مقاله تحلیلی: دریفت نسبی طبقه و دستگاه پله

یکی از رایج‌ترین سؤالاتی که مطرح است، این است که آیا در ساخت دستگاه پله، ما باید از اتصالات شکاف دار (اتصالات پیچ و مهره‌ای با سوراخ لوبیایی شکل) استفاده کنیم یا خیر؟ جواب آن به عوامل زیادی بستگی دارد.

 دریفت نسبی طبقه چیست؟

زمانی که زمین می‌لرزد یا باد می‌وزد، ساختمان کاملاً به‌صورت یک بلوک صلب حرکت نمی‌کند. به‌جای آن، ساختمان در حین حرکت، تغیر فرم می‌دهد. این موضوع که ساختمان چه مقداری دچار ارتعاش می‌گردد، به میزان شدت لرزش زمین و سختی سازه بستگی دارد. برخی ساختمان‌ها مثل سازه‌هایی با قاب خمشی فولادی، به میزان 2 درصد ارتفاع کلی سازه به‌صورت افقی حرکت خواهند کرد. سایر سازه‌ها مثل یک سازه همراه با دیوار برشی بتنی که سختی قابل‌توجهی دارند، تحت اثر یک لرزش مشابه یا همان وزش باد تغییر شکل‌های کم‌تری می‌دهند.

به‌عنوان‌مثال، سازه‌ای با قاب خمشی فولادی را در نظر بگیرید که ارتفاع طبقات آن 12 فوت است، دریفت حدودی این سازه در هریک از جهات اصلی آن برابر 2.88 اینچ (0.02*12*12) است که برای یک طبقه نسبت به طبقه‌ مجاورش محاسبه می‌گردد.

چنان چه دستگاه پله چنین سازه‌ای، با اتصالات شکاف دار طراحی نشده باشد، اجازه‌ چنین حرکتی به سازه داده نخواهد شد و هر طبقه به طبقات مجاورش گیردار خواهد شد. نتیجه‌ اجرای این اتصال، ایجاد نیروهای اینرسی شدید در دستگاه پله شده و مودهای مختلف شکست به‌ناچار به سمت دستگاه پله خواهند رفت.

آیا اثر اتصال صلب سرویس پله باید لحاظ شود یا باید طراحی بر اساس دریفت اولیه انجام گردد؟

طبق بند 2-3-13 از آیین‌نامه‌ ASCE7-10، باید اثرات ناشی از تغییر مکان‌های جانبی نسبی سازه لحاظ شود؛ بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که اثر مذکور باید در نظر گرفته شود.

به‌طور نسبی و تقریبی، سازه‌های سخت مثل سازه‌هایی با دیوار برشی بتنی، دریفت نسبی بین طبقه‌ای ناچیزی دارند، لذا طراحی اتصالات شکاف دار برای آن‌ها کاربرد خاصی نخواهد داشت.

اتصال شکاف دار چیست و چگونه عمل می‌کند؟

اتصالات شکاف دار مختلفی وجود دارند که هریک متناسب با شرایط متفاوت سازه هستند. در اکثر طراحی‌ها، از اتصالات صلب در طبقه بالایی سازه و از اتصالات شکاف دار در طبقات پایینی آن به‌صورت که جهت شکاف در راستای دستگاه پله باشد، استفاده می‌گردد.

اتصال شکاف دار نمایش داده‌شده در شکل زیر، فقط متناسب با دریفت نسبی بین طبقه‌ای در راستایی هستند که سختی سازه در آن جهت بیش‌تر است و نیاز به آزادسازی بیش‌تری دارد.

 یک حالت جایگزین وجود دارد که طراحی، ساخت و نصب آن کمی سخت‌تر بوده ولی اجازه‌ آزادی انتقالی در هر دو جهت را می‌دهد. این حالت در شکل زیر نمایش داده‌شده است.

 حتماً باید مراقب بود که بین سر بولت و مهره آن، نسبت به میله اتصال فضای کافی برای حرکت آزاد میله در زمان وقوع زمین‌لرزه وجود داشته باشد تا آن دو با هم برخورد نداشته باشند.

  منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

 اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.