- دامنه کاربرد
در راهنمای منتشر شده اخیر، تحت عنوان “دستورالعمل طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه برای مهار دیوارهای بلوکی“، ضوابط طراحي دیوارهای داخلی و خارجي ساختمان با روش تسلیح به کمک وال مش (شبکه الیاف) ارائه گردیده است. علاوه بر آن جداولی در قالب الزامات حداقلی درصد پوشش دیوار با شبکه الیاف ارائه شده که کاربر در صورت تطابق مشخصات هندسی (ابعاد دیوار و ارتفاع محل قرارگیری دیوار در سازه) و مقاومتی مصالح دیوار و شبکه الیاف پروژه خود ملزم به استفاده از آن جداول است. به عبارت دیگر استفاده از ضوابط طراحی این راهنما تنها برای مواردی که در جداول مذکور یافت نمیشود مجاز شمرده شده، مضاف بر اینکه حداقل ضخامت دیوار مورد طراحی باید 10 سانتیمتر باشد.
- جداول الزامات حداقلی درصد پوشش دیوار با وال مش (شبکه الیاف)
به طور کلی تسلیح دیوارهای غیر سازهای با استفاده از الزامات حداقلی جداول ارائه شده در دستورالعمل حاضر، برای دیوارهای خارجی و دیوارهای داخلی به شکل جداگانه صورت میگیرد. در دیوارهای خارجی، طراح در مناطق با خطر لرزه‌خیزی زیاد و بسیار زیاد با توجه به جداول و شرایط ساختمان خود سطح پوشش برای بار باد و بار زلزله را جداگانه تعیین کرده و هر کدام که بیشتر بود ملاک طراحي قرار میگیرد. حال آنکه در مناطق با خطر لرزه‌خیزی کم و متوسط در تمام حالات بار باد برای طراحي دیوار خارجي لحاظ میشود. اما برای دیوارهای داخلی همواره بار زلزله ملاک تعیین درصد پوشش دیوار قرار میگیرد. بنابراین جداول ارائه شده را میتوان به سه رده زیر تفکیک نمود؛
- جداول ارائه شده برای حداقل درصد پوشش دیوارهای خارجی جهت مقاومت در برابر بار باد.
- جداول ارائه شده برای حداقل درصد پوشش دیوارهای خارجی جهت مقاومت در برابر بار زلزله.
- جداول ارائه شده برای حداقل درصد پوشش دیوارهای داخلی جهت مقاومت در برابر بار زلزله.
باید توجه داشت که در صورت تجاوز ارتفاع دیوار از 3 و 3.5 متر به ترتیب برای دیوارهای خارجی و دیوارهای داخلی و یا عدول شرایط هندسی، سازهای و مقاومتی مصالح دیوار از مشخصات در نظر گرفته شده در هر یک از جداول فوق، مجاز به استفاده از این جداول نبوده و باید طراحی مستقیم دیوار بر اساس ضوابط طراحی که در بخش بعدی مورد اشاره خواهد بود استفاده شود. در ادامه فرضیات و پارامترهای منعکس شده در هر رده از جداول یاد شده را مورد بررسی اجمالی قرار میدهیم؛
- جداول طراحی دیوار خارجی برای بار باد
فرضیات و پارامترهای موجود در این جداول به شرح زیر است؛
- این جداول برای هر نوع دیوار و برای ارتفاع آزاد از روی کف سازی تا زیر تیر تا حداکثر 3 متر قابل استفاده است..
- در هر یک از این جداول که برای یک سرعت باد مشخص، یک ضخامت دیوار معین و گروه خطرپذیری خاص تهیه شده، میتوان درصد پوشش دیوار با والمش (شبکه الیاف) را بر حسب ارتفاع دیوار از سطح زمین و مقاومت کششی الیاف مورد استفاده تعیین نمود.
- سرعت‌های باد بصورت 90 کیلومتر بر ساعت و کمتر، 100، 110، 120، 130 و 140 کیلومتر بر ساعت در نظر گرفته شده است.
- ضخامتهای در نظر گرفته شده برای دیوار معادل 15 و 20 سانتیمتر است.
- گروههای خطر پذیری 1و2 در یک قالب و گروه خطر پذیری 3 در قالب جداگانه (مطابق تعریف مبحث ششم مقررات ملی) مد نظر بوده است.
- در مجموع 24 جدول در حداقل درصد پوشش دیوار خارجی برای مقابله با بار باد را پوشش میدهد.
طراحی مستقیم با استفاده از ضوابط طراحی تنها زمانی مجاز است که مشخصات دیوار مورد طراحی در جداول یافت نشود.
- جداول طراحی دیوار خارجی برای بار زلزله
فرضیات و پارامترهای موجود در این جداول به شرح زیر است؛
- این جداول برای دیوارهای بلوک AAC، سیمانی، سفالی و آجری و برای ارتفاع آزاد از روی کف سازی تا زیر تیر تا حداکثر 3 متر قابل استفاده است.
- در هر یک از این جداول که برای نوع خاصی از مصالح دیوار، تعداد طبقات مشخص، ضخامت دیوار معین و نیز درجه اهمیت خاص تهیه شده، میتوان درصد پوشش دیوار با والمش (شبکه الیاف) را بر حسب شماره طبقه و مقاومت کششی الیاف مورد استفاده تعیین نمود.
- مصالح در نظر گرفته شده برای تهیه جداول به سه دسته بلوکهای AAC و سیمانی با دانسیته کمتر از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب، سفالی و آجری (یا هر دیوار دیگر با دانسیته بیش از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب) تقسیم میشوند.
- تعداد طبقات ساختمان در 5 دسته تا 4 طبقه، تا 8 طبقه، تا 12 طبقه، تا 16 طبقه و تا 20 طبقه در نظر گرفته شده است.
- ضخامتهای در نظر گرفته شده برای دیوار معادل 15 و 20 سانتیمتر است.
- درجه اهمیت لحاظ شده در جداول به دو شکل برای ساختمانهای با اهمیت متوسط و ساختمانهای با اهمیت زیاد و بسیار زیاد طبقه شده است.
- در مجموع 60 جدول در حداقل درصد پوشش دیوار خارجی برای مقابله با بار زلزله را پوشش میدهد.
طراحی مستقیم با استفاده از ضوابط طراحی تنها زمانی مجاز است که مشخصات دیوار مورد طراحی در جداول یافت نشود.
- جداول طراحی دیوار داخلی برای بار زلزله
فرضیات و پارامترهای موجود در این جداول به شرح زیر است؛
- این جداول برای دیوارهای بلوک AAC، سیمانی، سفالی و آجری با ضخامت مشخصی 10 سانتیمتر و برای ارتفاع آزاد از روی کف سازی تا زیر تیر تا حداکثر 3.5 متر قابل استفاده است.
- در هر یک از این جداول که برای نوع خاصی از مصالح دیوار، تعداد طبقات مشخص، پهنه لرزه‌خیزی خاص و نیز درجه اهمیت معین تهیه شده، میتوان درصد پوشش دیوار با والمش (شبکه الیاف) را بر حسب شماره طبقه و مقاومت کششی الیاف مورد استفاده تعیین نمود.
- مصالح در نظر گرفته شده برای تهیه جداول به سه دسته بلوکهای AAC و سیمانی با دانسیته کمتر از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب، سفالی و آجری (یا هر دیوار دیگر با دانسیته بیش از 1000 کیلوگرم بر متر مکعب) تقسیم میشوند.
- تعداد طبقات ساختمان در 5 دسته تا 4 طبقه، تا 8 طبقه، تا 12 طبقه، تا 16 طبقه و تا 20 طبقه در نظر گرفته شده است.
- مناطق لرزه‌خیزی به دو شکل مناطق با خطر لرزه‌خیزی کم و متوسط و مناطق با خطر لرزه‌خیزی زیاد و بسیار زیاد در جداول بازتاب یافته است
- درجه اهمیت لحاظ شده در جداول به دو شکل برای ساختمانهای با امیت متوسط و ساختمانهای با اهمیت زیاد و بسیار زیاد طبقه شده است.
- در مجموع 60 جدول در حداقل درصد پوشش دیوار خارجی برای مقابله با بار زلزله را پوشش میدهد.
طراحی مستقیم با استفاده از ضوابط طراحی تنها زمانی مجاز است که مشخصات دیوار مورد طراحی در جداول یافت نشود.
- مبانی و فرضیات طراحی
- دیوارها باید برای بارهای اینرسي ایجاد شده در آنها، در جهت عمود بر صفحه طراحي شوند.
- دیوار تحت تأثیر بار محوری ناشي از وزن آن و بسته به شرایط تکیهگاهي، تحت اثر برش و خمش خارج از صفحه عمودی یا افقي و یا هر دو قرار ميگیرد. این دیوارها باید طبق ضوابط ذیل الذکر طراحي شده و میزان تسلیح آنها تعیین شود.
- شرایط مرزی تحت نیروهای عمود بر صفحه باید به صورت مفصلي یا آزاد با توجه به جزییات و نحوه اجرای مهارها در نظر گرفته شود.
- در این محاسبات مقاومت الیاف پس از انجام آزمون مقاومت قلیایي استاندارد باید در محاسبات لحاظ شود.
- به علت رفت و برگشتي بودن بار باد و زلزله، تسلیح دیوار با ملات مسلح شده با مش الیاف باید در دو سمت دیوار انجام شود.
- مش الیاف مورد استفاده باید حتماً به صورت دو جهته باشد. در این حالت مش راستای عمود باعث انتقال بار از طریق ملات به الیاف و عملکرد مناسب الیاف در ملات نازک ميشود.
- طراحی دیوار تقویت شده با والمش (شبکه الیاف)
در حالت تسلیح دیوار با ملات مسلح شده با مش الیاف در راستای قائم با توجه به افزایش ظرفیت خمشي در راستای قائم نیازی به توزیع بار عمود بر صفحه در دو راستا نميباشد و همچنین نیازی به اجرای والپست یا مهار دیوار در مجاورت ستونها با بست یا نبشي نیست. در این حالت رفتار دیوار به صورت خمش یک جهته است. ظرفیت خمشي دیوار با فرض اینکه کشش توسط الیاف و فشار توسط بلوک تحمل ميشود به صورت محافظهکارانه از رابطه (1-1) قابل محاسبه است..
که در آن؛
Md مقاومت خمشی یک متر طول دیوار بر حسب N-m/m، 𝛾 نسبت سطح پوشش دیوار به کل سطح آن، ftf متوسط مقاومت کششی منهای انحراف معیار، پنجاه میلیمتر عرض مش الیاف برای 6 نمونه مش الیاف پس از 28 روز قرارگیری در محلول قلیایی بر حسب N، tw ضخامت بلوک بر حسب متر و 𝜑 ضریب کاهش مقاومت و برابر 0.9 است.
مقدار تقاضای خمشی وارد بر دیوار در راستای قائم Mu با استفاده از رابطه (1-2) تعیین میشود.
که در آن 𝜔u بارهای خارج از صفحه وارد بر پانل دیوار با اعمال ضرایب افزایش بار مندرج در ترکیبات بارگذاری روش LRFD و h ارتفاع آزاد دیوار میباشد. تسلیح اینچنینی دیوار علاوه بر تضمین پایداری رفتار خارج از صفحه، بر مودهای خرابی و مقاومت درون صفحه دیوار نیز تأثیر مثبت خواهد داشت.
طبعاً برای کنترل خمش خارج از صفحه دیوار، تقاضای خمشی باید کوچکتر از ظرفیت خمشی پانل باشد (Mu ≤ Md). بنابراین درصد پوشش دیوار مطابق رابطه (1-3) حاصل خواهد شد.
