طی چند سال اخیر، بیشترین صدمات جانی و مالی ناشی از زلزله در ایران به دلیل تخریب اجزای غیرسازه‌ای ساختمان‌ها بوده است. به همین دلیل طراحی و اجرای صحیح دیوارها و مهار لرزه‌ای آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یک روش مرسوم برای جداسازی و مهار لرزه‌ای دیوارها استفاده از وال پست است. صنعت ساختمان در همه جای دنیا همواره در حال پیشرفت بوده و با ورود فناوری‌های جدید، روش‌های سنتی ساخت با روش‌های نوین جایگزین می‌شوند.
یکی از این فناوری‌های نوین، استفاده از کامپوزیت‌های سیمانی تقویت شده با الیاف (FRCM) برای تقویت المان‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای ساختمان‌ها است. وال مش به عنوان روشی که برگرفته از این فناوری است، به عنوان یک راهکار نوین و خلاقانه جایگزین وال‌پست شده است و مزایای فراوانی نسبت به آن دارد. در ادامه و پس از معرفی وال‌پست و وال مش، فرق بین وال‌پست و وال مش مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین مزایای وال مش نسبت به وال‌پست و مقایسه وال‌پست و وال مش از نظر هزینه نیز در بخش‌های بعدی مورد بحث قرار گرفته‌اند.
وال پست چیست و چه کاربردی دارد؟
وال پست (WallPost) همان گونه که از نامش پیداست، به معنی نگهدارنده (Post) دیوار (Wall) در برابر نیروهای وارد به دیوار است. به طور کلی وال پست به عنوان المانی در نظر گرفته می‌شود که موجب اتصال دیوار به سازه با شرایط پیش‌بینی شده در آیین‌نامه می‌شود. مطابق بند 4-4-1 آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله ایران (استاندارد 2800)، اجزای غیرسازه‌ای و تکیه‌گاه‌های آن‌ها باید به گونه‌ای به سازه مهار شوند که بتوانند نیروهای جزء غیرسازه‌ای را در جهت خارج از صفحه به سازه منتقل کنند و تغییرشکل‌های ایجاد شده در آن‌ها را پذیرا باشند.
بنابراین دیوارهای خارجی و تیغه‌های داخلی باید به نحو مناسبی از نظر جانبی به سازه مهار شوند. وال پست یک راهکار مرسوم در صنعت ساخت و ساز ایران برای مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای در برابر نیروهای جانبی زلزله می‌باشد.
وال مش چیست؟
حال می‌خواهیم بگوییم وال مش چیست و چه کاربردی دارد؟ وال مش یک راهکار نوین و خلاقانه برای مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای است. هسته اصلی راهکار وال مش برگرفته از فناوری کامپوزیت سیمانی تسلیح شده با منسوج (FRCM) است که مبانی تئوریک و محاسباتی آن در ACI 549 ارائه شده است. در استاندارد 2800 نیز مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف به عنوان یکی از روش‌های نوین مهار دیوار معرفی شده است. این کامپوزیت سیمانی با قرارگیری بر روی دیوارهای غیرباربر، سختی و استحکام قابل ملاحظه‌ای در برابر بارهای جانبی زلزله به دیوار می‌بخشد که در نهایت عملکرد مطلوبی به ساختمان می‌دهد.
در این راهکار، نوارهای مش فایبرگلاس روی دیوار قرار گرفته و یک پلاستر معدنی روی آن اجرا می‌شود. ترکیب حاصل یک کامپوزیت سیمانی توانمند ایجاد می‌کند که دیوار را در برابر لنگر حاصل از نیروی برون‌صفحه زلزله مستحکم می‌کند. راهکار وال مش جایگزینی برای روش سنتی وال پست در مهار لرزه‌ای دیوارها به شمار می‌رود.
چرا از وال پست در ساختمان استفاده می‌کنیم؟
فصل چهارم از استاندارد 2800 که ضوابط طراحی اجزای غیرسازه‌ای را بیان می‌کند، بر این موضوع تأکید می‌کند که اجزای غیرسازه‌ای باید به گونه‌ای به سازه مهار شوند که علاوه بر پذیرش نیروها و تغییرشکل‌های ایجاد شده در آن‌ها، بتوانند نیروهای جزء غیرسازه‌ای را به سازه منتقل کنند. همچنین مسیر اقال بار در این اجزا باید دارای سختی و مقاومت کافی بوده و محل اتصال به سازه توانایی تحمل اثر موضعی بارها را داشته باشد. از جمله این اجزای غیرسازه‌ای دیوارهای خارجی یا تیغه‌های داخلی با ارتفاع بیش از 180 سانتی‌متر هستند که باید به نحو مناسبی (مانند استفاده از وادارها و غیره) از نظر جانبی به سازه مهار شوند.
مطابق موارد فوق، استفاده از وال‌پست موضوع جدیدی نبوده و از سالیان پیش نیز در آیین‌نامه‌ها مطرح بوده است اما طی سال‌های اخیر توجه بیشتری به اجرای آن شده است. یکی از دلایل این توجه بیشتر، اتفاقات پیش آمده در زلزله سال 1396 کرمانشاه است.
در این زلزله در بسیاری از ساختمان‌ها، سازه اصلی ساختمان آسیب جدی ندیده بود ولی دیوارها و اجزای غیرسازه‌ای با آسیب‌های گسترده‌ای مواجه شده بودند. در صورت عدم مهار جانبی مناسب اجزای غیرسازه‌ای در هنگام وقوع زلزله و اعمال بارهای جانبی، این اجزا عملکرد مناسبی نداشته و تخریب خواهند شد.
مقایسه وال پست و وال مش
هر دو روش وال مش و وال پست مرسوم راهکاری برای مهار نیروهای خارج از صفحه وارد بر دیوارهای غیرسازه‌ای در اثر زلزله می‌باشند. با این وجود، تفاوت وال مش و وال‌پست در نحوه اجرا و قطعات تشکیل دهنده آن‌ها است. در روش وال‌پست مرسوم، وادارها (اعضای قائم)، تیرک‌ها (اعضای افقی)، میلگرد بستر، ناودانی‌های منقطع، پلیت فلزی، پیچ و مهره و … مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین این روش قبل از اجرای دیوارچینی باید انجام گیرد.
در راهکار وال مش از شبکه الیاف شیشه (مش فایبرگلاس)، پلاستر ویژه وال مش (گچی یا سیمانی)، نبشی‌های منقطع و چسب اپوکسی وال مش استفاده می‌شود. همچنین وال مش پس از اجرای کامل دیوارچینی بدون نیاز به وال‌پست و بدون محدودیت در طول دیوار اجرا می‌گردد.
دیگر تفاوت وال‌پست و وال مش در نوع عملکرد دیوار در انتقال بار به سازه اصلی ساختمان است. دیوار مهارشده با وال‌پست به عنوان یک دال دوطرفه عمل کرده و در هر دو راستا دارای خمش است. به همین جهت طول دیوار اجرا شده محدود بوده و به کمک وادارهای قائم این طول کنترل می‌گردد. همچنین به دلیل اینکه دیوار تحت خمش افقی قرار می‌گیرد تقویت دیوار در این راستا الزامی بوده که این کار با استفاده از میلگرد بستر صورت می‌گیرد.
دیوار مهار شده با وال مش به عنوان یک دال یک‌طرفه عمل می‌کند و تنها در راستای قائم دارای خمش است. به همین دلیل محدودیتی در طول دیوار نبوده و نیازی به استفاده از وادارهای قائم نیست. همچنین تقویت دیوار در راستای افقی نیز لزومی ندارد و نیاز به استفاده از میلگرد بستر نیست. بنابراین به طور کلی تفاوت وال‌پست و وال مش را می‌توان در سه مورد زیر خلاصه کرد:
- نوع عملکرد دیوار در انتقال بار
- نحوه اجرا
- قطعات تشکیل دهنده
مزایای وال مش نسبت به وال پست مرسوم
وال مش راهکاری نوین و خلاقانه برای مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای برگرفته از فناوری کامپوزیت سیمانی تسلیح شده با الیاف شیشه است. به دلیل مزایای وال مش نسبت به روش وال‌پست مرسوم، وال مش به عنوان جایگزینی مناسب برای وال‌پست مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله مزایای وال مش نسبت به وال‌پست می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- دیوارهای مهار شده با استفاده از سیستم وال مش، انسجام و یکپارچگی مناسب‌تری در برابر بارهای جانبی ناشی از نیروی زلزله از خود نشان می‌دهند. این انسجام مناسب در شبیه‌سازی‌های انجام شده در محیط آزمایشگاه به کمک میز لرزان نیز سنجیده شده است.
- در راهکار وال مش بر خلاف روش وال‌پست نیازی به استفاده از وادارهای قائم و تیرک‌های افقی نیست و تمام عملیات مربوط به آن‌ها از جمله ساخت و آماده‌سازی وادارها، اجرای لایه ضد زنگ، جوشکاری، سوراخکاری بتن، نصب پلیت در بتن و … حذف می‌شود.
- در دیوارهای مهار شده با وال مش بر خلاف روش وال‌پست نیازی به استفاده از میلگرد بستر نیست.
- سرعت اجرای وال مش در مقایسه با روش وال‌پست مرسوم بالاتر است.
- به دلیل حذف وادارها، تیرک‌ها، صفحه‌های فلزی، میلگرد بستر و … در وال مش، مرحله دیوارچینی با سهولت و سرعت بیشتری انجام می‌شود.
- وال مش، در مقایسه با سایر روش های سنتی، موجب کاهش 30 تا 40 درصد هزینه‌ها می‌شود.
- اجرای وال مش بسیار راحت است و یک اکیپ اجرایی نیمه‌ماهر می‌تواند وال مش را به راحتی اجرا کند.
- در سیستم وال‌پست به دلیل اختلاف ضریب انبساط حرارتی مصالح دیوار و وادارها، با گذشت زمان، نازک‌کاری دچار ترک خواهد شد. در وال مش به دلیل سازگاری مناسب پلاستر سیمانی یا گچی با روسازی اجرا شده روی آن، نازک‌کاری دچار ترک نخواهد شد.
- در راهکار وال مش در محل تقاطع دیوارها نیازی به اجرای ادوات اضافی از جمله وادار یا بست‌های U شکل نبوده و دیوارها به سادگی در محل تقاطع چیده می‌شوند و با کمک نوارهای وال مش با هم یکپارچه می‌گردند.
- با توجه به اینکه تمام مراحل اجرای وال مش بعد از اتمام دیوارچینی انجام می‌شود، بهترین راهکار جهت مقاوم‌سازی دیوارهای از پیش اجرا شده وال مش است.
عوامل مؤثر بر هزینه اجرای وال مش و وال‌پست
قیمت مصالح و دستمزد اجرا، دو بخش تشکیل دهنده هزینه‌های هر فعالیت ساختمانی هستند. هزینه اجرای وال مش و وال‌پست نیز از همین قاعده طبعیت می‌کند. مصالح مورد استفاده در وال مش شامل نوارهای وال مش (مش فایبرگلاس)، پلاستر پایه گچی یا سیمانی وال مش، چسب اپوکسی سازه‌ای وال مش و نبشی گالوانیزه است. در وال‌پست نیز از نبشی، ناودانی، قوطی، مقطع H، میلگرد بستر، ضدزنگ، پلیت، بولت و چسب کاشت در بتن استفاده می‌شود.
اجرای سیستم وال مش شامل نصب شبکه الیاف شیشه (مش فایبرگلاس)، اجرای لایه پلاستر و نصب نبشی‌ها است. در صورتی که اجرای وال پست شامل مراحل بیشتری از جمله نصب پلیت روی تیر و دال بتنی، ساخت قطعات مورد نیاز به کمک مقاطع فولادی، اجرای لایه ضدزنگ روی قطعات، جوشکاری، اجرای میلگرد بستر هنگام دیوارچینی و … است. در مجموع مصالح مورد استفاده در هر سیستم و همچنین دستمزد اجرای هر کدام هزینه اجرای آن را تعیین می‌کند.
سخن پایانی
از آن جا که بیشتر خرابی‌های ناشی از زلزله در ایران طی چند سال اخیر بابت اجرای نامناسب اجزای غیرسازه‌ای ساختمان‌ها بوده است، لذا مهار لرزه‌ای این اجزا توجه ویژه مهندسین و مدیران دستگاه‌های دست‌اندرکار صنعت ساختمان را به خود جلب کرده است. در صورتی که این اجزا به درستی و مطابق ضوابط فنی آیین‌نامه‌ها اجرا نشوند، صدمات مالی و جانی فراوانی را در هنگام زلزله به بار خواهند آورد. وال پست به عنوان روشی مرسوم در مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
با این حال صنعت ساختمان همواره طی چند دهه اخیر شاهد ظهور فناوری و روش‌های نوین ساخت بوده و مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای نیز شامل همین موضوع بوده است. امروزه خرید وال مش به عنوان راهکاری نوین و خلاقانه در مهار لرزه‌ای دیوارها شناخته شده است و به دلیل اجرای سریع‌تر و ارزان‌تر مورد استقبال فراوان سازندگان قرار گرفته است.
گروه مهندسین اسپرلوس با رعایت تمامی ضوابط فنی آیین‌نامه‌های داخلی و با توجه به استانداردهای بین‌المللی نظیر ACI 503، ACI 549 و AC434 طراحی سیستم وال مش برای پروژه‌های مختلف را انجام می‌دهد و قطعات مورد استفاده در وال مش را مطابق استانداردهای موجود فراهم می‌کند.
