در ارزیابی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها در زلزله‌های گذشته، بخش زیادی از خسارات، نه از خرابی اسکلت، بلکه از فروریزش اجزای غیرسازه‌ای همچون دیوارهای جداکننده ناشی شده است. دیوارهایی که در ظاهر ساده‌اند اما در عمل می‌توانند منشأ خسارت‌های جانی و مالی باشند.
اتصال دیوار غیرسازه ای به سازه اصلی یک نقطه تلاقی حساس میان طراحی و اجرا است؛ نقطه‌ای که متاسفانه یک شکاف خطرناک بین فرضیات طراحی و واقعیت اجرا در آن شکل می‌گیرد. طراحان سازه، دیوارها را جدا از قاب اصلی فرض می‌کنند ، اما خطاهای رایج اجرایی، این دیوارها را به “میانقاب‌های ناخواسته” تبدیل کرده و اندرکنش‌های پیش‌بینی‌نشده و مخربی را به کل سازه تحمیل می‌کند.
این مقاله به کالبدشکافی این چالش مهندسی می‌پردازد. ابتدا، ابتدا به الزامات آیین‌نامه‌ای پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ برای طراحی و اجرای صحیح اتصال دیوار غیرسازه‌ای می‌پردازیم، سپس با مقایسه‌ی سیستم‌های سنتی وال پست و سیستم نوین وال مش، نشان می‌دهیم چگونه می‌توان اجرای این جزئیات را ساده‌تر، سریع‌تر و مطمئن‌تر کرد.
اصول کلیدی در اتصال دیوار غیرسازه‌ای به سازه اصلی
الزامات آیین‌نامه ۲۸۰۰ و پیوست ششم
پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ در بند (پ-۶-۱-۴-۱) دو رویکرد برای طراحی دیوارهای غیرسازه‌ای تعریف می‌کند:
- دیوارهای غیرپیوسته (جداسازی شده):
- با پیش‌بینی درز انقطاع از قاب اصلی (تیر و ستون) جدا می‌شوند.
- در سختی قاب تأثیری ندارند.
- فرض اصلی طراحی اغلب دیوارها در ایران همین است.
- دیوارهای میانقابی:
- به قاب متصل هستند و در سختی جانبی مشارکت می‌کنند.
- تحلیل اندرکنش قاب و میانقاب در طراحی الزامی است.
در عمل، رویکرد غالب در طراحی‌های ایران، فرض غیرپیوسته بودن دیوارهاست. اینجاست که نقطه بحرانی شکل می‌گیرد: اگر دیواری که “غیرپیوسته” طراحی شده، در اجرا به درستی جداسازی نشود، به یک میانقاب ناخواسته تبدیل می‌شود که فرضیات طراحی را باطل کرده و تبعات لرزه‌ای خطرناکی را به سازه تحمیل می‌کند.
سازگاری تغییرشکل‌ها
در هنگام زلزله، قاب سازه تغییرمکان نسبی بین طبقات دارد. اگر دیوار صلب به قاب متصل شود، در برابر تغییرشکل درون‌صفحه مقاومت کرده و همچون عضو قطری فشاری عمل می‌کند. این پدیده عدم سازگاری سختی باعث تمرکز نیرو و شکست ترد می‌شود.
ضوابط درز انقطاع طبق پیوست ششم
برای تحقق فرض غیرپیوسته بودن دیوار در ضوابط پیوست ششم استاندارد 2800، درز انقطاع الزامی است. این درز باید با مصالح تراکم‌پذیر پر شود تا مانع انتقال نیرو گردد.
- فاصله از ستون‌ها ≥ 1 درصد ارتفاع طبقه، برای جای دادن تغییرمکان نسبی طبقات
- فاصله از سقف ≥ ۲۵ میلی‌متر یا برابر بیشترین خیز تیر، برای پوشش دادن خیز درازمدت تیرها و جلوگیری از باربر شدن ناخواسته دیوار.
مصالح مجاز پرکننده شامل موادی مانند پشم سنگ ضد رطوبت یا فوم پلی‌استایرن هستند. پر کردن این فضا با ملات یا مصالح بنایی، عملکرد جداسازی را از بین می‌برد.
مهار خارج از صفحه؛ از وال پست تا وال مش
تفاوت در منطق طراحی و اجرا
پس از جداسازی درون‌صفحه‌ای، نوبت به مهار خارج از صفحه دیوار می‌رسد؛ جایی که سیستم سنتی وال پست و سیستم نوین وال مش مسیرهای متفاوتی را طی می‌کنند.
روش سنتی: عملکرد دوطرفه و پیچیدگی‌های اجرایی
در این رویکرد، دیوار به صورت یک “پوسته و دال دو طرفه” طراحی می‌شود (بند پ ۶-۱-۴-۱-۱-۵ پیوست ششم). این یعنی دیوار باید در هر چهار لبه مهار شود، در راستای افقی تقویت و تسلیح شود و همچنین نسبت ابعادی دیوار در محدوده مشخصی نگه داشته شود. رعایت این الزامات، نیازمند وادارهای قائم و افقی، میلگرد بستر و اجرای ناودانی در لبه‌های قائم و افقی دیوار است. اگرچه این روش از نظر تئوری کارآمد است، اما پیچیدگی‌های اجرایی این روش، منشا اصلی خطا در اتصال دیوار غیرسازه ای به سازه اصلی است. این روش با چالش‌های زیر همراه است:
- الزام به اتصال کشویی: مطابق بند پ ۶-۱-۴-۲-۱، اتصال وادار میانی در زیر تراز سقف باید به صورت کشویی باشد تا مانع جابجایی آزاد داخل صفحه دیوار نشود. اجرای دقیق این اتصال که نیازمند عدم جوشکاری وادار به نبشی نگهدارنده است، نیازمند نظارت دقیق بوده و اغلب به اشتباه به صورت گیردار اجرا می‌شود.
- الزام به اتصال تلسکوپی برای لبه آزاد: در دیوارهای خارج از قاب، وادارهای انتهایی باید به صورت تلسکوپی اجرا شوند تا در هر دو جهت مقید باشند (طبق تبصره بند پ ۶-۱-۴-۲-۳).
- نیاز به نیروی کار متخصص و عملیات متعدد: اجرای این سیستم نیازمند عملیات متعدد و پرهزینه‌ای مانند سوراخکاری تیر و ستون، نصب پلیت، و جوشکاری دقیق است که به حضور جوشکار ماهر و بازرسی‌های مداوم وابسته است.
- زمان‌بندی دشوار اجرا: وادارها باید قبل از دیوارچینی و میلگرد بستر حین دیوارچینی اجرا شوند که این امر هماهنگی بین تیم‌های مختلف اجرایی را پیچیده کرده و سرعت کار را کاهش می‌دهد.
راهکار نوین وال مش: عملکرد یکطرفه و بهینه‌سازی اجرا
راهکار نوین که در بند پ ۶-۱-۴-۲-۱۱-۱ پیوست ششم تحت عنوان “مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف” معرفی شده، با تغییر کامل منطق طراحی، این پیچیدگی‌ها را حذف می‌کند. این روش در بازار ایران با نام تجاری وال مش شناخته شده است.
این تغییر رویکرد، نتایج زیر را به همراه دارد که مستقیماً در آیین‌نامه به آن‌ها اشاره شده است:
- اصل طراحی یکطرفه: اصل کلیدی در اجرای وال مش در این جمله آیین‌نامه نهفته است: “در این روش، خمش دیوار یک طرفه و در راستای قائم می‌باشد.” این تغییر از عملکرد دوطرفه به یکطرفه، به این معناست که دیوار دیگر نیازی به تکیه‌گاه در لبه‌های قائم خود ندارد و بار زلزله را به صورت عمودی به کف و سقف منتقل می‌کند.
- حذف کامل وادارها: آیین‌نامه صراحتاً می‌گوید: “بنابراین دیوار نیازی به وادار ندارد و محدودیتی در طول دیوار وجود ندارد.” این به معنای حذف هزینه‌ها و خطاهای اجرایی مرتبط با وادار است. حذف کامل وادارهای میانی و کناری و اتصالات پیچیده آن‌ها، فرایند اجرا را به شدت ساده‌سازی می‌کند.
- حذف میلگرد بستر: مسلح‌سازی سطح دیوار با توری وال مش و پلاستر مخصوص، دیوار را در راستای عمودی تسلیح می‌کند. همچنین با توجه به اینکه رفتار دیوار یکطرفه و در راستای عمودی است، نیاز به میلگرد بستر برای تسلیح دیوار در راستای افقی از بین می‌برد.
- اتصالات ساده: تنها اتصال مورد نیاز، مهار دیوار با نبشی‌های منقطع وال مش در بالا و پایین است. حتی طبق آیین‌نامه، “در صورت وجود حداقل ۵۰ میلی‌متر کف‌سازی، نیازی به اجرای نبشی پایینی نمی‌باشد.”
- اجرای سریع و پس از دیوارچینی: برخلاف روش سنتی، تمام عملیات وال مش پس از اتمام دیوارچینی انجام می‌شود. این امر نه تنها سرعت اجرا را به شدت افزایش می‌دهد، بلکه تداخل کاری بین اکیپ‌های بنایی و جوشکار را از بین می‌برد.
مقایسه این دو سیستم نشان می‌دهد که راهکار وال مش، ضمن انطباق کامل با ضوابط لرزه‌ای پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰، با تغییر هوشمندانه مدل رفتار دیوار از “دوطرفه” به “یکطرفه”، فرایند اتصال دیوار غیرسازه ای به سازه اصلی را به شکل چشمگیری ساده‌تر، سریع‌تر، اقتصادی‌تر و با ریسک خطای اجرایی بسیار کمتری ممکن می‌سازد.
پروتکل نظارت و کنترل کیفی اجرای اتصالات (راهنمای ناظرین و مجریان)
دانش تئوریک و مبانی آیین‌نامه‌ای تا زمانی که در کارگاه به درستی پیاده‌سازی نشوند، ارزشی نخواهند داشت. این بخش، یک پروتکل اجرایی گام‌به‌گام برای نظارت بر حسن اجرای اتصالات دیوار غیرسازه‌ای ارائه می‌دهد. هدف این است که اطمینان حاصل شود فرضیات طراحی (دیوار غیرپیوسته) به درستی محقق شده و از عدم تطابق اجرا با طراحی، جلوگیری گردد.
برای اطمینان از اتصال دیوار غیرسازه ای به سازه اصلی مطابق با ضوابط طراحی و اجرای وال مش و وال پست، ناظرین باید موارد زیر را کنترل کنند:
کنترل‌های بنیادین (مشترک در هر دو روش)
- کنترل ابعاد درز انقطاع: آیا فواصل دیوار از تیر و ستون مطابق بند پ ۶-۱-۴-۱-۱-۳ پیوست ششم رعایت شده است؟
- کنترل مصالح پرکننده: آیا درز با مصالح تراکم‌پذیر پر شده و از ورود ملات به آن جلوگیری شده است؟
پروتکل کنترل کیفی اختصاصی وال مش
- کنترل مصالح: آیا مشخصات مش فایبرگلاس مطابق الزامات آیین‌نامه است؟ (استفاده از نوع AR-Glass برای پلاستر سیمانی الزامی است).
- کنترل اتصالات: آیا بال قائم نبشی در تراز سقف، پس از کسر درز انقطاع، همپوشانی کافی با دیوار (حداقل 4 سانتی‌متر) دارد؟
اشتباهات رایج در روش سنتی
- آیا اتصال وادار میانی به سقف، مطابق بند پ ۶-۱-۴-۲-۱، به صورت کشویی اجرا شده و از جوش دادن آن به نبشی خودداری شده است؟
- آیا اتصال وادار انتهایی در دیوارهای خارج از قاب، طبق تبصره بند پ ۶-۱-۴-۲-۳، به صورت تلسکوپی اجرا شده است؟
- آیا میلگرد بستر به وسیله گیره و قلاب به درستی به ستون‌ها و وادارها متصل شده است؟
جمع‌بندی: مهندسی اتصالات برای اجرایی مطمئن‌تر
اتصال صحیح دیوار غیرسازه‌ای به سازه اصلی، بیش از آنکه یک چالش مصالحی باشد، یک چالش اجرایی و نظارتی است. شکاف میان فرضیات طراحی و خطاهای رایج اجرایی، می‌تواند ایمنی لرزه‌ای کل سازه را به خطر اندازد.
روش سنتی وال پست هرچند از نظر تئوری مؤثر است، اما در اجرا با ریسک خطاهای زیاد و هزینه بالا همراه است و مستعد خطاهای پرهزینه و خطرناک است. در مقابل، راهکار وال مش با تغییر هوشمندانه رفتار دیوار به “عملکرد یکطرفه”، این معادله را ساده می‌کند. وال مش با حذف وادارها و ساده‌سازی کامل اتصالات، راهکاری مهندسی، اقتصادی و مطابق با پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ ارائه می‌دهد.
برای دریافت اطلاعات فنی تکمیلی، اطلاع از قیمت وال مش، مشاوره با کارشناسان ما و یا دریافت دستورالعمل کامل اجرایی، می‌توانید از طریق وب‌سایت با ما در تماس باشید.
