طراحی دیوارهای برشی برای نیروی برشی مطابق ACI 318-19

در ادامه به بررسی تغیرات و نکات طراحی دیوارهای برشی برای نیروی برشی تشدید یافته، بر اساس آیین نامه ACI 318-19 میپردازیم.

این مطلب را از زبان مهندس سلطان آبادی ، مدرس دوره محاسب سازه بتنی و فولادی آی سیویل، و مولف کتاب های مرجع Etabs و Safe خواهید آموخت.

تغییرات محافظه کارانه در طراحی دیوارهای برشی

طراحی دیوارهای برشی برای نیروی برشی در آیین‌نامه ACI 318-19 به نسبت نسخه‌های قبلی با تغییراتی همراه شده است. این تغییرات که محافظه‌کارانه است، در راستای سوق دادن دیوارهای برشی لاغر از رفتار برشی به رفتار خمشی و شکل‌پذیرتر است.

مطابق آیین‌نامه ACI 318-19 نیروی برشی حاصل‌شده از ترکیب بارهای طراحی باید توسط دو ضریب Ωv (اثرات اضافه مقاومت ناشی از کار سختی در آرماتورهای خمشی) و ωv (اثرات مودهای بالاتر در رفتار دینامیکی) به شرحی که در شکل ضمیمه نمایش داده شده است تشدید یابد. ضرائب تشدید Ωv و ωv برای دیوار برشی لاغر (نسبت ارتفاع به طول بیشتر از ۱.۵ و ۲) مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

معمولاً در اکثر ساختمان‌های بتنی ۵ طبقه و بیشتر از دیوار برشی استفاده می‌شود و در آن‌ها معمولاً نسبت ارتفاع به طول دیوارها از عدد ۲ بیشتر است و مطابق ضوابط آیین‌نامه ACI 318-19 ضرائب Ωv و ωv باید محاسبه شوند. ضریب ωv که در ضمیمه نمایش داده شده است فقط تابعی از ns (تعداد طبقات بالاتر از مقطع بحرانی CS) است و به راحتی قابل محاسبه خواهد بود. اما ضریب Ωv نیاز به یکسری محاسبات دستی خواهد داشت.

برای محاسبه ضریب تشدید Ωv باید از حداکثر نسبت Mpr/Mu و ۱.۵ استفاده شود. Mu لنگر ناشی از ترکیب بارهای طراحی و Mpr لنگر محتمل مقطع دیوار برشی است. نسبت Mpr/Mu باید به ازای هر ترکیب بار محاسبه شود و بزرگ‌ترین مقدار را در نظر گرفت.

برای محاسبه نسبت Mpr/Mu باید به ازای هر ترکیب بار مقدار Mu را محاسبه و مقدار Pu متناظر با آن را برداشت کرد. سپس با مراجعه به مقطع SD دیوار، همانند شکل ضمیمه بر روی گزینه مشخص‌شده کلیک کرده تا منحنی اندرکنش نیروی محوری-لنگر خمشی دیوار نمایش داده شود. در ادامه حتماً گزینه Exclude Phi and Increase Fy را انتخاب کنید. درنهایت با توجه به مقدار Pu، لنگر M3 را برداشت کنید که همان Mpr خواهد بود. این کار را باید برای تمامی ترکیب بارها انجام دهید و حداکثر نسبت Mpr/Mu باید محاسبه شود.