روش‌های نوینی در عمران و ساختمان‌سازی هر روزه معرفی می‌شوند. این روش‌ها علاوه بر بالا بردن کیفیت و استحکام ساختمان‌ها و سازه‌ها تلاش دارند که هزینه تمام شده بنا را کاهش دهند. دسته‌ای از روش‌ها و ادوات نوین معرفی شده علی الخصوص در کشورهای زلزله خیزی مانند ایران در جهت مقاوم سازی ساختمان‌ها در مقابل زلزله است. در کشور ما این روش‌ها به طور مرتب در حال به روز رسانی و پیشرفت هستند. موازی با معرفی روش‌های جدید قوانین و مقررات ساختمانی نیز تغییر می‌کنند تا استفاده از ادوات نوین در ساختمان‌ها را برای سازندگان سهل‌تر نمایند. یکی از ادواتی که در دهه‌های اخیر روز به روز کاربرد بیشتری پیدا کرده است، وال پست است. به فراخور مکان و مورد کاربرد از انواع متفاوت وال پست استفاده می‌شود. یکی از این انواع وال پست، وال پست منقطع می‌باشد که روشی جدید برای مقاوم سازی دیوارهای غیرسازه‌ای در یک ساختمان در مقابل نیروهای زلزله یا وزش باد به شمار می‌رود.

تعریف وال پست منقطع

وال پست منقطع یک مقطع فولادی U شکل است (ناودانی) که در دو طرف یک دیوار غیرسازه‌ای قرار می‌گیرد و با استفاده از میلگردهای بستر به دیوار متصل می‌شود. این مقطع دارای سوراخ‌های پانچ شده در لبه‌های بال خود است که امکان اتصال مفصلی با میلگردهای بستر را فراهم می‌کند. وال پست‌های منقطع دارای طولی در حدود یک متر و دارای طول بالی از 5 تا 7 سانتی متر هستند.

چگونگی عملکرد وال پست منقطع

در زلزله‌های اخیر در ایران مشاهده شده است که بسیاری از صدمات جانی و مالی به واسطه تخریب و ریزش دیوارهای غیرسازه‌ای بوده است. بنابراین مقررات ملی ساختمان در خصوص به کارگیری وال پست به گونه‌ای اصلاح شده است که با اجرای آن‌ها تخریب دیوارهای غیرسازه‌ای به حداقل برسد. پیوست کامل دیوارهای غیرسازه‌ای به سازه اصلی هم باعث افزایش بار بر روی سازه اصلی می‌شود و هم باعث می‌شود که ارتعاشات و لرزش‌های نیروهای جانبی مانند زلزله و باد وارد شده به سازه اصلی مستقیما به دیوارهای غیرسازه‌ای انتقال یابد. این دو مورد باعث می‌شود احتمال تخریب هم سازه اصلی و هم دیوارهای غیرسازه‌ای بیشتر گردد. تخریب دیوارهای غیرسازه‌ای حتی با وجود سالم ماندن سازه اصلی می‌تواند افراد و وسایل داخل ساختمان را از بین ببرد.

استفاده از وال پست‌های منقطع به طور اصولی و مناسب طبق قوانین ذکر شده در مقررات ملی ساختمان می‌تواند در عینی که تقید شدید دیوارهای غیرسازه‌ای با سازه اصلی را از بین می‌برد، باعث می‌شود که دیوارهای غیرسازه‌ای در راستای صفحه دیوار اجازه حرکت داشته باشند. این داشتن اجازه حرکت در راستای صفحه دیوار باعث می‌شود بار دیوار بر روی سازه اصلی نیفتد و سازه اصلی بتواند راحت‌تر پایداری خود را در مقابل ارتعاشات و نیروهای جانبی حفظ کند. از طرف دیگر با وجود میلگردهای بستر درون دیوار و وال پست‌های منقطع در لبه‌های دیوار امکان داشتن حرکات اندک باعث حفظ ثبات بیشتر دیوار می‌شود. ممکن است در اثر این حرکات نازک کاری دیوار ترک بردارد اما امکان تخریب دیوار بسیار کاهش می‌یابد.

لازم به ذکر است که در لبه‌های چپ و راست و بالایی دیوار طبق قوانین مشخص از وال پست‌های منقطع استفاده می‌شود. میلگردهای بستر هر چند رج یک بار بین بلوک‌های ساختمان درون ملات بین بلوک‌ها قرار می‌گیرند و در دو انتها در لوبیایی‌های موجود در بال‌های وال پست منقطع به صورت مفصلی قرار می‌گیرند. به این صورت حرکت دیوار غیرسازه‌ای در راستای عمود بر صفحه محدود می‌شود و از تخریب دیوار در زمان اعمال نیروی جانبی جلوگیری می‌گردد.

اجرای وال پست منقطع

موفقیت سیستم وال پست در محافظت از دیوارهای غیرسازه‌ای بسیار به اجرای دقیق آن بستگی دارد. بنابراین برای به کارگیری موثر وال پست‌های منقطع باید دقیقا طبق دیتیل موجود در آیین نامه‌های ساختمانی عمل کرد. به طور خلاصه می‌توان مراحل اجرای وال پست منقطع را به ترتیب زیر بیان کرد:

علامت گذاری محل‌های نصب وال پست‌های منقطع

ابتدا، محل نصب وال پست منقطع علامت گذاری می‌شوند. محل وال پست‌های منقطع بر اساس دیتیل مشخص شده در آیین نامه‌های مختلف مقررات ملی ساختمان انجام می‌شود. معمولا در چپ و راست دیوارهای غیرسازه‌ای هر یک متر یک وال پست منقطع در نظر می‌گیرند. بسته به این که اسکلت ساختمان بتنی یا فلزی است محل نصب وال پست‌ها بر روی بتن یا اسکلت فلزی علامت گذاری می‌شود.

نصب وال پست‌های منقطع

نصب وال پست‌های منقطع بر روی اسکلت فلزی و بتنی به شکل متفاوتی انجام می‌شوند. نصب وال پست‌های منقطع بر روی ستون‌ها یا تیرهای بتنی توسط سوارخ کاری آنها و با استفاده از رول بولت یا پیچ و مهره مشابه انجام می‌شود. قبل‌ها از چکش‌های ضربه‌ای برای نصب وال پست‌های منقطع بر روی ستون‌ها و تیرهای بتنی نیز استفاده می‌شد که در آیین نامه‌های جدید به دلیل امکان ایجاد ترک یا شکستگی در بتن در اثر ضربه این کار منع گردیده است. برای نصب وال پست‌های منقطع در اسکلت‌های فلزی این وال پست‌ها بر روی ستون‌ها یا تیرهای فولادی معمولا جوشکاری می‌شوند.

اجرای میلگردهای بستر

پس از این که مکان وال پست‌های منقطع دورتادور دیوار مشخص شد و وال پست‌های منقطع در جای خود نصب شدند، امکان چیدمان بلوک‌ها و ساخت دیوار فراهم می‌شود. چیدمان بلوک‌ها از ردیف اول شروع شده و به همین ترتیب به سمت بالا ادامه پیدا می‌کند. هر چند رج بلوک که چیده می‌شود باید یک ردیف میلگرد بستر در ملات بین دو رج کار گذاشته شود. در انتهای میلگردها بستر انتهای مفتول میلگردها بستر در لوبیایی‌های پانچ شده وال پست‌های منقطع قلاب می‌شود. این اتصال اصلاحا اتصال مفصلی است، به این معنی که مقدار جای حرکت دارد. این نوع اتصال به این دلیل مورد استفاده قرار می‌گیرد چون به دیوار اجازه حرکت اندک در زمان وارد شدن نیروهای جانبی داده شود. عرض میلگردهای بستر کوچکتر از پهنای بلوک‌ها در نظر گرفته می‌شود. دلیل این امر این است که در زمان کار گذاشتن خرطومی‌های سیم‌های الکتریکی یا لوله‌های آب یا ... به صورت توکار مشکلی برای میلگردهای بستر پیش نیاید. در صورتی که عرض میلگردهای بستر به اندازه پهنای بلوک‌های تشکیل دهنده دیوار در نظر گرفته شود در زمان حفر مسیرهای عبور ادوات توکار نیاز به بریدن میلگردهای بستر است. بریده شدن یکی از مفتول‌های طولی میلگردهای بستر عملا کارایی لازم میلگردهای بستر را از بین می‌برد و میلگرد بستر دیگر نمی‌تواند عملکرد خوبی در مقابل نیروهای عمود بر صفحه وارد بر دیوار از خود نشان دهد.

در سمت چپ و راست دیوار طبق آیین نامه به اندازه یک صدم ارتفاع دیوار بین وال پست‌های منقطع و چیدمان بلوک‌های دیوار باید از موادی انعطاف‌پذیر مانند یونولیت یا پشم سنگ ضد رطوبت استفاده کرد. این مواد اجازه حرکت اندک دیوار در راستای صفحه دیوار غیرسازه‌ای را فراهم می‌کنند. در زیر تیر بالایی و بالای دیوار نیز باید دو و نیم سانتی متر یا به اندازه حداکثر خیز دراز مدت تیر (هر کدام از این دو مقدار که بیشتر باشند) نیز از یونولیت یا پشم سنگ ضد رطوبت استفاده کرد. این مساله باعث می‌شود که در پس از نشست تیر بالایی فشاری بر روی دیوار غیرسازه‌ای وارد نشود و در نتیجه لایه نازک کاری دیوار پس از اجرا ترک پیدا نکند. علاوه بر این وارد شدن بار تیر بالایی بر روی دیوار غیرسازه‌ای باعث می‌شود که دیوار غیرسازه‌ای عدم اتصال مقید خود به سازه اصلی را از دست بدهد و عملکرد مجموعه سازه و دیوار غیرسازه‌ای در زمان وارد شدن نیروهای جانبی مناسب نباشد. توصیه می‌شود که رج بالایی دیوار دارای میلگرد بستر باشد، چرا که به دلیلی که انتهای بالایی به شکل ثابتی مقید به جایی نیست میلگرد بستر می‌تواند به حفظ ثبات بیشتر در انتهای بالایی کمک کند.

موارد کاربرد وال پست منقطع

وال پست منقطع در ساختمان‌های مختلف، از جمله ساختمان‌های مسکونی، تجاری، اداری و صنعتی، قابل استفاده است. این روش به ویژه در ساختمان‌های مرتفع و ساختمان‌هایی که در مناطق زلزله خیز ساخته می‌شوند، توصیه می‌شود. تعداد وال پست‌های منقطع، نوع جنس آنها (شامل ضخامت ورق فولادی به کار رفته، طول بال وال پست و ... ) بر اساس محاسبات در طراحی مشخص می‌شوند. معمولا استفاده از وال پست منقطع و میلگردهای بستر در طبقات بالایی ساختمان‌های مرتفع بیشتر است، چرا که در زمان اعمال نیروهای زلزله یا نیروهای جانبی مشابه طبقات بالایی بیشتر تحت تاثیر قرار می‌گیرند.

مقررات ملی ساختمان مرتبط با وال پست منقطع

در مقررات ملی ساختمان ایران، استفاده از وال پست منقطع برای مقاوم سازی دیوارها الزامی است. در پیوست ششم استاندارد 2800 مقرارت ملی ساختمان در بخش 6-1-4-2 جزئیات اجرایی وال پست‌های منقطع را برای دیوارهای خارجی یا داخلی غیرسازه‌ای بیان کرده است. همچنین نشریه 819 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، راهنمای طراحی سازه‌ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه‌ای است. در این نشریه نتایج آزمایش‌ها و پژوهش‌های مختلف به صورت جداولی برای استفاده سازندگان ارائه شده است. توسط این منابع طراح و سازنده به دقت می‌تواند وال پست‌های مناسب خود را انتخاب و در ساختمان مربوطه به کار ببرد. در این جا قسمتی از توضیحات کلی آمده در پیوست ششم استاندارد 2800 را بیان می‌کنیم:

اتصال دیوارها به سازه اصلی باید به گونه‌ای باشد که اثر خیزهای زیر و بالای دیوار و حرکت طبقات نسبت به هم در اثر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد باعث ریختن دیوار یا سازه نشود و پایداری آنها حفظ شود. ضمنا این عوامل نباید ترک شدید بر روی دیوار ایجاد کنند. دیوارهای ساخته شده از اجزای بلوکی باید در جهت افقی با استفاده از ابزار مناسب مسلح شوند. این ابزار برای دیوارهای بلوکی اجرا شده با ملات می‌توانند میلگرد بستر و برای دیوارهای اجرا شده با ملات بستر نازک یا چسب، بست‌های تکه‌ای فولادی باشند. وال پست‌ها، میلگردهای بستر یا بست‌های فولادی باید از فولاد گالوانیزه با فولاد ضد زنگ ساخته شوند. حداقل سطح اجزای مسلح کننده دیوار باید سه ده هزارم سطح موثر دیوار در برش خارج از صفحه باشد. بیشترین فاصله اجزای مسلح کننده در ارتفاع دیوار باید یک متر باشد و جزء مربوطه باید بر اساس این فاصله طراحی شود.

منبع: وبسایت پوکاسازه