عملکرد لرزه ای دیافراگم تیرچه دوطرفه درجا و مقایسه با تیرچه یک طرفه

در یک سیستم سازه ای، دیافراگم ها وظیفه ی انتقال نیروهای ثقلی و جانبی را به المان های باربر نظیر تیرها، ستون ها و اجزای باربر جانبی بر عهده دارند. در تحلیل سازه ها تحت اثر بار جانبی، فرض معمول این است که دیافراگم کف به صورت صلب عمل می نماید. در آیین نامه ی 2800 ایران، از تغییر مکان نسبی دیافراگم و اجزای قائم به عنوان معیاری برای تعیین میزان صلبیت دیافراگم استفاده شده است. نوع رفتار، نقش تعیین کننده ای در نحوه ی توزیع بار جانبی بین عناصر باربر جانبی دارد. در سازهه ای میان مرتبه و بلندمرتبه استفاده از کف صلب تاکید می شود چرا که در صورت استفاده از کف های انعطاف پذیر، امکان ارتعاش غیر همزمان بخش های مختلف کف در هر طبقه وجود دارد. از سویی اثر پیچش اتفاقی در کف های صلب شدیدتر است. زلزله های گذشته نشان داده اند که فرض صلب بودن دیافراگم کف همواره صحیح نبوده و این موضوع روی رفتار لرزه ای سازه های بلندمرتبه به شدت تاثیرگذار است. یکی از دیافراگم هایی که مورد توجه طراحان و مجریان قرار گرفته، سقف تیرچه و بلوک می باشد. در سازه های فاقد دیوار برشی و یا بادبندی فرض صلب بودن این سقف مناسب بوده ولی در سازه های دارای سختی زیاد، به علت فزونی نسبت سختی جانبی سازه به سختی درون صفحه ای سقف، فرض صلب بودن سقف تیرچه و بلوک غیر محافظه کارانه است. در این مقاله یک پروژه واقعی مورد نقد و بررسی قرار گرفته است. یک مجتمع اداری-تجاری 9 طبقه با زیربنای تقریبی 4000 مترمربع، دارای سیستم باربر جانبی قاب خمشی متوسط مورد مطالعه قرار گرفته و سیستم دیافراگم آن از تیرچه و بلوک یونولیتی به تیرچه ی دو طرفه تغییر یافت. در تیرچه ی دو طرفه، خرپای تیرچه ها در جهت کوتاه تر به عنوان تیرچه های اصلی و شناژهای مخفی با فواصل یک متر و با طراحی تیرچه به عنوان تیرچه های فرعی قرار می گیرند. در این سیستم از قالب های فلزی فرم داده شده برای قالب بندی سقف استفاده شده و نیازی به تهیه و حمل تیرچه ی بتنی آماده به پای کار نمی باشد. در این مطالعه به مهندسی ارزش، بهینه سازی هزینه و ایمنی در طرح لرزه ای و نیز صلبیت دیافراگم کف توجه ویژه شده و در پایان مقایسه ی عملکردی، اقتصادی و زمانی بین دو طرح اولیه و پیشنهادی ارایه گردیده است. نتایج نشان می دهد با رعایت جزئیات ویژه برای اجرای این نوع سقف، ضمن صلبیت بالا، یکنواختی بیشتری در تیرهای دو جهت اصلی حاصل می گردد که خود باعث عملکرد بهتر سازه خواهد شد. ضمنا زمان و هزینه ی اجرای سقف نیز به طور میانگین کاهش معقولی پیدا می کند.