وال مش ساختمان تاریخی و بنایی

چرا ساختمان های تاریخی و بنایی نیاز به مقاوم سازی دارند؟

قرن 21، قرنی همراه با تغییر و تحولات اساسی می باشد. قرنی که در آن، فناوری بر هر چیز پیشی گرفته است. این تغییرات به صنعت ساختمان سازی نیز راه پیدا کرده و آن را دچار تحولات چشمگیر نموده است. یکی از پیشرفت هایی که در صنعت ساختمان سازی ایجاد شده، مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی با تکیه بر متریال های نوین همچون مش فایبرگلاس AR یا توری فایبرگلاس است. همچنین مجریان ساختمانی، به اهمیت استفاده از وال مش ساختمان تاریخی و بنایی نیز پی برده و با تکیه بر آن، عملیات بازسازی را انجام داده اند. مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی با هدف بهبود سازه صورت گرفته و نتایج بی نظیری را رقم زده است.

اغلب ساختمان تاریخی و بنایی ساخته شده در ایران که قدمت بالایی دارند، با استفاده از ساده ترین مصالح همچون آجر و ملات شکل گرفته اند. متاسفانه یکی از اشکالات وارده بر این مصالح، این است که به مرور دچار تغییرات ظاهری و ساختاری منفی می گردند. یکی از این تغییرات که روی ساختمان نیز اثر می گذارد، فرسودگی است. در نهایت، ساختمان دچار یک وضعیت نابسامان شده و نیاز فوری به بازسازی پیدا خواهد کرد. این کار سبب حفظ پیشینه و فرهنگ ما ایرانی ها شده و به ثبات بیشتر ساختمان تاریخی و بنایی، کمک خواهد کرد.

وال مش، راهکاری موثر جهت افزایش پایداری ساختمان تاریخی و بنایی

بررسی های دیگر می گوید ساختمان تاریخی و بنایی، اگرچه در مقابل نیروهای فشاری، نفوذ ناپذیرند؛ اما در مقابل نیروهای کششی، چنین واکنشی نشان نخواهند داد. در واقع این نیروها بر ساختمان تاریخی و بنایی غلبه یافته و آن را دچار سرنوشت تلخی خواهند کرد. این موضوع که ساختمان در برابر نیروهای کششی، مقاومت چندانی ندارد، بدان معناست که وزن سازه بر روی کل ساختار آن تاثیر نهاده و پیامدی همچون خستگی سازه را در پی خواهد داشت. نتیجه نهایی، چیزی نخواهد بود جز تخریب سازه. علاوه بر نیروهای فشاری، نیروهای دیگری نیز وجود دارند که سازه را تحت الشعاع قرار می دهند. نیروهای حاصل از باد و زلزله نیز روی ساختمان تاریخی و بنایی، تاثیر منفی نهاده و آن را دچار از هم پاشیدگی خواهند کرد.

با توجه به همه این اتفاقات، مجریان ساختمانی به فکر استفاده از راهکار بهتری افتاده و از وال مش جهت مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی بهره برده اند. وال مش نه تنها بر پایداری سازه افزوده و امنیت آن را افزایش می دهد، بلکه منجر به حفظ ماهیت ساختمان نیز خواهد شد. استفاده از وال مش برای مقاوم سازی، به این معنی نیست که سبک معماری بنا دستکاری شده و یا پیشینه تاریخی آن تغییر می یابد، بلکه به این معناست که ضمن حفظ سبک معماری، پایداری سازه بهبود می یابد. مصالح جدیدی همچون وال مش در تحقق این نتیجه، نقش مهمی را ایفا می کنند. به طور کلی مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی با هدف تحقق این امور، صورت می گیرد:

• ممکن است خوردگی در میلگردها به وجود آمده باشد که در این حالت، نیاز به مقاوم سازی خواهد بود.
• گاهی نیاز به تغییر کاربری ساختمان می باشد که در این حالت نیز مقاوم سازی، مورد توجه قرار می گیرد.
• ممکن است طراحان و سازندگان ساختمان در مراحل طراحی یا اجرا دچار اشتباهات محاسباتی شده باشند. در نتیجه، باز هم به مقاوم سازی، احتیاج خواهد بود.
• گاهی به دلیل نشت ساختمان و رفع این مشکل، مقاوم سازی صورت می گیرد.
• دلیل دیگر برای انجام این کار، افزایش عمر ساختمان می باشد.

اهمیت مهار مناسب دیوارها در ساختمان تاریخی و بنایی

مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی، اقدامی است که به منظور اصلاح سازه صورت می گیرد. در این روش که وال مش در راس آن قرار دارد، تمامی امور باید به درستی طی شوند. وگرنه آن نتیجه ای که مد نظر مجریان ساختمانی است، حاصل نخواهد شد. یکی از این امور، مهار مناسب دیوارها در ساختمان تاریخی و بنایی است. این اتفاق به وجود نخواهد آمد، مگر به لطف حضور وال مش. وال مش سبب افزایش استحکام دیوارها شده و از این طریق باعث مهار آن خواهد شد. وال مش به صورت اصولی در دیوارهای غیر سازه ای اجرا شده و مانع از ایجاد تخریب و آسیب دیوار خواهد شد. دیوارهای متعلق به ساختمان تاریخی و بنایی، ساختار ضعیفی داشته و به عبارتی سست عنصر می باشند. یعنی ممکن است با کوچکترین لرزه یا بادی از هم پاشیده و تخریب شوند.

اشکال اصلی این دیوارها، مصالحی است که سبب چیدمان آنها شده است. شاید اگر زمان به جلو حرکت می کرد و وال مش نیز در کنار مصالح مورد نظر، مورد استفاده قرار می گرفت، هیچگاه چنین نتیجه ای نیز رخ نمیداد. اکنون با حضور موثر وال مش، دیوارهای ضعیفی که در ساختمان تاریخی و بنایی وجود دارند، تبدیل به دیوارهای قوی شده و به درستی مهار خواهند شد. این بدان معناست که حتی شدیدترین بادها و لرزه ها نیز سبب تخریب سریع دیوار نشده و آن را دچار فروپاشی نخواهند کرد. مراحل دیوارچینی در سیستم وال مش، بدین صورت است که ابتدا سطح دیوار به طور کامل پاک شده و سپس مصالح جدا کننده به میان می آیند. این مصالح شامل پلی استایرن، پشم سنگ و … می گردند. دخالت این مصالح به سود دیوار ساختمان تمام شده و آن را از تیر، ستون و قاب جدا خواهد کرد. در نتیجه، دیوار مهار خواهد شد.

روش کامپوزیت FRCM چیست؟

روش کامپوزیت FRCM یکی از روش های مرسوم برای مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی به شمار می آید. این روش، مبنای طراحی سیستم وال مش قرار گرفته و یک سیستم بی نقص را شکل داده است. روش مقاوم سازی کامپوزیت FRCM، منجر به افزایش مقاومت ساختمان تاریخی و بنایی شده و عملیات مقاوم سازی را به بهترین نحو انجام می دهد.

این کامپوزیت حاوی الیاف ساختاری لایه ای شکل بوده که با تکیه بر الیاف شیشه ای و شبکه فیبر کربن تهیه گردیده است. ضخامت آن بسیار اندک است. در این روش، مش کربن یا مش فایبرگلاس و ملات را روی سازه به صورت یکنواخت، پخش نموده و از این طریق، ساختمان تاریخی و بنایی انجام می گیرد.

ساختمان تاریخی و بنایی ای که با استفاده از این شیوه در معرض مقاوم سازی قرار می گیرند، با تکیه بر دو نوع مش یعنی مش کربن و مش فایبرگلاس، این عملیات را طی می کنند. نه تنها مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی با این شیوه امکان پذیر می باشد، بلکه سازه های بتن مسلح نیز توسط آن مقاوم می گردند. به عبارت دیگر اگر هدف، مقاوم سازی این سازه ها در محیط های بسیار سرد و بسیار گرم، محیط های خیلی کوچک و فضاهای مرطوب باشد، از روش فوق بهره می گیرند. در حالت کلی روش کامپوزیت FCRM جهت افزایش مقاومت ساختمان های بتنی، مورد توجه قرار گرفته است. در ادامه راجع به مزایای آن نیز صحبت خواهیم کرد.

مزایای برجسته روش کامپوزیت FRCM

روش کامپوزیت FRCM که در محقق نمودن سیستم وال مش نیز تاثیر نهاده، با مزایای بسیاری همراه می باشد. مانند:

• اجرا در سریع ترین زمان

روش فوق که مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی را به ثمر می رساند، در سریع ترین زمان اجرا شده و به اتمام می رسد. روش های قدیمی که جهت مقاوم سازی مورد توجه قرار می گرفتند، بسیار زمانبر بودند و سرعت اجرای کار را کاهش می دادند.

• کاهش هزینه های اجرایی

با وجود این روش، هزینه های بازسازی به شدت کاهش می یابد. روش فوق را می توان یک روش کاملا مقرون به صرفه دانست که برای مقاوم سازی مورد توجه قرار گرفته است

• عدم افزایش وزن سازه

یکی از مهمترین مزایای این روش که برای مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی مورد استفاده قرار می گیرد، عدم تاثیرگذاری آن بر وزن سازه است. این روش به هیچ وجه با وزن سازه در ارتباط نبوده و باعث افزایش آن نخواهد شد. در واقع روش کامپوزیت FCRM را می توان یک روش موثر در بازسازی ساختمان های قدیمی به شمار آورد.

سیستم وال مش چیست؟

همانطور که در مقاله “وال مش چیست؟” اشاره شد، سیستم وال مش را می توان یکی از تازه ترین راهکارها خطاب کرد. راهکاری که جهت تقویت یا مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی، مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی از اجرای این سیستم، تقویت دیوارهای غیر سازه ای و افزایش توان آنها در برابر فشارهای خارجی می باشد. فشارهایی که در اثر زمین لرزه یا سایر عوامل طبیعی و غیر طبیعی بر دیوار وارد گشته و آن را دچار انهدام و نابودی می سازند. این سیستم با تکیه بر نوارهای مش فایبرگلاس، پیاده سازی شده و نوارها بر روی دیوار قرار می گیرند. پلاستر معدنی ایجاد شده بر روی دیوار، محصول نهایی این سیستم است. در نتیجه، یک کامپوزیت سیمانی قدرتمند به وجود می آید که دیوار را در برابر نیروی زلزله، مقاوم نبوده و استحکام آن را چندین درجه، بالاتر می برد.

چرا وال مش رواج یافته است؟

در گذشته به جای وال مش، از وال پست جهت تقویت دیوار و مهار لرزه ای آن استفاده می کردند، اما حالا با ظهور وال مش، تغییرات بهتری در این حوزه به وجود آمده است. تغییراتی که مقرون به صرفه تر است. علت جایگزینی سیستم وال مش به جای سیستم وال پست را می توان در این موارد جستجو کرد:

• طراحی ساده و بدون جزئیات

یکی دیگر از دلایلی که سبب فراگیری سیستم وال مش شده و آن را بر سیستم های قدیمی همچون وال پست، ارجحیت بخشیده، طراحی ساده و بدون جزئیات آن می باشد. وال پست، نه تنها طراحی پیچیده ای دارد؛ بلکه فرآیند اجرایی دشواری را نیز در پی خواهد داشت. برای مثال یکی از مسائلی که در اجرای وال پست وجود داشته و ایمنی ساختمان را کاهش می دهد، عدم استفاده درست از ناودانی و منقطع ها و در نتیجه، توجه به جزئیات غیر ضروری می باشد. هیچ یک از این مسائل در وال مش وجود نداشته و به همین دلیل آن را تبدیل به یک سیستم کارآمد نموده اند.

• بدون نیاز به اجرای تخصصی

اگرچه اجرای سیستم وال پست، نیازمند تخصص و مهارت بالای مجریان می باشد، اما سیستم وال مش با چنین چالش هایی روبرو نیست. این سیستم نه تنها مراحل اجرایی کمتری دارد و زمانبر نیست، بلکه نیاز به تخصص نیز ندارد. مثلا در سیستم وال پست و جهت نصب وادارها، حضور متخصصان، الزامی است؛ اما در وال مش که وادارها مورد توجه نیستند، چنین اهمیتی احساس نمی شود.

• اتصالات قوی

یکی از عللی که سبب رواج وال مش شده و آن را تبدیل به یک شیوه کاربردی برای مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی و تقویت دیوارها نموده، عدم ضعف در اتصالات است. برای مثال در سیستم وال پست، میلگردها که به واسطه اتصال جوشی کوتاه به سازه متصل می شوند، ایمنی لازم را ندارند. در نتیجه در زمان بروز پدیده های طبیعی و غیر قابل کنترل مثل زلزله، شکستن میلگردها رخ خواهد داد. این در حالی است که سیستم وال مش، فارغ از این اتصالات پیچیده بوده و کاملا ایمن است.

چگونه وال مش از آسیب دیدن ساختمان تاریخی و بنایی در هنگام زلزله جلوگیری می کند؟

مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بنایی با تکیه بر متدهای موثر همچون وال مش صورت گرفته و تبعات مثبتی را به دنبال داشته است. یکی از دلایلی که باعث شده تا وال مش از آسیب دیدن ساختمان تاریخی و بنایی در هنگام زلزله جلوگیری نماید، این است که این روش از حرکت خارج از صفحه دیوار پیشگیری می کند. به عبارت دیگر می توان گفت وال مش از ایستایی فوق العاده ای برخوردار بوده و توانایی آن در نگهداری دیوار و عدم حرکت آن در هنگام وقوع زلزله، مثال زدنی است. در واقع وال مش، عملکردی مشابه با وال پست در ساختمان های امروزی داشته و به همین دلیل از آسیب ساختمان تاریخی و بنایی در زمان زلزله جلوگیری به عمل می آورد. یکی از اجزاء مهم این سیستم که سبب تاثیرگذاری آن در این زمینه شده، مش فایبرگلاس است. منظور از آن، نوار وال مش است که عملیات خطیری همچون مسلح سازی دیوار را انجام می دهد.
مواد پلیمری و الیاف شیشه ای، از ترکیبات اصلی این نوارها به شمار می آیند. طراحی منحصر به فرد این نوارها سبب اثربخشی آنها شده و آنها را تبدیل به نوارهایی مقاوم گردانده است. یکی دیگر از دلایلی که سبب اثربخشی وال مش در حفاظت از بناهای تاریخی شده، اتصالات اندکی است که در آن وجود دارد. این سیستم حاوی کمترین میزان اتصالات بوده و در نتیجه از ایجاد بار اضافی خواهد کاست. زمانی که این بار از روی ساختمان برداشته شود، وزن آن رو به کاهش می رود. با کاهش وزن ساختمان نیز ایمنی آن افزایش یافته و در نتیجه خطرهایی همچون ریزش دیوار، رخ نخواهند داد.

این در حالی است که وال پست حاوی اتصالات اضافی بوده و این اتصالات علاوه بر سنگین نمودن بار اصلی ساختمان، خطر ریزش دیوار در هنگام وقوع زمین لرزه را افزایش می دهند. در نتیجه هر یک از بناها از جمله بساختمان تاریخی و بنایی که مقاومت کمتری دارند نیز در معرض این اتفاق شوم قرار خواهند گرفت.

مراحل مهار دیوار در ساختمان تاریخی و بنایی با سیستم وال مش چگونه است؟

• اجرای لایه اول پلاستر (اندود زیرین) بر روی دیوار

یکی از مراحل اولیه سیستم وال مش که به منظور مهار دیوار در ساختمان تاریخی و بنایی صورت گرفته و در نهایت، مقاوم سازی بنای تاریخی را حاصل می گرداند، اجرای لایه اول پلاستر بر روی دیوار می باشد. در این مرحله، لایه پلاستر بر روی دیوار پاشیده می شود. این لایه که یک عدد را شامل می گردد، مبتنی بر 2 نوع کلی است: پلاستر سیمانی و پلاستر گچی. عملیات پاشش نیز از طریق روش های دستی و ماشینی صورت می گیرند. پلاسترهای گچی از لحاظ چسبندگی، رضایت بخش بوده و اجرای کاملا راحتی دارند. ضخامت آنها نیز 6 الی 20 میلیمتر می باشد.این پلاسترها سبب جلوگیری از ایجاد ترک شده و در سقف، دیوارهای داخلی و ستون ها قابل اجرا می باشند. پلاسترهای سیمانی نیز بسیار بادوام و مرغوب اند. این گروه از پلاسترها، سطوح بتنی را به طور کامل پوشش داده و دیوارهای آجری و بلوکی را نیز به همین شکل می پوشانند. هیچ یک از پارامترهای محیطی حتی رطوبت، قدرت نفوذ به سطوح داخلی و خارجی، به واسطه حضور پلاستر سیمانی را نخواهند داشت.

• اجرای نوار وال مش بر روی دیوار با استفاده از اسپایک وال مش

در مرحله دوم، شاهد اجرای نوار وال مش بر روی دیوار با استفاده از اسپایک وال مش خواهیم بود. منظور از اسپایک وال مش، نوعی مهار کننده است که آن را با القابی مثل گل میخ می شناسند. اسپایک ها دارای جنس پلاستیکی بوده و به هیچ وجه وزن سنگینی ندارند؛ در عوض این ابزارها بسیار سبک وزن اند. هدف از استفاده آنها، مهار مش به صورت موقت می باشد. اسپایک ها قادر به ایجاد سوراخ های کم بوده و تهدیدی برای سطوح اصلی به دنبال نخواهند داشت. این ابزار در سریع ترین زمان نصب گر دیده و نحوه استفاده آسانی نیز دارند. در واقع این ابزار که نقش اتصالات را بازی می کنند، سبب اجرای نوار وال مش بر روی دیوار شده و اتصال محکمی را برقرار می سازند.

• اجرای لایه دوم پلاستر (اندود رویین) بر روی نوار وال مش (مش فایبرگلاس)

در مرحله سوم که مرحله اندود رویین نام گرفته، لایه دوم پلاستر گچی یا سیمانی بر روی نوار وال مش (مش فایبرگلاس) اجرا می گردد. هدف از انجام این کار، پوشش دهی کامل نوارهای وال مش و نهایی سازی کار می باشد. پس از انجام تمامی این امور، مقاوم سازی ساختمان تاریخی و بناییصورت می گیرد. مهمترین پیامد این کار، مدیریت بحران است که به واسطه سیستم وال مش، محقق گشته و سبب حفاظت از ساختمان های تاریخی خواهد شد.