دریفت (Drift) در سازه LSF به مقدار تغییر مکان جانبی ساختمان یا جابه‌جایی نسبی بین دو طبقه در اثر نیروهایی مانند زلزله و باد گفته می‌شود. این موضوع یکی از کنترل‌های مهم در طراحی ساختمان‌های چندطبقه LSF است؛ زیرا علاوه بر مقاومت اعضای سازه، میزان تغییر شکل ساختمان نیز باید در محدوده مجاز قرار داشته باشد.
در ساختمان‌های LSF، به دلیل استفاده از مقاطع فولادی سردنوردشده و سیستم‌های سبک، کنترل تغییر شکل و رفتار جانبی سازه اهمیت زیادی دارد.
دریفت طبقه چیست؟
فرض کنید ساختمان در حالت عادی کاملاً قائم است. وقتی نیروی افقی زلزله یا باد به ساختمان وارد می‌شود، طبقات کمی به طرفین جابه‌جا می‌شوند.
اگر تغییر مکان یک طبقه را با Δ و ارتفاع طبقه را با h نشان دهیم، دریفت نسبی طبقه به‌صورت نسبت تغییر مکان نسبی دو طبقه به ارتفاع طبقه بیان می‌شود:
دریفت نسبی = اختلاف تغییر مکان دو طبقه ÷ ارتفاع طبقه
برای مثال، اگر طبقه دوم نسبت به طبقه اول ۱۰ میلی‌متر جابه‌جا شود و ارتفاع طبقه ۳ متر باشد، نسبت دریفت برابر با حدود ۰٫۰۰۳۳ یا ۰٫۳۳ درصد خواهد بود.
مقدار مجاز دریفت به نوع ساختمان، سیستم سازه‌ای، سطح خطر لرزه‌ای و آیین‌نامه مورد استفاده بستگی دارد و باید مطابق مقررات پروژه کنترل شود.
کاهش دریفت در سازه LSF یکی از موضوعات مهم در طراحی ساختمان‌های چندطبقه است. دریفت به جابه‌جایی نسبی طبقات در اثر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد گفته می‌شود. اگر این جابه‌جایی بیش از حد باشد، علاوه بر افزایش تغییر شکل سازه، ممکن است به دیوارها، نما، در و پنجره، تأسیسات و سایر اجزای غیرسازه‌ای آسیب وارد شود.
چرا کنترل دریفت در سازه LSF اهمیت دارد؟
کنترل دریفت فقط برای جلوگیری از خرابی خود اعضای فولادی نیست. تغییر مکان زیاد می‌تواند به اجزای مختلف ساختمان آسیب وارد کند.
دریفت بیش از حد ممکن است باعث ایجاد مشکل در:
- دیوارهای داخلی
- صفحات گچی
- نمای ساختمان
- در و پنجره‌ها
- سقف‌های کاذب
- تأسیسات مکانیکی و برقی
- پوشش‌های داخلی و خارجی
شود. بنابراین ممکن است یک سازه از نظر مقاومت کافی باشد، اما اگر تغییر شکل آن بیش از حد باشد، همچنان عملکرد مناسبی نداشته باشد.
عوامل ایجادکننده یا افزایش‌دهنده دریفت در سازه LSF عبارت‌اند از:
۱. بارهای جانبی
مهم‌ترین علت دریفت، نیروهای افقی است:
- زلزله و نیروهای اینرسی
- باد
- ضربه یا ارتعاشات شدید
- حرکت نامتقارن تجهیزات یا ماشین‌آلات
هرچه شدت این بارها بیشتر باشد، جابه‌جایی جانبی سازه نیز بیشتر می‌شود.
۲. ارتفاع ساختمان
با افزایش ارتفاع ساختمان و تعداد طبقات، تغییرمکان جانبی کلی بیشتر می‌شود. ساختمان‌های اداری بلند یا دارای طبقات با ارتفاع زیاد، معمولاً حساس‌تر هستند.
۳. کمبود دیوارهای برشی
اگر تعداد، طول یا ظرفیت دیوارهای برشی کافی نباشد، سازه در برابر نیروهای جانبی انعطاف‌پذیر شده و دریفت افزایش می‌یابد.
۴. ضعف یا فاصله زیاد استادها
موارد زیر سختی دیوارهای LSF را کاهش می‌دهند:
- ضخامت کم پروفیل‌ها
- فاصله زیاد بین استادها
- طول آزاد زیاد استادها
- مقطع نامناسب
- مهار جانبی ناکافی
۵. ضعف صفحات پوششی
صفحات OSB، سیمانی یا گچی سازه‌ای در عملکرد دیوار برشی نقش دارند. نصب نادرست، ضخامت کم، تعداد لایه ناکافی یا آسیب‌دیدگی صفحات باعث کاهش سختی و افزایش دریفت می‌شود.
۶. فاصله و کیفیت نامناسب پیچ‌ها
پیچ‌ها نیروی بین صفحات و قاب فولادی را منتقل می‌کنند. فاصله زیاد پیچ‌ها، پیچ نامناسب، نصب ناقص یا هرزشدن پیچ‌ها باعث لغزش صفحات و افزایش تغییرمکان می‌شود.
۷. ضعف مهاربندها و اتصالات
ضعف در مهاربندهای تسمه‌ای، اتصالات قطری، پیچ‌ها، نبشی‌ها، هولدداون‌ها یا اتصال دیوار به فونداسیون می‌تواند باعث چرخش، لغزش و افزایش دریفت شود.
۸. وجود بازشوهای بزرگ
درها، پنجره‌ها و نماهای شیشه‌ای مسیر انتقال نیرو را قطع می‌کنند. هرچه تعداد یا ابعاد بازشوها بیشتر باشد، سختی دیوار کاهش پیدا می‌کند.
۹. عملکرد ضعیف سقف به‌عنوان دیافراگم
سقف باید نیروهای افقی را جمع‌آوری و به دیوارهای برشی منتقل کند. اگر سقف یا اتصال آن به دیوارها سختی کافی نداشته باشد، نیروها نامنظم توزیع شده و دریفت موضعی ایجاد می‌شود.
۱۰. نامنظمی در پلان و ارتفاع
موارد زیر موجب تمرکز دریفت می‌شوند:
- توزیع نامتقارن دیوارهای برشی
- پیچش ساختمان
- طبقه نرم
- تغییر ناگهانی سختی بین طبقات
- عقب‌نشستگی یا پیش‌آمدگی زیاد
- حذف دیوارهای برشی در یک طبقه
۱۱. افزایش جرم ساختمان
وزن زیاد نما، کف‌سازی، تجهیزات اداری، تأسیسات و سقف کاذب باعث افزایش نیروی اینرسی زلزله می‌شود و می‌تواند دریفت را افزایش دهد.
۱۲. اثر P-Delta
وقتی سازه هم‌زمان تحت بار قائم و جابه‌جایی جانبی قرار دارد، اثرات ثانویه ایجاد می‌شود. این اثر می‌تواند سختی مؤثر سازه را کاهش داده و دریفت را بیشتر کند.
۱۳. ضعف فونداسیون یا خاک
نشست نامتقارن، چرخش فونداسیون، لغزش پایه و ضعف انکربولت‌ها باعث حرکت اضافی سازه و افزایش دریفت می‌شوند.
۱۴. خطاهای اجرایی
برخی خطاهای رایج عبارت‌اند از:
- حذف یا کم‌کردن پیچ‌ها
- قطع مهاربند برای عبور تأسیسات
- نصب نادرست هولدداون
- تراز نبودن ریل‌ها
- اتصال ناقص سقف و دیوار
- استفاده از پروفیل یا پیچ نامناسب
- اجرای متفاوت از نقشه سازه
۱۵. آسیب به اجزای غیرسازه‌ای
گاهی خود سازه هنوز پایدار است، اما دریفت باعث ترک‌خوردگی صفحات گچی، خرابی نما، گیرکردن درها و آسیب تأسیسات می‌شود.
خلاصه: دریفت زمانی افزایش می‌یابد که نیروهای جانبی زیاد باشند یا سختی و پیوستگی مسیر انتقال نیرو از سقف، دیوارهای برشی، اتصالات، هولدداون‌ها و فونداسیون کافی نباشد.