دیوار برشی؛ مزایا، معایب و مراحل اجرای آن

هدف اصلی  از طراحی لرزه ای افزایش شکل پذیری و استهلاک انرژی زلزله با ورود سازه به ناحیه غیرخطی می باشد. تعداد بسیاری از سازه های بتنی به دلیل تغییر شکلهای ماندگار فراتر از حد مجاز و هزینه های زیاد بازسازی پس از زلزله تخریب و مجددا” احداث می شوند. جهت جلوگیری از تخریب این گونه سازه ها نیاز به مصالحی با خاصیت ابر کشسانی و توانایی بازیابی تغییر شکل اولیه پس از باربرداری می باشد.

استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در دیوار برشی بتنی برای برطرف نمودن این مشکل توسط محققین پیشنهاد شده است. دیوار برشی یا دیافراگمِ قائم، به دیواری گفته می‌شود که برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی طراحی شده است و نقش مهمی در انتقال بارهای جانبی ناشی از زلزله یا نیروی باد دارد و باعث مقاوم سازی ساختمان می شود. دلیل نام گذاری این دیوارها به دیوار برشی از آن جهت است که قسمت عمده برش ناشی از نیروهای جانبی را جذب و منتقل می کنند.

انواع دیوار برشی :

فولادی

این دیوارها برای مقاوم سازی ساختمان های فولادی به کار می روند و با اتصالات خود سبب مقاوم سازی  تیر و ستون های اطراف می شوند.

مرکب

این دیوارها شامل  ورق های تقویت شده ی فولادی مدفون در بتن مسلح و خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح می باشند.

مصالح بنایی

این دیوارها شامل دیوارهای برشی مسلح نظیر دیوارهای با آجر توخالی و پر شده با دوغاب می باشند.

بتن مسلح

این دیوارها خود نیز دو نوع هستند

 در جا

پیش ساخته

انواع دیوار برشی از لحاظ شکل مقطع :

 مستطیل شکل با آرماتور گذاری یکنواخت در سراسر مقطع

 مستطیل شکل با آرماتور گذاری متمرکز در دو انتهای دیوار

دمبلی شکل یا I شکل

به‌ طور کلی دیوارهای برشی تحت نیروهای زیر قرار می‌گیرند :

نیروی برشی متغیر: که مقدار آن در پایه حداکثر می‌باشد

لنگر خمشی متغیر: که مقدار آن مجدداً در پای دیوار حداکثر است و ایجاد کشش در یک لبه ( لبه نزدیک به نیروها و فشار در لبه متقابل می‌نماید ) با توجه به امکان عوض شدن جهت نیروی باد یا زلزله در ساختمان، کشش باید در هر دو لبه دیوار در نظر گرفته شود

نیروی محوری فشاری: ناشی از وزن طبقات که روی دیوار برشی تکیه دارد

موقعیت دیوار برشی در پلان :

موقعیت دیوارهای برشی در پلان همانند بادبند ها  باید بگونه ای باشد که تا حد امکان مرکز جرم  طبقات پر مرکز سفتی آنها نزدیک باشد. مقاله مرتبط را نیز در مورد تقویت سازه های بتنی با دیوارهای برشی را نیز مطالعه نمایید. علاوه بر این موضوع دیوارهای برشی نباید به صورت همگرا باشند زیرا در این صورت در مقابل حرکات پیچشی زمین مقاومت خوبی نخواهد داشت.

مراحل اجرای دیوار برشی :

آرماتوربندی عمودی و افقی

قالب‌بندی

بتن‌ریزی

مزایای دیوار برشی فولادی :

خسارت به عناصر غیر سازه ای را کاهش می دهد.

صرفه جویی در مصرف فولاد

شکل پذیری بالایی دارد.

افزایش فضای مفید طبقات

امکان جانمائی دیوار برشی در فضاهای محدود

دیوارهای برشی میتوانند بعد از ایجاد ترکهای زیاد، بارهای ثقلی که برای آنها طراحی شده‌ است را تحمل کند.

معایب دیوار برشی :

امکان شکست برشی در صورت عدم طراحی مناسب

افزایش آرماتور های تقویت در فونداسیون

ایجاد نیروی بالارانش در صورت عدم تخمین صحیح تعداد دیوارها و قرارگیری نامناسب آن ها