مهار اجزای غیرسازه‌ای چه در سازه‌های بتنی و چه در سازه‌های فلزی بسیار مهم است چرا که با وجود تمام تلاش‌ها برای پایداری سازه اصلی در هنگام زلزله، در صورت عملکرد نامناسب اجزای غیرسازه‌ای و تخریب آن‌ها، علاوه بر آسیب‌های شدید سازه‌ای به ساختمان‌ها و خسارات مالی و جانی فراوان، سرویس‌دهی ساختمان‌ها را دچار اختلال می‌کند. به همین دلیل بهره‌گیری از راهکارهای مهار لرزه‌ای دیوارها امری ضروری است.
وال مش به عنوان یک فناوری نوین، بهترین روش موجود در این زمینه بوده که در هر دو نوع اسکلت فلزی و بتنی قابل اجراست. در ادامه نحوه اجرای وال مش در اسکلت فلزی و بتنی و تفاوت اجرای وال مش در این دو نوع سازه مورد بررسی و بحث قرار خواهد گرفت.
وال مش چیست و چه کاربردی دارد؟
کامپوزیت‌های سیمانی تقویت شده با الیاف پارچه یا Fabric Reinforced Cementitious Matrix یکی از فناوری‌های تازه و امیدبخش در مهندسی سازه است. تسلیح یک لایه نازک ملات با یک مش بافته شده از الیاف شیشه یا کربن، کامپوزیت توانمندی را خلق می‌کند که پتانسیل تقویت المان‌های سازه‌ای یا غیرسازه‌ای را داراست بدون آن که وزن قابل توجهی به سیستم تحمیل نماید. این فناوری در یک دهه اخیر در کانون توجه قرار گرفته است و حجم قابل ملاحظه‌ای از پژوهش‌های علمی برای توسعه کاربردهای مختلف آن صورت پذیرفته است.
بهسازی لرزه‌ای اعضای سازه‌ای برای ارتقاء مقاومت و شکل پذیری، تقویت باربری سازه در تغییرات کاربری و ترمیم سازه در آسیب‌های ناشی از ضربه یا خوردگی محیطی از کاربردهای اصلی این فناوری است. یکی از کاربردهای ویژه این فناوری در مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای است که از مصالح معدنی متعارف ساخته میشود. موثر بودن این تکنینک در پایدارسازی دیوارهای غیرسازه‌ای به هنگام زلزله در پژوهش‌های مختلف اثبات شده است.
وال مش یک راهکار خلاقانه برای مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای است. هسته اصلی راهکار وال مش برگرفته از فناوری کامپوزیت سیمانی تسلیح شده با منسوج (FRCM) است که مبانی تئوریک و محاسباتی آن در ACI 549 ارائه شده است. این کامپوزیت سیمانی با قرارگیری بر روی دیوارهای غیرباربر، سختی و استحکام قابل ملاحظه‌ای در برابر بارهای جانبی زلزله به دیوار می‌بخشد که در نهایت عملکرد مطلوبی به ساختمان می‌دهد.
در این راهکار، نوارهای مش فایبرگلاس روی دیوار قرار گرفته و یک پلاستر معدنی روی آن اجرا میشود. ترکیب حاصل یک کامپوزیت سیمانی توانمند ایجاد می‌کند که دیوار را در برابر لنگر حاصل از نیروی برون صفحه زلزله مستحکم می‌کند. راهکار وال مش جایگزینی برای روش سنتی وال‌پست در مهار لرزه‌ای دیوارها است.
لزوم استفاده از وال مش
زلزله‌های اخیر کشور به خصوص زلزله سال 1396 کرمانشاه نشان داد که با وجود حفظ پایداری سازه اصلی ساختمان‌ها در برابر زلزله، بخش زیادی از خسارات مالی و جانی وارد شده، ناشی از خرابی اجزای غیرسازه‌ای ساختمان‌ها (از جمله دیوارهای داخلی و پیرامونی) است. این مسئله بیانگر وجود ضعف جدی در طراحی و عدم رعایت جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه‌ای است.
علاوه بر آن دنبال کردن روش‌های اجرای سنتی بر میزان خرابی این دیوارها می‌افزاید. به همین جهت انتخاب سیستم مناسب برای مهار دیوارهای غیرسازه‌ای و طراحی و اجرای صحیح آن امری حائز اهمیت است. در همین راستا آیین‌نامه‌های مختلفی از جمله نشریه شماره 819 و پیوست ششم استاندارد 2800 تحت عنوان طراحی لرزه‌ای و اجرای اجزای غیرسازه‌ای معماری از طرف مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ابلاغ شده است.
فصل چهارم از استاندارد 2800 که ضوابط طراحی اجزای غیرسازه‌ای را بیان می‌کند، بر این موضوع تأکید می‌کند که اجزای غیرسازه‌ای باید به گونه‌ای به سازه مهار شوند که علاوه بر پذیرش نیروها و تغییرشکل‌های ایجاد شده در آن‌ها، بتوانند نیروهای جزء غیرسازه‌ای را به سازه منتقل کنند. همچنین مسیر انقال بار در این اجزا باید دارای سختی و مقاومت کافی بوده و محل اتصال به سازه توانایی تحمل اثر موضعی بارها را داشته باشد. از جمله این اجزای غیرسازه‌ای دیوارهای خارجی یا تیغه‌های داخلی با ارتفاع بیش از 180 سانتی‌متر هستند که باید به نحو مناسبی (مانند استفاده از وادارها و غیره) از نظر جانبی به سازه مهار شوند.
وال مش راهکاری برای مهار دیوار در برابر نیروهای خارج از صفحه در هنگام زلزله بوده و به عنوان یک فناوری نوین جایگزین روش‌های سنتی شده است. لذا اجرای وال مش روی دیوارهای غیرسازه‌ای برای جلوگیری از خرابی دیوارها در هنگام زلزله، افزایش استحکام و پایداری دیوار و عملکرد یکپارچه آن ضروریست.
نحوه اجرای وال مش در اسکلت بتنی
مراحل اجرای وال مش در سازه بتنی به صورت فرایندی در 4 مرحله به ترتیب زیر انجام می‌گیرد:
- ابتدا دیوارکشی به صورت متعارف و بدون نیاز به اجرای وال پست و بدون محدودیت در طول دیوار انجام میشود. جهت عدم مشارکت دیوار در باربری جانبی، استفاده از فوم تراکم‌پذیر (یونولیت) در محل اتصال دیوار به تیر و ستون‌ها ضروری است.
- نوارهای استاندارد وال مش با عرض از پیش تعیین شده و فواصل تعیین شده در نقشههای محاسباتی به صورت قائم روی دیوار نصب میشوند.
- یک لایه از پلاستر ویژه وال مش روی نوارها اجرا میگردد. بسته به لایه‌های بعدی که به عنوان روسازی دیوار قرار است اجرا شوند، می‌توان از پلاستر بر پایه سیمان یا گچ استفاده نمود.
- نبشی‌های منقطع در فواصل مشخص، با استفاده از چسب اپوکسی وال مش روی تیرها نصب میشوند.
نحوه اجرای وال مش در اسکلت فلزی
نحوه اجرای وال مش در سازه‌های با اسکلت فولادی تفاوتی با سازه‌های بتنی نداشته و همان مراحل ذکر شده در بالا انجام میشود.
اجرای وال مش در اسکلت فلزی با اسکلت بتنی چه تفاوتی دارد؟
همانگونه که پیشتر نیز بیان شد، اجرای وال مش در اسکلت فلزی و بتنی مراحل متفاوتی نداشته و نحوه اجرا در هر دو نوع سازه مشابه است. با این حال آماده‌سازی سطح بتن و فولاد برای اجرای چسب اپوکسی کمی متفاوت است. آماده‌سازی سطح بتن به طور خلاصه شامل نکات زیر است:
- سطح بتن در هنگام اجرای چسب اپوکسی باید عاری از هرگونه آلودگی از جمله قطعات باقی‌مانده قالب‌ها، روغن و … باشد.
- بهتر است سطح بتن کمی سابیده شده تا چسب به جای شیره بتن روی ریزدانه‌های آن اجرا شود.
- ممکن است رطوبت یا بخار آب تبخیرشده داخل بتن به سطح بتن راه پیدا کند. این مسئله باید به عنوان یک مشکل محتمل در نظر گرفته شود چرا که می‌تواند میزان چسبندگی را تا حد زیادی کاهش دهد. برای بررسی این مسئله می‌توان یک صفحه پلاستیک پلی‌اتیلن را روی سطح بتن مورد نظر قرار داد. اگر قبل از زمان پخت اپوکسی رطوبت روی صفحه پلاستیک مشاهده شود باید مدتی صبر کرد تا بتن به اندازه کافی خشک شده و بعد اقدام به اجرای چسب کرد.
آماده‌سازی سطح فولاد به طور خلاصه شامل نکات زیر است:
- سطح فولاد در هنگام اجرای چسب اپوکسی باید کاملا تمیز باشد و از هرگونه آلودگی از جمله روغن، گرد و غبار و … پاک شود.
- در صورتی که پوشش ضدزنگ روی سطح فولاد اجرا شده باشد لازم است تا این پوشش در محل اتصال نبشی برداشته شود تا چسب اپوکسی مستقیماً روی سطح فولاد اجرا شود.
- به دلیل انجام عملیات جوشکاری در سازه‌های فولادی، ممکن است پاشش قطرات فلزات مذاب جوشکاری (اسپاتر جوش) در محل مورد نظر اتفاق بیفتد که باید قبل از اجرای اپوکسی، محل مورد نظر با روش مناسب (مانند سابیدن) تمیز شود.
- سطح فولاد در محل مورد نظر ممکن است دچار زنگ‌زدگی شده باشد که باید با روش مناسب (مانند سابیدن) تمیز شود.
مصالح مصرفی در اجرای وال مش چیست؟
از جمله اصلی‌ترین مصالح مورد استفاده در وال مش می‌توان به مش فایبرگلاس، چسب اپوکسی وال مش، نبشی گالوانیزه و پلاسترهای سیمانی و گچی اشاره کرد. مش فایبرگلاس یک شبکه مستحکم بافته شده از رشته‌ها یا الیاف‌های شیشه است که می‌تواند مقاومت یک یا دو جهته داشته باشد. این مش باید دارای مشخصات به خصوصی باشد که در بند پ-6-1-4-2-11-1 به آن اشاره شده است.
استفاده از وال مش چه مزایایی دارد؟
شاید برای شما هم این سوال پیش آید که مزایای وال مش چیست؟ wallmesh در مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای به عنوان جایگزینی نوین برای روش‌های قدیمی از جمله وال‌پست مرسوم مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر فناوری جدیدی برای آن که بتواند جایگزین روش‌های سنتی و قدیمی مرسوم در بازار شود باید در مقایسه با سایر روش‌ها دارای ویژگی‌های متمایز کننده‌ای باشد. وال مش نیز در مقایسه با روش‌های سنتی مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای دارای برتری‌های قابل ملاحظه‌ای است. از جمله مزایای استفاده از وال مش به جای وال‌پست می‌توان به نکات زیر اشاره کرد:
- دیوارهای مهار شده با استفاده از سیستم وال مش، انسجام و یکپارچگی مناسبی در برابر بارهای جانبی ناشی از نیروی زلزله از خود نشان می‌دهند. این انسجام مناسب در شبیه‌سازی‌های انجام شده در محیط آزمایشگاه به کمک میز لرزان نیز سنجیده شده است.
- در راهکار وال مش نیازی به استفاده از وادارهای قائم نبوده و تمام عملیات مربوط به آن‌ها از جمله ساخت و آماده‌سازی وادارها، اجرای لایه ضد زنگ، جوشکاری، نصب پلیت در بتن و … حذف میشود.
- در دیوارهای مهار شده با وال مش نیازی به استفاده از میلگرد بستر نیست.
- سرعت اجرای وال مش در مقایسه با سایر روش‌ها بالاتر است. همچنین به دلیل حذف وادارها و میلگرد بستر، مرحله دیوارچینی نیز با سهولت و سرعت بیشتری انجام میشود.
- وال مش، در مقایسه با سایر روش های سنتی، موجب کاهش 40 تا 60 درصد هزینه‌ها میشود.
- اجرای وال مش بسیار راحت است و یک اکیپ اجرایی نیمه‌ماهر می‌تواند وال مش را به راحتی اجرا کند.
- در سیستم وال پست به دلیل اختلاف ضریب انبساط حرارتی مصالح دیوار و وادارها، با گذشت زمان، نازک‌کاری دچار ترک خواهد شد. در وال مش به دلیل سازگاری مناسب پلاستر سیمانی یا گچی با روسازی اجرا شده روی آن، نازک‌کاری دچار ترک نخواهد شد.
- در محل تقاطع دیوارها نیازی به هشت‌گیر کردن دیوارها نبوده و دیوارها به سادگی در محل تقاطع چیده میشوند و با کمک نوارهای وال مش با هم یکپارچه می‌گردند.
- با توجه به اینکه تمام مراحل اجرای وال مش بعد از اتمام دیوارچینی انجام میشود، بهترین راهکار جهت مقاوم‌سازی دیوارهای از پیش اجرا شده، وال مش است.
سخن پایانی
وال مش به عنوان بهترین راهکار مهار دیوارهای غیرسازه‌ای در برابر نیروهای ناشی از زلزله، در هر دو نوع اسکلت بتنی و فولادی قابل استفاده است. نحوه اجرای وال مش در اسکلت فلزی و بتنی تفاوت چندانی نداشته و تنها در آماده‌سازی سطوح برای اتصال نبشی‌ها به کمک چسب اپوکسی کمی با یکدیگر متفاوتند. شرکت وال مش پس از دریافت نقشههای پروژه شما، طراحی دقیق وال مش را بر اساس ضوابط فنی آیین‌نامه‌های داخلی و با توجه به استانداردهای بین‌المللی انجام می‌دهد.
همچنین تیم طراحی ما با طراحی سیستم وال پست مرسوم برای پروژه شما، هزینه اجرای وال مش و وال‌پست را با یکدیگر مقایسه کرده تا با اطلاعات کامل‌تری سیستم مورد نظر خود را انتخاب کنید. اجرای وال مش ساده بوده و یک اکیپ اجرایی نیمه‌ماهر نیز توانایی اجرای آن را دارد. شرکت وال مش نحوه اجرا و نکات اجرایی را به تیم اجرایی پروژه آموزش می‌دهد.
