سازمان نظام مهندسی ساختمان و سازمان نظام کاردانی کشور، پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، را به عنوان اجزای غیر سازه‌ای معماری و طراحی لرزه‌ای ابلاغ کرده است. این پیوست توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی با راهبری ساختمان و مسکن تدوین شده است. بر اساس این ابلاغ، بخشداری‌ها، شهرداری‌ها، دهیاری‌ها و دیگر مراجع کنترل و نظارت و صدور پروانه و همچنین مالکان، مجریان ساختمان و کارفرمایان باید این ضوابط را رعایت کرده و اجرا نمایند.
ضوابط اجزای غیر سازه‌ای معماری
در فصل چهارم، ضوابط طراحی برای مهار لرزه‌ای اجزای غیر سازه‌ای ساختمان بیان می‌شود. راهکارهایی جهت طراحی و مهار لرزه‌ای در این پیوست برای اجزای غیر سازه‌ای ارائه شده است. رعایت تمامی جزئیاتی که در این پیوست وجود دارد، الزامی بوده، اما مهندس طراح می‌تواند از دیگر راهکارها نیز استفاده کند. انواع اجزای غیر سازه‌ای معماری شامل موارد زیر است:
- دیوار خارجی
- جان پناه
- تیغه و دیوار داخلی
- راه پله
- نما
- سقف کاذب
- سایر موارد
بارها و اثرات ناشی از زلزله مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
در این استاندارد، بارهای لرزه‌ای که به اجزای غیر سازه‌ای معماری وارد می‌شود، همراه با محدودیت‌های ناشی از تغییر مکان جانبی باید رعایت گردد. نیروی وارد شده، همراه با بار مرده و مورد انتظار، باید به شکلی باشد که بیشترین ضرورت برای تکیه‌گاه و مهار آن ایجاد گردد. در مورد تغییر مکان، مقدار عرض درزهای انقطاع باید در نظر گرفته شود و با ضابطه‌ای که در این پیوست ارائه شده سازگار باشد.
دیوارها در الزامات و ضوابط لرزه‌ای اجزای غیر سازه‌ای
در این بند از ضوابط، به دیوارها بر اساس نوع کاربرد آن پرداخته شده است. بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، دیوار به دو صورت غیر پیوسته و پیوسته طراحی و اجرا می‌شود. دیوار غیر پیوسته، علاوه بر کف، با پیش بینی درز انقطاع در سختی سازه باربر جانبی دخالتی ندارد و از آن جدا شده و هیچ مزاحمتی را برای سازه ایجاد نخواهد کرد. دیوار و اتصالات در دیوارهای غیر پیوسته، تحت تاثیر نیروهای اینرسی کنترل می‌شوند.
الزاماتی که در این بند به آن‌ها پرداخته شده است، در تمامی ساختمان‌هایی که از چهار طبقه بلندتر هستند باید رعایت شود. دیوارهای میانقابی و یا چسبانده شده به سازه، در سختی آن دخالت دارند. در این شرایط باید عملکرد و رفتار میانقابی دیوار و نیروی وارد بر ستون و تیر و خود دیوار، بر اساس ضوابطی که ارائه شده است، در بخش محاسبات لحاظ گردد.
دیوارهای خارجی مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
با ایجاد درز پیوسته بین سازه محیطی و دیوارهای خارجی می‌توان آن‌ها را پیوسته کرد. اتصالات خاصی برای این دیوارها در نظر گرفته می‌شود که قابلیت حرکت درون صفحه و مهار خارج از صفحه به دیوار داده می‌شود. فواصل جداسازی دیوار از قاب باید به کمک مواد تراکم پذیر مثل پشم سنگ ضد رطوبت یا فوم یونولیت کاملا پر شود. توصیه می‌شود که جهت جلوگیری از ترک خوردن دیوار در نازک کاری، یک لایه الیاف و یا رابیتس هم روی مواد تراکم پذیر استفاده گردد. معمولاً در بیمارستان جهت جلوگیری از ایجاد ترک خوردن در نازک کاری، در گوشه دیوار هنگام زلزله، اتصالات کشویی سراسری در تراز سقف و کناره‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در دیگر ساختمان‌های پراهمیت نیز این ضابطه توصیه می‌گردد.
طراحی دیوارها
بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، دیوار باید برای بار اینرسی ایجاد شده در آن در جهت داخلی صفحه و جهت عمود بر صفحه طراحی گردد. جهت داخل صفحه دیوارها، تحت تاثیر خمش و برش و جهت عمود تحت تاثیر بار محوری که از وزن دیوار ناشی می‌شود، خارج از صفحه افقی و عمودی قرار می‌گیرد. شرایط مرزی تحت نیروی عمود بر صفحه کاملا دقیق باید در نظر گرفته شود. دیوار خارجی که ارتفاع طبقه را به صورت کامل پوشش نمی‌دهد، یعنی دیوار کوتاه است. مخصوصاً در ساختمان‌های بتنی باید از قاب سازه‌ای همواره جدا شود. در غیر این صورت موجب تشکیل ستون کوتاه در ساختمان خواهد شد.
دیوارهای پانلی مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
دیوار پانلی کارخانه‌ای به شکل نوار قائم در طول دیوارها نصب می‌شود. از این دیوار در ساختمان به عنوان دیوار خارجی استفاده می‌گردد. در این شرایط دیوار به شکل دال یک طرفه عمل می‌نماید. به کمک یک نبشی یا المان، دیوار جهت خارج از صفحه در کف و سقف مهار می‌شود. در این شرایط اتصال پانل دیوارها در تراز سقف به کمک نبشی و به صورت کشویی است و دیوار می‌تواند داخل صفحه جابجا شود. در این نوع دیوار نیازی نیست که اجرای وادار انجام شود. چنانچه ارتفاع دیوار به حدی باشد که پانل نتواند بار خمشی را تحمل کند، از وادار انتهایی و تیرک در تراز میانی استفاده می‌گردد. تیرکی که مورد استفاده قرار گرفته است به وادار اتصال پیدا می‌کند. دیوار پانلی در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
دیوارهای بلوکی
بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، در دیوار بلوکی، دیوار شبیه به یک پوسته و دال دو طرف طراحی می‌گردد. در این شرایط جداسازی به طرف داخل صفحه و مهار به طرف خارج از صفحه به کمک نبشی فولادی و یا بست U شکل انجام می‌شود. نبشی فولادی می‌تواند پیوسته یا منقطع باشد و برای نیروی خارج از صفحه طراحی شود. در دیوارهایی که ارتفاع آن‌ها از سه و نیم متر کمتر است، هیچ ضرورتی وجود ندارد که وادار انتهایی در نزدیک ستون اجرا شود.
دیوارهای داخلی تیغه‌ها
یکی از عوامل مهم آسیب رسان در زلزله، خراب شدن تیغه‌های داخلی است. علاوه بر آن از تیغه و یا دیوار داخلی به عنوان مهار جانبی برای اتاقک‌های الکتریکی، لوله کشی قفسه‌ها و یا سایر اعضای غیر سازه‌ای استفاده می‌گردد. خراب شدن تیغه می‌تواند به تاسیسات آسیب جدی وارد کند. تیغه داخلی مثل دیوار خارجی از ستون و سقف جداسازی می‌شود. فواصل جداسازی دیوار از قاب توسط موادی که تراکم پذیر هستند مانند پشم سنگ پر می‌شود. جهت جلوگیری از ترک خوردن دیوار، یک لایه شبکه الیاف و یا رابیتس هم روی مواد تراکم‌پذیر مورد استفاده قرار می‌گیرد. اگر از دیوار داخلی به عنوان مهار جانبی برای سایر اعضای غیر سازه‌ای استفاده گردد، تیغه و مهار لازم برای بار وارده باید کنترل شوند.
تیغه پانلی
در تیغه پانلی قائم، دیوارها به شکل یک دال یک طرفه طراحی می‌گردند و از قطعات نبشی و یا قطعه اتصال مشابه برای تراز سقف و کف استفاده می‌گردد. در این شرایط اتصال پانل دیوار به کمک نبشی و یا ناودانی در تراز سقف به صورت کشویی اجرا می‌شود و دیوار می‌تواند داخل صفحه جابجا شود. بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، در دیوار تیغه پانلی نیازی به استفاده از وادار انتهایی و یا میانی نیست. پوشش نمای ساختمان بر روی سطح تیغه پانلی باید به شکلی اجرا گردد که باعث چسبیدن و متصل شدن تیغه پانلی به نبشی نشده و از حرکت آن درون صفحه ممانعت نکند. چنانچه ارتفاع دیوار به حدی باشد که پانل نتواند بار خمشی را تحمل کند، می‌توان از تیرک در تراز میانی و از وادار انتهایی استفاده کرد.
تیغه بلوکی مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
در تیغه بلوکی هم مشابه با دیوار، یک پوسته و دال دو طرف طراحی می‌گردد. جداسازی جهت داخل صفحه و مهار جهت خارج از صفحه، توسط قطعات نبشی فولادی بست U شکل و یا سایر قطعات مشابه انجام می‌شود. قطعات اتصال می‌تواند پیوسته یا منقطع باشد که جهت خارج از صفحه طراحی می‌گردد. در تیغه بلوکی از المان مسلح کننده میلگرد بستر خرپایی جهت دیوارهایی که ملات و سیمان دارد و یا بست فولادی پیوسته یا منقطع در دیوار به کار برده شده است، استفاده می‌گردد. در دیوارهایی که ارتفاع آن‌ها از سه و نیم متر کمتر است، نیازی نیست که وادار انتهایی نزدیک ستون باشد.
وادارها
چنانچه طول دیوار از مقدار مجازی که در نظر گرفته شده است (حداکثر ۴ متر) بیشتر شود، از تکیه‌گاه که می‌تواند عضو قائمی با مقطع فولادی و یا بتنی باشد، جهت مهار خارج از صفحه و اجزای مسلح کننده استفاده می‌گردد. وادار باید به شکل مناسب به کف سازه متصل شود. اما اتصال آن زیر تراز سقف در راستای داخل صفحه و به صورت کشویی باشد که امکان جابجایی و حرکت آن داخل صفحه دیوار فراهم گردد. بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، در دیوار خارجی روی سطح وادار، پشم سنگ ضد رطوبت جهت عایق‌بندی پوشانده می‌شود و روی آن هم یک لایه مش یا رابیتس برای جلوگیری از ترک خوردن نازک کاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اتصال به وادارها
در دیوار غیر سازه‌ای، در فاصله بین ستون، جهت مهار خارج از صفحه دیوار بر اساس نوع و طول آن گاهی اوقات به وادار نیاز پیدا می‌کند. برای آنکه انتقال بار به صورت درست به وادار انجام شود، از اتصالات جوشی و یا پیچی باید استفاده شود. دیوار با در نظر گرفتن بار وارده و شرایط لبه آن، زیر سقف و دو لبه قائم در دو طرف دیوار کنترل می‌شود و بر همین اساس کمترین طول دیوار که برای مهار به کمک وادار نیاز پیدا خواهد کرد، محاسبه می‌گردد.
اتصال وادار به قاب سازه‌ای مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
دیوار بلوکی به وادار نیاز دارد. برای آنکه حرکت جانبی داخل صفحه تأمین شود، وادار و دیوار به شکل همزمان و هم راستا، در حرکت‌های جانبی آزاد هستند. وادار نباید به نبشی تعبیه شده در تیر که فقط برای جلوگیری از حرکت کردن خارج از صفحه قرار داده شده است جوش شود. با توجه به آنکه وادار به صورت اتصال کشویی نصب می‌شود، به رعایت فاصله جداسازی نیازی نیست.
تیرک‌ها دیوار با ارتفاع بیشتر از 3/5 متر
دیوارهایی که ارتفاع آن‌ها از 5/3 متر بیشتر است، به کمک عضو افقی با مقطع فولادی و یا بتنی، می‌توان ارتفاع آزاد دیوار را تا حد زیادی کاهش داد. در این شرایط برای جدا کردن دیوار از قاب سازه‌ای به شکل مناسب از وادار انتهایی جهت نگه داشتن تیرک استفاده می‌شود. بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، روش اجرای تیرک به شکلی است که تیرک کاملاً روی دیوار می‌نشیند و بار دیوار فوقانی به تیرک منتقل نخواهد شد.
روش اتصال دیوار به اجزای قائم سازه‌ای
اتصال لبه قائم دیوار به ستون و دیوار برشی ساختمان و یا هر جز قائم سازه‌ای دیگر باید طوری باشد که برای جابجایی نسبی هیچ ممانعتی ایجاد نکند. در دیوار پانلی هیچ ضرورتی ندارد که بین دیوار و ستون اتصالی وجود داشته باشد. روش اتصال دیوار به اجزای قائم سازه‌ای در ادامه بیان شده است.
- اتصال کشویی به کمک نبشی یا ناودانی
- اتصال با بست انعطاف پذیر U شکل
- شاخک انتهایی
اتصال دیوارها به زیر سقف
اتصال دیوارها به زیر سقف و به شکل اتصال لغزشی اجرا می‌شود. انتخاب نوع این اتصال به موقعیت دیوار بستگی خواهد داشت. در سازه بتنی، اگر امکان استفاده از اتصالات مناسب لغزشی وجود نداشته باشد، می‌توان اتصال دیوار به زیر سقف را با کاشت میل مهار انجام داد. کمترین فاصله از زیر سقف تا بالای دیوار ۲۵ میلیمتر در نظر گرفته می‌شود. سطح بالایی دیوار می‌تواند به کمک دو نبشی یا ناودانی به سقف سازه اتصال پیدا کند. با این اتصال دیوار می‌تواند به صورت آزادانه داخل صفحه حرکت کند.
اتصال دیوار غیر سازه‌ای به یکدیگر
به علت آنکه امکان بروز تنش کششی داخل صفحه دیوار متقاطع وجود دارد، توصیه می‌شود از بست فلزی برای اتصال دیوار غیر سازه‌ای به همدیگر استفاده شود. همچنین برای جدا کردن دیوارها از همدیگر در محل متصل شدن دو دیوار متقاطع می‌توان از وادار استفاده نمود.
مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، یکی از راهکارهای مهار لرزه‌ای برای دیوار، مسلح کردن آن توسط شبکه الیاف است. در این روش نیروی خمش دیوار به صورت یک طرفه و در راستای قائم است. بنابراین دیوار هیچ نیازی به وادار نخواهد داشت و در طول دیوار نیز محدودیتی وجود ندارد. در این روش لبه دیوار و کنار بازشو، نوار شبکه‌ای الیاف استفاده می‌شود. شبکه الیاف، ساختار شبکه‌ای متشکل شده از نخ‌های متعدد است که به همدیگر متصل می‌شوند. شبکه الیاف دارای ساختار یک جهته و یا دو جهته است. این ساختار به معنای آن است که نخ‌ها در یک راستا، مقاومت کششی خوبی دارند ولی در جهت دیگر مقاومت آن‌ها کم است.
مسلح کردن دیوار با FRP
یکی دیگر از روش‌ها جهت پایدارسازی دیوار خارج از صفحه، مسلح کردن دیوار با FRP است. FRP نوارهای قائم بوده که برای مسلح کردن دیوار مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به آنکه هزینه FRP نسبت به دیگر روش‌ها بالاتر است، می‌توانیم بگوییم که روش مقرون به صرفه‌ای نخواهد بود.
سقف کاذب و نکات مربوط به آن مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800
سقف کاذب از نظر نحوه اتصال آن به سقف می‌تواند به چهار گروه تقسیم شود:
الف: پوشش سقف بتنی و یا فلزی با موادی که توسط چسب یا اتصالات مکانیکی به آن‌ها متصل می‌گردند.
ب: صفحات آویخته مانند گچی، چوبی یا فلزی که با فاصله کمتر از ۶۰ سانتی‌متر توسط اجزایی به نگهدارنده فلزی یا چوبی متصل می‌شود. این دسته‌بندی بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، تدوین شده است.
ج: صفحات آویخته مانند چوبی، فلزی یا گچی که فاصله آن‌ها از سقف بیشتر از ۶۰ سانتی‌متر است و علاوه بر آن سقف کاذبی که از توری فلزی به همراه روکش گچی تشکیل شده است.
د: سقف کاذب یکپارچه که سازه مستقل نگهدارنده دارد و از تجهیزات مکانیکی و روشنایی در آن استفاده شده است.
وال مش، روش نوین مسلح کردن دیوار و جایگزین وال پست
وال مش، روشی جایگزین برای وال پست است که به منظور مقاوم سازی دیوارها مورد استفاده قرار می‌گیرد. وال مش، یکی از جدیدترین روش‌های مهار دیوار سازه و همچنین تقویت آن در برابر زلزله به شمار می‌آید که در سال‌های اخیر مورد استفاده قرار گرفته و در کشور ما رواج پیدا نموده است. وال مش و یا همان توری فایبرگلاس مش، یک نوار از جنس الیاف شیشه است که به عنوان بهترین جایگزین برای روش قدیمی که همان وال پست فلزی بود شناخته می‌شود. وال مش روی دیوار اجرا شده و به کمک میخ تثبیت می‌گردد.
این محصول مثل کلاف نگهدارنده کار می‌کند. وال مش را توسط یک لایه از پلاستر سیمانی یا گچی می‌پوشانند. وال مش در واقع ملاتی نیمه آماده بوده که از آن به عنوان چسب مخصوص استفاده می‌گردد. پلاستر وال مش می‌تواند به چسباندن و تثبیت آن روی دیوار کمک کند. اگر وال مش در دو سمت دیوار اجرا شود، دیوار یکپارچگی و انسجام بیشتری خواهد داشت و بنابراین می‌تواند در مقابل زلزله مقاومت بسیار بیشتری از خود نشان دهد.
زمانی که زلزله اتفاق افتد و به سازه نیرو وارد شود، مطابق با پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، این نیرو از دیوار به اسکلت اصلی انتقال پیدا می‌کند و در این شرایط از ورود صدمات جدی به سازه و دیوار نیز جلوگیری خواهد شد. به کار بردن وال مش در سازه باعث می‌شود تا از ترک خوردن‌های عمیق و یا ریزش دیوار تا حد زیادی جلوگیری شود. وال مش به شکل نواری در سازه اجرا می‌گردد.
مزایا و معایب وال مش
این محصول دارای مزایای فراوانی است که باعث می‌شود به کار بردن آن در ساختمان توجیه گردد. به عنوان مثال از مزایای آن می‌توانیم به قیمت مناسب وال مش اشاره کنیم. برای آنکه به صورت اصولی بتوان وال مش را نصب کرد، باید نقشه‌ها و ضوابط ساختمان به درستی بررسی شود و تمامی آن‌ها رعایت گردد.
مزایای وال مش
- این محصول دارای صرفه اقتصادی است.
- سرعت اجرای این محصول نسبت به دیگر روش‌ها بالاتر است.
- اجرای وال مش بسیار آسان است و به نیروی متخصص نیازی ندارد و یک تیم اجرایی نیمه ماهر هم می‌تواند آن را انجام دهد.
- هیچ محدودیتی در ارتفاع و طول دیوارهایی که لازم است به کمک وال مش مهار گردند، نیست.
- بهترین و جدیدترین راه برای مقاوم سازی دیوار استفاده از وال مش است که می‌تواند به بهبود عملکرد سازه در مقابل زلزله کمک کند.
معایب وال مش
وال مش یکی از محصولاتی است که هیچ ایرادی نمی‌توان به آن گرفت. تنها نکته‌ای که در مورد معایب وال مش می‌توانیم به آن اشاره کنیم این است که حتماً باید دقت شود که وال مش با کیفیتی مورد استفاده قرار گیرد. اگر کیفیت وال مش پایین باشد، نه تنها به افزایش ایمنی ساختمان کمکی نخواهد کرد، بلکه آسیب پذیری و ضعف سازه را نیز بیشتر خواهد نمود.
سخن پایانی
بر اساس پیوست ششم آیین نامه طراحی ساختمان های در برابر زلزله با استاندارد 2800، با استناد به ماده ۳۳ قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان، تحت عنوان طراحی لرزه‌ای و اجرای اجزای غیر سازه‌ای معماری توسط وزارتخانه‌هایی مانند مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی و با راهبری معاونت مسکن و ساختمان تدوین و تصویب شده است. در این مقاله به بررسی این موضوع پرداختیم و مواردی که در این پیوست به آن‌ها اشاره شده بود را بیان نمودیم.
