در مقاوم‌سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله، توجه به اجزای غیرسازه‌ای و رفتار آنها هنگام وقوع زمین‌لرزه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یکی از روش‌های مؤثر در این زمینه، اجرای وال پست اسکلت فولادی است که اخیرا توجه بسیاری از مهندسین را به خود جلب کرده است. در ادامه صفر تا صد وال پست اسکلت فولادی را بررسی کرده‌ایم.
ایرادات روش‌های سنتی اجرای وال پست در ساختمان فولادی
روش‌های سنتی اجرای وال پست در ساختمان‌های فولادی، به دلیل استفاده از نبشی‌های سرتاسری، با معایب متعددی همراه بوده‌اند که باعث شده این روش‌ها منسوخ شده و دیگر مورد استفاده قرار نگیرند. یکی از مهمترین ایرادات، افزایش وزن سازه است. استفاده از وال پست‌های سنتی منجر به ایجاد وزن مرده زیادی برای ساختمان می‌شود که در زمان بروز زلزله، فشارهای زیادی به سازه وارد می‌کند. این افزایش وزن، استحکام و پایداری سازه را تحت تأثیر منفی قرار می‌دهد. متریال اصلی ساخت وال پست‌ها، چه در روش‌های سنتی و چه در روش‌های جدید، فولاد است. با این حال، در روش سنتی، میزان استفاده از فولاد بسیار بیشتر بود که این امر منجر به افزایش هزینه‌های نصب تا 30 تا 50 درصد می‌شد. در حالی که وال پست‌های جدید از ورق‌های فولاد گالوانیزه تقویت‌شده ساخته می‌شوند که ضمن داشتن استحکام بالا، وزن کمتری نیز دارند.
نصب آنها نیز مشکل‌ساز بود. این روش‌ها نیازمند زمان و تلاش بیشتری بودند و فرآیند نصب پیچیده و زمانبر بود. در مقابل، وال پست‌های جدید با فرآیند نصب ساده‌تر و زمان کمتر، مزیت قابل توجهی نسبت به روش‌های سنتی دارند. یکی دیگر از معایب آن، طول بال کمتر آنها بود که منجر به گیرش کمتری نسبت به نوع جدید آنها می‌شد. این امر باعث کاهش کارایی و استحکام اتصال دیوارها به سازه می‌شد و در نتیجه، عملکرد کلی سیستم در برابر زلزله کاهش می‌یافت. در نتیجه، با توجه به این معایب، روش‌های سنتی اجرای وال پست جای خود را به تکنیک‌ها و مواد جدیدتر داده‌اند که علاوه بر کاهش هزینه و زمان نصب، کارایی و استحکام بیشتری نیز دارند.
دلایل الزام اجرای وال پست در اسکلت فولادی چیست؟
اجرای وال پست با اهداف و دلایل متعددی انجام می‌شود که مهمترین آنها افزایش ایمنی ساختمان در برابر جابه‌جایی نسبی طبقات در اثر زلزله است. این ضرورت‌ها ناشی از تجربیات زلزله‌های گذشته، از جمله زلزله کرمانشاه است که در آن، ساختمان‌های تازه‌ساز بدون وال پست فرو ریختند و ضعف‌های موجود در روش‌های سنتی ساختمان‌سازی را نمایان ساختند.
-
انتقال نیرو به اسکلت
پس هدف اصلی از اجرای وال پست این است که نیروی وارد شده به اجزای غیر سازه‌ای که قادر به تحمل این بار نیستند، به اسکلت فلزی منتقل شود. این انتقال نیرو باعث می‌شود که اسکلت فلزی که به خوبی قادر به تحمل بارهای وارده است، از تخریب ساختمان در هنگام زلزله، طوفان و باد جلوگیری کند. اجزای غیر سازه‌ای، مانند دیوارها و نماها، بدون وال پست نمی‌توانند تنش‌های وارد شده را تحمل کنند و در نتیجه دچار آسیب‌های جدی می‌شوند.
-
افزایش ایمنی در برابر زلزله
اجرای وال پست باعث افزایش ایمنی اجزای غیر سازه‌ای در برابر تنش‌های وارده می‌شود. در زلزله‌ها، جابجایی نسبی طبقات می‌تواند باعث آسیب‌های جدی به اجزای غیر سازه‌ای شود. وال پست با ایجاد اتصال محکم بین دیوارها و اسکلت فلزی، این جابجایی‌ها را کنترل کرده و از تخریب آنها جلوگیری می‌کند. این امر به ویژه در مناطقی که زلزله‌خیز هستند، از اهمیت بالایی برخوردار است.
-
الزام‌های قانونی و آیین‌نامه‌ای
طبق پیوست ششم آیین‌نامه 2800، اجرای وال پست در ساختمان‌های فلزی و بتنی الزامی است. این الزام قانونی نشان‌دهنده اهمیت و ضرورت اجرای وال پست برای تأمین ایمنی ساختمان‌ها است. ساختمان‌های جدیدی که بدون وال پست ساخته می‌شوند، تأیید آیین‌نامه و سازمان نظام مهندسی را نخواهند داشت. این موضوع نشان‌دهنده اهمیت رعایت این استانداردها برای جلوگیری از خطرات جدی و تأمین ایمنی عمومی است.
دستور کار اجرای وال پست در ساختمان فلزی
اجرای وال پست نیازمند تخصص، تجربه و تیم متعهد و حرفه‌ای است. اجرای وال پست باید به گونه‌ای باشد که ساختمان بتواند بارهای ناشی از حرکت تیرهای زیر و بالای دیوار، جابجایی نسبی طبقات، زلزله و باد را تحمل کرده و عملکرد وال پست حفظ شود. در ادامه نکات کلیدی تشریح می‌شود:
- تعیین مکان و نصب وال پست: ابتدا باید محل مناسب برای نصب وال پست اسکلت فولادی مشخص شود. این نصب باید به گونه‌ای باشد که بتواند بارهای ناشی از حرکت تیرهای زیر و بالای دیوار، جابجایی نسبی طبقات، زلزله و باد را به وال پست منتقل کند و عملکرد آن در تمامی شرایط حفظ شود.
- استفاده از اتصالات پیچی: برای انتقال بار به وال پست استفاده از اتصالات پیچی مجاز است. اما باید به این نکته توجه داشت که از مقاومت اصطکاکی ناشی از بارهای ثقلی جلوگیری شود.
- مسلح کردن دیوارهای بلوکی: دیوارهای بلوکی باید با توجه به عملکرد دو طرفه در جهت افقی مسلح شوند. برای این منظور، از میلگرد بستر خرپایی یا نردبانی استفاده کنید تا استحکام و پایداری دیوارها تضمین شود.
- جلوگیری از حرکت خارج از صفحه: وال پست قابلیت جوش شدن به نبشی‌های تعبیه شده در تیرها را ندارد. برای جلوگیری از حرکت خارج از صفحه، می‌توان از وال پست‌ها و اتصالات کشویی استفاده کرد تا امکان حرکت دیوارها ممکن شود و در عین حال استحکام ساختمان حفظ شود.
اجرای وال پست نیازمند تخصص و تجربه حرفه‌ای است تا بتوان به بهترین شکل ممکن ایمنی و استحکام ساختمان را تضمین کرد. این نکات باید با دقت و رعایت استانداردهای فنی انجام شوند تا ساختمان در برابر عوامل خارجی مختلف، از جمله زلزله و باد، مقاوم و عمر مفید طولانی داشته باشد.
مراحل نصب و اجرای وال پست در ساختمان فولادی
مراحل نصب و اجرای وال پست اسکلت فولادی را در زیر مشاهده می‌کنید:
-
مشخص کردن محل قرارگیری و اجرای وال‌پست مطابق نقشه جانمایی وال پست
ابتدا باید محل قرارگیری وال پست اسکلت فولادی بر اساس نقشه جانمایی مشخص شود. این مرحله شامل بررسی نقطه قرارگیری دقیق، ابعاد و موقعیت وال پست نسبت به ساختمان می‌شود.
-
نصب وادارها، تیرک‌ها و اتصالاتشان در محل اتصال
وادارها به عنوان عضوهای قائم فلزی برای مهار افزایش طول دیوارها استفاده می‌شوند. تیرک‌ها نیز به عنوان عضوهای افقی برای تقویت و استحکام دیوارها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
-
نصب ناودانی منقطع (نبشی منقطع) جهت مهار برون صفحه دیوار
برای مهار برون صفحه دیوار از ناودانی منقطع یا نبشی منقطع استفاده می‌شود. این ناودانی‌ها باید به طور دقیق و بر اساس نقشه نصب شوند تا ایمنی ساختمان در برابر بارهای خارجی تضمین شود.
-
نصب قلاب و گیره میلگرد بستر طبق نقشه
در این مرحله از نصب وال پست اسکلت فولادی، قلاب و گیره میلگرد بستر باید بر اساس ترازهای ارتفاعی مشخص شده در نقشه نصب شوند. میلگردهای بستر باید به گونه‌ای نصب شوند که امکان حرکت بالا و پایین قلاب فراهم شود.
-
استفاده از مواد تراکم‌پذیر در فاصله بین دیوار و ستون
برای کنترل انقباض و ترمیم جا، از یونولیت یا مواد تراکم‌پذیر دیگر در فاصله بین دیوار و ستون استفاده می‌شود.
-
دیوارچینی و اجرای میلگرد بستر
پس از اتمام نصب قلاب و گیره میلگرد بستر، به دیوارچینی و اجرای میلگرد بستر پرداخته می‌شود. میلگردهای بستر باید به طور مناسب روی دیوار قرار بگیرند و قلاب در تراز آنها نصب شود. هیچ‌گاه قلاب نباید به میلگرد بستر جوش داده شود.
این مراحل نصب، باید با دقت و هماهنگی با مهندس اجرایی و تیم متخصص اجرایی انجام شوند.
اصول و نکات اجرایی وال پست اسکلت فلزی مطابق آیین نامه
اصول و نکات اجرایی بر اساس آیین‌نامه‌های ملی ساختمان به شرح زیر است:
-
اجرای وادار در دیوارهایی با طول بیشتر از 4 متر:
- اگر طول دیوار از مقدار مجاز بیشتر است، لازم است که دیوارها به وسیله عضو قائم با مقطع فولادی یا بتنی تقویت شوند.
- وادار به شکل کشویی به کف سازه متصل می‌شود تا جابجایی نسبی دیوارها در زمان زلزله وجود داشته باشد.
- بر روی وادار از پشم سنگ به عنوان عایق حرارتی استفاده می‌شود و به کمک لایه‌ای از مش الیافی یا رابیتس عایق‌بندی می‌شود.
-
اجرای وادار افقی در دیوارهایی با ارتفاع بیشتر از 3.5 متر:
در دیوارهای با ارتفاع بیش از 3.5 متر، باید تیرک‌های افقی در اسکلت بتنی قرار داده شوند تا ارتفاع آزاد دیوار کاهش یابد و نیاز به وادار انتهایی برای نگهداری از تیرک وجود دارد.
-
اتصالات مناسب برای اجرای وال پست در اسکلت فلزی:
- اتصال دیوارها به عضو قائم ساختمان باید به گونه‌ای باشد که حرکت نسبی طبقات در زلزله و باد مانعی برای پایداری دیوار نشود.
- می‌توان از اتصالات کشویی با استفاده از ناودانی‌های منقطع یا پیوسته برای این اتصالات استفاده کرد.
-
اتصال دیوارهای غیر سازه ای به یکدیگر:
برای اتصال دیوارهای غیر سازه ای به یکدیگر در وال پست اسکلت فولادی، از بست‌های فلزی استفاده شود که مقاومت کششی مناسبی داشته باشند و تنش‌های کششی داخلی را به طور موثر تحمل کنند.
-
اجرای نعل درگاه و نصب پنجره:
برای بازشوهای بزرگتر از 2.5 متر، نیاز به وادار و نعل درگاه است تا بارهای وارده را به عنوان قسمتی از ساختمان فلزی تحمل کند.
-
اجرای دیوار در دهانه‌های مهاربندی:
دیوارها در ساختمان‌های مهاربندی باید از قاب‌های سازه‌ای درون صفحه مجزا باشند و از هیچ گونه تماس و اتصال با مهاربند خودداری شود.
-
جزئیات اجرای دیوار در بیمارستان‌ها:
در بیمارستان‌ها، برای جلوگیری از ترک‌های دیوارها، استفاده مداوم از تیرها، ستون‌ها و قطعات ناودانی ضروری است.
-
اجرای جان پناه:
ارتفاع جان پناه باید حداقل 1.2 متر باشد و ستون‌های پیرامونی بام باید ارتفاع جان پناه را تا 1.35 متر افزایش دهند.
این موارد برای اجرای وال پست اسکلت فولادی بر اساس آیین‌نامه‌های مربوطه، مانند استاندارد 2800، ضابطه 724 و دیگر آیین‌نامه‌های ملی ساختمان ارائه شده‌اند تا عملکرد و پایداری ساختمان را بهبود بخشند و ایمنی ساکنان را در برابر زلزله و سایر وقایع طبیعی تضمین کنند.
برآورد هزینه اجرای وال پست در سازه فلزی
برآورد هزینه اجرای وال پست اسکلت فولادی بستگی به چندین عامل دارد که از جمله مهمترین آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- متراژ پروژه: متراژ پروژه از جمله عوامل اساسی در تعیین هزینه اجرای وال پست اسکلت فولادی است. هر چه متراژ پروژه بزرگتر باشد، مصالح فلزی مورد نیاز بیشتری مصرف می‌شود که به تبع آن هزینه اجرا افزایش می‌یابد.
- پیچیدگی پروژه: در صورتی که پروژه دارای پیچیدگی‌های خاصی مثل دیوارهای مهاربندی، دیوارهای بلند، یا بازشوهای بزرگ باشد، هزینه اجرای وال پست اسکلت فولادی افزایش می‌یابد. پیچیدگی کار نیاز به مهارت و تجربه بیشتر از اکیپ‌های اجرایی دارد که این نیز می‌تواند هزینه را افزایش دهد.
- دستمزد اکیپ‌های اجرایی: دستمزد اکیپ‌های اجرایی نیز بخش مهمی از هزینه اجرای وال پست را تشکیل می‌دهد. تجربه و تخصص افراد مشغول به کار، میزان دستمزد آنها را تعیین می‌کند که در پروژه‌های بزرگتر می‌تواند به صورت قابل توجهی هزینه را افزایش دهد.
- نوع سیستم وال پست: استفاده از روش‌های جدیدتر اجرای وال پست اسکلت فولادی که می‌توانند هزینه را تا 50 درصد کاهش دهند، نسبت به روش‌های سنتی می‌تواند تأثیر گذار باشد. این شامل استفاده از سیستم‌های پیش‌ساخته و استفاده از فناوری‌های نوین در اجرا می‌شود.
با توجه به این عوامل، هزینه اجرای وال پست اسکلت فولادی ممکن است بین متراژ مختلف پروژه، پیچیدگی کاری و دستمزد اکیپ‌های اجرایی متفاوت باشد. برای دریافت اطلاعات دقیق‌تر و برآورد هزینه مناسب، توصیه می‌شود با کارشناسان مربوطه یا پیمانکاران متخصص مشورت نمایید.
فاکتورهای موثر در مدت زمان اجرای وال پست اسکلت فولادی
مدت زمان اجرای وال پست اسکلت فولادی به عوامل مختلفی بستگی دارد که دو مورد اصلی را در زیر نام برده‌ایم:
- متراژ پروژه: متراژ پروژه یکی از اصلی‌ترین عواملی است که بر مدت زمان اجرای وال پست اسکلت فولادی تأثیر گذار است. پروژه‌های بزرگتر نیاز به زمان بیشتری برای اجرا دارند، زیرا تعداد دیوارها و وال‌ها بیشتر است و همچنین تعداد اتصالات و جزئیات اجرایی بیشتر می‌شود که همگی به طول کشیدن اجرا کمک می‌کنند.
- تعداد نیروی اجرایی: تعداد و مهارت نیروهای اجرایی می‌تواند تأثیر مستقیمی بر مدت زمان اجرا داشته باشد. استخدام نیروهای با تجربه و مهارت در اجرای وال پست و استفاده از تجهیزات مناسب می‌تواند فرآیند اجرای پروژه را بهبود دهد و زمان لازم برای اجرای هر بخش را کاهش دهد.
این دو عامل علاوه بر فاکتورهای دیگر مانند شرایط جوی، تأمین مصالح و پیچیدگی اجرایی که در هر پروژه متفاوت است، تعیین‌کننده مدت زمان اجرای وال پست اسکلت فولادی هستند.
5 اشتباه رایج در اجرای اصولی وال پست در ساختمان فلزی
در اجرای وال پست، اشتباهاتی که می‌توانند تأثیر بدی بر کیفیت و عملکرد نهایی ساختمان داشته باشند، وجود دارند:
- استفاده از میلگرد به جای نبشی برای اجرای کلاف‌های افقی: در برخی موارد، به جای استفاده از نبشی برای کلاف‌های افقی، از میلگرد استفاده می‌شود که این امر می‌تواند باعث کاهش کیفیت و استحکام وال پست شود. نبشی‌ها به دلیل شکل خاص و طراحی مناسب، برای انتقال بارها بهترین گزینه هستند.
- عدم اجرای نبشی‌های افقی و قائم به صورت پشت به پشت: گاهی اوقات نبشی‌های افقی و قائم به صورت پشت به پشت اجرا می‌شوند که این موضوع می‌تواند به تضعیف اتصالات وال پست اسکلت فولادی و کاهش مقاومت آنها منجر شود. بهینه‌سازی اجرا و اتصالات به دقت بالا از اهمیت زیادی برخوردارند.
- عدم توجه به کیفیت وال پست: استفاده از مقاطع فولادی بدون توجه به کیفیت و استانداردهای لازم می‌تواند عمر مفید وال پست را کاهش دهد. انتخاب مقاطع با کیفیت مناسب و اجرای صحیح می‌تواند مانع از بروز مشکلات آتی شود.
- عدم انجام نبشی کشی صحیح به صورت افقی در امتداد تیغه بالایی و پایینی: این اقدام می‌تواند منجر به تخلیه انرژی بالاتر و تقویت بالاتر اتصالات وال پست شود. عدم رعایت این نکته می‌تواند باعث کاهش ایمنی و استحکام سازه شود.
- عدم استفاده از میلگرد بستر یا بست تخت در بلوک هبلکس: در بلوک‌های هبلکس، استفاده از میلگرد بستر یا بست تخت برای تقویت و پشتیبانی از دیوارچینی بسیار حائز اهمیت است. این اقدام می‌تواند از تخریب ناگهانی و کاهش مقاومت دیوارچینی جلوگیری کند.
این اشتباهات نشان‌دهنده اهمیت اجرای صحیح و دقیق وال پست هستند.
وظایف ناظر ساختمان در اجرای وال پست اسکلت فولادی
ناظر ساختمان در اجرای وال پست اسکلت فولادی دارای وظایف مهمی است که برای اطمینان از کیفیت و ایمنی ساختمان باید به آنها توجه ویژه داشت:
- بررسی تاثیر زلزله، شرایط زمین‌شناسی و آب و هوایی: ناظر ساختمان باید از تاثیرات زلزله، شرایط زمین‌شناسی محل ساخت و شرایط آب و هوایی آگاه باشد و این مسائل را در نظارت بر اجرای وال پست در نظر بگیرد.
- رعایت آیین‌نامه‌ها و استانداردها: ناظر موظف است آیین‌نامه‌های مربوط به اجرای وال پست اسکلت فولادی را به‌درستی مد نظر قرار دهد و اطمینان حاصل کند که همه مراحل اجرا بر اساس استانداردها و مقررات صورت گرفته است.
- ثبت گزارش و تایید وال پست: در صورت تایید صحیح بودن مصالح و اجرای وال پست، ناظر می‌تواند گزارش تایید وال پست را ثبت کند. در صورتی که ایرادات یا نقص‌هایی وجود داشته باشد، ناظر باید این موارد را به مهندس اجرایی ارجاع داده و اصلاحات لازم را تا تایید صحیحی اجرا کند.
- تأثیر بر ایمنی ساختمان: نظارت دقیق و صحیح بر اجرای وال پست می‌تواند به افزایش ایمنی ساختمان کمک کند و از رخداد حوادث احتمالی جلوگیری نماید. نقش ناظر در این بخش بسیار حیاتی است و باید با دقت و تخصص انجام شود.
کلام پایانی و نتیجه گیری
با توجه به مطالب مطرح شده در این مقاله درباره اجرای وال پست اسکلت، می‌توان نتیجه گرفت که این عملیات اساسی برای افزایش ایمنی و پایداری ساختمان‌ها است. با توجه به اهمیت آن در کنترل خرابی دیوارها و سازه‌های دیگر در شرایط زلزله، اجرای صحیح وال پست اسکلت فولادی است.
در حال حاضر، توجه کافی به این موضوع در سازه‌های شهری ایران داده نمی‌شود که می‌تواند به مشکلات جدی در زمان زلزله منجر شود. بنابراین، افزایش آگاهی و رعایت دقیق ضوابط فنی در اجرای وال پست و اجزای غیرسازه‌ای ضروری است تا بهبود قابل توجهی در عملکرد ساختمان‌ها در مواجهه با زلزله‌ها داشته باشیم.
