دیوار برشی چیست و نحوه اجرای آن چگونه است

دیوار برشی چیست

دیوار برشی (Shear wall) از قطعات مهاری تولیده می شود. وظیفه این دیوار خنثی کردن نیروهای جانبی وارد شده بر سازه است. به عبارت کلی این نوع دیوار ها برای مقابله با بارهای جانبی ناشی از باد و زلزله طراحی و ساخته می‌شود. این سازه‌ها در بخش خارجی ساختمان تعبیه می شود و در مانی که بارهای جانبی کوچک باشد مستقیما به فونداسیون متصل می شود و در زمانی که اثر دینامیکی قابل توجهی وجود نداشته باشد این سازه را به ستون‌ها متصل می کنند.

دیوار برشی ممکن است در اثر نیروهای محوری دچار جابه جایی یا تغییرشکل انتقالی و چرخشی شود. اینکه یک دیوار برشی تا چه میزان و چگونه تحت تأثیر لنگر واژگونی، نیروهای برشی یا پیچشی قرار گیرد بستگی به شکل هندسی، جهت آن در برابر نیروی زلزله و محل استقرار آن در پلان ساختمان دارد.

انواع دیوار برشی

همیشه تامین استقامت ساختمان در برابر نیروهای جانبی از دغدغه های مهندسان ساختمان بوده است. شکل و نوع این دیوارها با توجه به شرایط ساختمان و مصالح به کار رفته توسط مهندس سازه طراحی می شود. دیوار برشی را می توان به صورت زیر تقسیم بندی نمود:

– دیوار برشی مصالح بنایی

قدیمی ترین توع دیوار برشی، استفاده از مصالح بنایی غیر مسلح است. البته این دیوارها از نظر ایمنی خیلی تایید شده نیستند به همین دلیل در مصالح آن از سفال های پر شده با دوغاب و بتن استفاده می شود.

– دیوار برشی بتن مسلح

در ساخت این دیوار از میلگرد استفاده می شود که نقش تقویت کننده را ایفا می کند. ضخام دیوارهای برشی بتن مسلح از 14 تا 50 سانتی متر است. این نوع دیوار به دو صورت درجا و پیش ساخته ایجاد می شود. در دیوار برشی درجا برای حفظ یکنواختی و پیوستگی، میلگرد‌های دیوار‌ به قاب محیطی قلاب می‌ شوند‌ اما در دیوار برشی پیش ساخته پیوستگی‌ از طریق اتصال پانل‌ها به قاب توسط میخ‌های فولادی صورت می‌گیرد‌. ‌

– دیوار برشی فولادی

عملکرد سازه‌ای در این دیوارها که با ورق های فولادی ساحته می شود بسیار چشمگیر بوده و در کنترل تغییر مکان جانبی، عملکردی مؤثری دارد. استهلاک انرژی در دیوارهای برشی فولادی بسیار مطلوب است.

– دیوار برشی مرکب

این دسته از دیوارها ترکیبی از دیوار برشی بتنی و فولادی ساخته می شود. ورق‌های تقویت‌شده فولادی که در بتن مدفون شده‌اند جان مایه این دیوارها هستند. تمامی این بخش‌ها توام با قاب فولادی و یا یک قاب مرکب هستند.

انواع دیوار برشی از نظر ظاهری

• دیوار برشی بدون ستون انتهایی
• دیوار برشی با یک ستون هم عرض در ابتدا یا انتها
• دیوار برشی با دو ستون هم عرض ابتدایی و انتهایی
• دیوار برشی با یک یا دو ستون ضخیم‌تر از عرض دیوار در ابتدا و انتها
• دیوار برشی به شکل L ،I ،T یا U

مزایای دیوار برشی

به کمک دیوار برشی اثر p-∆ کاهش پیدا کرده و سبب افزایش ایمنی ساختمان در برابر فروریزش می شود. این روش برای ایمن سازی ساختمان های قدیمی در برابر نیروهای جانبی زلزله مطلوب است. ساخت دیوار برشی آسان است، چرا که جزئیات آرماتورها مشخص است و اجرای آن به راحتی ممکن است. همچنین از دیگر مزایای این دیوارها می توان به پایین بودن هزینه اجرا، افزایش فضای مفید طبقات، شکل پذیری بال و جانمایی در فضاهای محدود اشاره کرد.

نمایی از دیوارهای برشی در یک ساختمان

معایب دیوار برشی

جانمایی و اجرای صحیح این دیوارها اهمیت ویژه ای دارد و در صورت عدم توجه به آن امکان ریزیش این دیوارها وجود دارد. در اجرای دیوارهای برشی حجم زیادی بتن و میلگرد نیاز است، یعنی قیمت میلگرد و نوسانات آن در ساخت این دیوارها تاثیر گذار است.

جانمایی دیوار برشی

اجرای دیوار برشی در پلان باید به صورت متقارن باشد، اجرای غیر متقارن آن سبب فاصله گرفتن مرکز سختی از مرکز جرم شده و هنگام زلزله، نیروی برشی وارد به مرکز جرم، سازه را تحت پیچش قرار می‌دهد که خسارت آفرین است. معمولا در ساختمان های مرتفع از این دیوار در سازه استفاده می شود.

از لحاظ ساختاری بهترین موقعیت قرارگیری برای این نوع از دیوارهای ساختمانی، مرکز هر نیمه از ساختمان است. هرچند قرار دادن سازه‌های برشی در این موقعیت تقریباً غیر ممکن بوده و از همین رو این دیوارها را در گوشه‌ها و انتهای سازه به کار می‌برند.

تفاوت دیوار برشی و دیوار حائل

دیوار حائل به منظور پایداری در مقابل فشار جانبی خاک به کار می‌رود و عمدتا تحت اثر بارهای عمود بر صفحه خود قرار می‌گیرند. اما دیوار برشی زیر فشار بارهای جانبی واقع در صفحه خود قرار می‌گیرد و بارهای درون صفحه‌ای را که عمدتا نیروی جانبی زلزله هستند هم متحمل می‌شود.  باید توجه داشت که دیوارهای برشی بلعکس دیوار حائل که فقط در طبقات منفی و در مقابل فشار جانبی خاک اجرا می‌شوند، در تمام طبقات ساختمان ادامه داشته و لازم است به فنداسیون و سقف ها متصل باشند.