دیوار برشی در ساخت و ساز چیست؟

دیوار برشی یک عنصر ساختاری است که برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی یا نیروهایی که موازی با صفحه دیوار هستند استفاده می شود. دیوارهای برشی با استفاده از رفتار کنسول خود در برابر بارها مقاومت می کنند. دیوارهای برشی ، از نظر دیگر ، اعضای عمودی سیستم های مقاوم در برابر نیروی افقی هستند.

یک دیوار برشی ، یک دیافراگم عمودی سفت و سخت که قادر به انتقال فشارهای جانبی از سقف های خارجی ، کف و دیوارها به پایه زمین در جهت موازی با هواپیماهای خود در ساخت و ساز است. دیوارهای بتونی مسلح و خرپا های عمودی دو نمونه از دیوارهای برشی هستند.

انواع دیوار برشی که در ساخت و ساز استفاده می شود

1. دیوار برشی بشقاب فولادی

دیوار برشی صفحه فولادی یک سیستم مقاوم در برابر بار جانبی است که ممکن است به طور مؤثر ساختاری را در برابر بارهای باد و لرزه ای ببندد. این سیستم از صفحات داخلی یک طبقه و یک طبقه عمودی یک طبقه ساخته شده است که به تیرها و ستون های اطراف وصل شده اند. برای ساخت یک دیوار کانسیلر قوی ، صفحات برای کل ارتفاع یک سازه در یک یا چند خلیج قرار می گیرند. دیوار برشی صفحه فلزی برای ساخت و سازهای جدید مناسب است و روشی بسیار آسان را برای سازه های فولادی یا بتونی موجود در برابر زلزله مقاوم تر می کند.

دیوار برشی صفحه فولادی دارای چندین مزیت قابل توجه از جمله انعطاف پذیری بالا ، پتانسیل انعطاف پذیری معماری ، قابلیت اتلاف انرژی بالا ، یک روش ارزیابی و تنظیم ساده برای استحکام و سفتی و یک روش ساخت و ساخت و ساز و ساخت مناسب است. تعدادی از آزمایشات و مطالعات تحلیلی در مورد انعطاف پذیری ، ظرفیت اتلاف انرژی و رفتار پایداری به دلیل عملکرد لرزه ای عالی و پتانسیل کاربردهای مهندسی انجام شد.

2. دیوار برشی بتونی مسلح

دیوارهای برشی بتونی مسلح روشی مؤثر برای سفت کردن سیستم ساختاری یک ساختمان تحت فشارهای جانبی است. نقش اصلی دیوار برشی بهبود سفتی و استحکام ساختمان برای مقاومت جانبی است. دیوارهای برشی از سختی و استحکام درون هواپیما بسیار بالایی دارند و به آنها امکان می دهد علاوه بر نیروهای گرانشی ، بارهای افقی قابل توجهی مانند باد یا نیروهای لرزه ای را نیز مقاومت کنند. دیوارهای برشی RC باید با دقت ساخته شوند تا استحکام کافی و همچنین انعطاف پذیری برای جلوگیری از خرابی های برشی شکننده داشته باشند. چندین دیوار برشی در سرتاسر جهان به دلیل طراحی ضعیف و جزئیات یا مشکلات ساختمانی در اثر زمین لرزه آسیب دیده است.

دیوارهای برشی بتن مسلح از دیرباز به عنوان راه حل های سازه ای قابل قبول در سازه های RC شناخته شده اند که هم مقاومت جانبی و هم کنترل رانش را ارائه می دهند. این دیوارهای برشی قدیمی، از سوی دیگر، عموماً برای اثرات ترکیبی بارهای ثقلی و بارگذاری باد ساخته شده اند. در سازه های ساختمانی با ارتفاع متوسط روزانه، بارگذاری و طراحی لرزه ای در نظر گرفته نشده است. در واقع، مقررات لرزه نگاری تا دهه 1970 اجرا نشد. در نتیجه اکثر سازه هایی که از قبل تا آن زمان طراحی و ساخته شده اند دارای کاستی هایی در طراحی و جزئیات هستند. این سازه های دیوار برشی به دلیل ضعف در طراحی، مستعد خطر لرزه ای هستند.

ساختمان هایی با دیوارهای برشی بتن آرمه ریخته گری شده در محل در بسیاری از کشورهای زلزله خیز از جمله کانادا، رومانی، شیلی، ترکیه، کلمبیا و روسیه رایج است. این سبک ساخت و ساز در مناطق شهری برای سازه های متوسط تا بلند از دهه 1960 استفاده شده است. سازه های دیوار برشی معمولاً از نظر پلان و ارتفاع منظم هستند. با این حال، سطوح پایین تر در برخی از ساختمان ها برای مقاصد تجاری استفاده می شود و سازه ها دارای اندازه های پلان بیشتری در آن طبقات هستند. در شرایط خاص، سطوح بالاتر طبقات دارای پسرفت هستند. سازه های دیوار برشی اغلب برای مقاصد مسکونی مورد استفاده قرار می گیرند و ممکن است بین 100 تا 500 نفر را در خود جای دهند.

3. دیوار برشی بلوک توخالی بتنی

دیوارهای برشی بلوک بتنی با استفاده از بلوک های بتنی توخالی و میلگردهای تقویت کننده فولادی ساخته می شوند. آرماتور معمولاً برای بهبود مقاومت لرزه ای بنایی بلوک بتنی استفاده می شود. میلگردهای تقویت کننده در دو جهت عمودی و افقی از طریق شکاف بلوک های بتنی قرار می گیرند. پس از نصب میلگردها در بنایی بلوک بتنی، دوغاب بتن تازه در ناحیه توخالی ریخته می شود و اجازه می دهد تا گیر کند. این نوع دیوار می تواند هم فشارهای گرانشی و هم تنش های جانبی را تحمل کند. در نتیجه ممکن است هم به عنوان دیوار برشی و هم به عنوان دیوار باربر عمل کنند.

در مورد یک زمین لرزه بزرگ ، سیستم های دیواری سنگ تراشی تقویت شده ویژه ساخته شده مطابق با مقررات موجود و عمل ممکن است همانطور که انتظار می رود عمل کنند. این امر به این دلیل است که مقررات طراحی لرزه ای تا حد زیادی بر قدرت و جزئیات تقویت متمرکز شده است ، بدون در نظر گرفتن رفتار واقعی یک سیستم دیواری در حوادث شدید لرزه ای. یک روش طراحی مبتنی بر عملکرد ممکن است برای تضمین عملکرد سیستم ساختاری به منظور حفظ سطح ثابت ایمنی و عملکرد استفاده شود. دیوارهای برشی سنگ تراشی از بلوک های بتونی توخالی با ملات پر شده و میلگرد در محل ساخته شده است تا بتواند این نیروهای جانبی را خنثی کند. آنها معمولاً در ساختمانهای کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرند.

4- دیوارهای برشی چوب میانی

یک قطعه از مواد در حال پوشش در وسط دیوار بین دنباله ای از جفت گل میخ و صفحات که 90 درجه نسبت به دیواره های برشی معمولی تبدیل شده است ، نصب شده است. سبک جدید دیوار به دلیل قرار دادن پنل Sheathing به عنوان "midply" شناخته می شود. ناخن هایی که اعضای قاب را به دیوارهای میانی متصل می کنند ، بر خلاف اتصالات در دیوارهای برشی معمولی ، که در یک برشی کار می کنند ، در برشی دوتایی کار می کنند. این به طور قابل توجهی عملکرد برشی دیوارهای میانی را بهبود می بخشد. قابلیت حمل بار دیواره های میانی بیش از سه برابر دیوارهای برشی معمولی است.

طرح های نوآورانه به منظور گسترش استفاده از ساخت چوب برای برنامه های غیر مسکونی توسعه یافته است. برخی از این برنامه ها سازه های صنعتی ، ساختمانهای تجاری کم ارتفاع و غیره هستند. دیوارهای میانی بیشترین پتانسیل را برای ساختارهای غیر مسکونی از نظر ظرفیت آنها برای مقاومت در برابر زلزله و نیروهای بادی قابل توجه نشان داده اند. افزایش اندازه دیوارهای برشی میانی برای کاربردهای ساختمانی غیر مسکونی بزرگتر توصیه شد. گل میخ ها ، قید ، ناخن ها و سایر اجزای دیواره برشی میانی افزایش یافته است.

دیوار برشی میانی به گونه ای طراحی شده است که در صورت وقوع زلزله بزرگ به عنوان یک سیستم ساختاری مورد استفاده قرار گیرد. برای سازه های غیر مسکونی ، این شکل از ساخت و ساز به عنوان یک جایگزین مناسب برای بتن و فولاد توسعه یافته است. دیوار برشی میانی از یک آرایش منحصر به فرد از عناصر قاب و قاب بندی و همچنین یک فرآیند ناخن منحصر به فرد استفاده می کند. حالت خرابی اتصالات میانی با دیوارهای برشی معمولی متفاوت است.

5. دیوارهای برشی تخته سه لا

دیوارهای برشی تخته سه لا نوعی از دیوار برشی معمولی است که به عنوان دیوارهای برشی چوب نیز شناخته می شود. از ورق های تخته سه لا و گل میخ ساخته شده است. نیروی برشی توسط ورق های تخته سه لا منتقل می شود و تنش های کششی و فشاری توسط گل میخ ها مقاومت می کنند. امروزه ، دیوارهای برشی تخته سه لا برای بهره مندی از پیشرفت های جدید فن آوری اصلاح می شوند. تابلوهای مطمئن ، ورق های فولادی و سایر مواد به جای تخته سه لا استفاده می شود. دیوارهای برشی تخته سه لا از تخته سه لا برای انتقال نیروهای برشی ، آکورد برای مقاومت در برابر تنش/فشرده سازی ناشی از لحظات واژگون شدن و اتصالات پایه برای انتقال برشی به پایه ها ساخته شده است.

انواع دیوارهای برشی با توجه به اندازه

1. دیوار برشی کوتاه

اگر ارتفاع/عمق آن کمتر از 1 باشد ، یک دیوار برشی به عنوان یک دیوار برشی در نظر گرفته می شود. برای مقابله با این مکانیسم خرابی برشی ، کدهای جدید بیشتر روی طراحی ظرفیت تمرکز می کنند. برای رعایت استانداردهای مدرن کد طراحی لرزه ای ، لازم است ضمن حفظ ظرفیت اتلاف انرژی دیواری ، قدرت دیواره برشی RC و تغییر شکل پذیری را تقویت کنید.

برای تقویت دیوارهای RC ، چندین تکنیک تقویت شده توسعه یافته و در حال حاضر در حال استفاده است. ژاکت بتونی مسلح ، اتصال به صفحه فولادی و تقویت کننده پلیمر تقویت شده با فیبر (FRP) نمونه هایی برای آن است. رویکرد تقویت FRP به دلیل سهولت در کاربرد ، وزن سبک و مقاومت در برابر خوردگی عالی ، شایع ترین است.

2. دیوار برشی چمباتمه

اگر نسبت ارتفاع/عمق آن بین 1 تا 3 باشد ، یک دیوار برشی به عنوان یک دیوار برشی چمباتمه در نظر گرفته می شود. برخلاف دیوارهای برشی باریک ، دیوارهای برشی چمباتمه اغلب با برشی قبل از حرکت از تنش های جانبی شکست خورده اند. این خرابی ها نامطلوب هستند زیرا همیشه پس از تغییر شکل الاستیک اتفاق می افتد و ممکن است باعث شکست کل ساختار ساختمان شود. در حالی که در برابر بار محوری مقاومت می کنید ، توزیع استرس یک دیوار برشی همان ستون است و هنگام مقاومت در برابر بارهای جانبی ، همان پرتو است. با این حال ، وجود باز شدن روی دیوار برشی باعث ایجاد اختلال در توزیع استرس شده است. در نتیجه ، اندازه و محل دیوار برشی باید در طول فرآیند طراحی ارزیابی و مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد.

3. دیوارهای برشی کانتیلور

دیوار برشی در صورتی که نسبت ارتفاع به عمق آن بیشتر از 3 باشد به عنوان دیوار برشی در نظر گرفته می شود. در مقایسه با دیوارهای برشی کوتاه، دیوار برشی کنسول رفتار خمشی از خود نشان می دهد. رفتار خمشی مانند یک تیر کنسول است. دیوار برشی کنسول رفتار محدب در طول ارتفاع ساختمان از خود نشان می دهد. این سازه که دارای قاب های سفت و دیوارهای برشی کوتاه است، در قسمت فوقانی به صورت مقعر و در قسمت تحتانی شکل محدب دارد.

دیوار برشی فلنجد چیست؟

دیوارهای برشی فلنجی به طور گسترده ای برای مقابله با تنش های جانبی ناشی از زلزله در سازه های متوسط و بلند مورد استفاده قرار می گیرند. در نتیجه، عملکرد لرزه ای بسیاری از سازه ها به شدت با رفتار دیوارهای بتن مسلح مرتبط است. آنها باید به درستی ساخته شوند تا نه تنها استحکام کافی را ارائه دهند، بلکه شکل پذیری کافی را نیز برای جلوگیری از شکست شکننده تحت تنش های جانبی شدید، به ویژه در هنگام زلزله، ارائه دهند.

ثبت های زلزله اخیر نشان می دهد که حرکات زمین در ناحیه مستقیم یک گسل در حال گسیختگی می تواند حاوی انرژی یا پالس جهت گیری قابل توجهی باشد. یک پالس جهت دهی زمانی ایجاد می شود که گسل تقریباً با همان سرعت موج برشی منتشر شود. این پالس در جهت جلوی گسیختگی قابل مشاهده است و می تواند در هنگام زلزله آسیب قابل توجهی وارد کند، به ویژه به سازه هایی با دوره های طبیعی مشابه دوره های پالس.

سیستم مقاوم در برابر بار جانبی و ثقلی از دیوارهای برشی و دال بتن مسلح ساخته شده است. دیوارهای برشی اجزای اصلی سازه عمودی هستند که هم در برابر گرانش و هم تنش های جانبی مقاومت می کنند. در میان انواع دیوارهای برشی، دیوارهای برشی فلنج دار معمولاً در دو جهت مخالف، زمانی که تنش بارگذاری موازی با شبکه دیوار برشی است، دارای قابلیت های مقاومت، شکل پذیری و سختی متفاوتی هستند. بر اساس آزمایش ها، سازه های دارای دیوار فلنجی در هنگام زلزله های متوسط نسبت به سازه های بدون دیوار فلنجی آسیب سازه ای کمتری خواهند داشت.

دیوار برشی چگونه کار می کند؟

ممکن است برای درک کامل فیزیک دیوارهای برشی به مدرک مهندسی سازه نیاز باشد، اما تجسم یک مربع چوبی با چهار لبه - اساساً دو ستون و دو تیر - به شما در درک نحوه عملکرد دیوارهای برشی کمک می کند. بارهای فشاری را می توان توسط این قاب تحمل کرد زیرا هر نیروی وارد شده به تیر فوقانی از طریق ستون ها به پایه مربع منتقل می شود.

در صورت اعمال نیروی بیش از حد در طرفین آن (نیروی جانبی) ، مربع به خودی خود پیچیده و شکست می خورد ، مگر اینکه بریس هایی را با تکیه گاه قرار دهید. این مهاربندی ها روی دیوارهای برشی قرار می گیرند که برای جلوگیری از جمع آوری خود ساخته شده اند. بنابراین ، آنها تضمین می کنند که خانه شما توسط باد یا رویدادی که باعث ایجاد نیروهای جانبی مانند زمین لرزه نمی شود ، نابود نمی شود.

چندین پنجره ، خلیج ، درها ، شکافها و طرح های طبقه باز را می توان در بسیاری از خانه های مدرن یافت. این عناصر و طراحی ساختار پایداری مورد نیاز را برای ایجاد مقاومت در برابر بارهای جانبی کاربردی فراهم نمی کند. در نتیجه ، دیوارهای برشی داخلی اغلب در طرح های خانه و برنامه های ساخت و ساز برای تأمین ثبات مورد نیاز برای سازه هایی مانند خانه ها و آپارتمان ها قرار می گیرند. با انجام این کار ، می توانید ساختارهای خود را داشته باشید که استقامت کافی برای نیروهای خارجی داشته باشند و آماده استفاده از خودتان باشید.

محل دیوار برشی در یک ساختمان

در درجه اول دو ترتیب وجود دارد. یکی در لبه های ساختمان قرار دارد و می تواند شکل هواپیما یا شکل فلنج داشته باشد. دیگری در داخل ساختار به عنوان بخش کانال یا دیوارهای اصلی قرار دارد.

این دیوارها به طور معمول در مرکز ساختمانهای بلند قرار می گیرند ، معمولاً به عنوان یک سیستم دیواری اصلی برای پشتیبانی از آسانسورها و سایر سیستم های ترجمه عمودی.

در مقاله Ths ، دیوار برقی در ساخت و ساز توضیح داده شده است. امیدوارم که لذت برده باشید!