مهار دیوارهای غیرسازه‌ای پیرامونی (خارجی) یکی از چالش‌برانگیزترین بخش‌های اجرای ضوابط پیوست ششم آیین‌نامه ۲۸۰۰ است. برخلاف دیوارهای داخلی، دیوارهای خارجی نه تنها باید در تراز سقف از هر دو سو مهار شوند، بلکه در تراز کف نیز به دلیل عدم وجود کفسازی در وجه بیرونی، نیازمند یک مهار مکانیکی مجزا هستند.
علاوه بر این، دیوارهای خارجی تحت تأثیر دو نیروی جانبی کاملاً متفاوت قرار دارند: زلزله و باد. سوال کلیدی برای هر طراح این است که کدام نیرو بر طراحی حاکم است؟
واحد تحقیق و توسعه وال مش در این مقاله جامع، به این سوال اساسی پاسخ داده و بر مبنای آن، دو پکیج کامل برای مهار استاندارد دیوارهای پیرامونی ۱۵ سانتی‌متری ارائه کرده است.
هدف این تحقیق چه بود؟ تعیین بار حاکم و ارائه پکیج استاندارد
هدف اصلی این پژوهش دو بخش داشت:
- پاسخ به سوال حیاتی: برای ساختمان‌های متعارف در ایران، بار حاکم بر طراحی دیوار خارجی باد است یا زلزله؟
- ارائه راه‌حل مهندسی: طراحی «بسته‌های استاندارد» و آماده برای مهار لرزه‌ای دیوارهای خارجی، بر اساس آن بار حاکم.
برای دستیابی به این هدف، یک مطالعه پارامتریک گسترده انجام شد:
- تحلیل بار باد: سرعت باد در ۳۰۵ شهر ایران بررسی شد و سرعت مبنای ۱۱۰ کیلومتر بر ساعت (پوشش‌دهنده ۸۳٪ شهرهای کشور) به عنوان مبنای طراحی انتخاب گردید.
- تحلیل بار زلزله: داده‌های لرزه‌ای ۱۲۰۰ شهر ایران تحلیل شد و به صورت محافظه‌کارانه، پهنه با خطر نسبی “خیلی زیاد” (A=0.35) و خاک تیپ III در نظر گرفته شد.
بیشتر بخوانید: اجرای وال مش
یافته کلیدی اول: در ساختمان‌های تا ۱۰ طبقه، "باد" بار حاکم است
مهم‌ترین یافته این تحقیق، نتیجه‌ی مقایسه‌ی این دو نیرو بود. محاسبات نشان داد که برای ساختمان‌های متعارف تا ۱۰ طبقه (با ارتفاع طبقات ۳ متر)، نیروی باد در تمام طبقات، نیروی بحرانی و حاکم بر طراحی است و مقدار آن از نیروی زلزله آیین‌نامه ۲۸۰۰ بیشتر است.
این یافته برای شما چه معنایی دارد؟ این نتیجه، یک پیام روشن برای طراحان دارد: مبنای طراحی اتصالات دیوار خارجی باید بار باد باشد. یک مزیت مهم این یافته آن است که چون بار باد (و نه زلزله) حاکم است، دیگر نیازی به استفاده از «نیروهای تشدید یافته» لرزه‌ای (ضریب ۱۲۵/۳) برای طراحی بست‌ها (مانند پیچ، جوش یا رول بولت) نیست. این موضوع فرایند طراحی و انتخاب اتصالات را شفاف‌تر و منطقی‌تر می‌کند.
یافته کلیدی دوم: ارائه دو پکیج کامل برای مهار دیوار خارجی
بر اساس بار حاکم (باد)، این تحقیق دو بسته مهار لرزه‌ای کامل را برای دیوار پیرامونی به ضخامت ۱۵ سانتی‌متر معرفی می‌کند:
پکیج ۱: راه‌حل “نصب قبل از اجرا” (برای پروژه‌های در حال ساخت) این بسته برای زمانی است که اتصالات قبل از دیوارچینی نصب می‌شوند.
- مهار وجه خارجی (در کف و سقف): استفاده از نبشی تیپ C (محصول جدید طراحی‌شده در این مقاله).
- مهار وجه داخلی (فقط در سقف): استفاده از نبشی تیپ B (محصول معرفی‌شده برای دیوارهای داخلی).
- مهار وجه داخلی در کف توسط کفسازی تامین می‌شود.
پکیج ۲: راه‌حل “مقاوم‌سازی” (برای پروژه‌های اجرا شده) این بسته برای دیوارهای موجودی است که نیاز به مقاوم‌سازی و انطباق با پیوست ششم دارند.
- مهار وجه خارجی (در کف و سقف): استفاده از تسمه سخت‌شده (محصول جدید) که با رول بولت پروانه‌ای به تیر متصل می‌شود.
- مهار وجه داخلی (فقط در سقف): استفاده از نبشی تیپ B.
- مهار وجه داخلی در کف توسط کفسازی تامین می‌شود.
یافته کلیدی سوم: فواصل اجرایی نبشی‌ها (راهنمای نصب)
در محاسبات مشخص شد که حداکثر نیروی وارده بر هر متر طول دیوار (در سازه ۱۰ طبقه) برابر ۲۳۵۳ نیوتن است. این نیرو مبنای طراحی اتصالات قرار گرفت و نتایج زیر حاصل شد:
۱. نبشی تیپ C (وجه خارجی): فاصله ۱ متری اولیه، پاسخگوی این نیروی زیاد نبود. بنابراین فاصله نصب باید کاهش یابد.
دستورالعمل اجرایی:
- در سازه‌های تا ۶ طبقه: حداکثر فاصله مجاز ۵۵ سانتی‌متر.
- در سازه‌های ۷ تا ۱۰ طبقه: حداکثر فاصله مجاز ۴۵ سانتی‌متر.
۲. نبشی تیپ B (وجه داخلی): فاصله ۱.۳۵ متری که برای دیوارهای داخلی مجاز بود، برای بار سنگین‌تر دیوار خارجی کافی نیست.
دستورالعمل اجرایی:
- در سازه‌های تا ۶ طبقه: حداکثر فاصله مجاز ۷۵ سانتی‌متر.
- در سازه‌های ۷ تا ۱۰ طبقه: حداکثر فاصله مجاز ۶۵ سانتی‌متر.
۳. تسمه مقاوم‌سازی (پکیج ۲): این تسمه به دلیل طراحی بهینه، به خوبی پاسخگوی بار وارده در فاصله ۱ متری است و نیازی به کاهش فاصله ندارد.
بیشتر بخوانید: نبشی وال مش
جمع‌بندی: این نتایج چه ارزشی برای پروژه شما دارد؟
اطمینان از طراحی بر مبنای بار واقعی: شما اکنون می‌دانید که در اغلب پروژه‌های متعارف، بار باد، بار بحرانی طراحی دیوار خارجی است.
دو راه‌حل مهندسی‌شده و مشخص: به جای استفاده از روش‌های کارگاهی، شما دو پکیج کامل و استاندارد در اختیار دارید: یکی برای ساخت‌وساز جدید (پکیج نبشی B و C) و دیگری برای مقاوم‌سازی دیوارهای موجود (پکیج نبشی B و تسمه).
دستورالعمل اجرایی شفاف: دیگر نیازی به محاسبات پیچیده برای تعیین فواصل نصب نبشی‌ها ندارید. این مقاله فواصل دقیق و مجاز را بر اساس ارتفاع ساختمان برای شما مشخص کرده است.
برای دسترسی به جزئیات کامل محاسبات بارگذاری، دیاگرام‌ها و مشخصات فنی کامل هر دو پکیج، فایل کامل مقاله را از لینک زیر دانلود نمایید.
