عدم اجرای وال پست و تخریب ساختمان ها در زلزله کرمانشاه

وال پست از سیستم های اجرای دیوارهای غیرسازه ای است که توسط سازمان شهرسازی ارائه شده است و که ساختمان ها را به ویژه در برابر زلزله مقاوم می کند. وال پست سبب می شود تا دیوارها دیگر عضو آسیب پذیر نبوده و بتوانند قاب مورد نظر نیروهای خارج از صفحه را تحمل کنند. مسئله ای که برای زلزله کرمانشاه اتفاق افتاد و توجه همگان را به دیوارها جلب کرد برای درک بهتر سیستم وال پست و علل خسارات ایجاد شده در زلزله کرمانشاه مطالب تکمیلی تری ارائه خواهیم داد.

زلزله کرمانشاه و خرابی های ناشی از آن

زلزله یکی از شدیدترین و پرخطرترین بلایای طبیعی است که در بسیاری از مناطق جهان به ویژه در مناطقی که در نزدیکی گسل ها قرار دارند، هر ساله سبب خسارات می شود. یکی از بخش های مهمی که در زلزله مورد توجه قرار می گیرد، سازه های ساختمانی هستند که در این موارد باید قدرت مقاومتی آن ها در برابر این حوادث طبیعی تأیید شود. زلزله کرمانشاه که در تاریخ 21 آبان 1396 با بزرگای 7.3 ریشتر در منطقه غرب کشور رخ داد، سبب کشته شدن 574 نفر و بنا به گزارشات ۹٬۳۸۸ نفر مصدوم شد. بر اثر این زلزله خسارت های جدی در ساختمان‌ ها و زیرساخت های منطقه شد و مرکز درمانی سرپل ذهاب نیز تخریب گشتند. به همین دلیل این موضوع ما را واداشت تا بصورت دقیق تر علل خرابی و خسارات ایجاد شده و راهکار های ارائه را مورد بررسی قرار دهیم.

علل تخریب مساکن در زلزله کرمانشاه چه بود ؟

با بررسی ساختمان ها و نوع تخریب و شکستی که در آن ها رخ داد در مجموع موارد زیر ارائه گشت :
1- عدم استفاده از وال پست در سازه ها یا استفاده غیراصولی وال پست (بیمارستان سرپل ذهاب) و یا ضعف آیین نامه ای در وال پست (بیمارستان اسلام آباد غرب)
2- استفاده از بتن با کیفیت نامطلوب (درصد ماسه بسیار بالاتر از سیمان)
3- عدم اجرای درست آرماتور بندی تیرها و ستون ها در سازه های بتن آرمه
4- اتصال نامناسب و ناکافی نما به سازه
5- عدم استفاده از بادبند و استفاده از مصالح ساختمانی نامطلوب (پر کردن ستون ها با نخاله های ساختمانی)
تمام این عوامل سوء اجرایی و عدم نظارت صحیح بر ساخت ساختمان ها سبب ایجاد فاجعه و از دست دادن تعداد زیادی از هموطنانمان گردید. در 5 موردی که برشمرده شد بجز مود اول باقی موارد ناشی از نظارت نادرست ناظرین و سهل انگاری پیمانکاران بوده است. اما در مورد مورد اول که پس از این واقعه مورد توجه قرار گرفت. توضیح و بحث خواهیم کرد.

ساخت اصولی دیوارهای غیرسازه ای چگونه است ؟

دیوارهای غیر سازه ای، به دیوارهایی گفته می شود که به نحوی دیوار از قاب جدا پیرامونی اش جدا شده است و در باربری جانبی مشارکتی ندارد. نکته حائز اهمیت در مورد دیوارهای غیر سازه‌ای این است که در هر صورت باید این نوع دیوارها پایداری خود را به عنوان یک المان غیر سازه ای در زمان وقوع زلزله حفظ کنند.
همان طور که در تصویر واضح است در زلزله کرمانشاه غالب خرابی ساختمان های آسیب دیده از ناحیه دیوارها بوده اند. چراکه به دیوارهای غیرسازه ای تنها به نقش پرکنندگی قاب ها بدون توجه به اجرای اصولی آن و حتی توجه درست به اجرای غیرسازه ای بودن دیوار و عدم اتصال به قاب پیرامونی آن نشده بود.
پس از زلزله کرمانشاه برای دیوارهای غیرسازه ای، سیستم وال پست های قدیمی بروز و نقایص آن برطرف گردید. سپس سیستم وال پست جدید برای دیوارها ارائه شد.

تفاوت سیستم وال پست قدیمی با وال پست جدید

در دیتیل های قدیمی آیین نامه برای آجرای وال پست، از نبشی های سرتاسری کنار ستون و متصل به زیر تیر برای مهار دیوار در برابر نیروهای خارج از صفحه استفاده می شد. آیین نامه جدید وال پست این کار را منع کرده و برای همه ساختمان ها بجز بیمارستان، نبشی های منقطع و با اتصال کشویی به زیر تیر را توصیه کرده است و برای اجرای وال پست بیمارستان نبشی های سرتاسری و اتصال مفصلی ( یا کشویی) به زیر تیر یا به ستون را ارائه داده است. دلیل رد شدن این بند بدین دلیل بود که باعث افزایش سختی در دیوار شده و به هنگام

وارد آمدن نیرو، به دلیل جذب بیشتر، خطر تخریب و آسیب را بالاتر می برند.
در وال پست های قدیمی، وادارها به نقاط حساس سازه ای متصل می شوند که باعث ایجاد آسیب در اعضای اصلی سازه می گردند. . به عنوان مثال وقتی وادارهای کنار ستون با فاصله کمی ( حدود 5 سانتی متر) از ستون به زیر تیر متصل می شود. در واقع اتصال وادار به تیر در ناحیه حفاظت شده تیر انجام شده است و این موضوع به صراحت در در مباحث آیین نامه ای لرزه ای منع شده است. چراکه در این ناحیه نباید هیچ گونه اتصالی به تیر صورت گیرد. ( به طور تقریبی طول ناحه حافظت شده از بَر ستون، حدود دو برابر ارتفاع تیر می باشد.)

توصیه آیین نامه ها در جهت اجرای وال پست چیست ؟

به خاطر دلایلی که به آن ها پرداخته شد، پیوست ششم استاندارد 2800، باتوجه به نوع دیوارها توصیه های زیر را ارائه داده است؛
دیوارهای خارجی : دیوارهایی که بین دو ستون در یک قاب خمشی و یا بین دیوار برشی و ستون قرار می گیرند. این دیوارها بایستی به نحوی مناسب در سه سمت قاب جداسازی شده و در برابر نیروهای خارج از صفحه نیز مهار گردند.
دیوار داخلی : دیوارهایی که داخل پلان و در تقاطع با دیوارهای اصلی هستند.
دیوار خارجی بایستی به اندازه حداکثر تغییرمکان نسبی طبقه یا یک صدم ارتفاع طبقه (کف تا کف طبقه) یا 3 سانتی متر، هرکدام بیشتر بود،ازستون یا دیوار برشی اطراف دهانه فاصله داشته باشند.

انواع وال پست

بعد از اصلاح شدن وال پست های قدیمی، وال پست های جدیدی که آیین نامه ارائه داد به درستی از دیوار در برابر نیروی باد و زلزله محافظت می¬کرد. باوجود این همیشه لازم است تا هر سیستم بهبود داده شود و در جهتی باشد که هم از نظر مقاومتی، مقاومت قابل قبول را ارائه دهد و هم از نظر هزینه به صرفه تر باشد و از همه مهم تر در اجرا پیچیدگی کمتری داشته باشد تا در واقعیت به درستی طراحی و نصب گردد به همین سبب سیستم طراحی دیوار وال پست به صورتوال مش نیز به بازار روانه شد. در ادامه به معرفی و مقایسه وال مش خواهیم پرداخت.

سازوکار وال مش چگونه است؟

وال مش نیز که نوعی وال پست است وظیفه مشابه با وال پست را در دیوارهای غیرسازه ای انجام می دهد، یعنی یوار را در برابر نیروهای زلزله و باد (نیروهای جانبی و خارج از صفحه) مقاوم می نماید. وال مش درواقع مش یا توری فایبر گلاس در بستر پلاستر ویژه وال مش می باشد. از اجزای تشکیل دهنده وال مش می توان به مش های موجود ( این مش ها شامل؛ مش فایبرگلاس، مش و توری فایبر گلاس AR و مش کربن می باشد)، پلاستر ویژه وال مش (پلاستر سیمانی و پلاستر گچی)، نبشی یا ناوادانی، چسب و رزین اپوکسی اشاره کرد. چگونگی بکار بردن هرکدام با توجه به طراحی که صورت می گیرد معلوم می گردد.

روش اجرای وال مش برای دیوار به چه صورت است؟

روش اجرای وال مش در مواردی شبیه به اجرای وال پست خواهد شد چرا که هردو یک وظیفه را انجام می دهد با این تفاوت که یکی با فولاد و دیگری با مش.
اجرای وال مش دیوار مطابق با مراحل زیر انجام می گردد:

• در ابتدا، سطح دیوار باید آماده شود. منظور از آماده سازی، پاک نمودن سطح دیوار از هرگونه کثیفی و آلودگی مانند گرد و غبار، روغن و غیره می باشد. این کار را با ابزار مخصوص به خود انجام می شود.
• توری های فایبرگلاس یا فیبر کربن طبق اندازه های مشخص شده در طراحی، برش داده می شوند. با استفاده از کاتر یا قیچی می توان عملیات برش زنی را انجام داد.
• در ادامه، پلاستر آماده می گردد. مراحل آماده سازی پلاستر طبق دستورالعمل سازنده، صورت می گیرد.
• در مرحله بعد، نبشی های منقطع یا ناودانی ها نصب می شوند. در زمان نصب ناودانی توجه به این نکته ضروری است که ساق های نبشی نباید به صورت کامل به دیوار متصل شوند چراکه همانطور که گفته شد، اتصالات مفصلی می باشند و به توصیه آیین نامه بهتر است فاصله مورد نظر با پشم سنگ یا یونولیت پر گردد به این خاطر که این مواد انعطاف پذیری کافی دارند. برای نصب نبشی منقطع می توان از اتصالات پیچی یا اتصالات جوشی استفاده کرد اما امروزه برای نصب این نوع نبشی استفاده از چسب اپوکسی متداول تر است.
• مرحله آخر نیز اختصاص به اجرای لایه دوم پلاستر دارد. برای اجرای آن می توان از روش های دستی یا ماشینی کمک گرفت. این کار تا جایی ادامه می یابد که مش کاملا مدفون گردد. در نهایت پلاستر، گیرش لازم را پیدا کرده و دیوار را مسلح خواهد کرد.

مقایسه سیستم طراحی وال پست مرسوم با وال مش

• سبک سازی ساختمان

وال پست که روشی سنتی محسوب می گردد که سبب افزایش وزن ساختمان می شود و در نتیجه، احتمال ریسک و خطر ناشی از آسیب زلزله را نیز بالاتر می برد. در وال مش به دلیل استفاده از مش ها و توری های سبک بجای قطعات سنگین فولادی سبب افزایش وزن در ساختمان نمی گردد.

• اجرای کاملا مستقل

اجرای وال مش ، توام با یک فرآیند اجرایی مستقل خواهد بود. چراکه وال مش، خود به تنهایی از استحکام کافی برخوردار بوده و جهت افزایش استحکام، نیاز به هیچ یک از عناصر دیگر نخواهد داشت. اما حضور میلگرد بستر در اجای وال پست ضروری می باشد.

• اجرای مقرون به صرفه

مزیت دیگری که می توان برای اجرای وال مش به آن اشاره کرد، مقرون به صرفه بودن آن است. منطقی است که با عدم حضور عناصری همچون میلگرد بستر، وادارهای افقی و عمودی، وال مش به یک سیستم مقرون به صرفه تر تبدیل خواهد شد.

• عدم وقوع ترک

در سیستم وال مش ترک های ناشی از جمع شدگی و انقباض پلاستر و ملات ها روی دیوار ها که برای وال پست وجود داشت در اینجا مطرح نمی باشد و در نهایت سطح تمیز و عاری از هر گونه ترک را تحویل خواهد داد.

• انعطاف بالا و مطابق با تغییرات سازه ای

با مقایسه درصد انعطاف پذیری در وال مش و وال پست این نتیجه حاصل خواهد شد که وال مش، منعطف تر است. این بدان معناست که سیستم فوق، خود را متناسب با تغییرات و حرکات سازه ای، تغییر خواهد داد. با حرکات دیوار، این سیستم نیز هم جهت با این حرکات، تغییر موضع داده و از این طریق، نیروهای ناشی از زلزله را به خوبی دفع می نماید.

• مقاومت بالا

مقاومت بالا، یکی از مزایای اصلی وال مش به شمار می آید. توری فایبرگلاس و انواع پلاستر وال مش موجود در این سیستم، به مقاومت بالای آن کمک کرده اند. در نتیجه سیستم وال مش قادر است تا تاب مقاومت در برابر نیروهای خارجی تخریب گر را داشته باشد.

• با دوام و ضد فرسایش

یکی از ویژگی های برتر وال مش که برخی از مهندسان و مجریان را ترغیب به اجرای وال مش کرده است، دوام عالی این سیستم می باشد. در واقع آن چیزی که باعث شده تا این مسئله میسر گردد، مقاومت بالای وال مش نسبت به فرسایش می باشد. چراکه وال مش حتی پس از گذشت مدت زمان طولانی، دچار فرسایش نمی شود و همچنان ماندگار و بادوام باقی خواهد ماند

• قابلیت نصب و اجرای سریع و راحت

با ارزیابی مزایای وال مش می توان به امتیازات برتر در این سیستم پی برد. برای مثال یکی از مزایایی که به آن اختصاص یافته، قابلیت نصب سریع و راحت است. در سیستم وال مش، نیاز به حضور نیروهای متخصص نخواهد بود. حتی کارگران عادی نیز می توانند در نصب صحیح این سیستم، مشارکت کنند. با توجه به فرآیند نصب آسان و غیر پیچیده وال مش، زمان نصب و اجرای آن کاهش یافته و هزینه نیز در مسیر کاهشی قرار خواهد گرفت.