تفاوت دیوار داخلی و خارجی در زلزله + ضرورت تقویت دیوارها

دیوارها از اجزای مهم ساختمان‌ها هستند که کاربردهای متفاوتی می‌توانند داشته باشند. بیشتر دیوارها نقش غیرسازه‌ای داشته و به عنوان اجزای معماری به کار می‌روند. با این حال، دیوارهای سازه‌ای نیز در برخی از بخش‌های ساختمان‌ها لازم است. به هر حال، دیوارها نیز به عنوان بخشی از اجزای ساختمان باید پایداری خود را در شرایط مختلف به ویژه هنگام وقوع زلزله حفظ کنند.

آشنایی با کاربرد انواع دیوار

اصلی‌ترین کاربرد دیوار در ساختمان، جداسازی فضاهای معماری است. با این حال دیوارها نقش‌های دیگری نیز می‌توانند به عهده بگیرند. مهم‌ترین کاربردهایی که دیوارها در ساختمان دارند در ادامه مورد بررسی قرار گرفته است:

• دیوارهای جداکننده: همان طور که اشاره شد، اصلی‌ترین کاربرد دیوار در ساختمان، جداسازی فضاهای معماری و ایجاد اتاق‌ها یا مناطق مجزا در ساختمان است. دیوارهای جداکننده یک بخش بزرگ از پلان را به اتاق‌ها یا بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کنند و به ایجاد حریم خصوصی، عایق صدا و ایجاد بخش‌های با عملکرد متفاوت (نشیمن، دفاتر، اتاق کنفرانس، کلاس‌های درس و…) در یک ساختمان کمک می‌کنند. این دیوارها را بسته به ملاحظات طراحی و معماری می‌توان با استفاده از مصالح مختلف مانند بلوک سیمانی یا سفالی، پانل‌های گچی، چوب، شیشه و … ساخت. این دیوارها همچنین در عبور تأسیسات مکانیکی و برقی ساختمان نیز نقش دارند.
• دیوار باربر: دیوارهای باربر در تحمل بارهای وارد بر سازه نقش دارند و بخشی از مقاومت سازه را تأمین می‌کنند. این دیوارها وزن سازه را تحمل کرده و معمولاً از مصالحی مانند بتن، آجر یا سنگ ساخته می‌شوند. دیوارهای باربر به توزیع وزن ساختمان و ایجاد پایداری سازه کمک می‌کنند و معمولاً در ساختمان‌های کم ارتفاع یافت می‌شوند. از این دیوارها برای توزیع وزن سازه به طور مساوی در فونداسیون استفاده می‌شود و به عنوان دیوار سازه‌ای نیز نامیده می‌شوند. در مقابل، دیوارهای غیرباربر یا غیرسازه‌ای قرار دارند. این دیوارها مسئولیت حمایت سازه را بر عهده ندارند و می‌توانند از مصالح سبک‌تری مانند بلوک‌های سیمانی و سفالی ساخته شوند. دیوارهای غیرباربر از سازه اصلی ساختمان جدا بوده و فقط نیروهای مربوط به دیوار (مانند وزن دیوار یا لنگرهای خمشی وارد بر دیوار ناشی از نیروی زلزله) را تحمل می‌کنند.
• دیوارهای موقت: این دیوارها برای جداسازی فضاها در ساختمان به کار می‌روند با این تفاوت که محل ثابتی ندارند و بسته به نیاز و کاربرد مورد انتظار از فضاها می‌توان آن‌ها را جابجا یا به طور کلی حذف نمود. آن‌ها را می‌توان به راحتی مونتاژ و جدا کرد و اغلب از موادی مانند پانل‌های سبک وزن ساخته می‌شوند.
• دیوارهای حائل: این دیوارها برای مقاومت در برابر فشار جانبی خاک یا سایر مصالح استفاده می‌شوند. دیوار حائل معمولاً در طبقات زیر تراز همکف استفاده می‌شوند. همچنین در حفظ پایداری شیب‌ها نیز از این دیوارها استفاده می‌شود.
• دیوار برشی: دیوار برشی نوعی دیوار سازه‌ای است که در مقاوم سازی ساختمان در برابر نیروهای جانبی زلزله نقش دارد. در واقع این دیوارها نوعی از سیستم‌های مقاوم در برابر زلزله هستند و باید از بتن مسلح با مقاومت بالا درست شوند.

معرفی انواع دیوارهای داخلی و خارجی

دیوارها را می‌توان بر اساس موقعیت آن‌ها در داخل ساختمان به دو دسته خارجی یا داخلی طبقه بندی کرد. دیوارهای خارجی که به عنوان دیوارهای پیرامونی یا دیوار نما نیز شناخته می‌شوند، بیرونی‌ترین دیوارهای ساختمان هستند و پوسته خارجی ساختمان را تشکیل می‌دهند. دیوارهای خارجی، ساختمان را در برابر شرایط جوی مانند باران، باد و نور خورشید محافظت می‌کنند و امنیت و رفاه فضای داخلی ساختمان را تأمین می‌کنند.

این دیوارها در عملکرد حرارتی ساختمان بسیار مؤثرند و در صورتی که از مصالح مناسب در ساخت آن‌ها استفاده شود به افزایش بهره‌وری انرژی ساختمان کمک می‌کنند. دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای داخلی معمولاً ضخامت بیشتری دارند. دیوارهای داخلی دیوارهایی هستند که در فضای داخلی ساختمان قرار دارند. هدف اصلی آن‌ها تقسیم فضاهای داخلی ساختمان به اتاق‌ها و فضاهای مختلف است. این دیوارها فضاهای جداگانه معماری را در داخل ساختمان تعریف می‌کنند و حریم خصوصی این فضاها را فراهم می‌کنند.

تیغه‌های داخلی باید از مصالحی ساخته شوند که به خوبی از انتقال صدا جلوگیری کند. همچنین این دیوارها به عنوان زیرساختی برای عبور تأسیسات مکانیکی و الکتریکی در نظر گرفته می‌شوند. ضخامت این دیوارها در مقایسه با دیوارهای پیرامونی کمتر است. تفاوت دیوار داخلی و خارجی در محل قرارگیری و ضخامت و وزن آن‌ها است.

تفاوت دیوار داخلی و خارجی در زلزله

مطابق توضیحات نشریه شماره 819 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، نیروی افقی زلزله وارد به دیوار بر حسب رابطه زیر است:

در رابطه فوق Wp وزن بهره برداري دیوار است که برابر با مجموع وزن نما و پوشش دیوار، خود دیوار و اتصالات آن است. ضخامت دیوارهای داخلی و خارجی متفاوت است. همچنین دیوارهای داخلی یک لایه نازک‌کاری در هر طرف خود دارند در حالی که دیوارهای پیرامونی در یک سمت خود نمای ساختمان را تحمل می‌کنند. بنابراین Wp و به طور کلی نیروی جانبی ناشی از زلزله که به این دو نوع دیوار وارد می‌شود متفاوت است. بنابراین برای مقایسه دیوار داخلی و خارجی در برابر زلزله می‌توان گفت اصلی‌ترین تفاوت دیوار داخلی و خارجی در زلزله، میزان نیروی جانبی وارد بر آن‌ها است.

چرا باید دیوارهای داخلی و خارجی ساختمان را تقویت کرد؟

زلزله نیروهای جانبی قدرتمندی ایجاد می‌کند که این نیروها به دیوارهای داخلی و خارجی نیز منتقل می‌شود. بند 1-7 نشریه شماره 819 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی نیز اشاره می‌کند دیوارهاي غیرسازه‌اي به نیروهاي اینرسی ناشی از شتاب وارده و به جابجایی‌هاي نسبی حساس هستند. دیوارهای تقویت شده، رفتار شکل‌پذیری را در طول رویدادهای لرزه‌ای نشان می‌دهند و استحکام کافی برای پایداری در برابر نیروهای زلزله را پیدا می‌کنند.

دیوارهای غیرسازه‌ای باید در برابر لنگر خمشی حاصل از نیروهای برون صفحه مهار شوند تا در هنگام زلزله تخریب نشوند. تخریب دیوارهای ساختمان در هنگام زلزله علاوه بر خسارات جانی و مالی فراوانی که به همراه دارد، امکان سرویس‌دهی سازه پس از زلزله را کاهش می‌دهد. همچنین دیوارهای تخریب شده پس از سانحه جلوی فعالیت نیروهای امدادرسان را می‌گیرد.

همچنین تقویت دیوارها موجب کاهش ترک خوردگی و سایر آسیب‌ها به دیوارها می‌شود. ترک‌ها می‌توانند یکپارچگی دیوارها را به خطر بیندازند و باعث نفوذ آب و کاهش دوام طولانی مدت آن‌ها شوند. همچنین در زیبایی ظاهر ساختمان نیز تأثیرگذارند.

بهترین راهکار تقویت دیوارهای ساختمان چیست؟

راهکارهای متفاوتی جهت تقویت دیوارهای داخلی و خارجی و مهار لرزه‌ای آن‌ها وجود دارد. استفاده از آرماتور یا توری فلزی در دیوار، شاتکریت ملات سیمان، پوشش FRP و… از جمله روش‌های مرسوم تقویت دیوارها هستند. راهکار سنتی و مرسوم مهار لرزه‌ای دیوارها نیز استفاده از روش‌هایی مانند وال‌پست و میلگرد بستر است. با این حال امروزه فناوری‌های جدیدی در این زمینه ظهور کرده‌اند که مزایای بسیاری نسبت به سایر روش‌های سنتی دارند.

بهترین راهکار تقویت دیوارهای ساختمان و مهار لرزه‌ای آن‌ها، استفاده از فناوری نوین کامپوزیت‌های تقویت شده با الیاف است که در ایران با نام تجاری وال‌ مش در بسیاری از پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. وال‌مش، فناوری نوین مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای است که به عنوان راهکاری نوین و خلاقانه جایگزین روش‌های سنتی شده است. در این روش، نوارهای مش فایبرگلاس روی دیوار قرار گرفته و سپس یک لایه پلاستر سیمانی یا گچی روی آن اجرا می‌گردد.

ترکیب حاصل یک کامپوزیت سبک و قدرتمند ایجاد کرده که از دیوار در برابر نیروهای جانبی محافظت می‌کند. همچنین نبشی‌های گالوانیزه منقطع در تراز فوقانی دیوار و زیر سقف یا تیرها نصب می‌گردند تا از جابجایی دیوار در راستای خارج از صفحه نیز جلوگیری شود. امروزه استفاده از وال‌مش در پروژه‌های ساختمانی ایران به شدت گسترش یافته و وال‌مش به عنوان بهترین راهکار تقویت و مهار لرزه‌ای دیوارها شناخته شده است.

سخن پایانی

دیوارهای داخلی و خارجی از اجزای مهم ساختمان‌ها هستند که باید آن‌ها را برای حفظ پایداریشان در هنگام وقوع حوادثی همچون زلزله تقویت کرد. وال‌مش به عنوان فناوری نوین مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای، بهترین راهکار تقویت دیوارها است که روی انواع مختلف دیوار قابل اجراست.