وال مش، یک تکنولوژی نوین در مستحکم‌سازی سازه‌ها و دیوارهاست. این تکنولوژی از الیاف شیشه تشکیل شده و سازه‌ها را در برابر نیروهای مختلف از جمله زلزله و باد، مقاوم‌تر میکند. در این متن، به برخی از حقایق مهم در مورد وال مش اشاره خواهیم کرد. وال مش چیست و چه نقشی در مقاوم سازی ساختمان ایفا میکند؟ مزایای وال مش کدامند و چطور آن را به جایگزینی مناسب برای وال پست تبدیل کرده‌اند؟ ضوابط و آیین نامه های مربوط به ساختمان در رابطه با وال مش چه مقرراتی را شامل میشوند؟ اینها سوالاتی هستند که به طور کامل در این مقاله پاسخ داده خواهند شد. برای آشنایی با وال مش و 9 حقیقت جالب در مورد آن با ماه همراه باشید.
زلزله کرمانشاه : نقطه عطف اجرای وال پست در ساختمان
زلزله 6.4 ریشتری کرمانشاه که در آبان ماه 97 رخ داد، ثابت کرد اجزای غیر سازهای نیز شاید نه به اندازه دیگر اجزای مهم در ساختار بنا، اما به اندازه خود نیازمند توجه هستند. این زلزله خسارت های بسیاری به بناها و زیرساخت ها وارد نمود و در پی بررسی علل این خرابی ها بود که توجه به دیوارهای غیر سازهای مهم تلقی شد. چرا؟ با وجود این که ساختمان ها در حین وقوع این زلزله از پایداری خوبی برخوردار بودند، به دلیل عدم اجرای صحیح وال پست در آنها مقاومت شان با شکست روبرو شد. از این جا بود که بحث مهار دیوار با وال پست مورد بازنگری جدی واقع شد و در این راستا پیوست ششم آیین نامه 2800 جهت مهار لرزهای اجزای غیر سازهای (مانند دیوار) منتشر گردید.
وال مش، جدیدترین روش مهار دیوارها در ساختمان
وال مش نسل امروزی‌تر وال پست های قدیمی و جایگزین آنهاست که در اسکلت بتنی و فولادی کاربرد دارد. استفاده از این محصول را میتوان راهکاری جدید جهت مهار لرزهای اجزای غیر سازه ای، از جمله دیوارها دانست. با استفاده از این راهکار و نصب نوارهای مش از جنس فایبرگلاس بر روی دیوار مورد نظر و سپس اجرای پوشش پلاستر معدنی بر روی سطح آن، میتوان یک ساختار کامپوزیت سیمانی و با توانایی مقاومت در برابر نیروهای لرزهای ایجاد کرد. این رقابتی قدرتمند دارای وظیفه مستحکم‌سازی دیوار در مقابل نیروهای ناشی از زلزله را بر عهده دارد. مبانی نظری و محاسباتی مربوط به وال مش در ACI قابل دسترسی است.
حقایق جالب در مورد وال مش که نمیدانستید
امروزه وال مش توانسته به سرعت جایگزین وال پست شود؛ اما چگونه؟
از دید عملکرد، وال پست و وال مش شبیه هستند و در واقع، هر دو یک کار انجام میدهند؛ یعنی اتصال دیوارها و تیغه ها به اسکلت اجرا شده. عناصر مذکور از این طریق، سبب مستحکم سازی اجزای غیر سازهای و افزایش مقاومت آنها نسبت به شرایط موجود میشوند. تفاوت اصلی در اینجا است که وال مش دارای ویژگی‌های بهتری نسبت به وال پست است و به تقریب جایگزینی موثر برای آن تلقی می‌شود. و اما حقایقی که باید در مورد والش مش بدانید:
-
کاهش چشمگیر قیمت اجرای وال پست به روش وال مش در مقابل وال پست فلزی
اولین موردی که در رابطه با برتری وال مش نسبت به وال پست اهمیت دارد، تفاوت هزینه وال مش است. قوانین حاکم بر صنعت ساخت و ساز معمولاً امکان کاهش هزینه پروژه را با رعایت استانداردها و ایمنی به موقع می‌پذیرند. این اهمیت دارد که هزینه کاهش یابد، اما کیفیت پروژه حفظ شود. از جمله این روش ها بهکارگیری سیستم وال مش است. ماده اصلی مورد استفاده در سیستم سنتی که وال پست فلزی است، فولاد بوده و همانطور که میدانید، فولاد گزینه گران قیمتی محسوب می‌شود. به هزینه فولاد، موردی دیگری با نام هزینه حمل و نقل و نگهداری را نیز اضافه کنید.
به سادگی متوجه خواهید شد که هزینه های اجرای وال پست فلزی به مراتب از وال مش، بیشتر است. همین دلیل است که اکثر پیمانکاران را به سمت استفاده از روش جایگزین، یعنی وال مش متمایل میکند. زیرا جهت اجرای وال مش به وادارهای افقی و عمودی احتیاجی نیست و با حذف بست های فلزی و میلگردهای بستر، هزینه اجرای این نگهدارنده در مقایسه با نوع سنتی آن که وال پست فلزی است، کاهش پیدا میکند.
در کنار پایین تر بودن هزینه مواد اولیه مورد نیاز برای اجرای سیستم وال مش نسبت به وال پست فلزی و حذف موارد فوق، در دیگر مراحل هم هزینه ها قابل مقایسه نیستند. برای نمونه، سادگی فرایند طراحی و اجرا در سیستم وال مش سبب می‌شود نصب آن بدون احتیاج به نیروی ماهر امکانپذیر باشد. هزینه پرداختی به یک کارگر ساده در مقابل هزینه‌ای که به یک کارگر متخصص پرداخت می‌شود، کمتر است و این کمتر بودن دستمزد خود نقش مهمی در کاهش هزینه کل ایفا میکند. کوتاه شدن مدت زمان اجرای پروژه را نیز میتوان عامل دیگری دانست که به طور غیر مستقیم روی هزینه پروژه تاثیر دارد.
-
افزایش سرعت اجرای وال پست به روش وال مش در مقابل وال پست فلزی
سرعت پیشروی پروژه یک فاکتور تعیین کننده در عملیات ساخت و ساز است. هر چقدر این سرعت بالاتر رود و پروژه مورد نظر در مدت زمان کوتاهتری پایان یابد، نفع اقتصادی آن بیشتر خواهد شد. از این رو پیمانکاران همواره به دنبال گزینه ای جهت به حداقل رساندن زمان پروژه در عین نگه داشتن کیفیت در حد مطلوبند. طبیعتا یکی از این گزینه ها می‌تواند وال مش باشد.
از مزایای ویژه وال مش، سرعت اجرای بسیار زیاد آن است. در اجرای وال مش، فقط باید به سطح یکدستی از دیوار دست پیدا کرد تا نصب لایه مش از جنس فایبرگلاس روی آن صورت گیرد. پس در مرحله اول لایه پلاستر روی دیوار قرار اجرا شده و مش های فایبرگلاس روی آن اجرا می‌شود و مجدد لایه دوم پلاستر روی مش ها اجرا می‌شود و در انتها، نبشی‌ها جایگذاری میشوند. تمام فرایندی که ذکر شد، طی مدت زمان کمی قابل اجراست.
در اجرای وال مش به جوشکاری پیچیده و کارگذاری وادارها نیازی نیست. حال این که در اجرای نوع سنتی وال پست، این دو مورد از مهمترین اجرای کار بوده و از سرعت کار می‌کاهند. با توجه به عدم نیاز به جوشکاری و نیز حذف وادارهای افقی و عمودی، مراحل نصب با سرعت بیشتری پیش میرود. ساده‌تر بودن اجرای وال مش نسبت به وال پست فلزی سبب می‌شود مراحل اجرای آن سریع‌تر انجام شود.
-
حذف تمامی وادارها (افقی و عمودی) وال پست فلزی در روش وال مش
موردی بعدی از حقایق وال مش، عدم نیاز به مواردی که در مورد اول ذکر شد، یک مزیت ویژه به شمار میرود. در شیوه سنتی اجرای وال پست، جهت مهار کردن دیوارها لزوم استفاده از وادارهای افقی و عمودی به منظور مستحکم سازی هر چه بیشتر سازه احساس میشد. استفاده از وادارهای مذکور دارای چالش‌های خاص خود بود؛ مثل نیاز به جوشکاری های اضافی، سوراخکاری و نصب پلیت بتن، افزودن لایه ضد زنگ و … . حال، از میان رفتن نیاز به نصب وادارها به معنای از میان رفتن تمام این چالش هاست.
پیشتر اشاره شد که این مزیت، کاهش قیمت و افزایش سرعت را به همراه خواهد داشت. این نشان میدهد که جایگزینی وال پست فلزی یا همان نوع سنتی با نوع جدیدتر که وال مش نام دارد، تماما قابل توجیه است. این نکته را به خاطر داشته باشید که در روش اجرای وال پست با سیستم مش، دیگر نیازی به واداره‌ها نیست و کمترین محدودیتی در مورد طول دیوار وجود ندارد.
-
حذف میلگرد بستر به هنگام دیوارچینی در وال پست فلزی به روش وال مش
بهکارگیری میلگرد بستر، همان طور که از نامش بر می‌آید جهت تقویت بستر دیوار است. میلگرد بستر به مجموعه‌ای از فلزی‌ها اشاره دارد که از مفتول‌های عرضی و طولی تشکیل شده‌اند. این مفتول‌ها به شکل خرپایی یا نردبانی به هم متصل میشوند. میلگرد بستر با قرار گرفتن در لایه‌های میانی تیغه یا دیوار، سبب مستحکم‌سازی آن شده و خطر ریزش و خراب شدن آن را کاهش میدهد. نصب میلگرد بستر به طولانی‌تر شدن زمان پروژه می‌انجامد و هزینه‌ها را بالا میبرد؛ اما در راهکار جدید (استفاده از وال مش) داستان فرق میکند. با اجرای وال مش دیگر نیازی به نصب میلگرد بستر جهت مقاوم‌سازی بنا نخواهد بود. این امر منجر به گسترش بیشتر استفاده از وال مش نسبت به وال پست شده است.
-
امکان اجرای وال مش در ساختمان‌های بدون وال پست بدون تخریب دیوار
بهکارگیری سیستم وال مش قادر است دیوارهای بدون وال پست را مستحکم و مقاوم کند؛ چرا که این روش با کمترین میزان تخریب و به سادگی قابل انجام است؛ اما وال پست فلزی با روش سنتی‌تر اجرا میشد و علاوه بر این که به نیروی متخصص نیاز داشت، تخریب زیادی را نیز در بر می‌گرفت. بنابراین، اجرای وال پست فلزی پس از ساخت روی دیوار امکانپذیر نیست. یکی از حقایق غیر قابل انکار در سیستم وال مش، این مزیت بزرگ است که عملیات اجرا پس از ساخت دیوار نیز انجام می‌شود. در این روش، وال مش بعد از حذف لایه رویی دیوار بر روی صفحه دیوار جای گرفته و با کمک مهارهای مکانیکی در محل خود محکم میگردد.
-
اجرای وال مش در ساختمان بدون نیاز به اکیپ تخصصی و ماهر
اجرای وال پست‌های جدید که با نام وال مش شناخته میشوند، فرایند چندان دشواری ندارد و از این رو حتی کارگران ساده هم از پس اجرای آن بر می‌آیند. در سیستم وال پست فلزی (نوع سنتی)، کیفیت اتصالات چه از نوع پیچی و چه جوشی بسیار مهم است؛ آنقدر که در صورت عدم اتصال درست یک قسمت، امکان ورود خسارت‌های جبران‌ناپذیر وجود دارد. در سیستم جدید یا وال مش اما اینطور نیست؛ چرا که اصلا اتصالات پیچیدهای وجود ندارد. شبکه مش عموما با استفاده از اجرای یک لایه پلاستر روی سطح مش‌ها آنها را در جای خود محکم میکند. تهیه این پلاستر و اجرای آن روی سطح مورد نظر در هر دو شیوه پاششی یا دستی ساده است و اکثر کارگران ساده علم لازم برای انجام آن را دارند. نتیجه امر این است که اجرای وال مش به تخصص نیازمند نیست. همچنین برای آشنایی بیشتر از نحوه اجرا و پارامترهای موثر در بهبود کیفیت وال مش میتوانید مقاله ” مثلث کنترل کیفیت وال مش چیست؟ ” را مطالعه نمایید.
-
ماندگاری عالی در گذر زمان
این الیاف با مقاومت بالا به فشار و کشش، دیوارهای ضعیف را تقویت می‌کنند و از ایجاد ترک‌ها و خرابی‌ها جلوگیری می‌کنند. یکی از مزایای مهم سیستم وال مش، ماندگاری آن در طول زمان است. الیاف فایبرگلاس مقاوم به آب، رطوبت، و عوامل محیطی هستند، به عبارت دیگر، آنها زنده می‌مانند و مانع از زوال و تخریب ساختمان میشوند. سیستم وال مش همچنین در مقاوم سازی ساختمان‌ها در برابر زلزله بسیار مؤثر است. ویژگی‌های ماندگاری و تقویت این روش باعث می‌شود که ساختمان‌ها به مدت طولانی مقاومت خود را حفظ کنند و از تخریب ناشی از زلزله جلوگیری کنند.
-
وجود ساختار ساده و بدون مصالح پیچیده، یکی از ویژگی‌های وال مش
سیستم وال مش با ساختار ساده‌ای از توری‌های فایبرگلاس که به عنوان پوشش اضافی همراه با پلاستر بر روی دیوار چینی نصب میشوند، به تقویت و افزایش مقاومت دیوارهای غیر سازهای می‌پردازد. این روش ساده در نصب و بدون نیاز به وادارهای فلزی، منجر به کاهش هزینه‌های مواد و تجهیزات مورد نیاز می‌شود، بنابراین سیستم وال مش یک سیستم با ساختاری ساده به حساب می‌آید
-
وزن پایین سیستم وال مش محافظ سازه در هنگام زلزله
یکی از ویژگی‌های بارز سیستم وال مش، وزن سبک آن است. با توجه به ساختار ساده توری‌ها و عدم نیاز به فولادهای سنتی، وال مش توانسته است تعداد مصالح مصرفی را به حداقل برساند. این عمل منجر به کاهش معنی‌دار در وزن کلی سیستم می‌شود، که باعث کاهش بار زنده بر ساختمان و تاثیر مثبتی بر عمر مفید آن دارد. وزن سبک سیستم وال مش به معنای کاهش هزینه‌های حمل و نقل، نیاز به تجهیزات سنگین در محل کار، و سرعت بیشتر در اجرا می‌باشد. ساختمان‌های مقاوم‌سازی شده با وال مش، به دلیل وزن سبک‌تر خود، باربری بیشتری را بدون نیاز به تغییرات اساسی انجام میدهند. این ویژگی، وال مش را به عنوان یک روش مقرون به صرفه و پیشرفته در مقاوم‌سازی ساختمان‌ها جلب توجه میکند و از جمله گزینه‌های جذاب برای پروژه‌های ساختمانی با تاکید بر کاهش هزینه‌ها و بهبود عمر مفید ساختمان‌ها می‌سازد.
وال مش مورد تایید آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800)
از میان قوانینی که در آیین نامه های طراحی و سازمان نظام مهندسی ساختمان اهمیت زیادی دارند، قوانین مرتبط با مستحکم سازی ساختمان در مقابل زلزله جزو مهم ترین هاست. طرح ها و تبصره های گوناگونی بر مبنای همین قوانین در آیین نامه ها گنجانده شده‌اند که یکی از آنها بهکارگیری وال پست برای مقاوم کردن ساختمان است. هر چند وجود پیچیدگی‌های اجرای وال پست فلزی سبب شده سازمان نظام مهندسی استفاده از سیستم مش را به عنوان جایگزین وال پست فلزی توصیه کند. لازم به ذکر است که بر اساس پیوست ششم استاندارد 2800، اجرای وال مش از تاییدیه لازم سازمان نظام مهندسی برخوردار است.
بنابراین، یکی از روش‌های مناسب مهار لرزهای دیوار، مسلح کردن آن به کمک شبکه الیاف یا همان وال مش است. در این شیوه، خمش دیوار به صورت یک طرفه و در امتداد عمود است. از این رو، نیازی به وادار وجود نخواهد داشت و دیوار نیز از بابت طول محدودیتی ندارد. در این شرایط، نیاز است که در لبه دیوار و در نزدیکی بازشوها از نوارهای شبکه الیاف کربنی یا شیشه‌ای استفاده کرد. این نوارهای شبکه از جنس الیاف کربنی یا شیشه‌ای ساخته میشوند و بر روی سطح دیوار نصب میشوند. در صورتی که حداقل 50 میلیمتر کف سازی وجود داشته باشد و پایین دیوار درون آن جای گیرد، نصب نبشی پایینی ضرورت ندارد.
نازک کاری در سیستم وال مش
در نازک‌کاری روی سطح دیوار سیمانی، از الیاف شیشه‌ای مقاوم به قلیا (AR-Glass) با مقاومت تسلیم بیش از 1000MPa استفاده می‌شود. اگر نازک‌کاری از جنس گچ باشد، استفاده از الیاف شیشه E-Glass نیز با مقاومت تسلیم مشابه قابل قبول است. در هر دو حالت، میزان الیاف مصرفی بر اساس مشخصات شان در صورت استفاده به شکل نواری حداقل 100 گرم بر متر مربع و در صورت استفاده به شکل سراسری 50 گرم بر متر مربع برای هر طرف تعیین می‌شود. شبکه الیاف یا سیستم مش دارای مقاومت تسلیم بیشتر از 3000MPa را نیز میتوان به جای الیاف شیشه به کار برد.
ساختار توری های فایبرگلاس
شبکه الیاف، ساختاری است شبکه ای که از نخ های زیاد تشکیل شده است. این شبکه ساختار یک یا دو جهته دارد. نوع یک جهته به این معناست که نخ ها تنها در یک جهت مقاومت کششی مناسب دارند و در جهت دیگر، مقاومت شان کم است. نخ های ضعیف فقط به منظور اتصال نخ های قوی به کار میروند؛ پس در طراحی و استفاده باید جهت قوی را مبنا قرار داد. در نوع دو جهته، نخ‌ها در هر دو جهت دارای مقاومت کششی مناسب هستند. فاصله میان یک نخ تا نخ کناری بر اساس طراحی متفاوت است؛ اما نباید کمتر از 5 میلیمتر باشد. حداکثر ابعاد سنگدانه مصرفی در ملات نیز جهت اتصال شبکه نباید از نصف فاصله باز میان یک نخ یا نخ بعدی بیشتر شود.
الیاف شیشه مصرفی باید در مقابل مواد قلیایی مقاومت داشته باشند. زیرا با قرار گرفتن در معرض پلاستر سیمانی و تأثیر گرفتن از قلیا، ممکن است مقاومت آنها کاهش یابد. خوردگی توسط قلیا در این محیط نهایتا منجر به تخریب کامل شبکه خواهد شد و کاهش طول عمر الیاف را به همراه خواهد داشت. استفاده از کمترین میزان قلیای سیمان و ایجاد یک لایه محافظ روی الیاف می‌تواند به حدی مقاومت الیاف را در برابر اثرات شیمیایی مذکور تقویت کند. با این حال، تأکید همچنان بر استفاده از الیاف شیشه با مقاومت در برابر قلیا است.
این الیاف باید حداقل 16 درصد زیرکونیا را شامل شوند. به همین دلیل در هنگام اجرا این سیستم تهیه مش با کیفیت مطلوب به سختی اتفاق می‌افتد و این مورد را میتوان یکی از معایب سیستم وال مش در نظر گرفت. تعیین سطح مقطع نخ، میزان زیر کونیا، دانسیته، مقاومت کششی، مدول الاستیسیته و مقاومت در برابر محیط قلیایی از آزمون‌های مهم جهت شناخت خصوصیات مش به شمار میروند.
وال مش مورد تایید ضابطه 819 مقررات ملی ساختمان
پیشتر گفته شد که مسلح کردن دیوار با شبکه یا مش الیاف جهت مهار لرزهای صورت می‌گیرد. به این سیستم وال مش گفته می‌شود. در این سیستم، با توجه به جنس نازک‌کاری روی سطح دیوار (سیمانی یا گچی) خصوصیت الیاف مصرفی تعیین می‌شود که در استاندارد 2800 نیز به آن اشاره شد. حال با توجه به نقش موثر و پررنگ وال پست در مستحکم سازی ساختمان، باید نکات اجرایی آن را مد نظر داشت. در این خصوص، مقررات و ضوابط ویژه‌ای تعیین شده‌اند که باید به دقت در طراحی و اجرای آنها پایبندی شود.
برخی از مقررات مذکور عبارتند از:
- طول مجاز یک دیوار غیر سازهای باید حداکثر معادل 40 برابر ضخامت آن دیوار یا 6 متر منظور شود. دیواری که طول بیشتر دارد، برای مقاوم شدن نیازمند اجرای وادارهای افقی و یا اجرای سیستم وال مش خواهد بود.
- هر گونه دیوار یا تیغه داخلی که دارای ارتفاعی بیش از 1.8 متر باشد، نیازمند مقاوم سازی با وال پست است.
- ارتفاع دیوارهای غیر سازهای از کف نباید از 3.5 متر بیشتر باشد. اگر ارتفاع از این حد بگذرد، نیاز به مهار با وال پست خواهد بود.
- در صورت بهکارگیری سیستم مش، توری‌های فایبرگلاس را بایستی در دو سمت دیوار مورد نظر و دقیقا روبروی هم نصب نمود.
- در رابطه با دیوارهای نما نیز مهارسازی باید بر اساس آیین نامه انجام شود.
- کلیه دیوارهای وال پست باید از هر سمت بازو داشته باشند.
- لبه‌های عمودی دیوارهای وال پست باید به طور کامل بسته شوند تا هیچ لبه‌ای عمودی آزاد نماند. از این رو، اتصال لبه ها به یک دیوار دیگر یا یکی از ستون‌های وال پست یا دیوار عمودی دیگر انجام می‌شود.
مطابق با ضوابط شماره 819 که توسط مرکز تحقیقات وزارت راه، مسکن و شهرسازی ارائه شده است، عوامل تأثیرگذار در تعیین مقاطع وال پست عبارتند از:
- ارتفاع و ضخامت دیوار
- تعداد طبقات بنا
- مصالح مصرفی
- سرعت باد غالب
- میزان خطر متوجه منطقه از لحاظ زلزله