قیمت مصالح
دیوار برشی چیست؟

دیوار برشی چیست؟

دیوار برشی به دیواری گفته می شود که در ساخت آن از قطعات مهاری یا قطعات برشی استفاده شده و وظیفه آن خنثی کردن تاثیر بارهای جانبی که بر سازه وارد می شود، می باشد. نیروهای جانبی به نیروهایی گفته می شود که بر اثر باد یا زلزله ایجاد شده و بر ساختمان اعمال می شوند. در این میان اثر نیروی زلزله بیش تر از سایر نیروهای جانبی وارد شده بر سازه می باشد. با این مقدمه در ادامه این مطلب از ساختمانچی به بیان توضیحات تکمیلی در این زمینه می پردازیم.

دیوار برشی

دیوار برشی نوعی سیستم های سازه ای هستند که وظیفه آن ها مقاوم سازی سازه در برابر بارهای جانبی می باشد. بارهای جانبی به گونه ای هستند که در بعد  قائم دیوار وارد می شوند. آن چه که در ساخت این گونه دیوارها به کار می رود چوب، بتن و سایر مصالح بنایی می باشد. علاوه بر دیوار برشی، قاب خمشی نیز می تواند در برابر نیروهای جانبی وارد بر ساختمان تاثیر گذار بوده و اثرات ناشی از نیروهای جانبی را خنثی کند. نمونه ای از مصالحی که در ساخت دیوار برشی مورد استفاده قرار می گیرد، تخته چند لایه می باشد، اما با پیشرفت فناوری از نمونه های دیگری هم چون هاردپنل استفاده می شود. استفاده از این پنل ها به جای تخته چند لایه باعث ایجاد مقاومت بیش تری در دیوار و در مقابله با زلزله می شود.

آن چه که در مورد دیوارهای برشی باید در نظر گرفت، مقاومت، شکل پذیری، ظرفیت جذب انرژی و حداقل کاهش در سختی می باشد. از نکات دیگری که باید به یاد داشت، شکل هندسی دیوار برشی می باشد. این دیوارها باید به گونه ای باشند که در جهت مناسب در برابر نیروهای جانبی هم چون زلزله قرار گیرند.

دیوارهای برشی از لحاظ شکل مقطع به سه دسته دیوارهای برشی مستطیل شکل همراه با آرماتوربندی یکنواخت در مقطع، دیوار برشی مستطیلی شکل با آرماتورگذاری متمرکز در قسمت انتهایی دیوار و دیوار برشی دمبلی شکل تقسیم بندی می شوند.

دیوار برشی چیست؟

انواع دیوار برشی

نمونه ای از دیوارهای برشی که می توان از آن ها نام برد، دیوار برشی فولادی، دیوار برشی مرکب، دیوار برشی بتن مسلح  و دیوار برشی مصالح بنایی می باشد.

  •  در دیوار برشی فولادی از ورق های فولادی به عنوان دیوار برشی استفاده می شود. در چنین مواردی، تقویت کننده های قائم و افقی برای جلوگیری از ایجاد کمانش به کار گرفته می شوند.
  • دیوارهای برشی مرکب، از ورق های تقویت شده فولادی در بتن مسلح، خرپاهای ورق فولادی مدفون شده در دیوار بتن مسلح ساخته شده اند. تمامی موارد ذکر شده بایک قاب فولادی یا قاب مرکب همراه هستند.
  • دیوارهای برشی که در ساخت آن ها از مصالح بنایی استفاده می شود، در برابر زلزله مقاومت چندانی از خود نشان نمی دهند. از این رو به جای آن ها دیوارهای برشی مسلح مانند دیوارهایی با آجر توخالی که از دوغاب برای پر شدن آن ها استفاده می شود، به کار گرفته می شود.
  • دیوار برشی بتن مسلح، نمونه ای دیگر از دیوارهای برشی است که می توان از آن در ساخت سازه استفاده کرد. استفاده از این دیوار به عنوان دیوار برشی، یکی از مطمئن ترین روش ها در مقابله با نیروهای جانبی می باشد. دیوار برشی بتن مسلح در دو نوع دیوار برشی درجا و دیوار برشی پیش ساخته وجود دارند. دیوارهای برشی درجا در جهت حفظ یکنواختگی میلگردهای دیوار به قاب محیطی وصل می شود. دیوار برشی پیش ساخته در شکل دیوار و پایداری و شکل پذیری سازه بسیار موثر می باشد.

مزایای دیوار برشی

به کارگیری دیوار برشی در ساخت سازه مزایایی به همراه دارد که از جمله می توان به بالا رفتن مقاومت ساختمان اشاره کرد. همین امر می تواند در بالا رفتن ایمنی ساختمان تاثیر داشته باشد. از دیگر مزایای استفاده از دیوارهای برشی می توان به کاهش قابل ملاحظه خسارت به اجزای غیر سازه ای اشاره کرد. یکی از ویژگی های برتر استفاده از دیوار برشی، ایجاد مقاومت در ساختمان در برابر زلزله می باشد. این دیوارها امکان تحمل بارهای ثقلی وارد شده را نیز دارند. دیوارهای برشی از قابلیت شکل پذیری بالایی نیز برخوردار می باشند.

مشخص شده است که ساختمان هایی با دیوار برشی عملکرد خوبی در برابر زلزله داشته اند. این دیوار ها در مناطقی با زلزله خیزی زیاد نیاز به طراحی خاصی دارند. اگر چه در زلزله های اخیر، حتی در سازه هایی که دیوار برشی آن­ها به طور دقیق در برابر بار لرزه ای طراحی نشده بودند اما توزیع آرماتورها در آن ها خوب بود نیز  از خود مقاومت نشان دادند و فرو نریختند. دیوار برشی در خیلی از نقاط زلزله خیز دنیا انتخاب معمول و مناسبی است. ساخت دیوار برشی آسان است چرا که جزئیات آرماتورها مشخص است و اجرای آن به راحتی ممکن است. دیوار برشی هم در ارزش سازه و هم در کاهش خطرات زلزله تأثیرگذار است.

معایب دیوار برشی

از معایب دیوار برشی می توان به امکان شکست برشی در آن ها در صورت عدم طراحی مناسب اشاره کرد. این امکان شکست به دلیل عدم تخمین صحیح تعداد دیوارها و قرارگیری نامناسب آن ها صورت می پذیرد.

شکستی که در دیوارهای برشی اتفاق می افتد، عوامل مختلفی دارد. یکی از انواع شکست ها ناشی از شکست خود دیوارهای برشی می باشد که به واسطه تخریب های صورت گرفته در دیوار برشی بر اثر زمین لرزه ها می باشد. این شکست ناشی از چهار عامل مختلف می باشد که شامل تخریب چرخشی پایه شالوده، تخریب برشی، تخریب لغزندگی و تخریب خمشی می باشد.

از دیگر شکست هایی که در دیوار برشی صورت می گیرد، شکست هایی ناشی از شکست تیرهای کوپله می باشد. تیرهای کوپله یکی از بزرگترین ضعف های دیوار برشی دارای بازشو می باشند. این تیرها از دیوارها ضعیف تر بوده و در صورتی که حرکت جانبی صورت گیرد، چرخش قابل ملاحظه ای در محل اتصال دیوارها به تیرها اتفاق می افتد.

از طرف دیگر دیوار برشی موانعی را ایجاد می کند که ممکن است مشکلاتی را برای معماری و عرضه ی خدمات ایجاد کند. به علاوه در ساختمان هایی با دیوار برشی، به جای آنکه مقاومت در برابر بار جانبی برعهده ی تعداد زیادی از ستون ها باشد، معمولاً روی تعداد کمی از دیوارها متمرکز است.

جنبه های مختلف دیوار برشی

سازه ­ها ستون هایی دارند که وزن خود و قسمت های دیگر ساختمان را تحمل می کنند. دیوار برشی مقاومت زیادی را در سازه ایجاد کرده که به طور قابل توجهی در کاهش نوسانات جانبی و در نتیجه کاهش خطرات سازه مؤثر است. به دلیل اینکه دیوار برشی نیروی جانبی زلزله را تحمل می کند، نیروهای مخرب آن بزرگ هستند؛ بنابراین طراحی فونداسیون به توجه خاصی نیاز دارد. دیوارهای برشی می بایست در هر دو راستای طول و عرض موجود باشند، البته اگر تنها در یک راستا دیوار برشی طراحی شده باشد می بایست شبکه ای از تیرها و ستون ها که قاب خمشی نام دارد، در راستای دیگر در نظر گرفته شود تا سازه در برابر بار زلزله مقاومت کند.

می توان در و پنجره را در دیوار برشی تعبیه کرد اما اندازه شان باید کوچک باشد تا از عدم کاهش مقاومت دیوار برشی مطمئن بود. به علاوه بازشو ها باید متقارن باشند. نهایتا بررسی و چک کردن طراحی انجام شده، به منظور حصول اطمینان از مقاومت دیوارها الزامی است.

برای جلوگیری از پیچش، اجرای متقارن دیوارهای برشی مؤثر است. تعبیه ی دیوار برشی در دیوارهای بیرونی سازه در جهت افزایش مقاومت در برابر پیچش بسیار تأثیرگذار است.

طراحی شکل پذیر دیوار برشی

همانند تیرها و ستون های بتنی مسلح، دیوار برشی نیز در صورتی که طراحی منعطف و شکل پذیر داشته باشد، بهتر عمل می کند. ابعاد هندسی دیوار، نوع و مقدار آرماتورها و اتصال المان ها در شکل پذیری سازه مؤثر است.

هندسه ی کلی دیوارهای برشی

مقطع دیوارهای برشی مستطیل شکل است به این صورت که اندازه ی یک بعد از بعد دیگر بیشتر است. اگرچه سطح مقطع مستطیل شکل معمول است اما سطح مقطع های L و U شکل نیزاجرا می شوند.

نکات تکمیلی

با توجه به کلیات مطرح شده در بالا می توان گفت وجود دیوار برشی در ساختمان و در ساخت سازه، باعث ایجاد سختی در سازه می شود که همین امر می تواند به کاهش اثرات ناشی از زلزله منجر شود. اما باید به یاد داشت که به کاربردن دیوارهای برشی برای ساختمان هایی با 30 تا 40 طبقه مناسب بوده و اگر سازه از ارتفاع مشخصی بلندتر باشد، نه تنها نمی تواند در برابر زلزله نقش مثبتی ایفا کند بلکه شیب ایجاد شده، کششی مضاعف از دیوار به قاب انتقال می دهد.

دیوار برشی یک المان سازه ای است که در برابر برش و خمش مقاومت می کند. این دیوار مانند تیری طره ای که ازفونداسیون خارج شده، عمل کرده و مانند تیر بخشی از مقاومتش ناشی از ارتفاعش است.

اگر دیوار برشی تنها در یک جهت وجود داشته باشد، سازه تنها درهمان جهت در برابر بار جانبی مانند زلزله مقاومت می کند و از آن جایی که جهت اعمال بار لرزه ای و وزش باد مشخص نیست منطقی تر است دیوار های برشی در هر دو راستای طول و عرض سازه ساخته شوند. سقف نیز باید در برابر بار جانبی مقاوم بوده و این بار را به دیوار برشی منتقل کند. دیوار برشی معمولاً در اطراف راه پله و اتاق آسانسور احداث می شود. متقارن بودن دیوارهای برشی الزامی نیست اما ساختن متقارن این دیوارها در جلوگیری از پیچش مؤثر است.

ممکن است در دیوار برشی بازشو تعبیه شود. وجود بازشو در دیوار برشی علاوه بر دشوار کردن محاسبات موجب کاهش مقاومت دیوار برشی می شود که این کاهش متناسب با ابعاد بازشو است.

معمولاً دیوار برشی از فونداسیون شروع شده و هم ارتفاع با سازه ساخته می شود. ضخامت این دیوار ها از 15 سانتی متر تا 40 سانتی متر در ساختمان های بلند مرتبه متفاوت است. دیوار برشی مانند تیری ضخیم عمل کرده که بار زلزله را دریافت می کند و به سمت پایین به فونداسیون منتقل می کند.دیوار برشی چیست؟

5/5 ( 1 نظر )