دیوار برشی
یکی از سیستم‌های مناسب برای مقابله با نیروهای جانبی مؤثر بر یک سازه ( اثر باد یا زلزله) استفاده از دیوار سازه‌ای برشی است. اثر زلزله بر ساختمان‌ها از سایر اثرات وارد بر آنها کاملاً متفاوت است. نیروهای ناشی از زلزله به مراتب شدیدتر و پیچیده‌تر از سایر نیروهای مؤثر هستند. عناصر مقاوم در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی، دیوار برشی یا ترکیبی از آن دو هستند. از لحاظ برتری می‌توان گفت که دیوار برشی اقتصادی‌تر از قاب است. این دیوارها قسمت عمده‌ی نیروهای جانبی وارد بر سازه و برش‌های حاصل از آن را جذب می‌کنند.
دیوار برشی فولادی
دیوار برشی فولادی صفحه فولادی نوعی سیستم جدید مقاوم در برابر بارهای جانبی بوده که نسبت سایر سیستم‌های مقاوم در برابر بار جانبی دارای عملکرد بهتری است. در این سیستم نیروهای جانبی توسط دیافراگم‌های کف طبقات به صورت افقی به صفحه، تیر و ستون‌های این نوع دیوار متقل می‌شود. قاب فولادی محیطی هر صفحه ممکن است دارای اتصال تیر به ستون به صورت ساده (مفصلی) یا ممان گیر (گیردار) باشد. همچنین صفحه می‌تواند با سخت کننده یا بدون آن باشد. علاوه بر این، صفحه ممکن است توسط پیچ و یا جوش به قاب محیطی‌اش متصل شود.
رفتار اصلی دیوار برشی صفحه ای فولادی مقاومت در برابر برش افقی طبقه و مقابله با لنگر واژگونی ناشی از بارهای جانبی است. پانل دیوار برشی صفحه‌ای شامل یک ورق نازک فولادی یا ضخامت ۳ تا ۱۰ میلیمتر دو ستون و تیرهای افقی کف است. که به این تیرها و ستون‌ها عناصر مرزی می‌گویند. صفحه فولادی دیوار برشی فولادی همراه با دو ستون مجاور، مانند یک تیر ورق قائم (طره) رفتار می‌نمایند. در این تیر ورق قائم، ستون‌ها به عنوان بال‌های تیر ورق و صفحه فولادی دیوار مانند جان آن، رفتار می‌کند. تیرهای افقی کف، اصولا‌ً به عنوان سخت کننده‌های عرضی در این تیر ورق قائم تلقی می‌شود.
در اکثر مواقع، تولید اعضای اسکلت فلزی در محل کارخانه و با تعبیه المان‌های لازم جهت اتصال ورق‌های فولادی (به صورت پیچی و یا جوشی) صورت می‌گیرد. پس از حمل به کارگاه و نصب اسکلت فلزی و ورق‌های فولادی توسط جرثقیل در محل خود قرار داده و پس از نصب موقت و سریع آنها در مرحله بعد اتصال دائم و کامل ورق‌ها به المان‌های اطراف تامین می‌شود.
مزایای دیوار برشی
- کنترل تغییر مکان جانبی ساختمان (Drift)
- تغییر مکان جانبی ساختمان‌های دارای دیوار برشی در مقایسه با سازه‌های دارای بادبند کمتر است.
- برای سازه‌های بلند استفاده از قاب خمشی به تنهایی کافی نیست. و استفاده از دیوارهای برشی اجتناب ناپذیر است.
- امکان جانمائی دیوار برشی در فضاهای محدود (مانند هسته آسانسور و پشت راه پله‌های گرد).
- افزایش سختی ساختمان و افزایش ضریب ایمنی در مقابل شکست و ریزش و کاهش خسارت به اعضای غیر سازه‌ای.
- اگر نسبت ارتفاع به طول دیوار کمتر از ۲ یا ۳ باشد به آن دیوار برشی کوتاه می‌گویند.. دیوارهای برشی کوتاه در مقابل خمش مقاومت بیشتری دارند ولی در برابر برش از مقاومت کمی برخوردار هستند. بنابراین در این دیوارها رفتا ربرشی حاکم است.
- اگر نسبت ارتفاع به طول زیاد باشد،به آن دیوار برشی بلند (طره‌ای) می‌گویند. رفتار این نوع دیوارها بر خلاف نامشان اغلب خمشی است.
تیر همبند و دیوار برشی همبسته (coupling beam & coupled shear walls)
دو دیوار برشی مجزا را که بدلیل وجود بازشوی بزرگ به فاصله‌ای از یکدیگرجدا شده‌اند، می‌توان به وسیله اعضای سازه‌ای مقاوم در برابر بارهای محوری و لنگرهای خمشی بیکدیگر متصل نمود. در این حالت دیوارهای برشی متصل شده بنام دیوار برشی همبسته و تیر رابط بنام تیر همبند یا تیر پیوند نامیده می‌شود. دیوارهای برشی همبسته تغییر شکل جانبی ساختمان و نیز میزان لنگرهای خمشی طراحی در دیوار را کاهش می‌دهند. معمولاً دو دیوار برشی مجاور و مجزا تغییر شکل خمشی از خود نشان می‌دهند در حالی که تیرهای همبند با انتقال برش و لنگر خمشی بین دو دیوار رفتار دیوارهای برشی همبسته را به رفتار قاب خمشی نزدیک کرده و تغییر شکل جانبی را نیز به تغییر شکل برشی نزدیک می‌کند.
سختی تیر همبند تاثیر بسزایی در رفتار دیوارهای برشی همبسته دارد بطوری که اگر سختی آن کم باشد؛ رفتار مجموعه به رفتار دو دیوار برشی مجزا و اگر سختی تیر پیوند زیاد باشد، رفتار مجموعه به رفتار یک دیوار برشی کامل و پیوسته نزدیک می‌شود. اما این نکته هم بسیار مهمه که تیرهای همبند نیروی برشی قابل توجهی را از یک دیوار برشی با عملکرد کنسولی به دیوار برشی دیگر انتقال می‌دهد لذا تغییر شکل برشی زیادی در ان ایجاد می‌شود در نتیجه این تیر در زلزله سریعاً تخریب می‌شود.
