با توجه به زلزله‌خیز بودن کشور ایران، توجه به مهار لرزهای اجزای مختلف ساختمان از اهمیت زیادی برخوردار است. طی چند دهه گذشته، دستورالعمل‌های مختلفی از جمله آیین‌نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله یا همان استاندارد 2800 منتشر شده است. با این وجود بیشتر تمرکز این دستورالعمل‌ها بر مهار اجزای سازه‌ای ساختمان بوده است. در چند سال گذشته و به خصوص پس از اتفاقات پیش‌آمده در زلزله کرمانشاه در سال 1396، اهمیت اجرای صحیح و رعایت ضوابط فنی مربوط به مهار لرزهای اجزای غیرسازهای ساختمان بیش از پیش نمایان شد. اکثر خرابی‌ها در این زلزله ناشی از تخریب دیوارها و اجزای غیرسازهای ساختمان بود.
لذا دستگاه‌های دست‌اندرکار صنعت ساختمان تأکید بیشتری بر این موضوع نمودند و نتیجه آن ابلاغ پیوست ششم استاندارد 2800 تحت عنوان طراحی لرزهای و اجرای اجزای غیرسازهای معماری بود. در این پیوست، مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف به عنوان یکی از روش‌های نوین مهار دیوارها مطرح شده است. وال مش راهکاری جهت تجاری‌سازی این روش و استفاده از آن در صنعت ساختمان است.
فناوری نوین وال مش چیست؟
کامپوزیتهای سیمانی تقویت شده با الیاف پارچه یا Fabric Reinforced Composite 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 غیر سازه‌ای 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 شکل‌پذیری، 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. مؤثر بودن این تکنینک در پایدارسازی دیوارهای غیر سازه‌ای به هنگام زلزله در پژوهش‌های مختلف اثبات شده است. بالاتر گفتیم که وال مش چیست، درواقع وال مش دیوار 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 وال پست در مهار لرزهای دیوارها است.
کاربرد و ویژگی‌های والمش چیست؟
وال مش در مهار لرزهای دیوارهای غیرسازهای به عنوان جایگزینی نوین برای روش‌های قدیمی از جمله وال پست 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 غیر سازه‌ای دارای برتری‌های قابل ملاحظه‌ای است. از جمله ویژگی‌های استفاده از وال مش 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 نیست 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 30 تا 40 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 اجرای هشتی‌گیر نبوده و دیوارها به سادگی در محل تقاطع چیده می‌شوند و با کمک نوارهای وال مش با هم یکپارچه می‌گردند.
- با توجه به این که تمام مراحل اجرای وال مش بعد از اتمام دیوارچینی انجام می‌شود، بهترین راهکار جهت مقاوم‌سازی دیوارهای از پیش اجرا شده وال مش است.
وال مش در مقررات ملی ساختمان
پیوست ششم آیین‌نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد 2800) در بند پ 6-1-4-2-11-1 خود، مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف را به عنوان یکی از روش‌های نوین مهار دیوار پیشنهاد می‌دهد. با توجه به این که در این روش خمش وارد به دیوار یک طرفه است، نیازی به استفاده از وادار نبوده و محدودیتی در طول دیوار نیز وجود ندارد. مش مورد استفاده در این سیستم اگر در محیط سیمانی به کار گرفته شود باید از الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا تشکیل شده باشد چرا که این الیاف‌ها تحت تأثیر محیط قلیایی با کاهش مقاومت مواجه خواهند شد و با گذشت زمان دچار خوردگی می‌شوند.
با توجه به موارد ذکر شده، اگر نازک کاری اجرا شده روی وال مش سیمانی باشد، استاندارد 2800 استفاده از الیاف شیشه مقاوم به قلیا (AR-Glass) با مقاومت تسلیم بیش از Mpa 1000 و برای روسازی گچی الیاف شیشه E-Glass با همان مقاومت تسلیم را مناسب می‌داند. همچنین می‌توان از شبکه الیاف کربن با مقاومت تسلیم بیش از Mpa 3000 به عنوان جایگزین الیاف شیشه استفاده نمود.
محاسبات وال مش چگونه انجام می‌شود؟
با توجه به مشخصات فنی هر پروژه، محاسبات مربوط به ابعاد و فواصل نبشی‌ها و همچنین فاصله بین نوارهای وال مش صورت می‌گیرد. مشخصات فنی پروژه شامل پهنه خطر زلزله، سرعت باد، طبقه قرارگیری دیوار، ارتفاع طبقه، نوع مصالح سازنده دیوار و … است. محاسبات وال مش با استفاده از نرم‌افزار تخصصی آن انجام می‌شود. علاوه‌بر دفترچه محاسباتی، نقشه جانمایی اجزای والمش و متره مصالح مورد نیاز توسط شرکت وال مش ارائه می‌گردد. ضوابط پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰، نشریه ۸۱۹ مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و نیز نشریه های ۷۲۹ و ۳۲۶ سازمان برنامه و بودجه کشور از مراجع اصلی مورد استناد در طراحی وال مش هستند.
محاسبه‌گر آنلاین وال مش
با استفاده از محاسبه‌گر آنلاین وال مش که توسط شرکت وال مش طراحی شده است می‌توانید محاسبات مربوط به عرض و فواصل نوارها را متناسب با مشخصات فنی پروژه مورد نظرتان انجام دهید. پس از واردکردن اطلاعات فنی پروژه و پس از تعیین عرض نوارهای وال مش و فاصله بین آنها، نسبت تقاضای لرزهای به ظرفیت سیستم وال مش برای شما نمایش داده خواهد شد تا بر اساس این نسبت تصمیم‌گیری در مورد آن صورت گیرد.
اصلی‌ترین مراحل اجرای وال مش
مراحل اجرا و قطعات وال مش به صورت فرآیندی 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.
مش فایبرگلاس چیست؟
مش فایبرگلاس یک شبکه مستحکم بافته شده از رشته‌ها یا الیاف‌های شیشه است که می‌تواند مقاومت یک یا دو جهته داشته باشد. مقاومت یک جهته به این معناست که شبکه الیاف‌ها در یک راستا از مقاومت کششی مناسبی برخوردار هستند و در راستای دیگر الیاف‌های ضعیف تنها برای بافتن شبکه در کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. مش دو طرفه نیز در هر دو راستا دارای الیاف‌های با مقاومت کششی بالا است.
مش فایبرگلاس بسته به نوع کاربردی که دارد و محیطی که مورد استفاده قرار می‌گیرد، با مشخصات متفاوتی طراحی و ساخته می‌شود. ابعاد چشمه‌ها در ساختار شبکه الیاف‌ها، یک یا دو جهته بودن شبکه، میزان مقاومت کششی مش و … از جمله مواردی هستند که باید در طراحی آنها مورد توجه قرار گیرند. همچنین جهت سازگاری الیاف‌های شیشه برای قرارگیری در محیط‌های مختلف (از جمله محیط‌های قلیایی) می‌توان از پوشش‌های پلیمری مختلف استفاده کرد.
کاربردهای مش فایبرگلاس
مش فایبر گلاس در حال حاضر بیشتر برای ترمیم یا مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی یا بنایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله این کاربردها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- تقویت مقاومت برشی و یا افزایش شکل پذیری اجزای سازه در برابر نیروهای ناشی از زلزله
- افزایش میزان باربری اجزای سازه در مواردی که میزان تقاضای بار افزایش می‌یابد یا کاربری تغییر می‌کند
- ترمیم اجزای سازه که به دلیل خوردگی، سایش، گذر زمان و… دچار آسیب شده‌اند
- ترمیم ترک‌های موجود در سازه
- استفاده در سیستم وال مش برای مقاوم‌سازی دیوار در برابر بارهای جانبی زلزله
پلاستر ویژه وال مش چیست؟
پس از آن که نوارهای مش فایبر گلاس روی دیوار نصب شدند، یک لایه پلاستر ویژه وال مش روی این نوارها اجرا می‌گردد. این پلاستر ویژه با توجه به نوع روسازی که قرار است روی دیوار اجرا شود می‌تواند بر پایه سیمان یا گچ باشد. این پلاسترها نیز دارای خصوصیات مشخصی می‌باشند.
در بند 2-2 گزارش ACI 549 در مورد ملات استفاده شده در فناوری FRCM؛ بیان می‌کند اگر ملات مورد نظر، اصلاح شده با پلیمر باشد، حداکثر وزن مواد پلیمری استفاده شده در ملات نباید از 5 درصد وزن سیمان بیشتر باشد. همچنین این پلاسترها دارای چسبندگی مناسب به دیوار و مش زیرین خود می‌باشند. سایر مشخصات فنی این پلاسترها در جداول زیر آمده است.
| کد محصول |
پلاستر پایه سیمانی – WM-PC30 |
| مشخصات |
پودر پایه سیمانی با حداکثر ابعاد ریزدانه 1.2 میلی‌متر |
| مشخصات ظاهری |
پودر خاکستری رنگ |
| حداقل مقاومت فشاری 28 روزه نمونه – طبق استاندارد ملی 393 ایران |
Mpa 30 |
| چگالی |
gr/cm3 1.7 |
| کد محصول |
پلاستر پایه گچی – WM-PG6 |
| مشخصات |
پودر پایه گچی با زمان کارایی بالا و سختی سطحی بهبود یافته |
| مشخصات ظاهری |
پودر سفید رنگ |
| حداقل مقاومت فشاری 28 روزه نمونه – طبق استاندارد ملی 8299 ایران |
Mpa 6 |
| چگالی |
gr/cm3 1.3 |
هزینه اجرای وال مش
هزینه اجرای وال مش با توجه به عوامل مختلف متفاوت است. عرض نوارهای وال مش و فاصله بین آنها از جمله عوامل مهم در تعیین هزینه اجرای وال مش است. شما می‌توانید با مراجعه به وبسایت وال مش در بخش برآورد هزینه وال مش، اطلاعات و نقشه‌های مربوط به پروژه مد نظرتان را ثبت نموده تا کارشناسان ما پس از بررسی و انجام برآورد قیمت وال مش با شما تماس بگیرند.
جمع‌بندی
وال مش راهکاری نوین و خلاقانه جهت مهار لرزهای دیوارهای غیرسازهای بوده که جایگزین روش‌های سنتی جا افتاده در بازار مانند وال پست است. وال مش راهکاری برگرفته شده از فناوری کامپوزیتهای سیمانی تسلیح شده با الیاف (FRCM) است. مبانی طراحی و نکات فنی مربوط به این فناوری در استاندارد ACI 549 موسسه بتن آمریکا مورد بحث قرار گرفته است. استفاده از وال مش در آیین‌نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله ایران نیز مجاز شمرده شده است. امروزه به دلیل مزایای وال مش در مقایسه با روش‌های سنتی، استفاده از آن روز به روز در حال افزایش است. از جمله این مزایا می‌توان به عملکرد کلی مناسب‌تر دیوارها، راحت بودن و سرعت بالای اجرا، کاهش هزینه‌ها و … اشاره کرد.
