Shear wall
માળખાકીય ઇજનેરીમાં, શીયર વોલ એ પ્રણાલીનું દ્વિ-પરિમાણીય ઊભી તત્વ છે જે ઇન-પ્લેન બાજુની શક્તિઓ, ખાસ કરીને પવન અને ધરતીકંપના ભારનો પ્રતિકાર કરવા માટે રચાયેલ છે. શીયર દિવાલ દિવાલના સમતલની સમાંતર ભારનો પ્રતિકાર કરે છે. કલેક્ટર્સ, જેને ડ્રેગ મેમ્બર્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે પડદાની શીયરને શીયર દિવાલો અને ધરતીકંપના બળનો પ્રતિકાર કરતી પ્રણાલીના અન્ય ઊભી તત્વોમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે. શીયર દિવાલો સામાન્ય રીતે ફ્રેમિંગ સપાટી પર પાતળા શીયર-પ્રતિરોધક પેનલ્સ સાથે હળવા ફ્રેમવાળી અથવા બ્રેસ્ડ લાકડાની દિવાલો હોય છે, અથવા પ્રબલિત કોંક્રિટ દિવાલો, પ્રબલિત ચણતરની દિવાલો અથવા સ્ટીલ પ્લેટ હોય છે. પ્લાયવુડ એ લાકડું (લાકડું) શીયર દિવાલોમાં ઉપયોગમાં લેવાતી પરંપરાગત સામગ્રી છે, પરંતુ તકનીકી અને આધુનિક બાંધકામ પદ્ધતિઓમાં પ્રગતિ સાથે, અન્ય પૂર્વનિર્મિત વિકલ્પોએ સાંકડી દિવાલોમાં શીયર એસેમ્બલીનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવ્યું છે જે મુખની બંને બાજુ પડે છે. શીયર દિવાલોમાં માળખાકીય પ્લાયવુડની જગ્યાએ શીટ સ્ટીલ અને સ્ટીલ-બેક્ડ શીયર પેનલ્સ મજબૂત ધરતીકંપ પ્રતિકાર પ્રદાન કરવા માટે સાબિત થયા છે. માળખાકીય રચનાની વિચારણાઓ લોડિંગ અને નિષ્ફળતા પદ્ધતિઓ શીયર દિવાલ તેના મુખ્ય અક્ષમાં અન્ય અક્ષની તુલનામાં સખત હોય છે. તેને એક પ્રાથમિક માળખું માનવામાં આવે છે જે તેના સમતલમાં કાર્યરત ઊભી અને આડી શક્તિઓને પ્રમાણમાં સખત પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. આ સંયુક્ત લોડિંગ સ્થિતિ હેઠળ, શીયર દિવાલ સુસંગત અક્ષીય, શીયર, ટોર્સનલ અને ફ્લેક્સ્યુરલ તાણ વિકસાવે છે, જેના પરિણામે જટિલ આંતરિક તણાવ વિતરણ થાય છે. આ રીતે, ભારને બિલ્ડિંગના પાયામાં ઊભી રીતે ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે. તેથી, આકૃતિ 1 માં બતાવ્યા પ્રમાણે ચાર નિર્ણાયક નિષ્ફળતા પદ્ધતિઓ છે. નિષ્ફળતા પદ્ધતિ નક્કી કરતા પરિબળોમાં ભૂમિતિ, લોડિંગ, સામગ્રી ગુણધર્મો, સંયમ અને બાંધકામનો સમાવેશ થાય છે. શેવરની દિવાલો કલેક્ટર અને એન્કોર પોઇન્ટ સાથે બંધાયેલા લાઇટ-ગેજ સ્ટીલ વિકર્ણ બ્રેસિંગ સભ્યોનો ઉપયોગ કરીને પણ બનાવી શકાય છે. પાતળા ગુણોત્તર દિવાલના પાતળા ગુણોત્તરને અસરકારક ઊંચાઈના કાર્ય તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જે અસરકારક જાડાઈ અથવા દિવાલ વિભાગના જિરેશનની ત્રિજ્યા દ્વારા વિભાજિત થાય છે. તે સ્લેંડરનેસ મર્યાદા સાથે ખૂબ જ સંબંધિત છે જે "સ્લેંડર" અથવા "સ્ટૉકી" તરીકે વર્ગીકૃત કરાયેલા ઘટકો વચ્ચેનો કટ-ઓફ છે. પાતળી દિવાલો બક્લિંગ નિષ્ફળતા સ્થિતિઓ માટે સંવેદનશીલ હોય છે, જેમાં અક્ષીય સંકોચનને કારણે યુલર ઇન-પ્લેન બક્લિંગ, અક્ષીય સંકોચનને કારણે યુલર આઉટ-ઓફ-પ્લેન બક્લિંગ અને બેન્ડિંગ મોમેન્ટને કારણે બાજુની ટોર્સનલ બક્લિંગનો સમાવેશ થાય છે. ડિઝાઇન પ્રક્રિયામાં, માળખાકીય ઇજનેરોએ આ તમામ નિષ્ફળતા સ્થિતિઓને ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે જેથી ખાતરી કરી શકાય કે દિવાલની ડિઝાઇન વિવિધ પ્રકારની સંભવિત લોડિંગ પરિસ્થિતિઓમાં સલામત છે. શીયર દિવાલોની કપલિંગ અસર વાસ્તવિક માળખાકીય પ્રણાલીઓમાં, શીયર દિવાલો તેમની વ્યવસ્થા અને જોડાણોના આધારે અલગ દિવાલોને બદલે કપલ્ડ સિસ્ટમ તરીકે કામ કરી શકે છે. જ્યારે ઇન્ટરફેસ વિકૃતિ મોડનો પ્રતિકાર કરવા માટે સમાંતર શીયરને સ્થાનાંતરિત કરે છે ત્યારે બે પડોશી દિવાલ પેનલ્સને જોડી તરીકે ગણી શકાય. આ તણાવ ત્યારે ઉદભવે છે જ્યારે કોઈ વિભાગ લવચીક અથવા સંયમિત વળાંકવાળા તણાવનો અનુભવ કરે છે અને તેની તીવ્રતા જોડાણ તત્વની કઠોરતા પર આધારિત હોય છે. આ કઠોરતા પર આધાર રાખીને, જોડીદાર વિભાગનું પ્રદર્શન સમાન કુલ યોજના ક્રોસ-સેક્શનના આદર્શ સમાન તત્વ અને સ્વતંત્ર ઘટક ભાગોની સંયુક્ત કામગીરી વચ્ચે આવે છે. કપલિંગનો બીજો ફાયદો એ છે કે તે એકંદર ફ્લેક્સુરલ જડતાને શીયર સ્ટિફનેસના પ્રમાણમાં વધારે છે, પરિણામે શીયરની નાની વિકૃતિ થાય છે. વિવિધ કાર્યો ધરાવતી ઇમારતોમાં ગોઠવણી શીયર દિવાલનું સ્થાન ઇમારતના કાર્યને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે, જેમ કે કુદરતી વેન્ટિલેશન અને ડેલાઇટ કામગીરી. વિવિધ કાર્યોની ઇમારતો માટે કામગીરીની જરૂરિયાતો અલગ અલગ હોય છે. હોટેલ અને શયનગૃહની ઇમારતો હોટેલ અથવા શયનગૃહની ઇમારતોને ઘણા પાર્ટીશનોની જરૂર પડે છે, જે શીયર દિવાલોને દાખલ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ માળખામાં, પરંપરાગત સેલ્યુલર બાંધકામ (આકૃતિ 2) પસંદ કરવામાં આવે છે અને ઓરડાઓ અને કેન્દ્રીય કોરિડોરની બાજુમાં આવેલી સમાંતર કરોડરજ્જુની દિવાલો વચ્ચે ત્રાંસા ક્રોસ દિવાલો સાથે નિયમિત દિવાલ ગોઠવણીનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. વ્યાપારી ઇમારતો મોટી ઇમારતની મધ્યમાં શીયર દિવાલોનું માળખું-ઘણીવાર એલિવેટર શાફ્ટ અથવા સીડીને આવરી લે છે-શીયર કોર બનાવે છે. બહુમાળી વ્યાપારી ઇમારતોમાં, શીયર દિવાલો ઓછામાં ઓછી એક કોર બનાવે છે (આકૃતિ 3). બિલ્ડિંગ સર્વિસીસના દ્રષ્ટિકોણથી, શીયર કોરમાં સીડી, લિફ્ટ્સ, શૌચાલયો અને સર્વિસ રાઇઝર્સ સહિતની કોમી સેવાઓ છે. સેવાની જરૂરિયાતો ઊભી કરવા માટે શીયર કોરની યોગ્ય ગોઠવણી જરૂરી છે. માળખાકીય દ્રષ્ટિકોણથી, શીયર કોર પાર્શ્વીય ભાર, એટલે કે પવનના ભાર અને ધરતીકંપના ભાર સામે બિલ્ડિંગના પ્રતિકારને મજબૂત કરી શકે છે અને બિલ્ડિંગની સલામતીમાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે. બાંધકામ પદ્ધતિઓ-કોંક્રિટ કોંક્રિટ શીયર દિવાલોને આડી અને ઊભી મજબૂતીકરણ બંને સાથે મજબૂત બનાવવામાં આવે છે (આકૃતિ 4). મજબૂતીકરણ ગુણોત્તરને મજબૂતીકરણ માટે ઓર્થોગોનલ લેવામાં આવેલા વિભાગ માટે કુલ કોંક્રિટ વિસ્તારના ગુણોત્તર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. પ્રેક્ટિસના બાંધકામ કોડ મજબૂતીકરણની મહત્તમ અને લઘુત્તમ માત્રા તેમજ સ્ટીલ બારની વિગતોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે. ઇન-સીટૂ પ્રબલિત કોંક્રિટ દિવાલો માટેની સામાન્ય બાંધકામ પદ્ધતિઓમાં પરંપરાગત શટર લિફ્ટ્સ, સ્લિપ ફોર્મ, જમ્પ ફોર્મ અને ટનલ ફોર્મનો સમાવેશ થાય છે. શટર લિફ્ટ પદ્ધતિ પરંપરાગત શટર લિફ્ટ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ત્યારે થવો જોઈએ જ્યારે દિવાલોની કુલ સંખ્યા ઓછી હોય અથવા ગોઠવણી અનિયમિત હોય. આ પદ્ધતિમાં, દિવાલો સ્તંભો સાથે એક સમયે એક માળની રચના કરે છે. તે ધીમું હોવા છતાં, આ તકનીક ઉત્કૃષ્ટ પૂર્ણાહુતિ ગુણવત્તા અથવા પોત પેદા કરી શકે છે. સ્લિપ ફોર્મ પદ્ધતિ સ્લિપ ફોર્મિંગ એ કોંક્રિટ પ્લેસમેન્ટની પદ્ધતિ છે જેમાં સતત દિવાલ બહાર કાઢવા માટે ફરતા સ્વરૂપનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ સારી રીતે અનુકૂળ માળખાઓ માટે ખૂબ જ કાર્યક્ષમ છે, જેમ કે ફ્લેન્જ્ડ અને કોર દિવાલ પ્રણાલીઓ. દિવાલની ખૂબ જ સચોટ જાડાઈ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે પરંતુ દિવાલો પરના સ્વરૂપના ઘર્ષણને કારણે સપાટી ખરબચડી છે. જમ્પ ફોર્મ પદ્ધતિ જમ્પ ફોર્મિંગ, જેને ક્લાઇમ્બિંગ ફોર્મિંગ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે બાંધકામની એક પદ્ધતિ છે જેમાં દિવાલોને અલગ લિફ્ટ્સમાં નાખવામાં આવે છે. તે એક સ્ટોપ-સ્ટાર્ટ પ્રક્રિયા છે જેમાં દરેક લિફ્ટ સ્તર પર દિવસના સાંધા રચાય છે. સ્લિપ ફોર્મિંગની જેમ જ, જમ્પ ફોર્મિંગ માત્ર દિવાલની ગોઠવણીના પુનરાવર્તન સાથે માળખાઓ માટે કાર્યક્ષમ છે. વધુમાં, તે અલગ સુવિધાઓને કારણે ફ્લોર લેવલ પર જોડાણો અને એક્સ્ટ્રુઝન ઉમેરવા માટે અનુકૂળ છે. તેમ છતાં, દિવસના સાંધાઓનો સમાવેશ ખામીઓ અને અપૂર્ણતાઓની શક્યતા વધારે રાખે છે. ટનલ ફોર્મ પદ્ધતિ ટનલ ફોર્મ બાંધકામ એક જ રેડવાની કામગીરી તરીકે સ્લેબ અને દિવાલો નાખવા માટે ફોર્મવર્ક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરે છે. તે આડી અને ઊભી બંને સભ્યોના નિયમિત પુનરાવર્તન સાથે સેલ્યુલર માળખા માટે યોગ્ય છે. આ પદ્ધતિનો ફાયદો એ છે કે બાંધકામ એક જ સમયે ઊભી અને આડી રીતે પ્રગતિ કરી શકે છે, જેનાથી માળખાની અખંડિતતા અને સ્થિરતામાં વધારો થાય છે. બિન-સમતલ શીયર દિવાલો કાર્યાત્મક જરૂરિયાતોને કારણે, ડિઝાઇનર લંબચોરસ/બાર બેલ વિભાગો જેવા સમતલ વિભાગોના વિરોધમાં સી, એલ જેવા બિન-સમતલ વિભાગો પસંદ કરી શકે છે. બિન-સમતલ વિભાગોને 3D વિશ્લેષણની જરૂર પડે છે અને તે એક સંશોધન ક્ષેત્ર છે. મોડેલિંગ તકનીકો છેલ્લા બે દાયકા દરમિયાન મોડેલિંગ તકનીકોમાં ઉત્તરોત્તર સુધારો કરવામાં આવ્યો છે, જે રેખીય સ્થિરથી બિનરેખીય ગતિશીલ તરફ આગળ વધી રહી છે, જે વૈશ્વિક વર્તણૂકની વધુ વાસ્તવિક રજૂઆત અને વિવિધ નિષ્ફળતા સ્થિતિઓને સક્ષમ કરે છે. વિવિધ મોડેલિંગ તકનીકો શીયર દિવાલો મેક્રો મોડેલો જેમ કે સુધારેલા બીમ-કૉલમ તત્વોથી લઈને 3D મર્યાદિત તત્વ મોડેલો જેવા માઇક્રો મોડેલો સુધી ફેલાયેલી છે. એક યોગ્ય મોડેલિંગ તકનીક હોવી જોઈએઃ અસ્થિર પ્રતિક્રિયાની આગાહી કરવામાં સક્ષમ હોવું જોઈએ મહત્વપૂર્ણ સામગ્રી લાક્ષણિકતાઓનો સમાવેશ કરવો વર્તણૂકીય સુવિધાનું અનુકરણ કરવુંઃ લેપ સ્પ્લાઇસ અને બાર સ્લિપ તટસ્થ અક્ષના સ્થળાંતરનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે ટેન્શન સ્ટિફનિંગ ફ્લેક્ચર અને શીયર ક્રિયાઓની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સમય જતાં વિવિધ મોડેલો વિકસાવવામાં આવ્યા છે, જેમાં મેક્રો-મોડેલ્સ, વર્ટિકલ લાઇન એલિમેન્ટ મોડેલ્સ, ફાઇનાઇટ-એલિમેન્ટ મોડેલ્સ અને મલ્ટી-લેયર મોડેલ્સનો સમાવેશ થાય છે. તાજેતરમાં, ફાઇબર-સેક્શન બીમ-કૉલમ તત્વો લોકપ્રિય બન્યા છે, કારણ કે તેઓ મર્યાદિત તત્વ મોડેલો સાથે સંકળાયેલ અભિજાત્યપણુને ટાળીને મોટાભાગના વૈશ્વિક પ્રતિસાદ અને નિષ્ફળતા સ્થિતિઓને યોગ્ય રીતે મોડેલ કરી શકે છે. વિશ્લેષણની પદ્ધતિઓ મર્યાદિત તત્વ પદ્ધતિ સ્ટ્રિંગર પેનલ મોડેલ આ પણ જુઓ ભૂકંપ ઇજનેરી સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ માળખાકીય પ્રણાલી ભૂકંપ ઇજનેરી બાંધકામ