حفظ امنیت انسان ها چه در منازل و چه در محیط کار یکی از موضوعات حائز اهمیت در صنعت ساختمان سازی بوده است. همچنین میزان مقاومت یک سازه و چالش افزایش استحکام آن در برابر عوامل طبیعی و غیر طبیعی، همواره دغدغه ی مهندسان این حوزه بوده در نتیجه مهندسین از ترفندها و سازه هایی که باعث افزایش استحکام ساختمان و سازه شود، استفاده مینمایند. دیوار برشی یکی از اعضای ساختمان می باشد که مقاومت سازه را در حد قابل توجهی افزایش میدهد.
دیوار برشی چیست؟
دیوار برشی (shear wall) یک عضو عمودی از ساختمان می باشد که مقاومت سازه را در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و طوفان افزایش میدهد همچنین این سازه در مرکز هر نیمه از ساختمان قرار گرفته که بهترین مکان جهت انتقال نیرو می باشد.
ساخت دیوار برشی اغلب از سطح فوندانسیون و با ضخامت از 400 میلیمتر الی 150 میلیمتر انجام میشود. در کشورهای در حال توسعه دیوارهای برشی ستون فقرات سازه در نظر گرفته شده و در سازه هایی که ارتفاع آن ها زیاد می باشد حضور این عضو مؤثر تر بوده و نقش آن نیز مهمتر می شود.
انواع دیوار در ساخت سازه
دیوارهای کانکریتی، دیوارهای محیطی، دیوارهای جداکننده، دیوارهای استنادی و دیوارهای برشی
انواع دیوار برشی از حیث مصالح
دیوار برشی فولادی
به دلیل استقامت بالای فولاد اغلب از دیوار برشی فولادی (steel plate shear walls) در ساختمان هایی که تعداد طبقات ان ها بالا می باشد استفاده میشود. این دیوار اغلب از ورق فولادی، ستون مرزی و تیر پشتی به صورت افقی تشکیل میشود. در ساخت این دیوار استفاده ی چشم گیری از تیرآهن میشود.
دیوار برشی بتن مسلح
در ساخت ساختمان های مسکونی این نوع دیوار (RC shear wall) کاربرد دارد. میلگرد در ساخت این دیوار این عضو جدانشدنی می باشد که به صورت عمودی قرار گرفته و نقش تقویت کننده را نیز ایفا میکند. ضخامت این نوع دیوار برشی از 140 الی 500 میلیمتر بوده که اصولا به صورت دو لایه نیز استفاده میشود.
دیوار برشی مصالح بنایی
دیوار برشی چوبی
تخته سه لایه (Plywood shear wall) یا دیوار برشی چوبی که در اسکلت های چوبی کاربرد داشته اما به دلیل مقاومت کم در برابر رطوبت و آب استفاده از این سازه در هر منطقه ی جغرافیایی پیشنهاد نمیشود. جهت افزایش مقاومت این دیوار میتوان از تخته سه لا استفاده نمود که ضخامت آن ها حداقل باید 15.32 اینچ نیز باشد.
انواع دیوار برشی از حیث ظاهر
- جفت
جفت یا کوپل شده(Coupled) به دیوار حاصل از اتصال اسپندل های پایه های دیوارهای برشی شناخته میشود.
- مونولیتیک
این مدل دارای زیر سه زیر مجموعه کوتاه، طره ای و اسکوات می باشد.
- تخت و کانالی
بر اساس سطح مقطع به سه دسته ی مختلف تقسیم میشوند که عبارتند از : لبه دار، کانالی و صفحه ای(تخت)
- قاب صلب
- مستطیلی ساده و فلنج دار
اجزای دیوار برشی
صفحه ورق جان دیوار (web plate)
اعضای عمودی (ستون ها) موسوم به المان های مرزی قائم(Vertical Boundary Elements)
اعضای افقی (تیر ها) موسوم به المان های مرزی افقی(Horizontal Boundary Elements)
سخت‌کننده های افقی و قائم(البته این عضو الزامی نمی باشد و میتواند در صورت نیاز استفاده شود) (Vertical and Horizontal Stiffeners)
مراحل اجرای دیوار برشی
جهت اجرای این نوع از دیوار به طور کلی سه مرحله وجود دارد:
آرماتوربندی : این مرحله به دو صورت عمودی و افقی در فاصله های مشخص و رعایت استانداردها صورت میگیرد.
قالب بندی : محل قرارگیری آرماتورهای افقی و عمودی در مرحله ی قالب بندی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. انجام عملیات قالب بندی باید به گونه ای باشد که بتن بتواند به راحتی از میان آرماتور ها حرکت کرده و فاصله ی بین آن ها با استفاده از پین و گوه به آرماتورها متصل شود.
بتن ریزی :
پس از کسب اطمینان از محکم بودن اتصالات و همچنین رعایت استانداردها نوبت به مرحله ی بتن ریزی میرسد که به وسیله ی دستگاه های ویبراتور از جایگیری مناسب بتن در میان میلگردها مطمئن میشوند.
مزایای استفاده از دیوار برشی
ساخت و تولید بدون اتلاف وقت
کاهش نوسانات جانبی
فراهم کردن استحکام و در جهت تراز
افزایش پایداری سازه
افزایش مقاومت در مقابل در فشار های داخلی و خارجی
مقاومت و سختی زیاد در مقابل جهت گیری ها
پشتیبانی آن در مقایسه با قاب های RCC بیشتر می باشد.
فراهم کردن ثبات سه بعدی برای سازه
معایب استفاده از دیوار برشی
ساخت این دیوار سختی و صلبیت را در ساختمان ایجاد می کند که احتمال آسیب را افزایش میدهد.
نیاز به اتصالات لحظه ای بزرگ
بعضا دیوارهای برشی را نمیتوان بدون درب و پنجره ساخت.
این مجموعه تامین کننده ورق فولادی در ضخامت و عرض های مختلف می باشد. نمونه محصولات :
لوله و پروفیل سبک از ضخامت ۳دهم میل تا ضخامت ۱/۵ میلیمتر تولید شده از ورق روغنی.
لوله پروفیل سیاه ضخامت ۲ میل تا ۱۰ میلیمتر تولید شده از ورق سیاه و لوله و پروفیل استنلس استیل.
پرشین آیرون تامین کننده ورقهای فولادی از جمله ورق سیاه، ورق روغنی – ورق گالوانیزه و ورق استنلس استیل می باشد.
