نقش وادار در وال پست چیست؟

معرفی وال پست و ویژگی های آن

وال پست (WallPost) یک المان نگهدارنده است که از آن برای مهار دیوارهای غیرسازه ای در اسکلت اصلی سازه استفاده می شود. با استفاده از وال پست می توان بخش های غیرسازه ای ساختمان را که معمولاً از استحکام و پایداری پایینی برخوردار هستند در برابر نیروها و بارهای وارده مقاوم و ایمن کرد. وال پست ها نقش مهمی در کنترل نیروهای ناشی از زلزله بر بخش غیرسازه ای ساختمان دارند و با انتقال این نیروها به بخش اصلی سازه و مهار آنها مانع از خرابی و ریزش این دیوارها می شوند.
اجرای وال پست به توجه به شرایط سازه و نیاز مقاوم سازی به صورت های مختلفی اجرا می گردد و در طراحی آن از مصالح و متریال مختلفی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به وادار وال پست و میلگرد بستر اشاره کرد. با اجرای وال پست و کوتاه کردن طول و ارتفاع آزاد دیوارهای غیرسازه ای می توان این بخش ها را در برابر بارها و نیروهای وارده یکپارچه و ایمن کرد.

هدف از اجرای وال پست (وادار وال پست و غیره) چیست؟

از سیستم وال پست به منظور مهار دیوارهای غیرسازه ای (داخلی و خارجی) در اسکلت اصلی سازه استفاده می شود که به افزایش استحکام و مقاومت این بخش ها کمک زیادی می کند. همچنین دیوارهایی که در اجرای آنها از انواع وال پست استفاده شده است به دلیل انسجام و یکپارچگی بالایی که دارند از مقاومت و ایمنی بالایی در برابر عوامل خارجی از جمله زلزله و باد برخوردار هستند.
فرایند مقاوم سازی و مهار دیوارهای غیرسازه ای به روش وال پست از طریق اتصال این بخش ها به میانقاب ها و بخش های اصلی سازه مانند ستون ها صورت می گیرد که با این کار نیروهای وارده بر این بخش ها از طریق اجزای وال پست مانند وادار وال پست به ستون ها و در نهایت به اسکلت اصلی سازه منتقل می شود. اجرای وال پست در مناطقی که بر روی گسل واقع شده و احتمال وقوع زلزله در آنها بیشتر بوده از اهمیت بالایی برخوردار است. در ادامه برای آشنایی بیشتر می توانید به مطالعه مقاله “وال پست چیست؟+ضوابط اجرا (پیوست ششم 2800)” بپردازید.

اهمیت و الزام استفاده از وال پست منقطع چیست؟

از وال پست منقطع معمولاً در سازه های فلزی و بتنی و به منظور افزایش استحکام و ایمنی بخش های غیرسازه ای در برابر نیروهای جانبی و اثرات زلزله استفاده می شود. این نوع وال پست در بخش های استراتژیک ساختمان مانند اتصال تیر با ستون و همچنین در قاب های بتنی و فولادی اجرا می شود تا نیروهای لرزه ای وارده بر بخش های غیرسازه ای را از طریق این قاب ها به اسکلت اصلی سازه منتقل کند و مانع از خرابی و ریزش این بخش ها شود. با استفاده از این سیستم می توان تأثیر نیروهای ناشی از زلزله بر بخش غیرسازه ای به ویژه دیوارها را به حداقل رساند. لرزش ایجاد شده در بخش های غیرسازه ای از طریق ناودانی های منقطع نصب شده در قاب ها به سازه اصلی منتقل شده و این فرایند مانع از آسیب به این بخش ها می شود.

اجزای وال پست منقطع کدامند؟

در اجرای وال پست منقطع با توجه به نوع طراحی و ساختاری که دارد از اجزا و مصالح مختلفی استفاده می شود که از جمله آنها می توان به وادار وال پست افقی، وادار عمودی (وادار میانی)، وادار انتهایی، میلگرد بستر و سایر اتصالات از جمله قلاب میلگرد بستر اشاره کرد. هر کدام از این اجزا با توجه به شکل، طراحی و کاربری که دارند در بخش های مشخصی از دیوار مورد استفاده قرار می گیرند.
به عنوان مثال از وادار وال پست افقی همان طور که از عنوان آنها پیداست به صورت افقی در ساختار دیوار استفاده می شود و وادارعمودی نیز در بخش میانی یا انتهایی دیوار مورد استفاده قرار می گیرد. اجزای وال پست منقطع به گونه اجرای می شوند که بتوان مقاومت این بخش ها را در برابر نیروهای عمودی، کمانشی و خمشی افزایش داد. بر اساس آیین نامه ۲۸۰۰ استفاده از این نوع وال پست در فرایند مقاوم سازی بخش های غیرسازه ای لازم و ضروری است.

منظور از وادار وال پست چیست؟

وادارها از تجهیزات و مصالح پرکاربرد در اجرای وال پست هستند که به دو صورت قائم و افقی در طراحی وال پست مورد استفاده قرار می گیرند. چنان چه طول آزاد دیوار بیشتر از ۴ متر باشد برای مهار آن در اسکلت اصلی سازه لازم است وادارهایی به صورت عمودی در طراحی دیوار استفاده شود که به آنها وادار وال پست قائم نیز گفته می شود. حال چنانچه طول آزاد دیوار بیشتر از ۳.۵ متر باشد جهت مهار هر چه بهتر آن در بخش اصلی سازه از وادارهایی با عنوان وادار افقی استفاده می شود که به صورت افقی در طراحی دیوار مورد استفاده قرار می گیرند.
وادار قائم با کاهش طول آزاد دیوار و وادار وال پست افقی نیز با کاهش ارتفاع آزاد دیوار به افزایش استحکام و پایداری این بخش از سازه کمک زیادی می کنند. البته وادارهای قائم در اشکال مختلفی چون وادار U شکل و وادار H شکل در دسترس هستند که از آنها به ترتیب به عنوان وادار انتهایی و وادار میانی استفاده می شود. در ادامه به معرفی بیشتر این وادارها و ویژگی های آنها خواهیم پرداخت.

وادار وال پست قائم و ضوابط اجرایی پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰

بر اساس پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ لازم است در دیوارهای غیرسازه ای جهت کاهش طول آزاد دیوار از وادارهایی استفاده شود که با عنوان وادار وال پست قائم یا عمودی شناخته می شوند. این وادارها به صورت موازی با عضو قائم سازه (ستون ها) در ساختار دیوار قرار می گیرند. در ساخت وادارهای قائم بسته به طراحی آنها از دو ناودانی یا چهار نبشی استفاده می شود و نمونه هایی از آنها که در بین ساختار دیوار قرار می گیرند از طراحی H شکل برخوردار هستند.
استفاده از وادار وال پست قائم به مهار خارج از صفحه دیوارهای غیرسازه ای کمک زیادی می کند. این وادارها همان طور که بدان اشاره کردیم به دو صورت وادار میانی و وادار انتهایی طراحی می شوند که از آنها با عنوان وال پست میانی و وال پست انتهایی نیز یاد می شود. استفاده از این وادارها با کاهش طول آزاد دیوار و افزایش مقاومت و ایمنی آن در برابر زلزله همراه خواهد بود.

لزوم استفاده از وادار وال پست میانی چیست؟

بر اساس پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ در دیوارهای غیرسازه ای و برای مهار خارج از صفحه آنها لازم است از یک سری اتصالات استفاده می شود که با عنوان وادار میانی شناخته می شوند. در اجرای وادارهای میانی از اتصالات پیچی و جوشی می توان برای انتقال بار به وادار استفاده کرد ولی استفاده از مقاومت اصطکاکی ناشی از بارهای ثقلی برای این کار مجاز نیست. قبل از اجرای وادار وال پست میانی لازم است شرایط دیوار به ویژه وضعیت لبه های آن در زیر سقف سازه، شرایط مرزی آن بر روی کف و همچنین طول آن مورد بررسی قرار گیرد و بر اساس نتایج به دست آمده حداقل طول دیوار برای اجرای وادار مشخص گردد.
همچنین برای تعیین فواصل وادار وال پست میانی می توان از محاسبه ظرفیت خمشی دیوار و میزان بار اعمال شده به دیوار استفاده کرد. با این کار می توان وضعیت دیوار را در برابر نیروهای عمود بر صفحه بهبود بخشید. وادارهای میانی ممکن است به صورت افقی و عمودی در طراحی دیوار مورد استفاده قرار گیرند که برای دیوارهای با طول بالاتر از ۴ متر می توان از وادار میانی قائم و برای دیوارهای با ارتفاع بالاتر از ۳.۵ متر نیز می توان از وادار میانی افقی استفاده کرد.

وادار وال پست افقی و ضوابط اجرایی پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰

وادارهای افقی که با عنوان تیرک نیز شناخته می شوند از دیگر مصالح کاربردی در اجرای وال پست بوده و طبق پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ استفاده از آنها در دیوارهای غیرسازه ای برای مهار مؤثر این بخش ها در اسکلت اصلی سازه لازم و ضروری است. وادار وال پست افقی به جهت کاهش ارتفاع آزاد دیوارها مورد استفاده قرار می گیرد و طبق دستورالعمل های اجرایی استفاده از آن در دیوارهای با ارتفاع بالای ۳.۵ متر الزامی است. فرایند اجرای تیرک معمولاً همراه با وادار انتهایی صورت می گیرد و این وادارها در کنار مهار دیوارها در بخش اصلی سازه، نقش نگهدارنده تیرک ها را نیز برعهده دارند.
اجرای وادار وال پست افقی یا تیرک در سازه باید به گونه ای باشد که به طور کامل بر روی دیوار بنشیند و از طرف دیگر هیچ گونه بار اضافی از بخش فوقانی سازه مانند سقف بر آن وارد نشود. تیرک ها از مقطع فولادی یا بتنی برخوردار بوده و نصب صحیح و اصولی آنها تأثیر زیادی بر استحکام و مقاومت دیوارها در برابر نیروها و بارهای وارده دارد. اتصال بخش انتهایی تیرک به ستون ها می بایست از قابلیت جابجایی در راستای دیوار برخوردار باشد تا نیروهای وارده بر دیوار به خوبی به ستون ها و بخش اصلی سازه منتقل شود.

وادار وال پست انتهایی در سیستم وال پست چرا اجرا می گردد؟

وادار انتهایی از دیگر بخش های مهم و کاربردی در مهار دیوارهای غیرسازه ای به روش وال پست بوده که در اجرای آن با توجه به نوع طراحی وال پست از مصالح و تجهیزات مختلفی استفاده می شود. از وادار وال پست انتهایی همان طور که از عنوان آن پیداست در انتها و لبه های دیوارهای غیرسازه ای و به صورت قائم استفاده می شود تا این دیوارها به بخش اصلی سازه به ویژه ستون ها متصل شود. از مصالح و تجهیزات مورد استفاده در اجرای این وادارها به بخش ستون سازه می توان به گیره و قلاب، بست رادیکالی و ناودانی منقطع اشاره کرد.
در اجرای وادار انتهایی با استفاده از گیره و قلاب، دیوار غیرسازه ای از طریق نصب گیره به ستون و اتصال آن به دیوار از طریق شاخک یا قلاب در اسکلت اصلی سازه مهار می شود. در اجرای وادار وال پست انتهایی با استفاده از بست رادیکالی از بست هایی U شکل یا رادیکالی استفاده می شود که معمولاً این بست ها در مهار دیوارهای هبلکس کاربرد دارند. این بست ها به مهار خارج از صفحه دیوارها و تأمین آزادی حرکت درون صفحه آنها کمک زیادی می کنند. در نهایت با استفاده از ناودانی های منقطع نیز می توان وادار انتهایی را در سیستم وال پست پیاده کرد که به این روش مهار دیوار سیستم وال پست منقطع گفته می شود.

تفاوت دیتیل های اجرایی ارائه شده در پیوست ششم با روش سنتی اجرای وال پست

دیتیل های اجرایی ارائه شده در پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰ در مورد نحوه اجرای وال پست در مقایسه با روش های سنتی اجرای این سیستم دارای یک سری تفاوت بوده که در این بخش به بررسی آنها می پردازیم. در ابتدا لازم به ذکر است که در روش های مرسوم و سنتی اجرای وال پست برای مهار دیوار و افزایش مقاومت و پایداری آن در برابر نیروهای لرزه ای از نبشی سرتاسری استفاده می شود که کنار ستون و زیر تیر نصب می گردد. این نوع اتصال با جذب بیشتر نیروها در این نقاط، خطر تخریب و ریزش دیوار را افزایش می دهد.
به عبارت دیگر اتصال وادار وال پست به نقاط حساس سازه ای (اتصال وادار وال پست به زیر تیر با فاصله کم و در حدود ۵ سانتیمتر از ستون) با ایجاد آسیب به اعضای سازه ای همراه خواهد بود که این کار بر اساس مباحث آیین نامه ای لرزه ای ممنوع اعلام شده است. در طرف مقابل بر اساس دیتیل اجرایی ارائه شده در پیوست ششم، در فرایند اتصال دیوارهای خارجی مابین دو ستون یا یک ستون و دیوار برشی، لازم است این دیوارها به طور صحیح و اصولی در سه سمت قاب جداسازی شده و مهار گردند. همچنین دیوارهای داخلی که در تقاطع با دیگر دیوارها و داخل پلان هستند می بایست به صورت صحیح و بر اساس ضوابط اجرایی مهار گردند.

حذف و جایگزین وادار وال پست قائم در سیستم وال مش

در سیستم وال مش که از آن به عنوان نسل نوین وال پست نیز یاد می شود به دلیل ساختار و طراحی خاصی که دارد نیازی به اجرای وادار وال پست نیست که این مسئله شامل وادارهای قائم و افقی هم می شود. در سیستم وال مش برخلاف دیگر روش های وال پست از مش فایبرگلاس، نبشی و ناودانی برای مهار دیوارهای غیرسازه ای استفاده می شود که به دلیل مزایای فراوانی که دارد بسیار مورد توجه طراحان و مجریان ساختمان بوده و به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.
استفاده از سیستم وال مش در مهار دیوارهای غیرسازه ای و در پی آن عدم نیاز به وادار وال پست و حذف آن باعث تسریع در فرایند اجرایی، کاهش زمان اجرای پروژه، صرفه جویی در هزینه ها و کاهش بار مرده سازه می شود. مش های فایبرگلاس AR به دلیل مقاومت بالا و اجرای آسانی که دارند از آنها به عنوان یک جایگزین مناسب و به صرفه برای وادارهای قائم یاد می شود.

ویژگی منحصر به فرد وال مش و مقایسه نسبت به وال پست سنتی

امروزه از سیستم وال مش به دلیل ویژگی ها و مزایایی که دارد بیشتر از وال پست های سنتی استقبال می شود که یکی از دلایل آن نیز می توان فرایند اجرایی ساده و آسان این روش در مقایسه با دیگر انواع وال پست باشد. در سیستم وال مش نیازی به استفاده از نیروی متخصص و حرفه ای در اجرای آن نیست و یک تیم نیمه حرفه ای نیز می تواند از عهده انجام آن برآید. علاوه بر آن هزینه اجرای وال مش در مقایسه با وال پست سنتی به دلیل نوع متریال و مصالحی که در اجرای آن مورد استفاده قرار می گیرند پایین بوده و همین امر نیز موجب صرفه جویی در هزینه های تهیه مصالح می شود.
علاوه بر آن در طراحی و اجرای وال مش نیازی به نصب میلگرد بستر و وادار وال پست قائم و افقی نیست و همین امر نیز باعث صرفه جویی در هزینه اجرایی آن می گردد. در مجموع می توان گفت که استفاده از سیستم وال مش در فرایند مقاوم سازی دیوارهای غیرسازه ای با کاهش ۳۰ الی ۵۰ درصدی هزینه ها همراه خواهد بود. از طرف دیگر با حذف میلگرد بستر و وادار وال پست قائم و افقی، زمان اجرای پروژه مقاوم سازی نیز کاهش می یابد. از دیگر ویژگی های سیستم وال مش می توان به استفاده از مصالح سبک در اجرای آن اشاره کرد که خود باعث کاهش بار مرده و وزن ساختمان و افزایش استحکام و پایداری آن در برابر زلزله می شود.

آیا اجرای وال مش جایگزین وال پست مورد تأیید آیین نامه است؟

بر اساس ضوابط و دستورالعمل های مندرج در آیین نامه های اجرایی و تطابق آن با ویژگی ها و مشخصات سیستم وال مش می توان گفت که این سیستم مقاوم سازی مورد تأیید آیین نامه های اجرایی بوده و در این آیین نامه ها به طور کامل به نحوه طراحی و دیتیل اجرایی آن پرداخته شده است. از جمله این آیین نامه ها می توان به پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰، آیین نامه ACI 549، نشریه ۷۱۴ و نشریه ۸۱۹ اشاره کرد که در آنها به نحوه اجرای صحیح سیستم وال مش اشاره شده است.
در پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰ که در ارتباط با طراحی لرزه ای و اجرای اجزای غیر سازه‌ای معماری بوده در قالب مبحث مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف به معرفی این سیستم پرداخته است. در آیین نامه ACI 549 نیز به نحوه اجرای این سیستم با موضوع مقاوم سازی با استفاده از کامپوزیت FRCM پرداخته شده است. نشریه ۸۱۹ نیز این سیستم مقاوم سازی را با عنوان مسلح کردن دیوار با مش الیاف معرفی کرده و به نحوه اجرای آن پرداخته است. در نشریه ۷۱۴ که در رابطه با دستورالعمل طراحی سازه ای و الزامات و ضوابط عملکردی و اجرایی نمای خارجی ساختمان ها بوده به این سیستم با عنوان بکارگیری مش الیاف برای مقاوم سازی نما اشاره کرده است.

کلام پایانی

وادار وال پست به عنوان یکی از اجزای مهم و پرکاربرد در اجرای وال پست نقش مهمی در عملکرد این سستم در مقاوم سازی و مهار دیوارهای غیرسازه ای دارد و استفاده از آن به استحکام و ایمنی این دیوارها در برابر نیروها و بارهای وارده کمک زیادی می کند. وادارها در انواع و اشکال مختلفی طراحی و به صورت های مختلفی در سیستم وال پست مورد بهره برداری قرار می گیرند که از جمله آنها می توان به وادار افقی، وادار میانی، وادار انتهایی و غیره اشاره کرد.
هر کدام از این وادارها با توجه به نوع طراحی و کاربری که دارند در بخش های مختلف دیوار مورد استفاده قرار می گیرند و کل مجموعه را در برابر نیروهای وارده مقاوم و ایمن می سازد. البته امروزه از سیستم وال مش به دلیل مزایایی که دارد بیشتر از وال پست های سنتی استفاده می شود که در اجرای آن نیازی به نصب وادار وال پست نیست که همین امر نیز باعث کوتاه شدن زمان اجرای پروژه و صرفه جویی در هزینه ها می شود.