دیافراگم یکی از اجزای اصلی مسیر انتقال نیروهای جانبی در ساختمان است. سقف‌ها و کف‌های سازه‌ای با عملکرد دیافراگمی، نیروهای اینرسی ناشی از زلزله را جمع‌آوری کرده و به عناصر قائم مقاوم لرزه‌ای منتقل می‌کنند.
نحوه‌ی عملکرد دیافراگم به نوع سیستم مقاوم جانبی، آرایش عناصر سازه‌ای، سختی نسبی آنها و مشخصات هندسی پلان بستگی دارد.
۱. وظایف اصلی دیافراگممهمترین وظایف دیافراگم عبارت‌اند از:
۱. جمع‌آوری نیروهای اینرسی ایجادشده در طبقات.
۲. انتقال نیروهای جانبی به عناصر قائم مقاوم لرزه‌ای.
۳. توزیع نیرو میان قاب‌های خمشی، دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی‌شده.
۴. مشارکت در تأمین پیوستگی مسیر انتقال نیرو.
۵. انتقال نیروهای حاصل از برخی نامنظمی‌ها و ناپیوستگی‌های سازه‌ای.
۲. عملکرد دیافراگم در قاب خمشیدر سیستم قاب خمشی، مقاومت جانبی توسط تیرها، ستون‌ها و اتصالات مقاوم خمشی تأمین می‌شود.
اگر قاب‌های مقاوم به شکل مناسب در سطح پلان توزیع شده باشند، نیروهای جانبی می‌توانند به قاب‌های متعدد منتقل شوند.
این وضعیت ممکن است تمرکز نیرو در اجزای جمع‌کننده‌ی دیافراگم را نسبت به آرایش‌هایی با عناصر مقاوم جانبی محدود کاهش دهد.
با این حال، دیافراگم در قاب خمشی همچنان باید از مقاومت و سختی کافی برخوردار باشد و اتصالات آن به عناصر سازه‌ای برای نیروهای مربوط طراحی شوند.
۳. عملکرد دیافراگم در سیستم دیوار برشیدر سیستم دارای دیوار برشی، نیروهای جانبی طبقات از طریق دیافراگم به دیوارهای برشی منتقل می‌شوند.
اگر دیوارها در قسمت‌های محدودی از پلان قرار گرفته باشند، انتقال نیرو ممکن است نیازمند اجزای جمع‌کننده با ظرفیت قابل‌توجه باشد.
همچنین محل قرارگیری دیوارها می‌تواند بر توزیع نیرو، پاسخ پیچشی و تغییرشکل دیافراگم اثر بگذارد.
۴. عملکرد دیافراگم در سیستم مهاربندی فولادیدر سیستم‌های مهاربندی‌شده، دیافراگم نیروهای جانبی طبقات را به دهانه‌های دارای مهاربند منتقل می‌کند.
در نزدیکی محل اتصال دیافراگم به قاب‌های مهاربندی‌شده، نیروهای انتقالی و الزامات اتصالات باید بررسی شوند.
بنابراین، نحوه‌ی قرارگیری دهانه‌های مهاربندی در پلان از عوامل مهم تعیین‌کننده‌ی رفتار دیافراگم است.
۵. عملکرد دیافراگم در سیستم‌های دوگانهدر سیستم دوگانه، قاب خمشی و دیوار برشی یا مهاربند در مقاومت جانبی ساختمان مشارکت می‌کنند.
دیافراگم باید انتقال و توزیع نیرو میان این عناصر را فراهم کند.
تفاوت سختی عناصر قائم می‌تواند بر مقدار نیروی دریافتی آنها و نیازهای طراحی اجزای دیافراگم تأثیر بگذارد.
۶. اجزای اصلی دیافراگمدیافراگم علاوه بر سطح اصلی انتقال برش درون‌صفحه‌ای، ممکن است دارای اجزای زیر باشد:
اجزای لبه: اعضایی که در تحمل نیروهای محوری ناشی از خمش درون‌صفحه‌ای دیافراگم مشارکت دارند.
اجزای جمع‌کننده: اعضایی که نیروهای دیافراگم را جمع‌آوری و به عناصر قائم مقاوم لرزه‌ای منتقل می‌کنند.
اتصالات: اجزایی که پیوستگی مسیر انتقال نیرو میان دیافراگم و عناصر مقاوم جانبی را تأمین می‌کنند.
۷. عوامل مؤثر بر اهمیت عملکرد دیافراگماهمیت و تقاضای نیرویی دیافراگم صرفاً به نام سیستم سازه‌ای وابسته نیست.
مهم‌ترین عوامل مؤثر عبارت‌اند از:
۱. موقعیت و تعداد عناصر قائم مقاوم لرزه‌ای.
۲. سختی نسبی قاب‌ها، دیوارها و مهاربندها.
۳. شکل هندسی پلان.
۴. ابعاد و موقعیت بازشوهای سقف.
۵. وجود ناپیوستگی یا جابه‌جایی عناصر قائم مقاوم.
۶. نیروهای انتقالی ناشی از نامنظمی‌های سازه‌ای.
۷. سختی درون‌صفحه‌ای و نوع مدل‌سازی دیافراگم.
۸. تفاوت اهمیت نسبی و الزام طراحیممکن است در یک آرایش سازه‌ای، تمرکز نیروهای انتقالی دیافراگم نسبت به آرایش دیگر کمتر باشد.
اما این موضوع موجب حذف الزامات طراحی دیافراگم نمی‌شود.
در همه‌‌ی سیستم‌های مقاوم لرزه‌ای، مسیر انتقال نیرو از جرم طبقات تا عناصر قائم و پی باید پیوسته و دارای ظرفیت مناسب باشد.
۹. نکات کلیدی آزمونی۱. دیافراگم وظیفه‌ی انتقال نیروهای اینرسی طبقات به عناصر قائم مقاوم لرزه‌ای را بر عهده دارد.
۲. قاب‌های خمشی، دیوارهای برشی و قاب‌های مهاربندی‌شده همگی به مسیر انتقال نیروی دیافراگمی نیاز دارند.
۳. توزیع مناسب قاب‌های مقاوم می‌تواند تمرکز نیروهای انتقالی را کاهش دهد.
۴. در سیستم‌های دارای دیوار برشی یا مهاربند، طراحی اجزای جمع‌کننده ممکن است اهمیت ویژه‌ای داشته باشد.
۵. تغییر محل عناصر قائم مقاوم می‌تواند توزیع نیروهای دیافراگم را تغییر دهد.
۶. شکل و ابعاد بازشوهای سقف می‌تواند بر عملکرد دیافراگم اثر بگذارد.
۷. عملکرد دیافراگم و عناصر قائم مقاوم لرزه‌ای باید به‌صورت یک مجموعه بررسی شود.
۸. کم بودن نسبی نیروهای دیافراگم به معنای غیرضروری بودن کنترل آنها نیست.
۹. نوع سیستم سازه‌ای به‌تنهایی برای تعیین قطعی نیروهای طراحی دیافراگم کافی نیست.
۱۰. مدل تحلیلی و مشخصات واقعی ساختمان، مبنای نهایی ارزیابی عملکرد دیافراگم هستند.
نتیجه آموزشی:دیافراگم یک عضو اساسی در مسیر انتقال نیروهای زلزله است و در تمام سیستم‌های مقاوم جانبی نقش دارد.
در قاب‌های خمشی با آرایش مناسب، انتقال نیرو می‌تواند میان قاب‌های متعدد توزیع شود؛ درحالی‌که در سیستم‌های دارای دیوار برشی یا مهاربندهای متمرکز، ممکن است نیروهای قابل‌توجهی به اجزای جمع‌کننده و اتصالات دیافراگم تحمیل شود.
بنابراین، اهمیت نسبی عملکرد دیافراگم تابع آرایش و رفتار واقعی سازه است و نمی‌توان صرفاً براساس نام سیستم، از طراحی آن صرف‌نظر کرد.
