ضوابط اجرایی و نکات مهم والپست برای دیوارهای خارجی و داخلی
دیوارهای خارجی دیوارهایی هستند که در بین دو ستون یا ستون و دیوار برشی واقع می‌شوند. دیوارهای داخلی نیز دیوارهایی هستند که در داخل ساختمان قرار گرفته و گاهاً با دیوارهای خارجی تقاطع دارند. در قسمت‌های قبل، اندکی باهدف پیوست ششم استاندارد 2800 جهت جداسازی دیوار از قاب، آشنا شدیم. در این قسمت علاوه بر رویکرد جداسازی دیوار از دو سمت قائم، با جداسازی دیوار از زیر تیر هم آشنا خواهیم شد.
کلیات
برای دیوارهای خارجی اتصالاتی در نظر می‌گیریم که در داخل صفحه اجازه حرکت به دیوار داده شود ولی در خارج صفحه مهار شده باشد. وقتی اجازه حرکت در داخل صفحه به دیوار داده می‌شود، باید فاصله میان دیوار و ستون یا دیوار برشی با مصالح تراکم‌پذیر از قبیل پشم سنگ یا یونولیت پر شود. با این روش از اثرات اندرکنش بین قاب و دیوار می‌توان صرف‌نظر کرد.
مهار خارج از صفحه دیوار بایستی توسط قطعات اتصال به‌صورت سراسری یا منقطع تأمین شود. یکبار یک دیوار با ارتفاع متوسط ولی طول بلند و یکبار یک دیوار با طول متوسط ولی ارتفاع بلند را متصور شوید. باتوجه به سطح بارگیر زیاد این دیوارها از یک حد مشخص، نیروی واحد سطح وارده بر این دیوار که منشأ آن یا زلزله است و یا باد، بسیار زیاد خواهد بود. طبیعتاً خمش خارج از صفحه حاصل از این نیروها ممکن است از ظرفیت خمشی دیوار فراتر رفته و شکست خمشی رخ دهد. برای جبران این موضوع، آیین‌نامه ما را ملزم به تقسیم‌بندی دیوار با استفاده از وادارها (وادارهای عمودی) و تیرک‌ها (وادارهای افقی) می‌کند.
دیوارهای داخلی (تیغه‌ها) برای جداسازی فضاها بکار می‌روند و خرابی آن‌ها بخصوص زمانی که به‌عنوان مهار جانبی سایر اجزای غیرسازه‌ای (لوله‌کشی، اتاقک‌های الکتریکی، قفسه‌ها یا …) باشند، بسیار خسارت‌بار و خطرناک است. واضح است که برخی از دیوارهای داخلی دارای یک سر آزاد هستند، لذا حرکت داخل صفحه آن‌ها برای جلوگیری از ناپایداری دیوار، باید محدود شود. پس نیاز به اتصالات خاصی برای مقید کردن حرکت داخل صفحه دیوار داخلی داریم. دیوارهای داخلی بایستی از سه سمت جداسازی شوند (وجوه قائم در دو سمت و ناحیه زیر سقف). مشابه دیوار خارجی، برای دیوار داخلی نیز بایستی از مصالح تراکم‌پذیر در جهت حرکت داخل صفحه و قیدهایی در جهت خارج از صفحه استفاده شود.
محدودیت‌های ابعادی در اجرای وادار و تیرک:
مطابق با پیوست ششم استاندارد 2800، درصورتی که طول دیوار از 4 متر در دیوارهای داخلی و خارجی بیشتر شود، از عضو قائم (وادار) با مقطع فولادی یا بتنی به‌عنوان تکیه‌گاه جهت مهار خارج از صفحه دیوار و اجزای مسلح کننده آن استفاده می‌شود. همچنین در دیوارهای با ارتفاع بیش از 3.5 متر باید با استفاده از عضو افقی (تیرک) با مقطع فولادی یا بتنی ارتفاع آزاد دیوار را کاهش داد. برخی از مهندسین مطابق مبحث 8 مقررات ملی ساختمان معتقد هستند که در دیوارهای داخلی با طول کمتر از 1.5 متر، می‌توان از اجرای وادار انتهایی صرف‌نظر کرد. در شکل زیر موارد مذکور به‌صورت شماتیک نمایش داده شده است.
شکل – محدودیت ابعاد هندسی دیوارها
جداسازی دیوارهای داخلی و خارجی از ستون، دیوار برشی، سقف و تیر
اهمیت جداسازی دیوارهای میانقابی برای جلوگیری از خرابی در قسمت‌های قبلی توضیح داده شد. طبق پیوست 6 استاندارد 2800، فاصله جداسازی دیوار از ستون‌ها و دیوار برشی به‌اندازه 0.01 ارتفاع کف تا کف طبقه برای دیوارهای داخلی و خارجی می‌باشد. واضح است که این مقدار نباید از تغییر مکان نسبی طبقه نیز کمتر در نظر گرفته شود که در نشریه 729 به این موضوع اشاره شده است. همچنین ضابطه 819 نیز حداقل مقدار این فاصله را 3 سانتیمتر در نظر گرفته است. طبق پیوست 6 استاندارد 2800، فاصله جداسازی دیوار از سقف یا تیر برابر با بیشترین دو مقدار 25 میلی‌متر و حداکثر خیز درازمدت تیر، تیرچه یا دال سقف می‌باشد.
شکل – جداسازی دیوار از ستون و تیر با مصالح تراکم‌پذیر
در پیوست 6 استاندارد 2800، ضابطه 819 و نشریه 729 به استفاده از پلی‌استایرن و پشم سنگ ضد رطوبت به عنوان مصالح تراکم‌پذیر توصیه شده است. پلی‌استایرن‌ها مصالح آشنا برای ما مهندسین هستند که انواع مناسب آن که ضد رطوبت هستند، می‌توانند در جداسازی دیوارها مورد استفاده قرار گیرند. پشم سنگ دارای ساختار الیافی است که این ویژگی آن باعث محبوس شدن هوا و خاصیت عایق آن می‌شود. با اضافه کردن لایه‌های مختلف ضد رطوبتی به عایق‌های پشم سنگ، می‌توان این عایق‌ها را نسبت به رطوبت محافظت کرد که به آن‌ها پشم سنگ ضد رطوبت گوییم.
نکته: در نشریه 729، توصیه به استفاده از پشم سنگ و پشم شیشه به‌عنوان لایه جداکننده شده است که البته استفاده از پشم سنگ را در اولویت اول قرار داده است؛ زیرا پشم‌شیشه در برابر رطوبت مقاومت کمی از خود نشان می‌دهد. همچنین در استفاده از پلی‌استایرن بایستی به نرمی و تراکم‌پذیری مناسب آن دقت کرد. با این توضیحات، انتخاب پشم سنگ ضد رطوبت به‌عنوان مصالح تراکم‌پذیر توصیه می‌شود.
مصالح تراکم‌پذیر (الف) پشم سنگ (ب) پلی‌استایرن (پ) پشم‌شیشه
آیا نیازی به جداسازی دیوار از وادار میانی می‌باشد؟
دیوار در داخل صفحه جابه‌جا می‌شود و وادارها داخل ناودانی کشویی اجازه حرکت جانبی دارند، پس نیازی به رعایت فاصله بین دیوار و وادارها نیست. در واقع وجود یا عدم وجود آن تأثیری در رفتار دیوار و اندرکنش با سازه ندارد.
شکل – عدم ضرورت به جداسازی دیوار از وادار میانی
میلگرد بستر
میلگرد بستر المان فولادی است که در بند بستر قرار می‌گیرد. مسلح کردن دیوار می‌تواند با استفاده از میلگرد بستر انجام شود. میلگرد بستر می‌تواند به‌صورت نردبانی، خرپایی و مشبک مورداستفاده قرار گیرد. پیوست 6 استاندارد 2800 صرفاً میلگردهای بستر خرپایی و نردبانی را معرفی کرده است و در اجرا نیز این دو مورد پرکاربرد هستند.
شکل – انواع میلگرد بستر (الف) میلگرد بستر نردبانی (ب) میلگرد بستر خرپایی (پ) میلگرد بستر مشبک
نکته 1: میلگرد بستر خرپایی سختی بیشتری نسبت به میلگرد بستر نردبانی دارند و استفاده از آن در اولویت اول قرار دارد.
نکته 2: میلگرد بستر بایستی به طور کامل در داخل ملات بستر قرار گیرد تا از طریق ملات، پیوستگی بین واحد بنایی و میلگرد بستر فراهم شود.
نکته 3: به منظور پیوستگی بهتر میان میلگرد بستر و ملات، بایستی سطح میلگرد بستر آجدار باشد و مفتول میانی می‌تواند به‌صورت ساده و دارای سطح صاف باشد.
نکته 4: برای جلوگیری از پدیده خوردگی در میلگردهای بستر، از میلگردهای بستری که به‌صورت گالوانیزه تولید شده‌اند استفاده کنیم. همچنین می‌توان از میلگردهای بستر با پوشش اپوکسی و یا فولاد ضدزنگ استفاده کرد.
مزایای استفاده از میلگرد بستر چیست؟
در دیوارهایی که عملکرد آن‌ها مانند دال دو طرفه است یا دیوار دهانه افقی است، میلگرد بستر موجب بهبود عملکرد خمشی دیوار می‌شود. در واقع میلگردهای بستر مدفون در ملات مانند یک تیر بتنی با ضخامت کم هستند. با توجه به اینکه میلگردهای بستر در راستای افقی قرار داده شده‌اند، در دیوارهای دهانه قائم میلگردهای بستر به صورت مستقیم در بهبود مقاومت خمشی تأثیر نخواهند داشت ولی با توجه به بهبود عملکرد داخل صفحه دیوار و کاهش ترک‌های احتمالی، به‌صورت غیرمستقیم مقاومت خمشی خارج از صفحه دیوار دهانه قائم را افزایش خواهند داد. در واقع مقاومت کلی دیوار حاصل اندرکنش مقاومت داخل و خارج صفحه توأم است. یعنی آسیب‌دیدگی درون صفحه دیوار می‌تواند منجر به کاهش مقاومت خارج از صفحه دیوار شود.
شکل – مزیت استفاده از میلگردهای بستر در خمش خارج از صفحه
مزایای مهم به‌کارگیری میلگردهای بستر را می‌توان به‌صورت زیر جمع‌بندی کرد:
– افزایش مقاومت و شکل‌پذیری خمش خارج از صفحه دیوار
– افزایش مقاومت برشی داخل صفحه دیوار
– کنترل عرض و فواصل ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی و تغییر شکل‌های حرارتی
– افزایش انسجام دیوار در حین زلزله و جلوگیری از فروریزش خارج از صفحه
– برقراری اتصال مکانیکی برای نمای بنایی مانند آجری یا سنگی (شکل زیر)
مطابق پیوست 6 استاندارد 2800، استفاده از میلگردهای بستر در دیوارهای داخلی و پیرامونی (همه دیوارها) با هر ابعادی الزامی است. میلگردهای بستر به‌عنوان تارهای مقاوم کششی در ملات بین رج‌های دیوار مدفون می‌شوند تا ضعف مصالح بنایی در کشش را پوشش دهند. بایستی در اجرا به این نکته توجه کرد که ابتدا دیوار را باید چید، سپس میلگرد بستر را روی آن قرار داده و چینش بلوک‌های بعدی را برای اجرای دیوار ادامه داد.
فواصل قرارگیری میلگردهای عمودی در تولید میلگردهای بستر بسیار حائز اهمیت است. میلگردهای نردبانی قابل ساخت در کارگاه نیز می‌باشند؛ لذا بایستی درهرصورت فواصل میلگردهای عمودی کنترل شود. شکل زیر از پیوست 6 استاندارد 2800 میزان این محدودیت را مشخص می‌کند.
شکل – میلگرد بستر و شاخک انتهایی (قلاب) آن و همپوشانی (اورلپ) 30 سانتی‌متری
نکته: طبق نشریه 729، حداقل قطر میلگردهای بستر 4 میلی‌متر و حداکثر قطر آن‌ها نصف ضخامت ملات بستر است. در اجرای دیوار با بلوک‌های رسی (آجری یا سفالی) و سیمانی، ضخامت ملات نباید از 16 میلی‌متر تجاوز کند؛ لذا حداکثر قطر میلگرد بستر 8 میلی‌متر خواهد بود. معمولاً ضخامت ملات بستر 10 میلی‌متر و قطر میلگرد بستر 4 الی 4.5 میلی‌متر در نظر گرفته می‌شود.
دلیل محدودکردن ضخامت ملات بستر به 16 میلی‌متر، اثر محصورشدگی ملات می‌باشد. مقاومت فشاری المان بنایی یعنی دیوار، به مقاومت فشاری واحد بنایی و ملات و ضخامت ملات بستگی دارد. درصورتی‌که ضخامت ملات از حدی بیشتر باشد، محصورشدگی ملات بین واحدهای بنایی رعایت نشده و اثر مقاومت فشاری ملات بر مقاومت فشاری المان بنایی بیشتر شده و مقاومت دیوار کاهش می‌یابد. واضح است که مقاومت فشاری واحد بنایی به‌مراتب از ملات بیشتر است.
شکل محدودیت قطر میلگرد بستر و ضخامت ملات بستر برای بلوک‌های رسی و سیمانی (ب) اثر محصورشدگی ملات
طبق پیوست 6 استاندارد 2800، حداکثر فاصله مسلح کننده‌های دیوار (میلگردهای بستر) از هم 1 متر (حداکثر 5 رج درمیان) باشد؛ لذا در طراحی و اجرا نباید فاصله قائم میلگردهای بستر از این مقدار بیشتر شود. واضح است که نیروی وارده به طبقات بالاتر بیشتر از طبقات پایین‌تر می‌باشد. پس هرچه به سمت طبقات بالاتر برویم، فاصله میلگردهای بستر می‌تواند کمتر باشد. این موضوع در اجرا در تیپ‌بندی که طراح تعیین کرده است، به‌وضوح قابل‌رؤیت خواهد بود. برای مثال ممکن است در طبقات بالا از هر 2 رج میلگرد بستر قرار داده شود ولی این فاصله در طبقات پایین 3 رج در میان میلگردهای بستر تعبیه شود.