است و فنرها به عنوان تکیه گاه جانبی دیافراگم هستند که در واقع سختی قاب های مقاوم سازه می باشد. در پروژه های واقعی امکان بررسی این مدل ریاضی امکان پذیر نیست. در چنین مواقعی از آنالیز اجزاء محدود (Finite Element Method) استفاده می کنیم که در ادامه نحوه ی انجام کنترل صلبیت دیافراگم را با این روش در نرم افزار ایتبس بررسی می کنیم.