درک تفاوت وال پست و میلگرد بستر در مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای امری حائز اهمیت است، چرا که خرابی این اجزا در هنگام زلزله خسارات مالی و جانی فراوانی به همراه دارد. روش‌های مختلفی برای حفظ دیوار در برابر نیروهای خارجی وجود دارد. از جمله روش‌های مرسومی که در پروژه‌های ساختمانی به کار گرفته می‌شوند استفاده از میلگرد بستر در وال پست برای افزایش استحکام و پایداری دیوار است. هر کدام از این روش‌ها خصوصیات خود را داشته و با یکدیگر متفاوتند. در ادامه خصوصیات و تفاوت وال پست و میلگرد بستر را مورد بررسی قرار خواهند گرفت.
وال پست چیست؟
والپست (WallPost) همان گونه که از نامش پیداست، به معنی نگهدارنده (Post) دیوار (Wall) در برابر نیروهای وارد به دیوار است. به طور کلی وال پست به عنوان المانی در نظر گرفته میشود که موجب اتصال دیوار به سازه با شرایط پیش‌بینی شده در آیین‌نامه میشود. مطابق بند 4-4-1 آیین‌نامه طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله ایران (استاندارد 2800)، اجزای غیرسازه‌ای و تکیه‌گاه‌های آن‌ها باید به گونه‌ای به سازه مهار شوند، که بتوانند نیروهای جزء غیرسازه‌ای را در جهت خارج از صفحه به سازه منتقل کنند و تغییر شکل‌های ایجاد شده در آن‌ها را پذیرا باشند.
بنابراین دیوارهای داخلی و تیغه‌ها باید به نحو مناسبی از نظر جانبی به سازه مهار شوند. میلگرد بستر در وال پست یک راهکار مرسوم در صنعت ساخت و ساز ایران برای مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای در برابر نیروهای جانبی زلزله است. که البته تفاوت وال پست و میلگرد بستر از نظر عملکرد دارای تفاوت هایی می‌باشد.
معرفی ویژگیهای وال پست
اجزای غیرسازه‌ای ساختمان (مانند دیوارهای خارجی و داخلی) باید در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله به خوبی مهار شوند. روش‌های مهار لرزه‌ای این اجزا باید دارای ویژگیهای به خصوصی باشند. یکی از این روش‌ها استفاده از میلگرد بستر در وال پست است. زمانی که نسبت یک بعد دیوار در مقایسه با بعد دیگر آن (نسبت طول به ارتفاع دیوار) به طور قابل توجهی زیاد شود، رفتار دیوار به سمت دال یک طرفه سوق پیدا کرده و سهم راستای افقی در تحمل نیروهای وارد بر دیوار ناچیز می‌گردد و خمش دیوار فقط در راستای قائم آن وارد میشود.
در صورتی که نیروی وارد بر دیوار از مقاومت خمشی آن در راستای قائم بیشتر باشد باید عکس‌العمل دیوار را در دو راستای افقی و قائم توزیع کرد. وال پست با کوتاه کردن طول آزاد دیوار و کنترل نسبت طول به ارتفاع دیوار موجب توزیع عکس‌العمل دیوار در هر دو راستا میشود تا قسمتی از بارهای عمود بر صفحه دیوار که در راستای قائم وارد می‌شدند، در راستای افقی توزیع شوند. با توجه به این که مقاومت دیوار در راستای افقی ناچیز است، تسلیح دیوار در این راستا الزامی است.
در صورتی که اجرای وال پست بدون تسلیح دیوار صورت گیرد، تقاضای خمشی دیوار در راستای افقی بیش از ظرفیت آن شده و اجرای والپست بدون میلگرد بستر موجب خرابی دیوار در نیروی کمتری میشود. والپست باید با توجه به بار خمشی گسترده خارج از صفحه وارد بر آن و با توجه به سهم بارگیر راستای افقی به صورت یک تیر دو سر مفصل طراحی و اجرا گردد. برای رفع تفاوت تفاوت وال پست و میلگرد بستر گاهی هر دو مشترکا استفاده می کنند.
میلگرد بستر چیست و چه کاربردی دارد؟
به طور کلی میلگرد بستر (Bed Joint Reinforcement) یک المان تسلیح‌کننده و تقویت‌کننده دیوارهای بلوکی است. طبق تعریف مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان، میلگرد بستر شامل یک جفت مفتول طولی تغییرشکل یافته است که مفتول‌های عرضی به صورت نردبانی یا خرپایی به آن جوش داده شده و در ابعاد مناسب برای قرارگیری در درزهای ملات بین ردیف‌های واحدهای بنایی (دیوار آجری، بلوکی و …) نصب میشود.
میلگرد بستر به صورت تارهای مقاوم کششی داخل ملات و در بین رج‌های دیوار با فواصل مشخص قرار می‌گیرد. وظیفه میلگردهای بستر، مسلح کردن مصالح ترد و شکننده بنایی و یا به عبارتی افزایش مقاومت خمشی صفحه دیوار است. مطابق پیوست ششم استاندارد 2800 استفاده از میلگرد بستر در وال پست به منظور مسلح کردن دیوار و بالا بردن مقاومت خمشی در همه دیوارها (داخلی و پیرامونی) با هر ابعادی که باشد الزامی است.
اصلی‌ترین ویژگیهای میلگرد بستر
اصلی‌ترین تفاوت وال پست و میلگرد بستر ویژگی تسلیح و تقویت دیوارهای بلوکی است. مقاومت دیوارهای بلوکی در راستای افقی ناچیز است، به همین دلیل تقویت این دیوارها در راستای افقی امری ضروریست و معمولاً در پروژه‌های ساختمانی از میلگرد بستر برای همین منظور استفاده می‌کنند. با این حال میلگرد بستر در والپست در تسلیح دیوار در راستای عمودی نیز به کار برده میشود. از جمله ویژگیهای میلگرد بستر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- میلگرد بستر می‌تواند برای کنترل ترک خوردگی دیوار به دلیل انقباض و انبساط حرارتی یا رطوبتی و همچنین به عنوان راهکاری برای گره زدن مصالح بنایی به یکدیگر مورد استفاده قرار گیرد
- میلگرد بستر موجب افزایش مقاومت کششی و خمشی دیوار میشود
- میلگرد بستر موجب بهبود عملکرد سازه‌ای و افزایش استحکام و پایداری دیوارهای بنایی در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله میشود
- میلگرد بستر مشابه با یک تیر بتنی با ضخامت کم عمل می‌کند که با توجه به سختی که دارد به عنوان یک المان افقی، مقاومت خمشی دیوار را در برابر ممان‌های عمود بر صفحه دیوار بالا برده و مانع تخریب دیوار میشود
- میلگرد بستر در انواع دیوارهای بلوکی از جمله دیوار آجری، بلوک سیمانی یا سفالی، لیکا و … قابل استفاده است
- میلگرد بستر در دو نوع نردبانی و خرپایی قابل تولید است
- تفاوت والپست و میلگرد بستر این است، که معمولاً مفتول‌های طولی میلگرد بستر 3 متری بوده و عرض میلگرد بستر بسته به عرض دیواری که قرار است داخل آن قرار گیرد 5.5، 11 و یا 15 سانتی‌متر انتخاب میشود.
- میلگردها و بست‌های مورد استفاده از جنس فولاد ضدزنگ یا فولاد گالوانیزه یا میلگرد آج‌دار سرد نورد شده بوده بنابراین میلگرد بستر در محیط‌های مرطوب نیز قابل استفاده است.
تفاوت وال پست و میلگرد بستر مرسوم چیست؟
همانگونه که پیش از این به تفاوت وال پست و میلگرد بستر اشاره شد، والپست (WallPost) به معنی نگهدارنده (Post) دیوار (Wall) در برابر نیروهای وارد به دیوار است. تمامی ابزار و روش‌هایی که به نوعی نگهدارنده دیوار در برابر نیروهای خارجی هستند، از جمله وال پست مرسوم و میلگرد بستر، در دسته وال پست‌ها قرار می‌گیرند. این روش‌ها و ابزار مختلف، در نوع عملکرد، نحوه اجرا، مصالح مورد استفاده، میزان مقاومت و … متفاوتند. که در ادامه به مقایسه والپست و میلگرد بستر هم خواهیم پرداخت.
اصلی‌ترین تفاوت میلگرد بستر و وال پست مرسوم در نوع عملکرد آن‌ها است. وظیفه اصلی وال پست مرسوم محدود کردن طول آزاد دیوار و انتقال بارهای توزیع شده در راستای افقی به تیرها است. در واقع زمانی که نیروی وارد بر دیوار از مقاومت خمشی آن در راستای قائم بیشتر باشد، والپست با محدود کردن طول آزاد دیوار بخشی از نیروهای قائم را در راستای افقی توزیع می‌کند. وظیفه میلگرد بستر اما تسلیح و تقویت دیوار بوده و برای افزایش مقاومت خمشی و کششی دیوار به کار گرفته میشود. میلگرد بستر مشابه با یک تیر بتنی با ضخامت کم عمل می‌کند که به عنوان یک المان افقی، مقاومت خمشی دیوار را در برابر ممان‌های عمود بر صفحه دیوار بالا برده و مانع تخریب دیوار میشود.
نحوه اجرای میلگرد بستر در وال پست مرسوم نیز متفاوت است. وال پست قبل از دیوارچینی و با نصب پلیت‌ها، وادارها و نبشی‌های منقطع اجرا میشود ولی اجرای میلگرد بستر همزمان با دیوارچینی صورت می‌گیرد. همچنین مقاطع مورد استفاده در وال پست شامل پلیت و سایر مقاطع فولادی از جمله نبشی، قوطی، ناودانی و … است در حالی که میلگرد بستر با استفاده از میلگردها و مفتول‌های فولادی با قطر کم تولید میشود. میزان مقاومت برشی والپست مرسوم در مقایسه با میلگرد بستر نیز بیشتر است. این موارد را میتوان از اصلی‌ترین تفاوت وال پست و میلگرد بستر ذکر کرد.
در آخر کدام یک را انتخاب کنیم؟
انتخاب بین وال پست مرسوم و میلگرد بستر وابسته به نوع نیاز پروژه و ضوابط فنی موجود در آیین‌نامه‌هاست. همچنین باید به این نکته توجه کرد که تفاوت وال پست و میلگرد بستر بسیار است و جایگزین یکدیگر نیستند؛ هر کدام وظیفه و کارکرد خودشان را دارند. مطابق پیوست ششم استاندارد 2800 استفاده از میلگرد بستر به منظور مسلح کردن دیوار و بالا بردن مقاومت خمشی در همه دیوارهای بلوکی (داخلی و پیرامونی) با هر ابعادی که باشد الزامی است ولی اجرای میلگرد بستر در والپست در همه دیوارها الزامی نیست.
برای دیوارهای با طول بیشتر از 4 متر، والپست قائم (وادار) و برای دیوارهای با ارتفاع بیش از 3.5 متر اجرای والپست افقی (تیرک) ضروری است. همچنین ضابطه شماره 714 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی در بند 12-2-2-4، استفاده از میلگرد بستر در والپست (تسلیح دیوار در راستای افقی) را به عنوان یکی از الزامات طراحی والپست بیان کرده است.
وال پست با کوتاه کردن طول آزاد دیوار و کنترل نسبت طول به ارتفاع دیوار موجب توزیع عکس‌العمل دیوار در هر دو راستا میشود تا قسمتی از بارهای عمود بر صفحه دیوار که در راستای قائم وارد می‌شدند، در راستای افقی توزیع شوند. با توجه به این که مقاومت دیوار در راستای افقی ناچیز است، تسلیح دیوار در این راستا الزامی است. در صورتی که اجرای والپست بدون تسلیح دیوار صورت گیرد، تقاضای خمشی دیوار در راستای افقی بیش از ظرفیت آن شده و اجرای انواع وال پست بدون میلگرد بستر موجب خرابی دیوار در نیروی کمتری میشود.
سخن پایانی
استفاده از وال پست و میلگرد بستر دو راهکاری هستند که برای مهار دیوار در برابر نیروهای خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند. طبق ضوابط آیین‌نامه‌ای، استفاده از میلگرد بستر در تمام دیوارهایی که به کمک وال پست در برابر نیروهای جانبی مهار شده‌اند الزامی است. در واقع میلگرد بستر در وال پست در این دیوارها به عنوان دو المان مکمل عمل کرده و به کمک یکدیگر وظیفه مهار لرزه‌ای دیوار را انجام می‌دهند. اجرای هر دو روش موجب اختلال در فعالیت دیوارچینی شده و زمان زیادی را به پروژه تحمیل می‌کند.
علاوه بر آن به دلیل مصرف بالای مقاطع فولادی، اجرای میلگرد بستر در وال پست هزینه قابل توجهی دارد. روش‌های ساخت نوینی که در این زمینه معرفی شده‌اند، مهار دیوار را با هزینه و زمان اجرای کمتری انجام می‌دهند و از کیفیت بالاتری برخوردار هستند. تفاوت وال پست و میلگرد بستر موجب می شود که در صورت استفاده از فناوری نوین وال مش برای مهار دیوارها، دیگر نیازی به استفاده از وال پست و میلگرد بستر نباشد و به طور قابل توجهی از زمان و هزینه اجرای دیوارها کاسته میشود.
