طراحی دیوار برشی ویژه در نرم افزار Etabs

مطابق با مبحث9سال99

اسلاید های آموزشی محاسبات مربوط به طراحی دیوار برشی ویژه در نرم افزار Etabs بر اساس ضوبط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 1399
تهیه کننده: دکتر داوود صفری

طراحی دیوار برشی ویژه مطابق مبحث9 سال 99

 

 

• اسم فایل SHEAR WALL_SAFARI [Etabs-SAP.ir].pdf
• حجم 5.76 مگابایت

الزامات دیوار برشی بتنی در سازه فولادی

در مواردیکه در ساختمان با اسکلت فولادی از دیوار برشی بتنی استفاده می شود، موارد زیر رعایت گردد:

 

موارد مشترک مربوط به ستون های فولادی غیر محاط و محاط در بتن

• عرض تیرهای واقع در داخل دیوار برشی، به نحوی در نظر گرفته شود که آرماتورهای قائم دیوار برشی بتوانند به راحتی از کنار آن عبور داده شوند (پهنای تیر، حداقل ۱۰ سانتی متر از ضخامت دیوار کمتر باشد).
• توالی اجرا در نقشه ذکر گردد. گزینه اول اجرای همزمان سقف و دیوار بتنی و گزینه دوم اجرای بتن سقف پس از بتن ریزی دیوار می باشد. در صورتیکه بتن ریزی دیوار پس از اجرای سقف ها انجام می گردد لازم است که تیرها

المان فایبر برای دیوار برشی Fiber Wall

خوشبخنانه در نسخه های جدید Etabs امکان تعریف مفاصل پلاستیک گسترده (فایبر) وجود دارد، استفاده از المان فایبر برای مدلسازی رفتار غیرخطی دیوار ها بسیار موثر و مفید خواهد بود و پاسخ ها بسیار دقیق تر از مفاصل پلاستیک خواهند بود.

مراحل تعریف المان فایبر به صورت تصویری در زیر قرار داده شده:

متریال غیرخطی بتن

متریال غیرخطی میلگردها

تعریف فایبر المنت

آموزش طراحی دیوار برشی بتنی در سازه فولادی

استفاده از سیستم دیوار برشی بتنی در سازه فولادی مزایای فراوانی دارد از جمله این که باعث کاهش ابعاد مقاطع فولادی شده و طرح را اقتصادی تر می کند و درضمن شکل پذیری خوبی نیز به سازه می دهد.

ولی به دلیل سختی در اجرا و آشنا نبودن طراحان و مجریان به این سیستم عالی، باعث شده که کمتر چنین سازه هایی طرح و پیشنهاد شوند. در فایل آموزشی بسیار مفیدی که در پایین برای دانلود قرار داده شده است، درباره ی نحوه ی طراحی دیوار برشی بتنی در ساختمان فولادی ، به همراه ارائه ی نکات اجرایی و نحوه ی آرماتوربندی دیوار به ستون ها، توضیحات جامعی ارائه شده است.

حجم فایل: 4 مگابایت
تعداد صفحات: 14
منبع: Etabs-SAP.ir

دیوار برشی در کنار بازشو

چرا توصیه می شود دیوار برشی در کنار بازشو ها نباشد؟ 

نیروهایی که به دیوارهای برشی وارد می شوند :

به طور کلی دیوار های برشی تحت نیروهای زیر قرار می گیرند :
1-نیروی برشی متغیر که مقدار آن در پایه حداکثر می باشد .
2-لنگر خمشی متغیر که مقدار آن مجددا در پای دیوار حداکثر است و ایجاد کشش در یک لبه ( لبه نزدیک به نیروها و فشار در لبه متقابل می نماید ) با توجه به امکان عوض شدن جهت نیروی باد یا زلزله در ساختمان ، کشش باید در هر دو لبه دیوار در نظر گرفته شود.
3-نیروی محوری فشاری ناشی از وزن طبقات که روی دیوار برشی تکیه دارد .

اگر بخواهیم از نظر انتقال و توزیع نیروی زلزله به این موضوع نگاه کنیم، میبینیم که وظیفه توزیع نیرو و انتقال نیرو به عهده اتصال دیوار برشی و دیافراگم سقف میباشد. منطقی است که مسیر انتقال نیروی زلزله به این شکل هست که پس از ورود انرژی زلزله به سازه دیوار ها وظیفه استهلاک انرژی رو دارن ، این استهلاک انرژی به این گونه هست که دیوار باید جذب انرژی خوبی داشته باشد تا به وسیله اتصال بین دیافراگم و سقف این انرژی از طریق دیافراگم به تیرها و سپس از طریق ستون و دیوار به زمین منتقل میشود.

اتصال مناسب سقف و دیوار ضامن جذب انرژی خوب توسط دیوار هست. حال فرض کنید دیوار اتصال مناسبی با سقف نداشته باشد نیروی ناشی از تغییر مکان که از سقف به دیوار میرسد بسیار کم است و دیوار وظیفه خود را بدرستی انجام نمیدهد، در این صورت استهلاک انرژی خوبی در سازه بوجود نمی آید و عملا دیوار ها در جذب انرژی زلزله به مقداری که باید سهیم باشد ، نمیتواند این انرژی زلزله را دریافت کند و بع زمین منتقل کند و عملا این عدم جذب انرژی تاثیر بدی بر روی دیافراگم سقف خواهد داشت.

در چنین مواردی ما نیاز به جمع کننده هایی در مسیر دیواد نیاز پیدا میکنیم که واسطه این بشوند که انرژی زلزله به دیوارها برسند (که باید لزوم یا عدم لزوم استفاده آن برسی شود. استفاده از جمع کننده ها هم بستگی به شرایط سازه و نحوه استفاده و دیواربرشی با قاب خمشی به طور همزمان دارد ) و سازه از نظر جذب و استهلاک انرژی به مشکل بر نخورد.

در صورت استفاده از دیوار برشی، برای انتقال بار از دیافراگم سقف به دیوار برشی باید آرماتور دوخت مورد نیاز با عملکرد برش اصطکاکی طبق بخش 9-12-13 برای نیروهای انتقالی دیافراگم که از بخش 6-7-2-7 محاسبه می شود طراحی گردد. این نکته باید در مورد دیوار هایی که به علت قرار گرفتن در کنار بازشو های سقف، اتصال کامل به دیافراگم ندارند به طور ویژه بررسی شود. توصیه می شود اصولا از کاربرد دیوار های برشی در کنار بازشو های سقف اجتناب گردد.

مجتبی شیری - به نقل از کانال محاسبات سازه

محل مناسب دیوار برشی

انتخاب مکان مناسب جهت قرارگیری دیوارهای برشی:

 این مساله نیز تقریباً مشابه بادبندگذاری است. به طور خلاصه:

1-  قرار گیری دیوار برشی در دهانه های بلند نسبت به دهانه های کوتاه ارجح است.

2-  قرارگیری دیوار برشی در دهانه های متوالی ارجح است.

3-  طرز انتخاب محلهای دیوار برشی بهتر است به گونه ای باشد که سازه منظم باشد و بین مرکز جرم و سختی فاصله نیافتد.

4-  بهتر است تعداد دهانه های دیوار برشی از طبقات بالا به پایین به تدریج اضافه شود.

5- بهتر است دیوارهای برشی بین ستونها قرار گیرند هر چند منعی برای این موضوع وجود ندارد.

راهنمای گام به گام دیوار برشی در Etabs

پیشنهاد ویژه برای دانلود
>دانلود فایل راهنمای گام به گام یوار برشی در Etabs ایتبس

حجم فایل: 4 مگابایت

تعداد صفحات: 45

تایپ شده و تصویری می باشد

تهیه کننده: مسعود شفیعی سامانی

تهیه شده در سال 93

در این فایل علاوه بر آموزش مدلسازی دیوار برشی به طراحی دستی آن نیز پرداخته شده است.

در بخش دیگری از این فایل به طراحی دیوار برشی کوپله پرداخته می شود.

از دیگر مباحثی که در این فایل پرداخته شده می توان به نحوه ی آرماتور گذاری دیوارهای برشی اشاره کرد.

نکات مدلسازی دیوار برشی در Etabs

1) بهتر است بطور کلی دیوار برشی بصورت Shell مدل شود. این ضرورت وقتی بیشتر می‌شود که بخواهیم دیوار را مشبندی کنیم. طبق توصیه برنامه نسبت ابعادی مش‌ها نباید از 1 به 4 بیشتر شود. بنابراین بهتر است مشبندی تا حد امکان مربعی باشند. در این حالت گره‌هایی در وسط دیوار ایجاد می‌شود و در صورتی که شما دیوار را Membrane مدل کرده باشید، بخاطر عدم عملکرد خارج از صفحه این المان، برنامه در محل گره‌های ایجاد شده در وسط دیوار دچار خطا می‌شود.

 

2) در برنامه ETABS المان‌های پوسته‌ای دارای دو نوع سختی هستند. یکی سختی درون صفحه (inplane stiffness) و دیگری سختی برون صفحه (out-of-plane stiffness). سختی درون صفحه توسط F11، F22 و F12 کنترل شده و سختی برون صفحه توسط M11، M22 و M12 کنترل می‌شود.
نکته: اگر از پیش‌فرض‌های برنامه مدلسازی را انجام داده باشید، در حین مدلسازی دیوار برشی، همیشه جهت محور محلی 2 به سمت بالا است، مگر آنکه کاربر آن را حول محور عمود بر صفحه 3، دوران داده باشد. بنابراین در اینجا فرض بر آن است که کاربر جهت محور محل دو را تغییر نداده است.

 

When drawing in ETABS the default is to have the 1 axis horizontal and the 2 axis vertical. This means that the flexural modifier for EI should be applied to f22 for wall piers and to f11 for spandrels. If you apply the modifier to both f11 and f22 it hardly affects the results.

در دیوار برشی رفتار خمشی و محوری به سبب مولفه‌های F11 و F22 و رفتار برشی توسط F12 تغییر می‌یابند. توصیه ACI318 نیز برای کاهش سختی خمشی (EI) دیوار بوده که بایستی مولفه‌های F11 یا F22 را کاهش دهیم.  هیچ توصیه‌ای برای کاهش سختی برشی یا F12 وجود ندارد. بنابراین بصورت یک نتیجه کلی اگر شما جهت محورهای محلی دیوار را دوران نداده‌اید، بایستی ضریب ترک‌خوردگی را به F22 اعمال نمایید. برای تیرهای تیغه اما بایستی این ضریب به F11 اعمال شود.

3) برای اینکه دیوارها طراحی شوند باید آنها را نامگذاری کنید در غیر اینصورت طراحی نمی‌شوند. نام دیوارها می‌تواند در طبقات مختلف یکسان باشد. مثلا می‌توانیم از یک نام P1 برای یک دیوار در طبقات مختلف استفاده کنیم ولی یک نام نمی‌تواند بیش از یکبار در یک طبقه تکرار شود. اگر مجموعه‌ای از دیوارها را که به هم متصل هستند را به یک نام قرار دادین، آنگاه آنها بصورت یک دیوار مستقل طراحی می‌شوند. در حین طراحی نیروهای ایجاد شده در اجزای موجود در دیوار با هم جمع می‌شوند.

 

@AlirezaeiChannel

دیوار برشی بتنی در سازه فولادی

ضوابط دیوار برشی بتنی در یک قاب فولادی فرقی با سازه بتنی ندارد. تنها مورد بحث اتصال ستون های فولادی توسط گل میخ به بتن است
اگر دیوار را در ارتفاع مشبندی کنید برنامه آن را با ستون متصل شده فرض میکند و البته باید با دیوار هم Pier شود.
استفاده از دیوار برشی بتنی در سازه فولادی تا حدی موجب کاهش ابعاد مقاطع و اقتصادی تر شدن طرح می شود.

مطلب مرتبط:
 

http://etabs-sap.ir/%d8%af%db%8c%d9%88%d8%a7%d8%b1-%d8%a8%d8%b1%d8%b4%db%8c-%d8%a8%d8%aa%d9%86%db%8c-%d8%af%d8%b1-%d8%b3%d8%a7%d8%b2%d9%87-%d9%81%d9%88%d9%84%d8%a7%d8%af%db%8c-2/