وال مش، به عنوان یک سیستم نوین در حوزه مستحکم‌سازی ساختمان، با مزایای منحصربه‌فرد و تأثیرگذار، جایگزین سیستم‌های سنتی در این زمینه گردیده و نقش بسیار مهمی در بهبود عملکرد و ایمنی ساختمان‌ها ایفا می‌نماید. اجرای هر سیستم در این دسته به محاسبات تخصصی و رعایت نکات فنی احتیاج دارد. در واقع، وال مش زمانی استاندارد خواهد بود و عملکرد صحیح از خود نشان خواهد داد که طراحی و اجرای آن توسط مهندسین مجرب و بر اساس شرایط پروژه، بارهای وارده و دیگر نکات مهم صورت گیرد. تنها در چنین صورتی است که وال مش مذکور مورد تایید قرار میگیرد. در این مقاله به این موضوع خواهیم پرداخت.
چالش‌ها و راهکارهای طراحی و اجرای وال‌های پست فلزی
احتمالا با روش سنتی‌تر مهار لرزه ای عناصر غیر سازه ای که راهکار آن به کارگیری سیستم وال پست است، آشنایی دارید. البته در وال پست های مرسوم و فلزی می‌بایست مواردی همچون وادار قائم، وادار افقی و میلگرد بستر طراحی شود که خود مسائل چالش برانگیزی هستند. همچنین اجرای وال پست مرسوم و فلزی، خود نیز چالش دیگری است.
مهمترین مواردی که احتمال روبرو شدن با آنها در زمان اجرای وال پست فلزی
- وال پست سنتی وزن سازه را بالا میبرد. طبیعتا افزایش وزن مرده در یک ساختمان سبب میشود فشار بیشتری نیز به اجزای سازه آن وارد گردد. همین مورد، یکی از تاثیرگذارترین معایبی است که سبب کمتر شدن میل به استفاده از وال پست سنتی در بناهای امروزی شده است.
- وال پست فلزی، ترکیبی است از مصالح مختلف که اصلی ترین مورد از میان آنها فولاد است. با توجه به گران بودن فولاد، هزینه های پروژه بالا خواهد رفت. چنین نقطه ضعفی در سیستم وال مش وجود ندارد؛ زیرا در این سیستم از فولاد خبری نیست. با جایگزین کردن وال پست سنتی به وسیله وال مش، امکان صرفه جویی در هزینه های ساخت تا پنجاه درصد وجود دارد.
- اجرای وال پست فلزی شامل فرایندهای زمانبر و دشواری است که تنها یک اکیپ کاری تخصصی با مهارت بالا از پس آن بر می آیند.
- اتصال عناصر گوناگون وال پست معمولا با استفاده از خال جوش کردن یا به کمک یک میلگرد به اجزای سازه صورت میگیرد. این روش اتصال، با در نظر داشتن نیروی زیاد ناشی از وقوع زمین لرزه و وزن دیوارها گزینه مناسبی نبوده و با خطر آسیب دیدن مواجه است.
- اجرای وال پست سنتی نیازمند تخریب تیر و ستون است؛ زیرا میلگردهای داخلی این عناصر باید جهت اتصال به عناصر وال پست مورد استفاده قرار گیرند. این تخریب، علاوه بر ایجاد مشکل برای سازه، به کاور بتن نیز آسیب رسانده و میلگردها را در معرض دید قرار خواهد داد.
تمام این مسائل، امروزه با بهره‌گیری از فناوری جدید وال مش و جایگزینی آن به جای وال پست سنتی حل شده‌اند.
ضروررت بررسی و محاسبات در طراحی وال مش
بله؛ مسلما هر سیستم ساختمانی جهت اجرا باید بر اساس شرایط موجود در پروژه و نیازهای آن طراحی و محاسبه گردد. وال مش نیز به عنوان یک روش نوین جهت مهار دیوار در ساختمان ها با تاثیر قابل توجه روی مقاومت سازه، نیازمند چنین محاسباتی است. این سیستم که از توری فایبرگلاس، پلاستر (گچی یا سیمانی) و نبشی گالوانیزه تشکیل میشود، افزایش استحکام دیوارها را در برابر ارتعاشات ناشی از زمین لرزه به همراه دارد. برای تامین این استحکام و حصول اطمینان از بابت آن بایستی به طراحی و محاسبات مربوطه توجه کافی نشان داد.
امروزه یک باور غلط میان طراحان ساختمان وجود دارد. یکی از باورهای رایج در طراحی وال مش این است که باید از دیتیل‌های آماده ضابطه 819 برای اجرا استفاده کرد. این دیتیل‌ها مثال‌های خاصی هستند که برای شرایط خاصی طراحی شده‌اند. این باور نادرست است زیرا از دیتیل‌های آماده ضابطه 819 نباید بدون تغییر و محاسبه استفاده کرد. به عبارت دیگر، هر پروژه ساختمانی نیازمند تحلیل و طراحی خاص به منظور اجرای وال مش است. بهتر است که مهندسان و طراحان، مشکلات خاص و شرایط پروژه را در نظر بگیرند و دیتیل‌های مورد نیاز را با توجه به این موارد تهیه و تنظیم کنند.
این به ارتقاء کیفیت و ایمنی اجرای وال مش کمک میکند و از خطاهای احتمالی جلوگیری میکند. وال مش مشابه وال پست فلزی و هر بخش سازهای ساختمان باید طراحی شوند. در این طراحی، ابعاد مش، فاصله مش و ابعاد نبشی به دست می آید. نکته حائز اهمیت، این که هر طبقه ساختمان نیازمند یک طراحی مجزا در این زمینه است. طراحی این سیستم به طور استاندارد و مورد تایید، نیازمند دقت و محاسبات لازم است که باید توسط مهندسین طراح و خبره در این زمینه صورت گیرد
مروری بر آیین‌نامه‌های طراحی سیستم وال مش
اجرای سیستم‌های ساختمانی فقط در صورتی قابل قبول است که به‌طور کامل مطابق با جزییات فنی و نکات مندرج در آیین‌نامه‌ها، نشریه‌ها و مقررات مربوطه صورت گیرد. از میان قواعدی که در آیین نامه ها دارای اهمیت ویژه هستند، مواردی که مرتبط با تسلیح و مستحکم سازی بنا در برابر زمین لرزه هستند، از مهم ترین ها به شمار میروند. بر این اساس، طرح ها و تبصره های مختلفی تالیف و ضمیمه آیین نامه ها شده اند. یکی از این تبصره ها، استفاده از سیستم وال پست به منظور مقاوم سازی ساختمان هاست. البته اجرای وال پست سنتی یا فلزی، چالش های زیادی به همراه دارد و دارای پیچیدگی است. از این رو، سازمان نظام مهندسی اخیرا به جای استفاده از این سیستم، نوع نوین تر آن یعنی وال مش را پیشنهاد کرده است.
التزام به همه قوانین و آیین‌نامه‌های ارائه شده توسط مراجع ذی‌صلاح ضروری است تا وال‌مش بهترین عملکرد ممکن را داشته باشد. برای تأیید از سوی سازمان نظام مهندسی ساختمان، لازم است که طراحی و اجرا به‌طور کامل با آیین‌نامه‌های مرتبط هماهنگ باشد. با توجه به ضرورت توجه به این آیین نامه های طراحی، موارد زیر به عنوان مرجع استاندارد معرفی میشوند:
ششمین پیوست آیین‌نامه 2800: مقررات طراحی لرزه‌ای و اجرای اجزای غیرسازه‌ای معماری
بدون شک، یکی از مهمترین مراجع در زمینه طراحی وال مش، آیین نامه 2800 است. طراحی وال پست و وال مش در این آیین نامه به صورت کامل و دقیق مورد بررسی قرار داده شده است. همچنین، کلیه دیتیل های اجرایی مرتبط با عملکرد وال پست، میلگرد بستر و دیگر موارد مرتبط نیز در مطالب این آیین نامه قابل دسترسی است. آیین‌نامه 2800 شامل چند پیوست است که شماره ششم آن خود دو بخش دارد. بخش اول به آن دسته از عناصر و دیوارها میپردازد که قدرت تحمل بار ساختمان را ندارند. بخش دوم نیز مربوط به آن دیوارهاست که درز انقطاع نداشته و به سازه ساختمان وصل هستند. این دسته از دیوارها نقش مهمی در استحکام بنا ایفا میکنند.
آیین نامه نشریه ضابطه شماره 819 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی: راهنمای طراحی سازهای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیر سازهای
یک آیین نامه دیگر که تمرکز را روی دیوارهای غیر سازهای و چگونگی عملکردشان در برابر زمین لرزه گذاشته است، نشریطه 819 است. این آیین نامه، سه بخش دارد:
- بخش اول : شامل دستورالعمل‌های مربوط به طراحی وال پست و وال مش است، که از جزئیات محاسباتی و اجرایی مرتبط با دیوارهای میان قالب بیرونی و داخلی را شامل میشود. همه محاسبات و جزییات مذکور، برای آن دسته از ساختمان ها که تا سقف 10 طبقه را شامل میشوند، مناسب است.
- بخش دوم : شامل جدول راهنماست و جزییاتی مثل روش مهارسازی دیوار با استفاده از وال پست و وال مش، جزییات مسلح سازی دیوارهای درونی و بیرونی، اطلاعات مورد نیاز درباره وادارها و … را در بر دارد. جدول راهنما به طراحان کمک میکند اجرای وال پست را به شکل صحیح و در زمان کم به پایان برسانند.
- بخش سوم : جزییات اجرایی و سایر جزییات: شامل بررسی جزییات مرتبط با دیوارها به صورت کامل و جامع است.
نشریه 714 سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور: دستورالعمل های طراحی سازهای و مقررات نمای خارجی ساختمان‌ها
درست مانند دیوارهای داخلی که عناصر مهمی محسوب میشوند، نمای خارجی یک ساختمان نیز حائز اهمیت بوده و نقش پررنگی در بالا رفتن ایمنی سازه ایفا میکند. در نشریه 714، به تقویت نمای خارجی ساختمان‌ها در مناطق زلزله‌خیز کشور ایران پرداخته شده و اصول مربوط به طراحی و اجرای وال پست و وال مش آن مشخص شده است. این نشریه توسط سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور منتشر و اصول لازم توسط متخصصان تدوین شده‌اند.
آیین نامه ACI 549
دیگر آیین نامه مرتبط با طراحی وال مش، آیین نامه ای با نام ACI 549 است که مقاوم سازی با استفاده از روش کامپوزیت FRCM را شامل میشود. FRCM، یک روش جدید و قابل اعتماد است که جهت پایدارسازی دیوارها کاربرد دارد. در این سیستم مقاوم‌سازی، از یک نوع ملات تقویت شده به منظور افزایش استحکام دیوارها یا ترمیم ساختمان‌های قدیمی استفاده میشود. در FRCM، پوشش شبکه کربن یا مش شیشه ای توسط ملات سیمانی شکل میگیرد.
محل کارگذاری این شبکه، سطح دیوار است. باید دقت کرد که اساس طراحی سیستم وال مش، همین FRCM است. با روش تعیین ابعاد و اندازه‌گیری مش، یک شبکه مش مطابق با سطح دیوار تعیین شده روی آن قرار میگیرد. سپس با استفاده از پلاستر (گچی یا سیمانی)، یک لایه پوششی ایجاد میشود. این روش جهت حفظ یکپارچگی دیوار و کاهش خطر ایجاد ترک و ریزش آن به کار می‌رود. قوانین مرتبط شرح داده‌اند که چگونه از کامپوزیت FRCM برای بهبود استحکام و بازسازی سازه‌های سیمانی و ساختمانی استفاده کنیم و نکات حیاتی مرتبط را توضیح داده‌اند. رعایت این نکات در طراحی و اجرای وال مش از اهمیت بسیاری برخوردار است.
راهنمای محاسبه وال مش در ساختمان و نکات مهم
وال پست به عنوان یک سیستم مهار لرزه‌ای در ساختمان نقش‌های مهمی ایفا میکند. این نقش‌ها شامل محدودسازی طول آزاد دیوارها و انتقال بارهای توزیع شده به تیرها میشوند. طراحی و محاسبات مربوط به وال پست نیاز به دقت بسیار بالا دارد. با اگر نیروی وارد بر دیوار، بیشتر از مقاومت خمشی در جهت عمودی به آن باشد، راهکاری وجود دارد که با توزیع عکس‌العمل دیوار در دو جهت، میتوان به اعتراض نیروهای افقی و عمودی، مشکل را حل کرد.
این راه حل به این صورت عمل میکند که با استفاده از سیستم و وال پست، طول آزاد دیوار محدود میشود و بارهای عمودی در امتداد افقی توزیع می‌گردند. حداکثر فاصله بین وال پست‌ها بسته به محاسبات تخصصی قابل تعیین است و در کلی‌ترین حالت ممکن حداکثر 4 متر است. این روش با استفاده از سیستم و وال پست قابل اجرا است و حداکثر فاصله بین وال پست‌ها ممکن است مطابق محاسبات تخصصی تعیین شود. سیستم وال پست باید با تسلیح دیوارها اجرا شود تا مقاومت مورد نظر در دیوارها تضمین شود. برای بارهای خمشی گسترده خارج از صفحه، وادار به شکل یک تیر دو سر مفصل در نزدیکی ستون‌ها شود. طراحی وال پست طبق دیتیل‌های تعیین شده در نشریه 714 صورت گیرد، دیگر احتیاجی به منظور کردن اثر نیروی محوری ندارد.
در حالت تسلیح دیوار با استفاده از ملات مسلح به مش الیاف در امتداد عمود، میتوان ظرفیت خمشی دیوار را محاسبه کرد. الیاف مورد استفاده باید از نوع دو جهته باشند. این محاسبه با استفاده از فرمولی که در نشریه 714 ارائه شده و با در نظر گرفتن مقاومت کششی الیاف و مقاومت فشاری بلوک به دقت انجام می‌پذیرد. در نهایت، مسلح‌سازی دیوار با ملات مسلح باید در هر دو طرف دیوار صورت گیرد. این اقدام باعث تضمین عملکرد مناسب الیاف در ملات نازک و افزایش ایمنی سیستم وال مش میشود.
مراحل طراحی و محاسبه وال مش در شرکت وال مش ایران
در صورت استفاده از وال مش با تسلیح دیوارها به وسیله شبکه الیاف، برای مهار لرزه‌ای دیوارهای غیر سازهای، نیازی به توزیع بار عمودی در دو امتداد نیست. طی این روش، رفتار دیوار به شکل خمشی از نوع یک جهته منظور میگردد. در طراحی سیستم وال مش، نیازی به اجرای وادارهای افقی و عمودی نخواهد بود و میلگرد بستر نیز حذف میشود.
طراحی و محاسبات مربوط به وال مش، باید حتما توسط کارشناسان خبره یک شرکت معتبر که دارای دانش، تجربه و خدمات مربوطه است، صورت گیرد. شرکت وال مش ایران به شکل تخصصی در حیطه طراحی و اجرای وال مش برای مهار دیوارهای غیر باربر در ساختمان های دارای سازه بتنی و فولادی فعالیت میکند. از این رو، کلیه اطلاعات مورد نیاز برای تامین مقاومت لازم دیوارها به کمک محاسبات حرف های از سوی این شرکت قابل ارایه است. روند این طراحی و محاسبات طبق مراحل زیر صورت میگیرد:
-
راهنمای دریافت فایل نقشه معماری :
در ابتدا، تمام نقشه‌های مرتبط با سازه توسط مهندسین طراح جمع‌آوری و بررسی میشوند. از اطلاعات موجود در این نقشه‌ها برای محاسبه وال مش بر اساس ویژگی‌های پروژه استفاده میشود.
-
تهیه دفترچه محاسبات وال مش توسط مهندس طراح:
مرحله دوم، مرحله‌ای است که طی آن دفترچه محاسباتی برای وال مش تهیه میگردد. با رعایت آیین‌نامه‌ها و استانداردهای مربوط، محاسبات تخصصی بر اساس شرایط پروژه انجام میشوند. نهایتاً، مشخصات توری، فاصله‌ها، جنس پلاستر و نبشی‌ها به دقت تعیین میشوند.
-
مراحل تحویل نقشه جانمایی و دیتیل اجرایی وال مش در پروژه‌های ساختمانی
بعد از به پایان رسیدن محاسبات لازم برای طراحی وال مش، نوبت به مرحله جانمایی میرسد. در این مرحله، طراح موظف است نقشه جانمایی را که شامل کلیه جزییات اجرایی مورد نیاز است، ارایه دهد. این نقشه باید تمام نکات لازم را در بر داشته باشد. مجری سیستم وال مش که نصب آن را به عهده دارد، نقشه را دریافت کرده و بر اساس آن به برنامه ریزی و اجرا خواهد پرداخت.
-
راهنمای متره و برآورد مصالح برای اجرای وال مش در پروژه‌های ساختمانی
جزییات ارائه شده در نقشه‌های اجرایی وال مش، تعیین‌کننده مقدار مصالح مورد نیاز برای اجرای آن خواهند بود و در فرآیند اجرا نقش مهمی ایفا خواهند کرد. بر اساس این نقشه ها میتوان مقدار کلیه مصالح را از پیش تعیین نمود و هزینه ها را تخمین زد. در این مرحله که در واقع، مرحله پایانی است، پیش از شروع به اجرا، متره و برآورد صورت میگیرد. معمولا در اجرای وال مش از توری فایبرگلاس، ملات به عنوان پوشش، ناودانی یا نبشی، چسب اپوکسی و … استفاده میشود که مقدار همه آنها در این مرحله قابل تعیین است.
مشاوره با مهندسین طراح وال مش در شرکت وال مش ایران
در این مقاله، مراحل طراحی و محاسبه وال مش با دقت و اطلاع به ضوابط مرتبط در آیین‌نامه‌ها و نشریات جاری به‌صورت جامع شرح داده شده است. اکنون با داشتن آشنایی کلی با این حیطه، قادر خواهید بود جهت تامین استحکام بنای مورد نظرتان اقدام کنید. شرکت وال مش ایران، با یک تاریخچه بلند و تجربه گسترده در زمینه فناوری وال مش، آماده است تا به شما اطلاعات کامل و خدمات تخصصی در این زمینه را ارائه دهد. این خدمات شامل مشاوره، طراحی، و محاسبات مورد نیاز خواهد بود. در صورتی که پس از مطالعه مطالب این مقاله، نیازمند کسب آگاهی بیشتر در حیطه طراحی وال مش هستید و قصد دارید امر محاسبات این سیستم را به افراد متخصص و کاردان بسپارید، میتوانید با شرکت ارتباط برقرار نموده و از مزایای مشاوره با مهندسین طراح ما بهره مند شوید.