طراحی سقف عرشه فولادی:دیافراگم،سیستم افقی یا نزدیک به افقی است که نیرو های اینرسی از زلزله را به اعضای قائم یا سیستم های قائم باربر جانبی از طریق عملکرد توام اجزای دیافراگم شامل تیرهای لبه،برشگیر ها و کلاف ها منتقل می نماید.
تیرهای لبه دیافراگم
در لبه های خارجی و داخلی (لبه بازشوها)دیافراگم میتوان از تیرهای لبه استفاده نمود.دیوار و یا تیر قاب یکپارچه با دیافراگم نیز می تواند به عنوان تیر لبه عمل نماید.در گوشه های تو رفته و در گوشه های باز شوهای دیافراگم،تیر های لبه باید از گوشه به داخل دیافراگم ان قدر ادامه پیدا کنند تا نیرو ها به طور مطمئن در سطح دیافراگم توزیع شود. تیر های لبه باید برای نیروی کششی ناشی از خمش کلی دیافراگم ،حاصل از نیرو های اینرسی وارد شده با رفتار کنترل شونده توسط نیرو طراحی شوند.
طراحی سقف عرشه فولادی
برش گیر های دیافراگم
در صورتی که اتصال دیافراگم به سیستم باربر جانبی برای انتقال مطمئن نیروهای برشی کافی نباشد ،می توان از برشگیر ها برای انتقال نیرو از دیافراگم به سیستم باربر جانبی استفاده نمود.برش گیرها باید به اندازه کافی در دیافراگم قرار داده شوند و طوری به دیافراگم متصل شوند تا قادر به انتقال همه ی نیروهای مورد نظر باشند.
کلاف های کششی دیافراگم
در دیافراگم باید از کلاف کششی پیوسته که دو لبه ی مقابل دیافراگم یا تیر های لبه را به هم وصل می کنند استفاده نمود.فاصله کلاف ها از هم نباید از سه برابر طول کلاف ها زیادتر باشد.طول کلاف،فاصله ی بین دو نقطه ی متوالی انتقال نیروی ان به سایر اعضای باربر جانبی،مانند تیرهای قاب ها ، می باشد.کلاف ها برای حداقل بار محوری کششی به عنوان یک رفتار کنترل شونده توسط نیرو،طراحی می شوند.
طراحی سقف عرشه فولادی
دسته بندی دیافراگم ها
دیافراگم ها به صورت صلب،نیمه صلب،و یا نرم دسته بندی می شوند.چنانچه حداکثر تغییر شکل افقی دیافراگم بزرگتر از دو برابر متوسط تغییر مکان جانبی نسبی طبقه ی زیر ان باشد،ان دیافراگم نرم محسوب می شود.در دیافراگم هایی که بر روی دیوار های زیر زمین تکیه نموده اند متوسط تغییر مکان جانبی نسبی طبقه ی بالایی مد نظر قرار می گیرد.در دیافراگم صلب این نسبت باید کم تر از نیم باشد.دیافراگمی که نه صلب و نه نرم باشد،نیمه صلب نامیده می شود.منظور از تغییر مکان نسبی طبقه ،تغییر مکان جانبی سیستم قائم باربر جانبی ان طبقه نسبت به طبقه ی زیرین می باشد.
برای دسته بندی دیافراگم ها،محاسبه تغییر شکل ها باید بر مبنای بار معادل استاتیکی انجام شود.به علاوه تغییر شکل دیافراگم باید بر مبنای توزیع نیروی افقی متناسب با توزیع جرم در طبقه و همچنین نیروهای افقی ناشی از جابه جا شدن سیستم قائم باربر جانبی از طبقه ای به طبقه ی دیگر محاسبه شوند.
طراحی سقف عرشه فولادی
ملاحظات خاص مدل سازی
در مدل سازی سازه ها با دیافراگم نیمه صلب و یا نرم باید اثر تغییر شکل دیافراگم بر حسب سختی ان در نظر گرفته شود.در سازه های با دیافراگم نرم در تمامی طبقات در تحلیل های غیر خطی می توان قاب های موجود در سیستم قائم باربر جانبی سازه را به صورت مجزا و از طریق مدل سازی دو بعدی و با تخصیص جرم متناسب با سطح باربری قاب تحلیل نمود.
تلاش های داخلی و نیز تغییر شکل های ایجاد شده در دیافراگم ها باید با استفاده از روش های شناخته شده تحلیل سازه ها تعیین گردند.در دیافراگم های متعارف که دارای پلان نسبتا منظمی بوده و فاقد بازشوهای بزرگ و نزدیک به هم باشند،این تلاش ها و تغییر شکل ها را می توان با فرض عملکرد دیافراگم به صورت تیر تیغه ای که بر روی تکیه گاه های ارتجاعی قرار گرفته است تعیین نمود.
طراحی سقف عرشه فولادی
دیافراگم ها باید برای تلاش های برشی و لنگر های خمشی ایجاد شده در میان صفحه خود زیر اثر بار جانبی طراحی شوند.کنترل مقاومت دیافراگم های بتن مسلح بر اساس ضوابط ایین نامه بتن ایران ابا و دیافراگم های ساخته شده از مصالح دیگر بر اساس ضوابط ایین نامه های مربوط تعیین می گردد.
در دیافراگم ها چنانچه حداکثر تغییر شکل افقی ایجاد شده در انها زیر اثر نیروی موثر بر دیافراگم،کمتر از نصف تغییر مکان نسبی متوسطه طبقه باشد،دیافراگم ها می توان صلب در نظر گرفت و توزیع نیروی برشی طبقه را بین عناصر سیستم مقاوم قائم ساختمان به نسبت سختی انها انجام داد.در غیر اینصورت دیافراگم انعطاف پذیر بوده و در توزیع برش،باید تغییر شکل های ایجاد شده در دیافراگم مورد توجه قرار گیرد.
وظایف سقف (دیافراگم)
1-انتقال بار های ثقلی (مرده و زنده)به اعضای باربر ثقلی مانند تیر ها و ستون ها
2-انتقال بارهای جانبی(زلزله و باد)به اعضای باربر جانبی مانند قاب ها ،مهاربند ها یا دیوارهای برشی
3-کنترل خیز
4-کنترل ارتعاش
5-کنترل اسایش(جزء شرایط بهره برداری است)
6-میزان حساسیت به حریق(عایق در برابر حریق)
طراحی سقف عرشه فولادی
کنترل صلبیت سقف
جامع ترین روش تحلیلی برای تعیین نیرو های داخلی دیافراگم ها و توزیع مناسب نیرو های جانبی بین اجزای باربر قائم ،مدل نمودن دیافراگم به صورت اجزای محدود همراه با اجزای تیر و ستون و دیوار های برشی در یک مدل سه بعدی کلی است.
عوامل موثر در صلبیت سقف ها
سقف هایی که حد اقا دارای یک دال بتنی به ضخامت 5 سانتیمتر باشند و روابط قبلی در مورد انها صادق باشد که این صلبیت را می توان تابعی از شرایط زیر دانست:
1-مشخصات و مقطع سقف
2-فاصله بین سیستم های مقاوم جانبی
3-نحوه چیدمان سیستم های مقاوم جانبی
مجری سقف عرشه فولادی -عرش سازان سام دک09123821932
