دیوار برشی
یکی از سیستمهای نوین مقاوم در برابر بارهای جانبی استفاده از دیوار برشی مرکب است که از یک ورق فولادی نازک به همراه پوششی از بتن در یک یا دو طرف ورق فولادی ساخته میشود. کاربرد این نوع دیوار بدلیل سختی و مقاومت بالا و همچنین شکل پذیری مناسب آن رو به افزایش است. تحقیقات نشان میدهد وجود یک فاصله کوچک بین قاب فولادی و پانل بتنی اثرات قابل توجهی در بهبود رفتار و شکل پذیری آن دارد.
دیوار برشی مرکب
دیوارهای برشی مرکب نوع توسعه یافتهای از دیوارهای برشی فولادی هستند که به دو طریق میتوان از قابلیت شکل پذیری ناشی از کمانش در ورق فولادی دراین دیوارها استفاده کرد. یک روش استفاده از سخت کنندههای فلزی و دیگری بهره گرفتن از پوشش بتنی است که از طریق برشگیرها به ورق فولادی متصل شده است. نوع دوم به دیوار برشی مرکب (کامپوزیت) معروف هستند.
تا حدود چهل سال پیش تنها دیوار برشی بتن مسلح مورداستفاده قرار میگرفت. اما در طی چند دهه اخیر مطالعات و تحقیقات گستردهای روی دیوارهای برشی مرکب صورت گرفته که منجر به استفاده روز افزون از این سیستم ابتکاری هم در سازههای جدید و هم برای مقاوم سازی سازههای موجود شده است.
مزایای استفاده از دیوار برشی مرکب
- یک دیوار برشی مرکب نسبت به دیوار برشی بتنی با ظرفیت برشی مشابه، دارای سختی برشی بیشتر به ازای ضخامت و وزن کمتر است.
- سطح مقطع کوچکتر به لحاظ معماری چه از نظر نما و چه از نظر سطح مفید ساختمان، بسیار مفید بوده و وزن کمتر دیوار برشی مرکب باعث کاهش نیروهای لرزهای و در نتیجه کوچکتر شدن ضخامت پی و دیوارها میشود.
- برای ساخت دیوار برشی مرکب میتوان آن را در محل اجرا یا از قطعات پیش ساخته استفاده کرد. از آنجا که دیوار برشی مرکب میتواند سختی و پایداری لازم را در مدت ساخت و نصب تامین کند، امکان ساخت دیوار بتنی مسلح، مستقل از ساخت اسکلت فلزی و در خارج از شرایط کارگاهی وجود دارد که در این صورت باید به صفحه فلزی پیچ شود.
- در دیوار برشی مرکب، برش طبقه به وسیله عمل میدان کششی قطری ورق فولادی بعد از کمانش ناشی از فشار قطری تحمل میشود. در دیوار برشی مرکب، دیوار بتنی از کمانش قبل از تسلیم ورق فولادی جلوگیری میکند. در نتیجه ورق فولادی تا تسلیم در برش در مقابل برش طبقه مقاومت میکند که نسبت به نقطه تسلیم کششی قطری بزرگتر است.
- دیوار بتن مسلح در دیوار برشی مرکب نقش عایق رطوبت و صدا را نیز داشته و همچنین پوشش نسوزی را برای دیوار برشی فولادی ایجاد میکند.
- تحقیقات نشان میدهد وجود یک فاصله کوچک (درز) بین قاب فولادی و پانل بتنی اثرات قابل توجهی در بهبود رفتار و شکل پذیری دیوار برشی مرکب دارد.
- نتایج نشان میدهد سختی پیچشی اعضای مرزی به عنوان قاب محیطی، بسیار تاثیر گذار بر افزایش بار کمانشی پلاستیک است. اما این سختی پیچشی در مقاومت پس کمانش ورق فولادی تاثیر گذار نیست و افزایش سختی ورق فولادی با کمک سخت کنندهها با افزایش ورق تاثیر کمی بر روی افزایش مقاومت نهایی ورق دارد.
- در دیوار برشی مرکب بدون درز افزایش ضخامت پوشش بتنی باعث افزایش سختی دیوار میشود. ولی در دیوار با درز، بدلیل عدم برخورد پوشش بتنی و قاب سختی تغییر چندانی نمیکند.