مقاوم سازی ساختمان با دیوار برشی چیست؟ [تصویر]
  • calendar icon 29 دی 1400

مقاوم سازی ساختمان با دیوار برشی چیست؟

مقاوم سازی ساختمان با دیوار برشی چیست؟ اضافه کردن دیوار برشی  به عنوان یکی از روش های مقاوم سازی ساختمان های بتنی محسوب می شود . دیوار برشی مقاومت، سختی و شکل پذیری سازه را به شدت افزایش می بخشد و موجب بهبود رفتار لرزه ای سازه و کاهش تغییر شکل ها و خسارات وارد به دیگر المان های بتنی سازه می شود. در صورتی که تیر و ستون های سازه بتنی توانایی تحمل بارهای ثقلی را داشته ولی تحت بارهای لرزه ای آسیب پذیر باشد اضافه کردن دیوار برشی موجب جذب نیروی جانبی لرزه ای به وسیله این دیوارها شده و از اعمال نیرو ها و تغییر شکل های لرزه ای به تیر ها و ستون ها جلو گیری به عمل می آورد و در نهایت  اضافه کردن تنها دو یا چهار دیوار موجب  کاهش آسیب پذیری تمامی تیر ها و ستون ها می شود. ضمن آن که می بایست توجه کرد که به دلیل سختی زیاد دیوارهای برشی، معمولا نیروهای زیادی در فونداسیون زیر آن ها ایجاد می شود که مقابله با آن ها لازمه  تقویت شدید فونداسیون موجود و یا اضافه نمودن شمع در پای دیوارهای برشی می باشد . بنابراین می بایست  در جانمایی دیوار برشی جهت بهسازی مد نظر قرار گیرد. دو ﻋﺎﻣﻞ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﻨﻨﺪه در ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻣﻘﺎوم در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎرﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻣﻬﺎرﺑﻨﺪ، دﯾﻮارﻫﺎی ﺑﺮﺷﯽ ﺑﺘﻨﯽ و ﻓﻮﻻدی، ﻗﺎب ﻫﺎی ﻣﻤﺎن ﮔﯿﺮ و … ﺳﺨﺘﯽ و ﻣﻘﺎوﻣﺖ آنها ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻟﺰوم ﮐﻨﺘﺮل ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﮑﺎن ﺟﺎﻧﺒﯽ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﻫﺎ، ﺳﺨﺘﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﻣﻘﺎوم در ﺑﺮاﺑﺮ ﺑﺎرﻫﺎی ﺟﺎﻧﺒﯽ از اﻫﻤﯿﺖ ﺧﺎﺻﯽ ﺑﺮﺧﻮردار می باشد.  

انواع دیوارهای برشی قابل استفاده در مقاوم سازی ساختمان ها

دیوارهای برشی مصالح بنایی:

در ساختمان های مصالح بنایی برای مقاوم سازی با افزودن دیوار برشی بتنی غیر مسلح کاربرد دارد اما دیوارهای برشی مصالح بنایی در مقاوم سازی سازه از نقطه نظر مقاومت در مقابل زلزله ضعف دارند . بنابر این به جای آن ها از دیوارهای برشی مسلح مانند دیوارهای با آجر توخالی و پر شده با دوغاب بهره برداری می گردد.

 

 

دیوارهای برشی مرکب:

دیوارهای برشی مرکب شامل ورق های تقویت شده فولادی مدفون در بتن مسلح و خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح و دیوارهای مرکب در مقاوم سازی سازه در برابر زلزله که تماماً با یک قاب فولادی و یا یک قاب مرکب مخلوط جهت مقاوم سازی ساختمان با ژاکت بتنی و فلزی هستند می ‌شود .

دیوارهای برشی بتن مسلح:

نوع دیگری از دیوارهای برشی و مقاوم سازی دیوارهای برشی بتن مسلح می باشد.یکی از مطمئن ترین و کارآمدترین روش های مقاوم سازی برای مقابله با نیروهای جانبی استفاده از مقاوم سازی با دیوار بتن مسلح است. دیوار برشی بتن مسلح در مقاوم سازی خاک زیر پی به عنوان یک ستون بزرگ و مقاوم در برابر نیروهای لرزه‌ای عمل می کند و یک عضو ضروری برای سازه های بتن مسلح بلند و عضو مناسب برای سازه های متوسط و کوتاه می باشد.    

ترک های برشی x شکل

ساده ترین روش مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای با دیوار برشی غیر مسلح به وسیلهFRP   کهتوسط محققین زیادی ضمن محبوبیت بالا  تحت کنترل می باشد، پوشاندن تمام المان های دیوار توسط یک یا چند لایه از مواد FRP   است. مطالعات حاکی از آن است که این روش می تواند بر روی یک و یا دو سطح دیوار بدون هیج گونه تأثیر خارج از صفحه صورت گیرد. همچنین این امکان وجود دارد تا با بهره مندی  از نوارهایFRP در الگوی X شکل به تأثیرات مشابهی دست یافت. ظهور ترک های X شكل در ديوار های بتنی دومين نوع آسيب‌ دیدگی محتمل در دیوارهای بتنی است. اين آسيب‌ دیدگی برشی نوعی گسيختگی ترد به حساب می رود .  

لغزش در امتداد درز ساختمانی

نوع شايع‌ تر آسيب‌ ديدگی لرزه ای ديوارها ظهور ترک هایی در امتداد درزهای اجرايی است. وقوع اين نوع آسيب‌ديدگی عمدتاً به اين دليل است كه در هنگام اجرا، بتن قديم به خوبي به بتن جديد متصل نشده است. تمام آيين‌نامه‌ های جديد زلزله بر لزوم ايجاد پيوستگي در بتن به هنگام قطع شدن عمليات ساختمانی تاكيد مي ‌كنند.  

مقاوم سازی عمیق

  با یک مقاوم سازی عمیق، تعمیرات اساسی سیستم های ساختمان خود را انجام می دهید که می تواند تا 60 درصد در هزینه های انرژی شما صرفه جویی کند. بهسازی های عمیق می تواند برای ساکنان ساختمان شما مختل باشد، بنابراین بهتر است آنها را با گردش مالی مستاجر یا سایر تغییرات عمده در محل سکونت خود زمان بندی کنید.   اقدامات ممکن است شامل موارد زیر باشد:
  • به طور قابل توجهی پیکربندی داخلی
  • تعویض سقف
  • اضافه کردن یا تنظیم مجدد پنجره ها برای افزایش نور روز
  • جایگزینی سیستم گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع با فناوری تجدیدپذیر مانند پمپ حرارتی منبع زمینی
 

چرا در مقاوم سازی انرژی سرمایه گذاری کنیم؟

با سرمایه‌گذاری در مقاوم‌ سازی‌هایی که ساختمان شما را در مصرف انرژی کارآمدتر می ‌کند، هزینه‌ های انرژی خود را کاهش می‌ دهید، نیازهای تعمیر و نگهداری خود را کاهش می ‌دهید، محیط داخلی دلپذیرتری را برای ساکنان خود ایجاد می‌ کنید، ارزش و بهره ‌وری ساختمان خود را افزایش می ‌دهید و ردپای محیطی خود را کاهش می ‌دهید.

 

چرا در مقاوم سازی انرژی سرمایه گذاری کنیم؟

دیوار برشی بتن مسلح

دو نوع دیوار برشی بتنی مسلح وجود دارد:  

1. دیوار برشی درجا:

منظور حفظ یکنواختی و پیوستگی میلگرد های دیوار می باشد که  به قاب محیطی قلاب می گردد .

2. دیوار برشی پیش ساخته:

در دیوار های برشی پیش ساخته یکنواختی و پیوستگی با تهیه کلیه های ذوزنقه شکل در طول لبه های پانل و یا از طریق اتصال پانل ها به قاب توسط میخ های فولادی انجام  می گیرد. تاثیر شکل دیوار تعبیه بال در دیوارها برای پایداری و شکل پذیری سازه بسیار مفید می باشد .

نیروهایی که به دیوارهای برشی وارد می شوند

به طور کلی دیوار های برشی تحت نیروهای زیر قرار می گیرند:
  • نیروی برشی متغیر که مقدار آن در پایه حداکثر می باشد.
  • لنگر خمشی متغیر که مقدار آن مجددا در پای دیوار حداکثر می باشد  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.
  • نیروی محوری فشاری ناشی از وزن طبقات که روی دیوار برشی تکیه دارد.
لازم به ذکر این نکته می باشد که چنانچه که ارتفاع دیوار برشی کم باشد، اغلب  نیروی برشی حاکم بر طراحی آن خواهد بود بنابراین در صورتی که ارتفاع دیوار برشی زیاد باشد لنگر خمشی حاکم بر طراحی آن خواهد بود. به هر حال دیوار باید برای هر دو نیروی فوق کنترل و در مقابل آنها مسلح گردد.  

اثر شکل مقطع بر رفتار دیوار برشی

شکل مقطع دیوار بر رفتار آن اثر چشمگیری دارد. در صورتی که دیوار در دو انتهای خود از بال برخوردار  باشد هم از پایداری و هم از شکل پذیری بیشتری در مقایسه با دیوار بدون بال برخوردار خواهد بود. تحقیقات بر روی شکل مقطع با مقایسه بین دیوارهای بال دار و بدون بال نشان داده شده است که چه با مساوی در نظر گرفتن نیروهای محوری و چه مساوی بودن ظرفیت تحمل لنگر، با افزایش درصد فولاد موثر در مقاومت خمشی و شکل مقطع، شکل پذیری تا حد قابل توجهی افزایش می یابد و اثر شکل مقطع بر این افزایش به مراتب بیشتر می باشد.  

اثر شکل مقطع بر رفتار دیوار برشی

  سخن پایانی   استفاده از ورقه­ ها و میلگردهای FRP در جهت  تقویت و بازسازی سازه­ های بتن آرمه با توجه به مزایای بی ­شمار و شناخته شده آن روز به روز در حال افزایش خواهد بود،  بنابراین  انجام تحقیقات بیشتر در مورد تقویت جزیی یا کلی با FRP به شکل تئوری و آزمایشگاهی ضروری می باشد . لزوم مقاوم‌ سازی و طراحی لرزه­ ای سازه ­ها و آشنایی با نحوه عملکرد سازه­ ها در مقابل زلزله با توجه به این که کشور در محدوده گسل­ های با لرزه خیزی زیاد قرار دارد،  اولویت بالایی دارد که در این میان بررسی روش ‌های مختلف مقاوم‌ سازی و مقایسه آن ها با یکدیگر برای انتخاب روش مقاوم سازی مناسب و کارآمد با توجه به شرایط اقتصادی، اجتماعی و پتانسیل یک منطقه از ضرورت بالایی برخوردار می باشد. در آخر برای کسب اطلاعات بیشتر به وب سایت رادیاب مراجعه نمایید .  
: اشتراک گذاری