دیوار برشی چیست؟ انواع آن + نکات و نحوه‌ی اجرا
دسته بندی:
تکنولوژی ساخت و نگهداریتاریخ انتشار: 3 سال پیش
10 دقیقه مطالعه
از انواع دیوارهای اجرایی در ساختمان می‌توانیم به دیوار برشی اشاره داشته باشیم که هدف از اجرای آن می‌تواند موارد گوناگونی باشد. برای اجرای این دیوار نیاز به یک سری از قطعات برشی وجود دارد که تحت عنوان قطعات مهاری نیز شناخته شده‌اند. این دیوارها وظایف و کاربردهای مختلفی را برعهده دارند. علاوه بر آن این دیوار در انواع مختلفی وجود داشته و موارد مختلفی در رابطه با آن اهمیت دارند؛ طراحی، نحوه اجرا و آیین‌نامه‌های موجود تنها نمونه‌ای از این موارد به شمار می‌روند که در ادامه این مطلب قصد داریم شما را با تمامی آن‌ها آشنا سازیم؛ پس تا انتها دنبال‌کننده ما باشید.
فهرست این مطلب
دیوار برشی چیست و چه کاربردی دارد؟
در ابتدا با تعریف این دیوارها شروع می‌کنیم و سپس به بررسی کاربردهای آن می‌پردازیم. دیوارهای برشی را می‌توانیم در بین دیوارهای مهاری جای دهیم که برای کنترل کردن بارهای جانبی به اجرا در می‌آیند. این بارها ممکن است خودشان را در هنگام وزش بادهای بسیار شدید و یا زلزله نشان دهند. برای تعبیه کردن این دیوارها معمولا از قسمت خارجی سازه بهره برده می‌شود. در زمان اجرا، این دیوارها به فونداسیون اتصال پیدا می‌کنند. البته در برخی اوقات نیز استثنا وجود دارد. به عنوان مثال اگر بارهای جانبی کوچک باشند و هیچگونه اثر دینامیکی قابل‌توجهی از آن‌ها مشاهده نشود، در آن صورت به جای فونداسیون می‌توان این دیوارها را به ستون نیز متصل کرد. همانطور که اشاره کردیم اصلی‌ترین کاربرد و وظیفه دیوار برشی نیز کنترل کردن تاثیراتی است که از سوی بارهای جانبی به ساختمان وارد می‌شوند.
انواع دیوار برشی
دیوارهای برشی در انواع مختلفی وجود دارند و هر کدام از آن‌ها مشخصات و ویژگی‌های خاص خودشان را دارند. از جمله این دیوارها می‌توانیم به کوپله، مرکب و فلزی اشاره داشته باشیم که در ادامه به صورت کامل‌تر آن‌ها را شرح خواهیم داد.
۱- دیوار برشی کوپله
از انواع دیوارهای برشی می‌توانیم به دیوار برشی کوپله اشاره داشته باشیم که حضور آن‌ها در بیشتر ساختمان‌های اداری به چشم می‌خورد. اگر به یک الگوی منظم از بازشوها به منظور تعبیه انواع پنجره و در نیاز باشد، استفاده از دیوار کوپله برشی ایده‌آل‌ترین گزینه خواهد بود. در این دیوارها تیرها به یک دیگر اتصال پیدا کرده و اگر به صورت اختصاصی‌تر بخواهیم صحبت کنیم، می‌توانیم بگوییم که کوپله شده‌اند.
۲- دیوار برشی مرکب
در این دسته از دیوارهای برشی، ورق‌های تقویت‌شده فولادی در بتن مسلح مدفون شده‌اند. همچنین خرپاهای ورق فولادی نیز در بتن مسلح وجود دارند. تمامی این بخش‌ها توام با قاب فولادی و یا یک قاب مرکب هستند. در یک نگاه کلی می‌توانیم این نوع از دیوارها را ترکیبی از دیوارهای برشی بتنی و فولادی به حساب بیاوریم.
۳- دیوار برشی فولادی
یکی از انواع دیوارهای برشی که به شدت مورد توجه مهندسین سازه قرار گرفته، دیوار برشی فلزی است. در این دیوارها، انرژی استهلاک قابل توجهی داشته و عملکرد سازه‌ای آن بسیار چشمگیر است. این دیوارها دارای مزیت‌های گوناگونی هستند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توانیم به گزینه‌های زیر اشاره کنیم:
- باعث می‌شوند وزن فولاد مصرفی بسیار کاهش پیدا کند
- در کنترل تغییر مکان جانبی، عملکرد مؤثر خواهند داشت
- مقاومت بسیار زیادی دارند
- سطحی که در فضای معماری اشغال می‌کنند، در مقایسه با سایر دیوارهای برشی بسیار کمتر است
- باعث کاهش هزینه‌ها می‌شوند
- اجرای آن‌ها آسان بوده و در مدت زمان کمتری می‌توان به نتیجه دلخواه رسید
- دیوارهای برشی فلزی باعث می‌شوند تا سازههای ضعیف بهسازی شوند
- سرعت اجرایی این دیوارها بسیار بالاست که دلیل آن اجرای آسان آن‌ها است
اما معایب این دیوار چیست؟ از مهم‌ترین معایب این دیوارها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- لازم است تا تدابیر ویژه‌ای در برابر حریق و آتش‌سوزی برای آن در نظر گرفته شوند
- در ساختمان‌های بلند کنترل تغییر مکان نسبی بسیار مشکل و سخت است
- دارای برخی از الزامات بسیار حساس است که رعایت کردن تمامی آن‌ها آسان نیست
۴- دیوار برشی بتن مسلح
دیوارهای برشی بتن مسلح از جمله دیوارهایی به شمار می‌آیند که در سازههای مختلف بسیار مورد استفاده واقع می‌شوند. این نوع دیوار به دو روش افقی و قائم اجرا می‌شود. ضخامت آن نیز به عوامل مختلفی مانند سن ساختمان، تعداد طبقات، عایق حرارتی ساختمان و غیره بستگی دارد. استفاده از تنگ یا خاموت در این دیوار نیز به منظور افزایش استحکام توصیه می‌شود.
۵- دیوار برشی مصالح بنایی
در این نوع دیوارها از مصالح توخالی مانند آجر و بلوک استفاده می‌شود. اما به دلیل ضعف نسبی این دیوارها در برابر زلزله، امروزه استفاده از دیوارهای برشی مسلح جایگزین این نوع دیوارها شده است.
طراحی دیوار برشی
زمانی که مهندسان معماری قصد طراحی دیوار برشی را دارند، در ابتدا به آیین‌نامه‌های مربوطه آن توجه می‌کنند. برای اینکه روند طراحی به خوبی پیش رود، نیاز است تا چندین نکته در نظر گرفته شوند. مهم‌ترین نکات گزینه‌های زیر را به خود اختصاص داده‌اند:
- مقدار نیرویی که بر دیوار وارد می‌شود
- محلی که قرار است در نقشه قرار بگیرد
- دیواری که طراحی شده است، چه ضخامت‌ها و المان‌های برشی را با خود به همراه دارد
- در ساخت دیوارهای برشی به چه میزان میلگردی نیاز است
- میزان پوشش‌دهی بتن چقدر است
تمامی این نکات بسیار پراهمیت هستند. در رابطه با هر کدام از این نکات نیز ممکن است سؤالاتی پیش بیاید. المان نمونه‌ای از این موارد است. المان را می‌توانیم نوعی مرز در نظر بگیریم که به منظور افزایش میزان مقاومت دیوارهای برشی، توسط مهندسان معماری و سازه در نظر گرفته می‌شود.
نحوه اجرای دیوار برشی
این دیوارها می‌توانند در انواع سازههای فلزی و بتنی به اجرا در بیایند که در تمامی آن‌ها نیاز است تا سه مرحله پشت سر گذاشته شوند. این سه مراحل شامل آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی هستند. در ادامه به شرح هر کدام از این مراحل به صورت مجزا خواهیم پرداخت.
مرحله اول: آرماتوربندی
در این دیوارها دو نوع میلگرد به کار گرفته شده‌اند که شامل افقی و عمودی هستند. زمانی که آرماتوربندی فونداسیون انجام می‌شود، باید آرماتورهای عمودی را دقیقا در جایی که از قبل مشخص شده‌اند، قرار داد. برای اینکه این آرماتورها تغییری نکنند و یا جابه‌جا نشوند، نیاز است تا نسبت به نصب انواع آرماتورهای افقی در فواصل تعیین و مشخص‌شده اقدام کرد.
بیشتر بخوانید: آرماتوربندی چیست و چه نکاتی دارد؟ + نحوه‌ی اجرا
مرحله دوم: قالب‌بندی
بعد از اینکه مراحل اجرای آرماتوربندی در دیوار برشی را پشت سر گذاشتید، باید برای اجرای قالب‌بندی اقدام کنید. نکات مهمی وجود دارند که باید در هنگام قالب‌بندی رعایت شوند. محل قرارگیری میلگردهای قائم و افقی در قالب از مهم‌ترین نکات اجرایی به حساب می‌آید. محل در نظر گرفته‌شده باید به گونه‌ای بوده که بتن قابلیت عبور و حرکت را از مابین آن‌ها داشته باشد. بعد از این کار نوبت به اتصال صفحات قالب به آرماتورها می‌رسد. برای این امر باید از پین و گوه بهره برد. البته صفحات قالب در ابتدا به یکدیگر و سپس به آرماتورها متصل می‌شوند.
مرحله سوم: بتن‌ریزی
سومین مرحله‌ای که برای اجرای دیوارهای برشی باید طی شود، بتن‌ریزی است. بتن‌ریزی زمانی شروع می‌شود که شما به خوبی قالب‌بندی را انجام داده و همچنین از محکم و مستحکم بودن اتصالات قالب‌ها اطمینان لازم را کسب کرده باشید. بتن‌ریزی دقیقا در فضای بین قالب‌ها انجام می‌شود. زمانی که بتن‌ریزی انجام می‌شود، نیاز است تا از این موضوع اطمینان پیدا کنید که بتن در بین میلگردهای افقی و عمودی به خوبی جای گرفته است؛ برای این کار می‌توان از دستگاه‌های ویبراتور بهره برد.
نکته مهمی که باید برای هر سه مرحله نام ببریم وجود نیروهای متخصص و کاربلد است. به طور کلی مسئله ساختمان‌سازی و اجرای انواع سازه‌ها بسیار پر اهمیت است. کوچک‌ترین اشتباه می‌تواند باعث رخداد بزرگترین حوادث شود؛ از این رو زمانی که می‌خواهید دیوارهای برشی را به اجرا در بیاورید، حتما از نیروهای متخصص، کاربلد و باتجربه استفاده کنید. استفاده از نیروها باعث خواهد شد خیال شما نیز از بابت هر چیزی راحت بوده و بعدها با صدمات جانی و مالی درگیر نباشید.
تسمه دیوار برشی
ساختمان‌سازی آماده پذیرش قطعات و محصولات جدیدی است که از آن‌ها می‌توانیم به تسمه اشاره داشته باشیم. تسمه دیوارهای برشی که با نام‌های دیگری همچون تسمه قالب نیز شناخته شده‌اند، دارای ویژگی‌های مختلفی هستند. مهم‌ترین این ویژگی‌ها شامل مقاومت بسیار بالا، سرعت بالا در تغییرات و کاربری آسان می‌شوند.
برای اینکه بتوان قالب اطراف دیوارهای برشی را به یکدیگر پیوند داد، به حضور این تسمه‌ها نیاز است. از این تسمه‌ها در مرحله قالب‌بندی بتن بهره برده می‌شود. گاهی اوقات نمی‌توان قالب بتن را با کمک بولت سوراخ کرد؛ در این شرایط به منظور پیش بردن کارها به صورت بهینه و همچنین جلوگیری از ایجاد هر گونه مشکل، از تسمه کمک گرفته می‌شود.
ضخامت دیوار برشی
در آیین‌نامه‌هایی که برای دیوارهای برشی آماده شده‌اند، توجه به ضخامت اهمیت بالایی دارد. اگر دیوارهای برشی شکل‌پذیری معمولی داشته باشند، در آن صورت هیچگونه محدودیتی برای آن وجود ندارد. اگر شکل‌پذیری آن‌ها از حالت معمولی فراتر رود و رو به متوسط و زیاد کشیده شود، در آن صورت باید به استانداردهای مورد نیاز توجه داشته باشید. در این شرایط ضخامت دیوار نباید از محدوده 150 میلی‌متر و عرض آن از 300 میل‌متر کمتر باشد.
حداقل میلگرد دیوار برشی
همانطور که اشاره کردیم برای مسلح کردن دیوارهای برشی از میلگردهای افقی و عمودی کمک گرفته می‌شود. نکته مهمی که باید درباره این موضوع بدانید، حداقل میلگردی است که برای این دیوارها مورد استفاده قرار می‌گیرد. حداقل میلگرد به عوامل مختلفی بستگی دارد. مقاومت فولاد و قطر آرماتور نمونه‌ای از این موارد به حساب می‌آید. رابطه زیر به خوبی حداقل و حداکثر میلگرد مورد نیاز را نشان می‌دهد:
Ash+ Asn)/Lh)≤0.04))
بیشتر بخوانید: میلگرد چیست؟ انواع و کاربردهای آن را بشناسید
حداقل طول دیوار برشی
قبل از اینکه حداقل طول را در دیوارهای برشی بدانید، باید از این موضوع آگاه باشید که افزایش آرماتور افقی می‌تواند بر روی حداقل طول مورد نیاز تأثیر بگذارد. برای تعیین طول دیوار باید به ضخامت آن توجه داشته باشید. طول دیوارها در کمترین حالت دو برابر ضخامتی هستند که این دیوارها دارند.
جانمایی دیوار برشی در پلان
برای جانمایی کردن دیوارهای برشی در پلان، استفاده از دو حالت امکان‌پذیر است. اولین حالت این بوده که دیوارها در لبه‌های کناری ساختمان جای داده شوند و دومین حالت نیز مربوط به جای گرفتن دیوارها در فضای داخلی ساختمان است. هر کدام از این حالت‌ها مزیت‌ها و معایب گوناگونی دارند که پیش از اجرا باید به صورت کامل مورد بررسی قرار داده شوند. برای افزایش مقاومت پیچشی طبقه باید از جانمایی لبه‌های کناری استفاده شود و زمانی که از دومین حالت استفاده می‌کنید، این مقاومت کاهش پیدا می‌کند و دلیل آن نیز کاهش بازوی لنگر در پلان است.
دیوار برشی در پلان
برای طراحی دیوارهای برشی می‌توان از نرم‌افزارهای مختلفی بهره برد. برای جای دادن دیوارهای برشی در پلان می‌توان از حالت‌های مختلف استفاده کرد. همچنین با کمک پلان می‌توان انواع مختلف دیوارها را طراحی و سپس اجرا کرد. برای توزیع دیوارهای برشی در پلان می‌توانید از موقعیت‌های زیر استفاده کنید:
- دهانه‌های میانی که در بیرونی‌ترین قاب جای گرفته‌اند
- دهانه‌های میانی که در قاب‌های میانی هستند
- دیوارهای برشی که در قالب هسته مرکزی در نظر گرفته شده‌اند
- دیوارهای مستقلی که در داخل یک قالب گرفته‌اند
- دیوارهایی که در داخل یک قاب با یکدیگر ترکیب شده‌اند
آیین‌نامه‌های مرتبط با دیوار برشی
تعدادی از آیین‌نامه‌ها به دیوار برشی پرداخته‌اند که در هنگام اجرا باید به آن‌ها توجه داشته باشید. مهم‌ترین این نکات که از مبحث نهم مقررات ملی و ACI318 آورده شده‌اند شامل موارد زیر است:
- مقاطعی که در اجرای دیوارهای برشی مورد استفاده قرار می‌گیرند، باید آجردار باشند
- اگر دیوارها دارای ضخامت بیشتر از 25 سانتی‌متر باشند، باید برای آن‌ها دو شبکه طراحی شود
- حداقل پوششی که برای بتن باید در نظر گرفته شود، 3 سانتی‌متر است
- میلگردهای برشی باید از یکدیگر بیشتر از 1.5 تا 25 سانتی‌متر فاصله داشته باشند
- فاصله بین آرماتورهای عمودی نیز حداقل باید 2.5 سانتی‌متر باشد
گزینه‌های ذکرشده از مهم‌ترین نکات آیین‌نامه‌ها به شمار می‌آیند که باید در هنگام اجرای دیوارهای برشی مورد توجه قرار داده شوند.
جمع‌بندی
در این مطلب سعی کردیم تا به بررسی نکات مهمی درباره دیوار برشی بپردازیم. این دیوارها در انواع و کاربردهای گوناگون طراحی می‌شوند و برای اجرا نیاز است تا سه مرحله آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی پشت سر گذاشته شوند. علاوه بر آن یک سری از آیین‌نامه‌ها و استانداردها وجود دارند که توجه به آن‌ها ضروری و جزو الزامات است. در این مطلب مهم‌ترین الزامات را با شما در میان گذاشتیم. شما می‌توانید جهت اطلاع از قیمت روز و خرید و سفارش انواع محصولات فولادی به وبسایت فولادینو مراجعه کنید.