دیافراگم صلب و نیمه صلب
یک سوال اساسی که در کنترل و طراحی سازه ها و دیافراگم ها در طول روند طراحی سازه پیش میآید این است که چه موقع رفتار دیافراگم را صلب (Rigid) و چه موقع نیمه صلب (semirigid) در نظر بگیریم. برای متمایز کردن دیافراگم صلب و نیمه صلب ، آئین نامه ها روش های کمی ارائه دادند.
بر اساس بند 12-3-1-2 آییننامه بارگذاری ایالات متحده ACSE7-16 هنگامی میتوان رفتار دیافراگم را صلب تلقی نمود که دال بتنی و یا عرشه فولادی پر شده با بتن با نسبت دهانه به عمق 3 و یا کمتر دیافراگم را تشکیل داده باشد. ضمنا شرط لازم برای فرض رفتار دیافراگم صلب عدم نامنظمی در پلان است.
اما در استاندارد 2800 ایران بر اساس بند 3-8 در صورتی که حداکثر تغییر شکل افقی ایجاد شده در دیافراگم کمتر از نصف تغییر مکان نسبی متوسط طبقه باشد، رفتار دیافراگم را میتوان صلب تلقی نمود. البته در ادامه این بند، مشابه متن ASCE7، به عنوان یک پیشنهاد مطرح گردیده است.
در هر دو استاندارد دیافراگمهایی انعطاف پذیر تلقی میشوند که حداکثر تغییر شکل افقی ایجاد شده در آنها بیش از دو برابر تغییر مکان نسبی متوسط طبقه باشد. دیافراگمهایی که در دو دسته صلب و انعطاف پذیر قرار نگیرند به عنوان دیافراگم نیمه صلب تعریف میگردند.
در نرمافزار ETABS یکی از مراحل طراحی سازه، اختصاص دیافراگم مناسب به سقف میباشد. برای تعریف دیافراگم مناسب از طریق منوی Define>Diaphragm>Add new Diaphragm دیافراگم با رفتار صلب (Rigid) و یا نیمه صلب (Semi-Rigid) تعریف میگردد. سپس به اعضای صفحهای و یا نقاط، دیافراگم مناسب اختصاص داده میشود. در نرمافزار ETABS چنانچه در دو تراز متفاوت دیافراگمی با نام یکسان به اعضا اختصاص داده شود مشکلی به وجود نمیآید.
همچنین برای کنترل رفتار دیافراگم صلب و نیمه صلب در نرمافزار ETABS بایستی مدلی ایجاد گردد که در آن تراز مورد تحلیل فاقد هرگونه دیافراگم باشد. سپس در محل دیوارهای برشی و ستونها در تراز مورد تحلیل تکیهگاه تعریف گردد. و سپس تغییر مکان حداکثر نقاط آن تراز تحت زلزله هر جهت به طور مجزا خوانده شود. در حقیقت حداکثر تغییرمکان افقی دیافراگم اینگونه به دست میآید. این مقدار بایستی با تغییر مکان متوسط مدلی که در آن به تراز مورد تحلیل، دیافراگم اختصاص داده شده مقایسه گردد. این مقدار از Summary Report و یا از Table ها تحت عنوان Story maximum and average lateral displacement قابل دستیابی است. سپس بایستی این مقادیر با هم مقایسه و دیافراگم مناسب انتخاب گردد.
نکتهای که حائز اهمیت میباشد این است که چنانچه رفتار دیافراگم در مدل سازهای، صلب فرض شده باشد، برای کنترل نیروهای داخل صفحه دیافراگم و یا کنترل نیروهای محوری در تیرها بایستی رفتار دیافراگم در ترازی که مورد آنالیز است به نیمه صلب تغییر یابد. زیرا در دیافراگم صلب حرکت افقی نقاط کاملا به هم بسته شده و نیروهای درون صفحهای دیافراگم و محوری تیرها گزارش نمیگردد.