دیافراگم
گسیختگی دیافراگم در زلزلهها کمتر دیده میشود و از آنجا که اختلال ناشی از مقاومسازی دیافراگم در بهره برداری از ساختمان مهم است، لذا بهسازی دیافراگم از طریق افزودن سختی و مقاومت کلی، یا اصلاح مسیرهای هدایت بار خیلی معمول نیست. برخی دیافراگمها از جمله دالهای تخت از بتن درجا یا دالهای مشبک مشکلات کمتری دارند. به منظور سهولت استفاده، دیافراگمهای مختلفی در انواع سازههای گوناگون به کار میروند.
تشریح جزئیات روشهای بهسازی دیافراگم
پر کردن بازشوها دیافراگم بتنی
موارد کاربرد
- ظرفیت ناکافی کششی یا برشی دیافراگم در محل بازشوهای موجود
تشریح خصوصیات روش بهسازی
پر کردن بازشوهای موجود در دیافراگم با مصالح پرکننده سازهای روشی نسبتاً ساده برای اصلاح این کمبود موضعی در دیافراگم بتنی است. مصالح پرکننده جدید تقاضای نیروی کشش و برش متمرکز در پیرامون دیافراگم را کاهش میدهد و نیاز به اعضای کششی در پیرامون بازشوها که معمولاً وجود ندارد را مرتفع میسازد. در اکثر موارد، مصالح پرکننده جدید از بتن مسلح درجا یا شاتکریت است. اگر چه پر کردن بازشوها با صفحات فولادی یا درپوشهای بتنی پیشساخته در بسیاری موارد حتی در شرایط غیرمعمول ممکن است، مشکل زا بودن اتصال آنها به دال پیرامونی، تأثیر و بهینه بودن آنها را برای اصلاح این کمبود در هالهای از ابهام قرار میدهد.
ملاحظات طراحی
تکیهگاه بار گرانشی
علاوه بر تقاضای برشی دیافراگم، با پر کردن بازشو، کفی جدید ایجاد میشود که باید برای تحمل وزن خودش و بار زنده مربوط طراحی شود و همچنین سیستم کف یا سقف پیرامونی بازشو، باید بتواند بارهای گرانشی ناشی از قسمت جدید پر شده را تحمل کند. در صورت بزرگ بودن سطح بازشو، برای پر کردن آن نیاز به پیشبینی تیرهایی که هم از سطح پر شده و هم از محل دالهای پیرامونی عبور مینماید، است، تا ظرفیت لازم را تأمین کند.
میلگردهای اتصال کافی باید در داخل دیافراگم در همه وجوه اطراف بازشو برای انتقال نیروی برشی مورد نیاز به مقطع پر شده و برعکس، تعبیه شود. قالببندی بازشو را میتوان از کف تراز پایینتر و یا با آویزان کردن آن به کف مورد نظر انجام داد. این مورد در بازشوهای کوچکتر که در سقفهای مشبک وجود داشته و با تیرچهها و تیرهایی احاطه شدهاند، بیشتر متداول است. از آنجا که مصالح پرکننده بتنی نسبت بهدال پیرامونی افت خواهد کرد، به کاربرد ترکیبات جبران کننده افت باید توجه ویژه بشود.
ملاحظات اجرایی
سطوح بتن موجود در پیرامون بازشو و در فصل مشترک با سطح بتن جدید باید تمیزکاری شود، و از رنگ، آلودگی یا هرماده دیگری پاک شود و سپس برای تأمین حداقل دامنه درگیری سنگدانهها برابر با هفت میلی متر، در درزها مضرس شود. روش دیگر، استفاده از ضریب اصطکاک ، u کمتر و استفاده از میلگردهای اتصال همراه با تأمین زبری کمتر است. برای کاربرد شاتکریت، پانلهای آزمایشی جداگانهای باید برای تعیین عملکرد دال قسمت پر شده، علاوه بر پانلهای آزمایشی معمول برای دیوارهای برشی تهیه شود. عوامل اجرای شاتکریت باید از تجربه کافی در بهسازیهای مشابه برخوردار باشند.
پوشش دیافراگم بتنی با کامپوزیتهای FRP
موارد کاربرد
- ظرفیت ناکافی برشی در دال
تشریح خصوصیات روش بهسازی
استفاده از پوشش FRP دالها برای ارتقای مقاومت برشی درون صفحهای (برش دیافراگمی) روشی بسیار جدید است که محدودیتهایی نیز دارد. برای ارتقای برشی دالهای یکپارچه، الیاف به موازات جهت برش اعمال شده، قرار میگیرند. این روش همچنین برای سیستمهای کف پیش ساخته، در مواقعی که صفحه برش در میان پانلهای پیش ساخته باشد، به کار میرود. در مقاومسازی درزها عموماً از الیاف دو سویه با زاویه ۴۵ درجه نسبت به صفحهی برش استفاده میشود.
به دلیل اهمیت زیاد مقاومت چسبندگی پوششFRP به لایه زیرین، در نظر گرفتن آزمایشهایی در محل به عنوان قسمتی از مستندات قرارداد با پیمانکار توصیه میشود. این برنامه آزمایشی فرضهای طراحی را کنترل کرده و تضمین کیفیت را به دنبال خواهد داشت. اختلاف تراز قائم بین دو دال باید به حداقل برسد. این موضوع با برداشتن بالا آمدگیها در سطح و استفاده از ترازبندی برای اطمینان از اینکه پوشش کامپوزیت FRP با زاویه برون صفحهای بیش از ۱ تا ۲ درصد نصب نشود، مرتفع میشود. اختلاف ترازهای بیش از این حد یا کمبود چسبندگی در بین ترکیبات ترازبندی با لایه زیرین پلیمر ممکن است به پوسته پوسته شدن زودرس مصالح FRP منجر شود.
در بسیاری از موقعیتها، بهبود ظرفیت انتقال برشی در لبههای دیافراگم افزون بر ارتقای ظرفیت خود دیافراگم نیاز است. طراحی جزئیات انتقال نیرو از دال به دیوار با استفاده از FRP توجه ویژهای را طلب میکند.
عموماً الیاف از دال تا روی دیوار امتداد مییابد و با زاویهی ۴۵ درجهای (در دید پلان) در طول دیوار قرار میگیرند. خمیدگی ۹۰ درجهای الیاف در محل خم شدن آن از دال به روی دیوار مشکلات متعددی را ایجاد میکند. نخست اینکه، زیرسازی زاویهی تیز ( ۹۰ درجه) با بتونه رزین باید انجام پذیرد تا شعاع مناسبی را برای الیاف فراهم آورد. دوم اینکه گسترش نیروهای برشی سبب ایجاد نیروهای کششی در الیاف میشوند و مولفه برون صفحهای قابل توجهی ناشی از خمیدگی الیاف ایجاد میشود که باید تحمل شود. تنش چسبندگی الیاف توان تحمل این نیرو را محدود میسازد که معمولاً نیازمند تقویت خمیدگی با مهارهای مکانیکی است. برای این منظور میتوان از قطعه لوله بریده شده با شعاع مورد نظر در گوشه مربوط استفاده کرد که با تیغه میلگردهای اتصال به الیاف و دیوار یا دال مهار میشود.
چنانچه مقام سازی در زیر دال لازم باشد، باید تأسیسات موجود در محل برداشته و دوباره نصب شوند. این موضوع بر عملکرد ساختمان در زمان اجرا تأثیر گذاشته و هزینههای اجرایی را افزایش میدهد. در این نوع مقاوم سازی باید نازک کاریها، ورودیها (دسترسیها) و شیبها مورد توجه قرار گیرند.