اجرای تیر در داخل دیوار برشی

از نظر آیین نامه الزامی به اجرای تیر در داخل دیوار برشی نیست.
ولی به دلایل زیر محاسبین معمولا در داخل دیوار تیر را ترسیم و مدل می کنند و در اجرا نیز، اجرا می شود:
1- اگر در تراز طبقه در داخل دیوار تیر منظور نشود، آرماتورهای تیرهای "دهانه مجاور" دیوار برشی نمی توانند به صورت سراسری داخل دیوار ادامه یابند. در این حالت میلگردهای تیرهای دهانه مجاور باید در داخل المان مرزی دیوار قلاب شده و مهار شوند (به علت قطع تیر). در مواردی که تراکم میلگرد در داخل المان مرزی زیاد است، ممکن است مهار میلگرد تیر داخل المان مرزی بتن ریزی را با مشکل مواجه کند. اگر ضخامت دیوار برشی زیاد باشد (هم عرض تیر دهانه مجاور) در این حالت مشکلی پیش نمیاد.
2- در مواردی که ضخامت دیوار برشی کم است اتصال سقف بتنی به دیوار برشی ممکن است به خوبی انجام نشود. اجرای تیر به جهت مهیا کردن فضای بیشتر برای مهار میلگردهای سقف در داخل دیوار می تواند به اتصال مناسب دیافراگم سقف به دیوار کمک کند.
3- در دیوارهای برشی با ضخامت کم (و لاغری بالا) این تیرها همانند سخت کننده عرضی در تیرورق های فولادی به پایداری بیشتر دیوار کمک می کنند. و بنابراین توصیه می شود تیر داخل دیوار (در تراز طبقه) منظور شود.
بنابراین به طور کلی در دیوارهای برشی با ضخامت کم و متوسط توصیه می شود جهت اجرای مناسب سازه و ایجاد یکپارچگی تیرها اجرا شوند.
مدلسازی تحلیل و طراحی دیوار برشی در Etabs دیوار برشی بتنی در ایتبس[/caption]

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.

انتخاب محل دیوارهای برشی

دیوارهای برشی بتنی اغلب در ساختمانهای اسکلت بتنی دیده می‌شوند. این دیوارها به مانند تیرهای عریض عمودی می‌باشند که بارهای جانبی ناشی از زلزله یا باد را از طبقات مختلف به سمت فونداسیون هدایت می‌نمایند. بطور متداول ضخامت این دیوارها با توجه به ارتفاع ساختمان از ۱۵۰ تا ۴۰۰ میلیمتر متغیر بوده و بصورت پیوسته از روی فونداسیون تا سقف طبقه آخر گسترش می‌یابند.
بعضی از دیوارهای برشی در دو انتهای خود با ستونهای ساختمان یکپارچه می‌شوند که در این حالت عموما ستونها (یا همان المانهای مرزی) وظیفه انتقال بارهای ثقلی و دیوار وظیفه انتقال بارهای جانبی را برعهده خواهد داشت.

دیوارهای برشی مقاومت و سختی سازه را در راستای محور طولی خود افزایش چشمگیری می‌دهند و جابجایی‌های سازه را بطور قابل توجهی کاهش می‌دهند. در این مقاله به بررسی سه مدل از پر کاربردترین مدل‌های چینش دیوار برشی در پلان ساختمانهای با ارتفاع متوسط [Mid-Rise] پرداخته شده است.
تا جای امکان مرکز هندسی ساختمان بر مرکز هندسی مجموع دیوارهای برشی در دو جهت متعامد، منطبق باشد تا لنگرهای پیچشی بزرگ در ساختمان ایجاد نگردد.
ضمن رعایت مورد ۱، مرکز هندسی هر دیوار تا جای امکان از مرکز هندسی ساختمان فاصله داشته باشد تا در برابر پیچش سازه بخوبی مقاومت کند.
از تعبیه دیوار برشی در پیرامون بازشوها احتراز گردد. زیرا موجب توزیع تنش شدید و غیر یکنواخت در ناحیه اتصال بین دیوار و دال کف می‌شود.
از تعبیه دیوار برشی با طول کم پرهیز گردد. در این حالت لنگر بسیار زیادی در پای دیوار ایجاد شده و منجر به افزایش بی دلیل آرماتور در آن ناحیه از فونداسیون می‌شود.
برای انجام مقایسه، مواردی که در بالا اشاره شد، در یک ساختمان ۵ طبقه بصورت کلی رعایت شده و طول دیوارها در دو جهت X و Y مساوی و برابر ۱۰ متر انتخاب شده است. در شکل زیر پرسپکتیو سه طرح مزبور از چیدمان دیوار نشان داده شده است.

مقاومت در برابر پیچش سازه:
طبق بند ۲ ذکر شده در نکات کلی ، هر چه مکان هندسی دیوارها به مرکز هندسی سازه نزدیک تر باشد توان مقابله آن با لنگرهای پیچشی ضعیف تر می‌گردد. پس مدل ۱ از لحاظ مقاومت در برابر پیچش ضعیف بوده و مدل ۲ و ۳ مقاومت تقریبا برابر و قابل قبولی را از خود نشان می‌دهند.
نیروی محوری ستونها در تراز پایه:
طی تحقیقات انجام گرفته، مدل ۳ تحت زلزله دارای کمترین و مدل ۱ دارای بیشترین نیروهای محوری در ستونهای طبقه اول خود می‌باشند [۱].
این مسئله را بدین صورت می‌توان توجیه نمود که ساختمان تحت نیروی جانبی مانند تیر طره تحت خمش عمل می‌کند که ستونهای خارجی آن بیشترین نیروهای محوری را جذب می‌کنند (مانند توزیع تنش خمشی در تیر). حال با جانمایی دیوارها مابین ستونهای خارجی، سهم اعظم نیروها از طریق دیوارها منتقل شده و کاهش چشمگیری در مقدار نیروی محوری ستونها رخ می‌دهد.
نیروی برشی ستونها در تراز پایه:
این مقدار در مدلها برای ستونهای داخلی و خارجی متفاوت بدست آمده است. برای ستونهای خارجی، کمترین برش بترتیب در مدلهای ۳، ۲ و ۱ رخ داده و برای ستونهای داخلی کمترین برش بترتیب در مدلهای ۱، ۳ و ۲ ایجاد شده است.
نتیجتا میانگین برش در کل ستونها در مدل ۳ حداقل می‌باشد.
لنگر خمشی ستونها:
در مدل ۱ که دیوارهای برشی بصورت متقارن در هسته مرکزی آن جانمایی شده است؛ کمترین مقدار لنگر در پای ستونها مشاهده شده است [۱].
علت این امر را می‌توان به فاز تغییر شکل ساختمان مدل ۱ مرتبط نمود. قرار دادن دیوارهای برشی در مرکز سازه موجب افزایش مقاومت ساختمان در برابر تغییر شکل برشی شده و ساختمان را در برابر تغییر شکل خمشی ضعیف می‌سازد. به همین علت در مدل ۱ در پای ستونها کمترین لنگرها ایجاد می‌گردد.
جهت آشنایی با فازهای تغییر شکل ساختمان، مقاله “مُدهای تغییر شکل الاستیک قاب خمشی تحت زلزله” را مطالعه کنید.
سختی سازه در برابر تغییر مکان جانبی:
کمترین تغییر مکان جانبی متعلق به مدل ۱ می‌باشد که دارای اختلاف مشهودی نسبت به مدل ۲ و ۳ است. طی مطالعات انجام گرفته جابجایی طبقه ۵ برای ۳ مدل مطابق جدول زیر می‌باشد [۱]:

بعلت فاز عملکرد برشی دیوارها در مدل ۱، سختی سازه افزایش چشمگیری داشته اما در مدل ۲ و۳ دیوارها فاز عملکرد خمشی داشته که موجب نرم تر شدن سازه شده است.
با توجه به جمیع موارد عنوان شده بین سه طرح چینش دیوار برشی در یک سازه مشابه، طرح ۲ با چیدمان متقارن پیرامونی بعلت مقاومت مناسب در برابر پیچش و سختی قابل قبول برگزیده خواهد شد.
رعایت نکات کلی در جانمایی دیوارهای برشی
معرفی سه طرح چیدمان دیوار
مدل ۱: دیوارهای برشی متقارن در هسته مرکزی
مدل ۲: دیوارهای برشی متقارن پیرامونی
مدل ۳: دیوارهای برشی متقارن معکوس پیرامونی
مقایسه عملکرد مدلها
نتیجه‌گیری

با توجه به جمیع موارد عنوان شده بین سه طرح چینش دیوار برشی در یک سازه مشابه، طرح ۲ با چیدمان متقارن پیرامونی بعلت مقاومت مناسب در برابر پیچش و سختی قابل قبول برگزیده خواهد شد.

[۱] www.ijera.com/special_issue/AET_Mar_2014/CE/Version%20%202/G3538.pdf

[۲] www.esatjournals.net/ijret/2014v03/i09/IJRET20140309055.pdf

[۳] www.irjet.net/archives/V2/i4/Irjet-v2i440.pdf

منبع:://structech.ir/

نحوه مدلسازی دیوار برشی فولادی در نرم افزار Etabs

در این فایل شما با دیوار برشی فولادی آشنا خواهید شد همچنین نحوه مدلسازی دیوار برشی فولادی در نرم افزار Etabs نیز تشریح گردیده است

دیوار برشی یک سیستم سازه ای است که وظیفه مهار کردن بارهای جانبی مثل زلزله و باد و … را بر عهده دارد .متداول ترین دیوار برشی که همه ما ان را دیده ایم دیوار برشی بتنی است اما حالت دیگری از دیوار برشی نیز وجود دارد که به آن دیوار برشی فولادی میگویند .

دیوار برشی فولادی دارای مزایایی چون سبک بودن و ارزان بودن و نصب سریع دیوار برشی فولادی همچنین جذب انرژی و شکل پذیری بالا است

دیوار برشی فلزی به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در سه دهه اخیر به سرعت در دنیا مورد توجه قرارگرفته وازاین سیستم برای ساخت و مقاوم‌سازی ساختمان‌ها ی مهمی دردنیا بویژه درکشورهای زلزله خیزی چون ژاپن وآمریکا استفاده شده است.

دیوارهای برشی فولادی از ورق فولادی که توسط تیرها وستون‌ها احاطه شده است، تشکیل گردیده‌اند؛ که به تیرها وستون‌ها عناصرمرزی می‌گویند. دیوارهای برشی فولادی مشابه تیرورق طره‌ای عمل می‌نمایند، که درآن ستون هابه منظور بال‌های تیر ورق، تیرهای طبقات همانند سخت‌کننده‌های آن و ورق‌های فولادی به عنوان جان تیر ورق می‌باشند

انواع دیوارهای برشی فلزی شامل ۱-دیوارهای فولادی برشی بدون سخت‌کننده ۲-دیوارهای فولادی برشی با سخت‌کننده  ۳- دیواربرشی فلزی مرکب (ترکیب بتن وفلز)

 

 

دانلود آشنایی با دیوار برشی فولادی و مدل کردن آن در Etabs