دیوار برشی بتنی در سازه های فولادی Shear Wall Structural Steel

دیوار برشی فولادی به عنوان سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی استفاده شده و دو زلزله شدید نرث ریج (Northridge (دوکوبه را پشت سر گذاشته اند و مطالعات انجام شده بر روی  این دو ساختمان پس از زلزله همگی از رفتار بسیار خوب سیستم دیوارهای برشی فولادی در طول زلزله و وارد شدن کمترین خسارت به این دو ساختمان حکایت می کنند. همچنین ساختمان های موجود بسیاری نیز با استفاده از دیوارهای  برشی فولادی در برابر بارهای جانبی، خصوصاً زلزله تقویت شده اند دو نمونه آن هم  ساختمان مرکز درمانی در چارلستون ساختمان کتابخانه ایالتی اورگان هردو در آمریکا می باشند.

انواع دیوار برشی Shear Wall :

1. دیوار برشی کوتاهاگر نسبت ارتفاع به طول دیوار 2 یا 3 باشد، به آن دیوار برشی کوتاه می گویند. دیوار برشی کوتاه در برابر خمش مقاومت بیشتری دارند اما در برابر برش از مقاومت کمتری برخوردار هستندولذا در این دیوار ها رفتار برش حاکم است. توصیه شده است که در این دیوار ها فولاد گذاري تا حد امکان یکنواخت می باشدوبه سمت لبه قائم تمرکز بیشتری داشته باشد. چون شکست خمشی دیوارهای برشی کوتاه باترک های بزرگ قطری همراه است بنابراین باید از مقاومت برشی بتن صرف نظر کرد.
   
2. دیوار برشی بلند
   اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار، زیاد باشد به آن دیوار برشی بلند یا ( طره ای) می گویند. رفتار این دیوار برشی برخلاف نامشان، اغلب خمشی است.

انواع دیوار برشی به جهت شکل مقطع:

1. به  صورت دوبعدی ( تیغه ای) 
2. به صورت بالدار

مطابق مبحث نهم، عرض مؤثر  اندازه گیری شده از بر جان در هر سمت، که به در محاسبات کاربرده می شود نباید بیشتر زیراز مقادیر در نظر گرفته شود:

• الف – نصف فاصله بین جان دیوار تا جان دیوار مجاور
• ب – 10 درصد ارتفاع کل دیوار

 مزایای دیوار برشی Shear Wall :

1. افزایش سختی ساختمان افزایش ضریب ایمنی درمقابل شکست و ریزش و کاهش خسارت به اعضاي غیر سازه ای.
2. کنترل تغییر مکان جانبی ساختمان ( Drift )تغییر مکان جانبی سازه های همراه با دیوار برشی در مقایسه با سازه های بادبنددارای کمترمی باشد و این امر دلیل استفاده از این سیستم در بسیاری از سازه ها است
3. امکان قرار گرفتن دیوار در فضای محدود ( مانند هسته آسانسور) و فضای نامتعارف ( راه پشت پله های گرد) که در این مکان امکان قرار گرفتن بادبند وجود ندارد.

روش اجرای دیوار بتنی در ساختمان فولادی:

با توجه به نظر مهندس محاسب  و محدودیت های اجرایی، می توان دیوار برشی را با یکی از روش های نشان  داده شده در زیر اجرا نمود:

• الف)اجرای ستون های  فولادی در داخل دیوار برشی باضخامت یکنواخت:
  در این روش اجرای ضخامتدیوار به نحوی تعیین می شود که امکان قرار گرفتن ستون پوشش مناسب برای آرماتورها وجود داشته باشد. این روش به علت راحتی اجرا، پرکاربردترین روش استفاده از دیوار برشی در ساختمان های فولادی است.
• ب)اجرای ستون های  فولادی در داخل دیوار برشی باضخامت  غیر یکنواخت:
  به سبب سختی در اجرا و قالب بندی کمتر مورداستفاده قرار می گیرد.
• پ)ستون در دیوار مدفون نمی شود اما با دیوار درگیر می شود که این امر باعث افزایش بعد ستون ها غیراقتصادی شدن اینطرح شده که کمتر مورداستفاده قرار می گیرد.
• ت و ث )ستون جدا از دیوار برشی اجرا می شود.

محدودیت ابعاد در دیوارها:

در آیین نامه آبا برای دیوار برشی با شکل پذیری معمولی محدودیت خاصی ارائه نشده است. در دیوار برشی باشکل پذیري
متوسط و زیاد نباید ضخامت دیوار از 150 میلیمتر و عرض جزء لبه ای از 300 میلیمتر کمتر باشد. علت افزایش بعد در جزء لبه ای
جلوگیری از کمانش دیواروافزایش شکل پذیری دورانی است.

نکات دیوار برشی بتنی در سازه های فولادی

1. تیرهای فولادی مدفون در بتن دیوار، با یه مقطع لاغر و دو سر مفصل می باشند
2. المان مرزی رو نرم افزار خودش تعیین می نماید و از لبه ی ستون شروع می شود (نه از پشت ستون)
3. در اینجا دیگر نباید ستون های کنار دیوار با دیوار به صورت یک Pier مدل شود و باید به تنهایی درطراحی  اتصال دیوار به ستون ها از طریق برش گیرها و آرماتورها تامین شود.

جانمایی صحیح دیوار برشی

آخرین ویرایش: 1399/05/05

شماره ویرایش: دوم

بیشتر بدانیم:

1. بررسی رفتار لرزه ای دیوار برشی فولادی در بهسازی ساختمان بتنی
2. تحلیل دینامیکی و استاتیکی غیرخطی دیوار برشی همبند با پیکربندی پیشنهادی
3. دیوار برشی فولادی
4. چک لیست جامع طراحی سازه های فلزی مورد نیاز طراحان وناظران
5. آموزش نقشه خوانی و ضرورت آن برای مهندسین ناظر،طراح ومجری (۳)
6. فرم ها و چک لیست هاي ضروري براي مهندسین ناظر ،طراح و مجری
7. محاسبات سرانگشتی ویژه مهندسین عمران
8. مشاوره مهندس ناظر