دیافراگم کف یکی از اجزای مهم سیستم باربر جانبی ساختمان است. این بخش نیروهای ناشی از زلزله و سایر بارهای جانبی را در هر تراز جمع‌آوری کرده و به عناصر مقاوم جانبی منتقل می‌کند، مانند:
بنابراین در یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله، مسیر نیرو فقط شامل تیر، ستون و دیوار نیست.
مسیر کلی می‌تواند به شکل زیر باشد:
جرم ساختمان ← دیافراگم کف ← جمع‌آوری نیرو ← انتقال به عناصر مقاوم جانبی ← فونداسیون ← خاک
اگر هر بخش از این مسیر ضعیف باشد، افزایش ظرفیت دیوار یا قاب به‌تنهایی مشکل را حل نمی‌کند.
ضعف دیافراگم می‌تواند در شرایط مختلف ایجاد شود، از جمله:
دیافراگم باید بتواند نیروها را در صفحه خود جمع‌آوری و توزیع کند.
سه عملکرد مهم آن عبارت‌اند از:
نیروهای اینرسی ناشی از جرم طبقه باید به دیافراگم منتقل شوند.
دیافراگم باید این نیرو را به عناصر مقاوم جانبی منتقل کند.
نیرو باید بین سیستم‌های مقاوم مختلف بر اساس سختی و مشخصات آن‌ها توزیع شود.
در بررسی دیافراگم فقط خود دال نباید بررسی شود.
اجزای مهم عبارت‌اند از:
بنابراین ممکن است دال از نظر مقاومت کافی باشد، اما یک اتصال یا جمع‌کننده ضعیف باشد.
یکی از روش‌های تقویت دیافراگم، افزایش ظرفیت خود دال است.
بسته به مکانیزم ضعف می‌توان از موارد زیر استفاده کرد:
انتخاب روش باید بر اساس نوع نیروی موردنیاز و رفتار داخل صفحه دال انجام شود.
در این روش می‌توان لایه یا بخش جدیدی از بتن و آرماتور را به دال موجود اضافه کرد.
موضوعات مهم شامل موارد زیر است:
این روش می‌تواند ظرفیت را افزایش دهد، اما افزایش جرم ساختمان باید در تحلیل لرزه‌ای لحاظ شود.
در برخی شرایط می‌توان از سیستم‌های FRP برای افزایش ظرفیت موردنیاز دال استفاده کرد.
مزیت بالقوه آن شامل موارد زیر است:
اما جهت الیاف باید متناسب با مسیر نیرو تعیین شود.
همچنین باید توجه کرد که تقویت خمشی موضعی با FRP الزاماً به معنی تقویت کامل دیافراگم درون‌صفحه نیست.
می‌توان از موارد زیر برای اصلاح مسیر انتقال نیرو استفاده کرد:
در این روش، طراحی اتصال اهمیت بسیار زیادی دارد.
در برخی ساختمان‌ها، نیروی دیافراگم باید از یک قسمت کف به سمت دیوار یا قاب مقاوم منتقل شود.
در این مسیر ممکن است یک عضو جمع‌کننده وظیفه انتقال نیرو را بر عهده داشته باشد.
اگر این عضو ظرفیت کافی نداشته باشد، می‌توان با موارد زیر آن را تقویت کرد:
در اطراف دیافراگم، اعضای کناری دال‌ها می‌توانند نقش مهمی در جمع‌آوری و انتقال نیرو داشته باشند.
ضعف این نواحی می‌تواند باعث اختلال در مسیر انتقال نیرو شود.
در صورت نیاز، می‌توان با استفاده از فولاد، بتن یا آرماتور جدید ظرفیت آن‌ها را افزایش داد.
بازشوهای بزرگ می‌توانند مسیر انتقال نیرو را قطع یا منحرف کنند.
نمونه‌ها:
در اطراف بازشو ممکن است نیاز به ایجاد مسیر انتقال نیروی جدید وجود داشته باشد.
راهکار می‌تواند شامل موارد زیر باشد:
اگر دیوار برشی جدید به ساختمان اضافه شود، اتصال آن به کف بسیار مهم است.
نیروی جانبی باید بتواند از مسیر زیر منتقل شود:
دال ← اتصال ← دیوار برشی
در صورت ضعف این اتصال، دیوار جدید نمی‌تواند مطابق فرض طراحی در باربری ساختمان مشارکت کند.
بنابراین در زمان افزودن دیوار برشی باید هم‌زمان موارد زیر بررسی شوند:
در صورت اضافه‌شدن قاب فولادی جدید، اتصال دیافراگم به قاب نیز باید طراحی شود.
این اتصال ممکن است با مواردی انجام شود، از جمله:
هدف، انتقال واقعی نیروی طراحی از کف به قاب است.
در ساختمان‌هایی با پلان نامنظم، مسیر انتقال نیرو ممکن است پیچیده‌تر شود.
مواردی مانند:
می‌توانند باعث تمرکز نیرو شوند.
در چنین شرایطی تقویت یک قسمت از دال بدون تحلیل مسیر نیرو می‌تواند راهکار ناقصی باشد.
رفتار دیافراگم باید در مدل سازه‌ای نیز به‌درستی در نظر گرفته شود.
فرض صلب یا انعطاف‌پذیر بودن دیافراگم می‌تواند بر موارد زیر اثر بگذارد:
بنابراین انتخاب مدل تحلیلی باید با رفتار واقعی سقف سازگار باشد.
یکی از مهم‌ترین مواردی که باعث نیاز به بررسی دیافراگم می‌شود، اضافه‌کردن یک سیستم مقاوم جدید است.
برای مثال:
سازه موجود + دیوار برشی جدید
یا:
سازه موجود + قاب مهاربندی‌شده جدید
ممکن است نیروهای متفاوتی را نسبت به سیستم اولیه به کف وارد کنند.
در این حالت باید دیافراگم دوباره بررسی شود.
هندسه کف، ضخامت، مصالح، آرماتورها و بازشوها بررسی می‌شوند.
مسیر انتقال نیرو از جرم طبقه تا سیستم مقاوم جانبی مشخص می‌شود.
ظرفیت دال، جمع‌کننده‌ها، اعضای لبه‌ای و اتصالات بررسی می‌شود.
مشخص می‌شود ضعف در:
دال / جمع‌کننده / عضو کناری دال / اتصال / بازشو / مسیر انتقال نیرو قرار دارد.
FRP، بتن، فولاد، آرماتور جدید یا ترکیبی انتخاب می‌شود.
سطح و محل اجرای سیستم آماده می‌شود.
سیستم تقویت مطابق نقشه اجرا می‌شود.
اتصال دیافراگم به قاب، دیوار یا سایر عناصر مقاوم تکمیل می‌شود.
اتصالات، مصالح و جزئیات اجرایی کنترل می‌شوند.
مدل سازه و مسیر انتقال نیرو دوباره بررسی می‌شود.
موارد مهم شامل:
تقویت دیافراگم باید زمانی جدی بررسی شود که:
