بحث مهار لرزهای اجزای غیر سازه‌ای در ساختمان های کشور بحث نسبتا تازه‌ای است؛ چرا که اهمیت این امر تا پیش از رخداد یکی از اتفاقات تلخ اخیر مورد توجه قرار نداشت. اتفاقی که به آن اشاره شد، زلزله سال 96 در کرمانشاه بود که 7.3 ریشتر شدت داشت و به قدری شدید بود که بتواند خسارات غیر قابل جبرانی به ساختمان‌های در معرض خطر وارد کند. نکته جالب این است که بسیاری از این ساختمان‌ها سازه مستحکم و قابل قبولی داشتند. ایراد پس از کجا بود؟
تمام تمرکز طراحان و مجریان ساخت و ساز تا پیش از این رویداد، روی تسلیح و مستحکم‌سازی سازه بنا بود و مهار لرزهای اجرای غیر سازه‌ای آنطور که باید انجام نمیشد. مراعات این نکته اکنون به عنوان یکی از ضوابط توسط نهادهای مسئول در نظر گرفته میشود. علاوه بر اجزای سازه‌ای، اجزای غیر سازه‌ای نیز باید مورد توجه قرار گیرند. از این روست که امروزه با اجرای صحیح وال پست و نمونه‌های دیگر آن، جهت پیشگیری از حوادث مشابه اقدام میشود. بنابراین، هدف از اجرای وال پست در ساختمان، مهار اجزای غیر سازه‌ای (دیوارها) از لحاظ لرزهای است.
وال پست سنتی چیست و چرا دیگر استفاده نمی‌شود؟
منظور از وال پست سنتی، روش اجرای وال پست به کمک نبشی‌های سرتاسری در کنار ستون است. زمین‌لرزه شدید کرمانشاه، شاهدی بر عدم اجرا و عملکرد صحیح این نوع وال پست در ساختمان جهت مهار دیوارهای غیر سازه‌ای است.
وال پست که با نام وادار نیز در صنعت ساخت و ساز شناخته میشود، یک شبکه تشکیل شده از پروفیل‌هاست. این شبکه، وظیفه یکنواخت‌سازی نیروهای وارده را بر عهده دارد و این نیروها را در سطح دیوار پخش میکند. پروفیل های مورد استفاده در شبکه مذکور، معمولا نمره پایین هستند. با توجه به این که دیوارها عناصری غیر سازه‌ای به حساب می‌آیند، خطر از هم پاشیدن ساختار آنها در زمان مواجه شدن با حوادثی مانند زلزله همواره وجود دارد. از وال پست در راستای جلوگیری از همین اتفاق استفاده میشود؛ چرا که این سیستم، بین دیوارها و سازه بنا اتصال ایجاد کرده و مهار آنها را در برابر نیروهای لرزهای ممکن میسازد.
وال پست نقش پشتیبانی قائم یا افقی در دیوارها را دارد. هدف از استفاده از وال پست، توزیع نیرو به ستون‌ها به صورت مستقیم است. بدین شکل، خطری دیوارها را تهدید نخواهد کرد. اجرای وال پست در صورت تبعیت از استانداردها و اصول میتواند مفید واقع شود؛ اما مشکلی در این رابطه وجود دارد. در سیستم سنتی وال پست، وادارها به نقاط حساس سازه‌ای متصل هستند. اتصالات عمودی نزدیک به ستون ها در نواحی حفاظت‌شده تیر طبق آییننامه 2800، غیر مجاز هستند. به همین دلیل، وال پست سیستمی از استفاده خارج شده است.
روش اجرای انواع وال پست و مهار لرزهای دیوارها
در ادامه به سه مورد آن و نحوه اجرای هر یک جهت مهار لرزهای دیوارها اشاره خواهد شد.
وال پست فلزی
این نوع از وال پست با اجرای تیرک، وادار، اتصالات وال پست و نیز میلگرد بستر انجام میشود. ممکن است روش نصب مقاطع فلزی در این نوع وال پست با نوع بتنی متفاوت است. برای نصب این مقاطع (ناودانی منقطع، پلیت و گیره میلگرد بستر)، استفاده از پیچ و مهره امکان‌پذیر است. همچنین میتوان در این راستا از جوشکاری کمک گرفت. کلیه اتصالات لازم برای اجرا باید با توجه به دیتیل‌های ارایه شده در پیوست ششم آیین نامه 2800 صورت گیرد. برای اجرای باید این مراحل را پشت سر گذاشت:
- نصب صفحه‌های فلزی در نقاط از پیش مشخص شده با استفاده از جوشکاری یا اتصال پیچ و مهره
- نصب تیرک، وادار و اتصالات مربوطه
- نصب ناودانی منقطع برای مهارسازی خارج از صفحه
- نصب گیره میلگرد بستر بر روی ستون‌ها
- دیوارچینی و کارگذاری میلگرد بستر به طور همزمان
وال پست بتنی
برای اجرای وال پست در اسکلت بتنی، باید نصب تیرک، وادار و اتصالات مربوطه صورت گیرد. اجرای این نوع وال پست بدون مسلح سازی دیوار به صورت افقی صحیح نیست؛ چرا که مقاومت دیوار در این راستا بسیار کم بوده و در نتیجه، باید در اجرا حتما از میلگرد بستر استفاده نمود. اجرای وال پست بتنی، نیازمند نصب پلیت‌های فولادی در نقاط مشخص است. عملیات اجرا در زمان نصب پلیت‌ها در حین قالب‌بندی و پیش از انجام بتن‌ریزی قابل انجام است. اما به طور کلی، پس از بتن ریزی است که صفحات فلزی با بهره‌گیری از رول بولت کار گذاشته میشوند.
بعد از نصب صفحه‌ها، فرآیند نصب تیرک، وادار، و اتصالات مربوط به هر یک به این صفحات آغاز میشود. برای اجرای این مرحله از جوشکاری یا اتصالات پیچ و مهره استفاده میگردد. جهت مهار خارج از صفحه دیوار، نیاز به نصب مقاطع فولادی منقطع (نبشی و ناودانی) است. در ضمن، کلیه اتصالات مربوطه باید با در نظر گرفتن نکات ذکر شده در آییننامه 2800 (پیوست ششم) انجام پذیرد.
گیره میلگرد بستر در محل‌های خاص و مشخص نصب میشود. پس از نصب مقاطع فولادی، عملیات دیوارچینی انجام میشود و در همان زمان، میلگرد بستر نیز قرار داده میشود. مراحل اجرای وال پست بتنی به شرح زیرند:
- نصب صفحات فلزی در نقاط مشخص با استفاده از رول بولت و یا کارگذاری در حین قالب بندی
- نصب تیرک، وادار و اتصالات مربوطه
- نصب مقاطع فولادی منقطع به منظور مهار خارج از صفحه
- نصب گیره میلگرد بستر در ترازهای معین بر روی ستون‌ها
- دیوارچینی به همراه نصب میلگرد بستر
مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف یا سیستم وال مش
وال مش سیستمی است که جهت اجرای آن ابتدا دیوارچینی به طور کامل انجام شده و سپس از دو لایه پلاستر معدنی (یکی قبل از نصب مش فایبرگلاس و دیگری بعد از آن) استفاده میشود. نصب پروفیل نبشی و ناودانی نیز در قسمت بالایی و پایینی دیوار مورد نظر لازم است که در صورت امکان با استفاده از چسب پایه اپوکسی قابل انجام خواهد بود.
بنابراین، اجرای وال مش باید به این ترتیب انجام شود:
- تیغه‌چینی پیرامونی و داخلی بنا
- اجرای لایه اول پلاستر معدنی
- نصب مش و توری فایبرگلاس
- اجرای لایه دوم پلاستر بر روی توری فایبرگلاس
- نصب پروفیل نبشی و ناودانی در بخش بالایی و پایینی دیوار
معایب مهار دیوار با وال پست بتنی چیست؟
- اجرا پیچیده : اجرای وال پست بتنی کاری ساده نیست به دلیل دیتیل‌های پیچیده و هزینه‌بر (نیازمندی به آرماتوربندی، قالب‌بندی، و عملیات بتن‌ریزی) و چالش‌های نصب میلگرد. این فرآیندها همگی با هزینه‌های قابل توجهی همراه هستند.
- وزن بالای وادارهای قائم بتنی : وادارهای قائم بتنی در وال پست نقش مهمی ایفا میکنند؛ اما وزن زیادشان سبب بالا رفتن میزان بار مرده ساختمان میگردد. با توجه به این که حفظ استحکام ساختمان با بیشتر شدن بار وارده بر آن دشوارتر است، این یک نقطه ضعف به شمار میرود.
معایب وال پست فلزی چیست؟
- هزینه بالای ساخت وادارهای فولادی : وادارهای مورد استفاده در این سیستم، از جنس فولاد هستند و فولاد از مصالح گران قیمت محسوب میشود. با توجه به لزوم استفاده از وادارهای مذکور در ساختار هزینه اجرای این سیستم بالا میرود.
- وزن زیاد وادارهای قائم و افقی فلزی : وادارها چه از نوع قائم و چه افقی، جنس فلزی داشته و در نتیجه، وزن بسیار زیادی دارند. این وزن بالا باعث افزایش بار مرده ساختمان میشود و حفظ استحکام آن را دشوار میکند.
- امکان ناپذیری نصب وادار در دهانه‌های بدون وال پست : اگر به هر دلیل، مثلا خطای اجرایی، پیش از نصب وادار اقدام به دیوارچینی شود، دیگر امکان نصب وادار وجود نخواهد داشت. به عبارت دیگر، نصب وادار پس از به پایان رسیدن دیوارچینی ممکن نیست؛ مگر با تخریب دیوار.
مهار لرزهای دیوار به روش وال مش
وال مش را به عنوان نسل نوین وال پست سنتی میشناسند. از این سیستم برای مهار لرزهای اجزای غیر سازه‌ای در اسکلت بتنی و فولادی استفاده میگردد. وال مش شامل یک کامپوزیت سیمانی قدرتمند است که دیوار را در برابر لنگر ناشی از بارهای وارده زلزله مهار میکند. این سیستم دارای مصالح زیر است:
- توری یا مش : استفاده از توری وال مش بستگی به نوع پلاستر مورد استفاده دارد. اگر از پلاستر گچی استفاده شود، نیاز به مش فایبرگلاس مقاوم به قلیا است.
- پلاستر : پلاستر استاندارد برای اجرای وال مش از دو نوع پلاستر معدنی با دسته بندی سیمانی و گچی انتخاب میشود. پلاستر سیمانی مقاومت بهتری در برابر رطوبت دارد نسبت به گچ؛ اما هزینه بالاتری دارد و زمان لازم برای عمل آمدن آن طولانی‌تر است.
- پروفیل : پروفیل ها به منظور مهارسازی لبه های آزاد دیوار به کار میروند و شامل دو نوع نبشی و ناودانی هستند.
- چسب پایه اپوکسی : وظیفه این نوع چسب، افزایش استحکام مش فایبرگلاس را بر عهده دارد. با اعمال چسب اپوکسی، احتمال حرکت مش روی سطح دیوار در حین کارگذاری آن کم میشود.
مراحل اجرای وال مش به ترتیب و شرح زیر است:
- تیغه چینی پیرامونی و داخلی بنا : در اولین مرحله اجرای وال مش، نیاز به دیوارچینی است که باید طبق اصول و به شکل عادی انجام شود.
- اجرای لایه اول پلاستر معدنی : در مرحله بعدی، نخستین لایه پلاستر با در نظر گرفتن محل نصب مش، روی سطح دیوار جای میگیرد. جنس پلاستر مورد استفاده در این مرحله، تعیین کننده نوع توری است.
- نصب مش و توری فایبرگلاس : در این مرحله، نوبت نصب توری در جای تعیین شده روی دیوار است. توری را میتوان به شکل نواری (با رعایت فواصل مشخص) یا سرتاسری (روی کل سطح) نصب نمود.
- اجرای لایه دوم پلاستر بر روی توری فایبرگلاس : برای افزایش گیرایی و اتصال بهتر توری به دیوار، یک لایه دوم از پلاستر با جنس مشابه لایه اول بر روی توری فایبرگلاس اعمال میشود.
- نصب پروفیل نبشی و ناودانی در بخش بالایی و پایینی دیوار : در آخرین مرحله، باید برای مهارسازی لبه های دیوار از پروفیل‌های نبشی و ناودانی کمک گرفت که در صورت امکان به کمک چسب اپوکسی در نقطه مورد نظر قرار میگیرند.
چرا وال مش بهترین گزینه جایگزینی وال پست ساختمان میباشد؟
وال مش نسبت به وال پست، گزینه مناسبتری است؛ به دلایل زیر:
دیوارچینی بدون نیاز به میلگرد بستر
میلگرد بستر، جزیی از ساختار وال پست های سنتی است که نقش بسیاری مهمی در عملکرد این سیستم ایفا میکند. از این نوع میلگرد به منظور تقویت بستر دیوار استفاده میشود و به همین دلیل است که چنین نامی دارد. در زمان دیوارچینی، این میلگرد در لایه‌های وسط دیوار قرار میگیرد و آن را تقویت میکند تا از خطر ریزش در امان باشد.
میلگرد بستر، ساختاری متشکل از مفتول دارد. در این ساختار، مفتول ها دارای دو نوع طولی و عرضی بوده و به یکدیگر متصل هستند. اتصال به کار در این رابطه ممکن است خرپایی یا نردبانی باشد. نصب میلگرد بستر فرایندی زمان‌بر است که سرعت اتمام پروژه را کاهش میدهد و هزینه‌های مرتبط را افزایش میدهد. وال مش، جایگزین وال پست و سیستمی نوین بدون بهره گیری از میلگرد بستر است که عملکرد خود را به خوبی و بدون نیاز به این عنصر نشان میدهد.
دیوارچینی بدون نیاز به وادارهای قائم و افقی
در زمان اجرای وال پست سنتی، دیوارچینی باید با نصب وادارها صورت گیرد. این وادارها نقش مهار کننده دیوار را دارند و در دو نوع قائم و افقی به کار میروند. دیوارچینی بدون وادار در وال پست سنتی، استحکام مورد نیاز را فراهم نمیکند و در عین حال، اجرای این وادارها کار دشواری است؛ چرا که فرایندهای اضافی متعددی را در بر میگیرد. در سیستم وال مش، نیازی به اجرای این وادارها نبوده و فرایندهای چالش برانگیز مربوطه نیز حذف میشوند. وال مش، جایگزین وال پست حتی در صورت عدم نیاز به این عناصر، همچنان به سازنده اجازه میدهد تا طول دیوار را در نظر بگیرد و باعث ایجاد محدودیت نمی‌شود.
با توجه به وزن بالای وادارها، حذفشان از ساختار دیوار به پایین آمدن بار مرده ساختمان کمک میکند. همچنین از آنجا که نصب این وادارها وقت زیادی میبرد، اجرای وال مش بدون نیاز به آنها مسلما در مدت زمان کوتاه تری نسبت به وال پست انجام پذیر است. جایگزین وال پست با حذف وادارهای قائم و افقی، هزینه های پروژه نیز به طور قابل توجهی کاهش پیدا میکند.
کاهش زمان اجرای وال مش
در صنعت ساخت و ساز، هدف اصلی به حفظ کیفیت و عدم تجاوز از بودجه در مدت زمان کوتاه‌تر برای پایان پروژه می‌پردازد. سرعت انجام کار موثر بر نفع اقتصادی و پیشرفت پروژه است، اما وفاداری به کیفیت و هزینه مشخص، هرچند میتواند زمان را کاهش دهد، با چالش‌هایی همراه است. استفاده از وال مش میتواند جایگزین مناسبی برای وال پست باشد و این امکان را فراهم کند.
وال مش با سرعت بسیار زیادی قابل اجراست و از این بابت، برگ برنده قابل توجهی نسبت به وال پست دارد. اجرای وال پست با فرایندهای متعدد و نیاز به نصب عناصر مختلف، مدت زمان زیادی میطلبد؛ اما در مقابل، برای اجرای وال مش تنها در دسترس بودن یک سطح یکدست از دیوار کافی است. این سطح یکدست، محل نصب مش فایبرگلاس خواهد بود و به راحتی جایگزین وال پست میشود.
با ایجاد سطح مورد نظر، اولین لایه پلاستر بر روی دیوار اعمال شده و سپس مش بر روی ملات جای میگیرد. سپس نوبت به اجرای دومین لایه پلاستر میرسد. نصب پروفیل‌های استاندارد (نبشی و ناودانی) برای مهار لبه‌های آزاد دیوار بسیار حیاتی است و باید طی مراحل اجرای وال مش انجام شود. این فرآیند به مدت کوتاهی انجام میشود؛ زیرا از جوشکاری پیچیده و نصب میلگرد بستر صرف نظر میشود. با حذف عناصر غیر ضروری، نصب وال مش با بیشترین سرعت ممکن صورت میگیرد؛ سادگی ساختار آن باعث سرعت بالای نصب میشود.
سهولت اجرای وال مش (دیتیل اجرایی ساده تر)
سهولت نصب وال مش یا سیستم نوین مهارسازی دیوارها برای نصب به مراتب از وال پست سنتی بیشتر است و از دلایل جایگزینی وال پست است. اجرای این سیستم فرایند سختی نداشته و جزییات بسیار ساده تری هم دارد. بنابراین، انجام عملیات نصب وال مش به سادگی توسط یک اکیپ کارگران ساده بدون نیاز به تخصص ویژه امکان‌پذیر است. این سهولت نصب در مقایسه با وال پست سنتی که دارای اتصالات متعدد و چالشبرانگیز بود و در رابطه با این اتصالات نیز به کیفیت مورد نظر نیاز داشت، مزیت بزرگی محسوب میشود.
در وال پست، عدم اجرای اتصالات مربوطه به شکل استاندارد و صحیح، خسارت در پی خواهد داشت و برای انجام اتصالات به روش اصولی نیز تخصص کارگران مهم است. وال مش، دیتیل خاصی ندارد و شامل شبک های است که با میخ یا گیره روی دیوار مورد نظر نصب میشود. برای محکم شدن این اتصال نیز از پلاستر معدنی استفاده میشود که پاشش آن روی دیوار کار سادهای است. یک کارگر ساده میتواند از پس اعمال پلاستر بر بیاید و این، سادگی اجرای وال مش را اثبات میکند.
امکان اجرای وال مش در دهانه های بدون وال پست
در مقایسه با وال پست که تنها در حین دیوارچینی قابلیت اجرا دارد، وال مش بعد از اجرای دیوار به طور کامل نیز از امکان نصب بهرهمند است این ویژگی از دلایل مهم جایگزین شدن وال پست است. در صورتی که یک دهانه از وال پست برخوردار نباشد، جهت مهار دیوار نمیتوان از سیستم سنتی کمک گرفت؛ چرا که این امر نیازمند تخریب دیوار است. وال مش در حال حاضر پس از دیوارچینی نصب شده و هیچ مشکلی پیش نیامده است. از این روش میتوان برای مهار در رابطه با دهانه های بدون وال پست استفاده، شبکه را نصب و آن را با استفاده از مهارهای مکانیکی محکم کرد.
