مقایسه والپست و میلگرد بستر با مش الیاف شیشه؛ کدام روش برای مهار دیوار مناسب‌تر است؟

در اجرای دیوارهای غیرسازه‌ای، انتخاب روش مناسب برای مهار و کنترل رفتار دیوار تنها به مقاومت اولیه مصالح محدود نمی‌شود؛ بلکه عواملی مانند شرایط دسترسی، نحوه اتصال به سازه، نیروهای باد و زلزله، جزئیات اجرایی و امکان نظارت بر کیفیت اجرا نیز اهمیت زیادی دارند. این موضوع در دیوارهای مرزی و دیوارهای مجاور درز انقطاع اهمیت بیشتری پیدا می‌کند؛ زیرا در بسیاری از این موقعیت‌ها، دسترسی به هر دو طرف دیوار وجود ندارد و اجرای سیستم‌هایی که به پوشش یا تقویت دوطرفه نیاز دارند، از نظر اجرایی با محدودیت جدی مواجه می‌شوند.

مش الیاف شیشه و پلاستر در برخی روش‌های مهار دیوار می‌توانند کاربرد داشته باشند، اما نمی‌توان آن‌ها را بدون توجه به شرایط پروژه جایگزین مستقیم والپست و میلگرد بستر دانست. رفتار متفاوت الیاف شیشه و فولاد، وابستگی عملکرد مش به کیفیت چسب و پلاستر، محدودیت‌های اجرایی در اطراف بازشوها و همچنین الزامات مربوط به پوشش و محاسبات، باعث می‌شود انتخاب این روش نیازمند بررسی دقیق باشد. در ادامه، مهم‌ترین محدودیت‌های استفاده از مش الیاف شیشه در دیوارهای مرزی و درز انقطاع بررسی شده و از نظر رفتار سازه‌ای، اجرا، نظارت و هزینه با روش وال‌پست و میلگرد بستر مقایسه می‌شود.

عدم امکان اجرای دوطرفه مش (الیاف شیشه) در دیوارهای مرزی و درز انقطاع

در بسیاری از ساختمان‌های شهری، دیوارهای خارجی در مجاورت ملک همسایه قرار دارند و ممکن است دسترسی به یک سمت دیوار وجود نداشته باشد. در چنین شرایطی، از نظر اجرایی تنها وال‌پست امکان‌پذیر است.

تفاوت رفتار فولاد و الیاف شیشه

میلگرد بستر (فولاد) در شرایط مناسب می‌تواند وارد محدوده تسلیم شود و پس از آن نیز تغییرشکل قابل‌توجهی را تحمل کند. این ویژگیِ شکل‌پذیری در طراحی لرزه‌ای اهمیت زیادی دارد. در مقابل، رفتار الیاف شیشه با فولاد یکسان نیست و نباید صرفاً بر اساس مقاومت کششی اولیه، این دو را معادل یکدیگر دانست.

امکان نظارت‌پذیری

در روش سنتی (فلزی)، بازرس ساختمان یا ناظر سازه به‌وضوح می‌بیند که چه چیزی جوش شده و چه چیزی نصب شده است. اما در روش مش (الیاف شیشه)، کیفیت چسبِ نصب شبکه و نحوه اجرای دقیق آن وابستگی زیادی به کیفیت متریال و دقت اکیپ اجرایی دارد.

رفتار (مش الیاف شیشه) در محیط قلیایی سیمان

الیاف شیشه معمولی الزاماً برای استفاده طولانی‌مدت در محیط قلیایی سیمان مناسب نیستند و تنها الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا (AR Glass) می‌تواند پاسخگو باشد. مش الیاف شیشه باید حداقل 16 درصد زیرکونیا (ZrO2) داشته باشد تا مقاومت آن در محیط‌های قلیایی سیمان تضمین شود. از سوی دیگر، زیرکونیا ماده‌ای بسیار فرّار است و در صورت انبارداری طولانی‌مدت تبخیر می‌شود. برخی تولیدکنندگان نیز به‌جای زیرکونیا از رزین استفاده می‌کنند که در این حالت، رزین پیش از اجرا ترک می‌خورد و کارایی خود را از دست می‌دهد.

محدودیت میزان پوشش مش (الیاف شیشه)

در محاسبه ظرفیت خمشی دیوار، گاهی میزان پوشش مش الیاف شیشه از صد درصد فراتر می‌رود که اجرای آن امکان‌پذیر نیست. مشکلی که در برخی پروژه‌ها مشاهده می‌شود این است که به‌دلیل تصور ارزان‌تر بودن مش الیاف شیشه، میزان واقعی پوشش کمتر از مقدار مورد نیاز اجرا می‌شود.

اجرای الیاف شیشه پس از اجرای دیوار خارجی و نیروی باد

دیوارهای خارجی علاوه بر نیروی زلزله، در معرض نیروی باد نیز قرار دارند. اگر دیوار از سه طرف آزاد باشد. (به‌ویژه دیوارهای با ارتفاع زیاد) اتصال مناسب دیوار به سازه تأمین نشده و ممکن است در فاصله بین تیغه‌چینی و اجرای مش (الیاف شیشه)، دیوار بر اثر نیروی باد واژگون شود.

هزینه و سختی زیاد محاسبه الیاف شیشه

یکی از مهم‌ترین عوامل مؤثر بر رفتار خمشی دیوار، ضخامت آن است؛ به‌عبارتی: I = bt³ / 12 در نتیجه، کاهش ضخامت دیوار می‌تواند سبب کاهش قابل‌توجه (توان سوم) سختی خمشی آن شود. همچنین در دیوارهای بلند، سیستم باید بر اساس ارتفاع، طول، ضخامت، شرایط مرزی و بار طراحی شود. به همین دلیل نمی‌توان یک مقدار ثابت از مش الیاف شیشه را برای تمام دیوارها تجویز کرد؛ بلکه باید برای هر دیوار، با توجه به نیروی زلزله و باد و ظرفیت خمشی دیوار، به‌صورت جداگانه محاسبه انجام شود.

چسبندگی مش به دیوار، تنها با پلاستر مرغوب

عملکرد مش الیاف شیشه به‌شدت به کیفیت اتصال آن با ملات و بستر دیوار وابسته است. اگر ملات مورد استفاده چسبندگی کافی نداشته باشد، کیفیت اجرای پلاستر مناسب نباشد یا سطح زیرکار به‌درستی آماده نشود، عملکرد واقعی سیستم کاهش می‌یابد. این در حالی است که در وال‌پست و میلگرد بستر، انتقال اصلی نیرو از طریق اعضا و اتصالات مکانیکی انجام می‌شود.

محدودیت مش (الیاف شیشه) در بازشوها و اطراف پنجره

یکی از حساس‌ترین نقاط دیوار، اطراف پنجره و در است. بازشوها مسیر انتقال نیرو را تغییر می‌دهند و می‌توانند موجب تمرکز تنش شوند. اگر عرض یک پنجره 1٫5 تا 2 متر باشد، نمی‌توان صرفاً با اجرای یک نوار باریک مش در اطراف آن تنش را کنترل کرد. در مقابل، وال‌پست و میلگرد بستر این امکان را دارند که جزئیات مکانیکی مشخصی برای اطراف بازشو ایجاد کنند.

مقایسه هزینه وال‌پست و میلگرد بستر با مش (الیاف شیشه) و پلاستر

در یک دهانه 3 متری با ارتفاع 3 متر دیوار ضخامت 15 سانتی‌متر