مبانی محاسبات وال‌ مش در مهار لرزه‌ای دیوارها

استفاده از راهکار وال‌ مش مستلزم انجام محاسبات فنی است. نوع خاک پروژه، لرزه‌خیزی منطقه، نوع بلوک دیوار، ضخامت بلوک، ارتفاع دیوار، میزان مقاومت کششی مش فایبرگلاس، میزان حفظ مقاومت مش پس از قرارگیری در محیط قلیایی، تعداد طبقات ساختمان و این که طراحی برای کدام طبقه انجام می‌گیرد از جمله عواملی هستند که در طراحی وال‌ مش باید در نظر گرفته شوند. در واقع این عوامل هستند که تعیین می‌کنند نوارهای وال‌ مش به چه عرضی و در چه فاصله‌ای باید روی دیوار نصب شوند.

مبانی محاسبات وال‌ مش در آیین‌نامه

بخش‌های اصلی محاسبات وال‌ مش شامل محاسبه نیروی زلزله، نیروی باد، لنگر حاصل از نیروهای جانبی باد و زلزله (تقاضای خمشی دیوار) و مقاومت دیوار مهار شده با وال‌ مش (ظرفیت خمشی دیوار) است. برای محاسبه نیروی زلزله می‌توان از روابط موجود در فصل چهارم استاندارد 2800 استفاده کرد. این فصل ضوابط طراحی لرزه‌ای اجزای غیرسازه‌ای را بیان کرده است. روابط مربوط به محاسبه نیروی باد وارد به دیوارهای خارجی ساخته شده از بلوک در بند 1-8 راهنمای طراحی سازه‌ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه‌ای (ضابطه شماره 819 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی) آمده است. برای محاسبه تقاضا و ظرفیت خمشی دیوار نیز باید از روابط موجود در فصل دوازدهم ضابطه 714 استفاده کرد.

استاندارد 2800: محاسبه نیروی زلزله

محاسبه نیروی جانبی زلزله بر اساس رابطه 4-1 استاندارد 2800 انجام می‌شود:

در این رابطه:

ap ضریب بزرگنمایی جزء، A شتاب پایه، 1+S ضریب شتاب طیفی، Ip ضریب اهمیت جزء و Rpu ضریب رفتار جزء است که از جداول موجود در استاندارد 2800 به دست می‌آیند. Wp وزن جزء سازه‌ای همراه با محتویات آن در زمان بهره‌برداری، Z ارتفاع مرکز جرم جزء از تراز پایه و H ارتفاع متوسط بام ساختمان از تراز پایه است.

مقدار Vpu نباید از Vpu-min کمتر و از Vpu-max بیشتر باشد:

Vpu-min = 0.3 A(1+S)WpIp

Vpu-max = 1.6 A(1+S)WpIp

ضابطه 819: محاسبه نیروی باد

راهنمای طراحی سازه‌ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه‌ای (ضابطه شماره 819 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی) در بند 1-8 محاسبات مربوط به بار باد وارد به دیوارهای خارجی ساخه شده از بلوک را بیان کرده است. البته مبحث ششم مقررات ملی ایران که در مورد بارهای وارد بر ساختمان نوشته شده است در فصل دهم خود به بررسی بار باد پرداخته و روابط و جداول مربوط به محاسبه نیروی باد را ارائه کرده است. به عنوان مثال فرمول محاسبه فشار ناشی از باد، جدول سرعت باد در شهرهای مختلف، فشار مبناي باد بر حسب کیلونیوتن بر مترمربع در هر شهر و سایر روابط و جداول مورد نیاز به طور کامل در این فصل آمده است که برای محاسبه ضرایب موجود در رابطه می‌توان از این جداول استفاده کرد.

محاسبه نیروی باد (P) بر اساس رابطه 1-10 ضابطه 819 انجام می‌شود:

P = Ip´Ce´Cg´Ct´Cp´Cd

q = 0.000613 V² (KN/m²)

در این رابطه:

P فشار خارجی استاتیکی وارد بر دیوار در جهت عمود بر سطح، q فشار مبنای باد، Ce ضریب بادگیری، Cg ضریب اثر جهشی باد، Ct ضریب پستی و بلندی زمین، Cp ضریب فشار و Cd ضریب هم‌راستایی باد است.

ضابطه 714: محاسبه ظرفیت و تقاضای خمشی دیوار

فصل دوازدهم ضابطه 714 سازمان برنامه و بودجه کشور در بند 12-2-2-5 روش طراحی دیوار تقویت شده با شبکه الیاف و محاسبات آن را توضیح داده است. مطابق مبانی ذکر شده در این آیین‌نامه، برای تعیین عرض نوارهای وال‌مش و فاصله میان آن‌ها، باید میزان تقاضای خمشی وارد بر دیوار (Mu) و ظرفیت خمشی دیوار مسلح شده با وال‌مش (Md) با یکدیگر مقایسه شوند. ظرفیت دیوار بر اساس پارامترهایی همچون نسبت پوشش سطح دیوار با مش فایبرگلاس و مقاومت کششی مش مشخص می‌گردد. تقاضای خمشی دیوار نیز تابعی از ارتفاع دیوار، ارتفاع طبقه از سطح زمین، نوع خاک منطقه و سایر شرایط پروژه است. جانمایی نوارهای وال‌ مش باید به گونه‌ای انجام شود که تقاضای خمشی دیوار از میزان ظرفیت خمشی آن کمتر باشد. به عبارت دیگر: Md > Mu

از آن جا که در طبقات فوقانی یک ساختمان نیروی جانبی زلزله افزایش می‌یابد، انتظار می‌رود هرچه به طبقات بالاتر می‌رویم فاصله بین نوارهای وال‌مش نیز کاهش یابد.

محاسبه مقاومت خمشی دیوار (Md) بر اساس رابطه 12-11 ضابطه 714 انجام می‌شود:

در این رابطه:

ᵩ ضریب کاهش مقاومت برابر 0.9، γ نسبت پوشش سطح دیوار با مش الیاف به کل سطح دیوار، f_tf متوسط مقاومت کششی پنجاه میلی‌متر عرض مش الیاف براي 6 نمونه مش الیاف پس از 28 روز قرارگیري در محلول قلیایی طبق استاندارد مربوطه بر حسب نیوتن و t_w ضخامت بلوک بر حسب متر است.

محاسبه تقاضای خمشی وارد بر دیوار در راستای قائم (Mu) طبق رابطه 12-12 ضابطه 714 انجام می‌شود:

Mu = 0.125 ´ Fp ´ h²

در این رابطه:

Fp نیروی وارد بر دیوار (بیشترین مقدار بین نیروی باد یا زلزله) و h ارتفاع آزاد دیوار است.

همه مقادیر به جز g در روابط بالا قرار داده می‌شوند. سپس با حل معادله Md > Mu حداقل نسبت پوشش سطح دیوار با مش الیاف به کل سطح دیوار (g) بدست می‌آید. با مشخص بودن عرض نوارهای مش فایبرگلاس وال‌مش و نسبت پوشش سطح دیوار با مش الیاف به کل سطح دیوار، فواصل نوارها نیز بدست می‌آید.

(نمونه جدول محاسبات وال‌مش)

روند انجام محاسبات فنی در شرکت وال‌مش

در شرکت وال‌مش محاسبات فنی تماماً بر اساس روابط و الزامات موجود در آیین‌نامه و توسط متخصصین شرکت انجام می‌شود. در این فرایند ابتدا لازم است اطلاعات پروژه خود را برای کارشناسان شرکت وال‌مش ارسال نمایید. کارشناسان ما پس از دریافت تمام مشخصات مورد نیاز، محاسبات را برای یک طبقه انجام داده و گزارش آن را در قالب طرح توجیهی وال‌مش برای شما ارسال می‌کنند. پس از تایید طرح توجیهی توسط کارفرما، محاسبات به طور کامل و برای هر طبقه به طور جداگانه انجام می‌شود و دفترچه محاسباتی همراه با نقشه‌های جانمایی وال‌مش و جزئیات اجرایی کامل در اختیار شما قرار می‌گیرد.

شما می‌توانید اطلاعات خود را به آدرس ایمیل info@wallmesh.ir یا از طریق پیام‌رسان روبیکا، ایتا یا واتس‌اپ به شماره 09335988997 ارسال نمایید و یا اطلاعات را در وب‌سایت وال‌مش بارگذاری کنید.

سخن پایانی

مهار دیوار با شبکه الیاف نیازمند انجام محاسبات دقیق و کامل برای هر طبقه به طور جداگانه است. محاسبات باید بر اساس خصوصیات پروژه و همچنین استحکام کششی باقی‌مانده مش فایبرگلاس پس از قرارگیری در معرض قلیا انجام شود. استحکام کششی مش نیز باید با انجام آزمون‌های استاندارد در آزمایشگاه‌های معتبر اندازه‌گیری شود. شرکت وال‌ مش با دریافت اطلاعات کامل پروژه از کارفرمایان محترم و اندازه‌گیری مقاومت کششی مش فایبرگلاس در آزمایشگاه‌های همکار استاندارد کشور، محاسبات وال‌ مش را برای هر طبقه به طور کامل انجام می‌دهد.