مقاوم سازی با دیوار برشی

برای آشنایی با مقاوم سازی با دیوار برشی در ابتدا باید به این سوال پاسخ داده شود که دیوار برشی چیست؟ دیوار برشی دیواری است که به منظور کنترل بارهای جانبی وارد بر ساختمان همچون بار زلزله و وزش بادهای شدید اجرا می شود. در واقع مقاوم سازی با دیوار برشی موجب افزایش سختی خمشی و برشی سازه ، استهلاک نیروی وارد بر ساختمان و در نتیجه جلوگیری از تغییر شکل اجزای سازه ای می گردد. هنگامی از دیوارهای برشی به منظور مقاوم سازی ساختمان استفاده می شود که اجزای سازه ای ساختمان (تیرها و ستون ها) در برابر نیروی لرزه ای و بارهای جانبی آسیب پذیر باشند. دیوار برشی هم در مقاوم سازی سازه های فولادی و هم در مقاوم سازی سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع دیوار برشی

به طور کلی این دیوارها به چهار نوع دیوار برشی فولادی ، دیوار برشی بتنی ، بنایی و مرکب دسته بندی می شوند. در ادامه به معرفی هر یک از آنها پرداخته شده است.

مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی

مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی دارای مزایایی همچون رفتار چرخه ای مناسب، جذب انرژی و ضریب رفتار بالا ، شکل پذیری مطلوب و سختی جانبی زیاد می باشد. از این نوع دیوار غالبا در اجرای اسکلت فلزی و ساختمان های با تعداد طبقات زیاد استفاده می شود.

دیوار برشی فولادی نسبت به نوع بتنی آن ابعاد کمتری داشته و از این رو دخالت کمتری در معماری سازه رخ می دهد. علاوه بر این، مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی نسبت به دیوارهای برشی بتنی دارای مزایایی همچون سرعت اجرای بالا، وزن مناسب و امکان ایجاد بازشو می باشند. این برتری ها افزایش توجهات به دیوارهای برشی فولادی در سال های اخیر را در پی داشته است.

دیوار برشی فولادی به همراه ستون های اطراف خود همانند یک تیر ورق طره ای قائم عمل می کند. به صورتی که در آن ستون ها به عنوان بال ، تیرها به عنوان سخت کننده عرضی و ورق فولادی (صفحات فولادی ) به عنوان جان در نظر گرفته می شوند.

نحوه مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی

دیوارهای برشی فولادی در کارخانه ساخته شده و سپس به محل پروژه انتقال می یابند. به منظور مقاوم سازی با دیوار برشی فولادی ، در ابتدا صفحات فولادی در ابعاد مورد نیاز برش زده شده و پخ زنی لبه ها (در صورت لزوم) انجام می شود. پس از آن درزها با استفاده از جوش نفوذی پر می شوند. سپس سخت کننده ها و اتصالات بر روی صفحات نصب می شوند. مرحله بعد اجرای این صفحات در محل مورد نظر است که به این منظور می توان از دو روش جوشی یا پیچی استفاده کرد. شایان ذکر است که در صورت استفاده از روش پیچی برای نصب این صفحات، ورق های اتصال سوراخ دار از قبل بر روی تیرها و ستون ها جوش می شوند.

مقاوم سازی با دیوار برشی بتنی

مقاوم سازی با دیوار برشی بتنی هم در ساختمان های با اسکلت فولادی و هم در ساختمان های با اسکلت بتنی قابل اجرا می باشد. دیوار برشی بتن مسلح به دو صورت درجا و پیش ساخته قابل اجرا است. گاهی اوقات ایجاد بازشو در دیوار برشی بتنی به دلیل نیازهای مکانیکی و معماری اجتناب ناپذیر است. در این حالت از دیوارهای برشی جدا که به وسیله تیر همبند به یکدیگر متصل شده اند استفاده می گردد. به این نوع دیوارها اصطلاحا دیوار برشی کوپله می گویند.

نحوه مقاوم سازی با دیوار برشی بتنی

مراحل اجرای آن شامل آرماتوربندی (عمودی و افقی) ، قالب بندی و در نهایت بتن ریزی می باشد. آرماتوربندی آن به این صورت می باشد که در ابتدا آرماتورهای قائم آن به صورت اورلب با آرماتور انتظار فونداسیون اجرا شده و خاموت و سنجاق های ستون نصب می گردد. پس از آن به منظور جلوگیری از جا به جایی آرماتورهای قائم آرماتورهای افقی در فواصل از پیش تعیین شده و مشخصی اجرا می شوند.

برای اجرای دیوار برشی بتنی در سازه فولادی پیش از آغاز عملیات آرماتوربندی باید جوش ستون ها کامل شود و اتصالات و برشگیرهای مورد نیاز نصب شوند. پس از آن عملیات آرماتوربندی آغاز می گردد.

همان طور که پیش تر ذکر گردید مرحله دوم اجرای این دیوارها قالب بندی است. اگرچه بدین منظور از قالب های فلزی استفاده می گردد، اما می توان از قالب های چوبی نیز برای قالب بندی دیوارهای برشی استفاده نمود. صفحات قالب با استفاده از پین و گوه به یکدیگر و به آرماتور متصل می شوند. مرحله بعد بتن ریزی است. باید توجه داشت که میلگردهای قائم و افقی به صورت مناسبی با استفاده از بتن پوشانده شوند.

دیوارهای برشی مرکب

دیوار برشی مرکب متشکل از یک لایه ورق فولادی نازک به همراه پوشش بتن آرمه در یک یا دو طرف ورق فولادی است. اگر چه مقاوم سازی با این نوع دیوار برشی دارای مزایای متعددی است اما همچنان دو نوع فولادی و بتنی رایج ترین روش های مقاوم سازی با دیوار برشی می باشند. این نوع از دیوارهای برشی اقتصادی تر بوده و از شکل پذیری خوبی برخوردار هستند. در مقابل یکی از مشکلات این سیستم کمانش خارج از صفحه ورق فولادی است که موجب ایجاد میدان کششی قطری در صفحه فولادی می شود.

دیوار برشی مصالح بنایی

در گذشته برای ساخت این دیوارها از مصالح بنایی تو پر غیر مسلح استفاده می شد اما امروزه استفاده از این سیستم به دلیل ضعف عملکرد آنها در برابر زلزله چندان رایج نمی باشد. در حال حاضر برای اجرای این نوع از دیوارهای برشی از بلوک و یا آجرهای تو خالی که در فضای بین آنها میلگرد قرار داده شده، استفاده می کنند. فضای خالی باقی مانده بین میلگرد و مصالح بنایی با استفاده از بتن پر می شود.

مزایای مقاوم سازی با دیوار برشی

همان طور که پیشتر ذکر گردید مقاوم سازی با دیوار برشی موجب افزایش سختی سازه و مقاومت در برابر بارهای جانبی می شود. در واقع دیوار برشی بار وارد بر ستون ها را کاهش داده و از این رو موجب کاهش خسارات وارده به ساختمان می گردد. علاوه بر این به علت سختی بیشتر دیوار برشی نسبت به بادبند، تعداد دهانه های لازم برای تعبیه آن کمتر از دهانه های لازم برای بادبند است که در نتیجه مشکلات کمتری در زمینه معماری به وجود می آورد.

معایب مقاوم سازی با دیوار برشی

از معایب این روش مقاوم سازی امکان شکست دیوار برشی در صورت عدم طراحی مناسب می باشد. هزینه مقاوم سازی با دیوار برشی به علت نیاز به حجم بالای آرماتوربندی ، سوراخ کاری و کاشت میلگرد روش گران قیمتی است اما تاثیر این روش در مقاوم سازی برخی ساختمان ها به قدری مناسب است که هزینه بالای آن را جبران می کند. به دلیل وزن بالای برخی از دیوارهای برشی گاهی پیش از مقاوم سازی با دیوار برشی نیاز به تقویت فونداسیون سازه می باشد.

هزینه مقاوم سازی با دیوار برشی

هزینه مقاوم سازی با دیوار برشی در درجه اول وابسته به نوع دیوار برشی (بتنی، فولادی و …) می باشد. متراژ کار و شدت مقاوم سازی مورد نیاز از دیگر عوامل موثر بر هزینه مقاوم سازی با دیوار برشی می باشد. همچنین باید دستمزد اجرا را نیز مدنظر قرار داد.

برای مطالعه بیشتر:

مقاوم سازی با مهاربند فلزی

مقاوم سازی با ژاکت فلزی

مقاوم سازی با ژاکت بتنی

شاتکریت دیوار

ضوابط وال پست

قیمت بلوک سبک هبلکس

ازمایشگاه مکانیک خاک