اخیرا از ما پرسیده بودید که وال پست ساختمان چه فایده‌ای دارد؟ مهم‌ترین مزیت وال پست در ساختمان مقاوم‌سازی آن است. خصوصا اگر ساختمان در شهرهای زلزله‌خیز است. مرتب در محل آن طوفان یا گردباد می‌آید و خلاصه بلایای طبیعی جان ساکنان آن را به خطر می‌اندازد. به همین دلیل اخیرا شرکت های مهندسی تحقیقات تخصصی خود را در صنعت ساختمان به سمت وال پست برده اند. مطالعات این گروه های مهندسی حالا به صورت حرفه‌ای در ساختمان‌های سطح کشور اجرا میشود. با هم مزایای وال پست را در ساختمان بررسی می‌کنیم.
وال پست در اصل به معنی نگهدارنده دیوار است. قاب‌های ساختمان باید به نوعی ساختمان را در برابر نیروهای طبیعی حفظ کنند. مثلا امواج زلزله، قدرت طوفان یا حتی افنجارهای مهیب! یادتان است در تابستان 2020، انباری در لبنان منفجر شد و چه خرابی‌هایی را به بار آورد؟ یک ساختمان مقاوم در برابر هرگونه بلایی، پابرجا می‌ماند.
در گذشته دیوارای میانقاب یا وال پست ساختمان را به کمک ملات نازک‌کاری به قاب سازه وصل می‌کردند. قاب سازه همان ستون و تیرهایی‌اند که به ترتیب در مساحت ساختمان تکرار می‌شوند. با این حال زلزله این ملات‌ها را کاملا بی‌اثر می‌کرد. با نیروی امواج زمین، نیروهای متقابل کنش و واکنش بین سازه و دیوار، سبب تخریب می‌شد. فقط هم در اثر زلزله این اتفاق رخ نمی‌داد. باد هم سرعت بسیار بالایی دارد و در مناطق مستعد ایجاد طوفان، خرابی‌های بسیار وحشتناکی را به بار می‌آورد.
آن زمان‌ها که وال پست ساختمان به کار نمی‌رفت؛ نیروهای زلزله، سیل و باد، در اسکلت ساختمان تنش ایجاد می‌کردند و سبب جابجایی مرکز سختی سازه می‌شدند.
خطرش چه بود؟ جابجایی مرکز سختی باعث رفتار غیرقابل پیش‌بینی در سازه می‌شد؛ خصوصا در زمان وقوع زلزله. ازطرفی اگر تنش‌های وارده ازسازه به دیوارها بیشتر از مقاومت دیوار باشد؛ دیوار آسیب جدی می‌بیند.
اگر وال پست ساختمان را در مرحله ساخت اجرا نکنید؛ هنگام وقوع زلزله، نیروی افقی امواج زلزله که به صورت موازی با دیوار به ساختمان فشار می‌آورند؛ سبب ترک‌های قطری در آن شده و حتی دیوار را تخریب می‌کنند.
عبارت وال پست wall/post متشکل از wall و post است:
1) wall یعنی دیوار
2) post : قطعه‌ای بلند و محکم از چوب یا فلز که به صورت قائم در زمین نصب میشود؛ برای نگهداشتن چیزی یا بع‌نوان نشانه.
بنابراین ترکیب wall/post یعنی: نگهدارنده دیوار.
شاید فکر کنید که دیوار فقط حریم خانه است. چیزی که نمی‌گذارد غریبه‌ها و سارقان به محیط خانه یا ساختمان وارد شوند. در دانش سازه و ساختمان دیوار نقش مهمی دارد و از اجزای مهم سازه است. دیوار سبب مقاومت ساختمان میشود. اجزای تشکیل‌دهنده دیوار شامل:
این اجزا به جز تکیه گاه ثقلی زیرین خود، در برابر نیروهای افقی هیچ مهارکننده‌ای ندارند. حال وال پست ساختمان این نیروها را مانند را تقبل می‌کند؛ به این ترتیب نمی‌گذارد نیروهای ثقلی باعث واژگونی سازه شوند. مثلا باد و زلزله.
توجه به نیروهای طبیعی: تحقیقات نشان داده که بیشترین آسیب زلزله‌های اخیر به‌دلیل بی‌توجهی به جزئیات اجرای دیوارهای غیر‌سازه ای یا میانقاب ایجاد شده‌اند.آسیب‌های جانی و مالی غیرقابل جبران.
حتما برای‌تان سوال پیش آمده که میانقاب و اثرش دیگر چیست؟ در اصطلاحات تخصصی دانش ساختمان، هر گونه پرکننده‌ای که درون قاب سازه‌ای باشد را میانقاب می‌گویند. اثری که این پرکننده‌ها بر رفتار قاب سازه می‌گذارند را اثر میانقاب می‌نامیم.
اگر هنوز رفتار قاب برای‌تان ملموس نشده، بیایید با هم اثرات زلزله بر ساختمان را به خاطر بیاوریم؛ قبل از آن باید بگوییم که قاب‌های سازه معمولا 2 المان دارند:
شکل کلی قاب اغلب چهارگوش یا قائم الزاویه است.اگر در زمان وارد شدن نیروهای افقی این چهارگوش تحت تاثیر عکس العمل نیروی زلزله قرار بگیرد؛ اینرسی ماند به اینرسی حرکتی تبدیل میشود و حتی برعکس. در نتیجه قاب سازه تغییر شکل داده و از حالت مستطیل خارج میشود. با فرکانس موج زلزله، این تغییر مرتب تکرار میشود.
در ادامه توضیح اثر میان‌قابی باید بگوییم که هرگونه مانع در روند تغییرشکل ناشی از زلزله به عنوان اثر میان‌قابی مطرح میشود؛ از آنجا که این اثر بر سختی سازه موثر است و سبب جابه‌جایی مرکز سختی میشود، مقاومت سازه کاملا نامناسب میشود. بد نیست بدانید مطابق قانون فیزیک و مهندسی، تطابق نداشتن مرکز جرم و مرکز سختی، سبب ایجاد نیروی لنگری از مرکز سختی تا مرکز جرم میشود.
بنابراین اثر میان قابیی باید حین طراحی سازه بررسی شود:
برای ازبین بردن کنش دیوار و سازه، باید آنها را از هم جدا کرد. در روند اجرای وال پست بین دیوار و سازه (یعنی ستونها و تیر) فاصله‌ای در نظر گرفته میشود. این فاصله با 2 فاکتور محاسبه میشود:
حدود انداازه : 2/5 تا 5 سانتی‌متر
پرکننده فاصله: مصالح نرم و قابل ارتجاع
فواید این پرکننده‌ها
طراحی اتصال سازه و دیوار : در مرحله بعد نحوه اتصال دیوار به سازه باید طوری طراحی شود تا :
الف) دیوار را در برابر نیروهای عمود بر سطح محافظت کند.ب) در راستای موازی با سطح ازاد باشند تا هیچ اندر کنشی با هم نداشته باشند.
اتصال کشویی در وال پست ساختمان
برای رفع این مشکل میتوان با کمک اتصال کشویی در اجرای وال پست، به صورت تخصصی مقاومت ساختمان را بالا برد. به این ترتیب در راستای حرکت کشویی هیچ مانعی در برابر دیوار وجود نداشته اما در جهت عمود برحرکت کشویی، محدودیت حرکتی ایجاد میشود. به این ترتیب وال پست ساختمان دیوار را مهار می‌کند.
در این مرحله ساخت و ساز دیوارها به 2 علت عمده ممکن است ترک بخورند:
1) اختلاف ضریب انتقال حرارت و نوع متفاوت بافت زیر کار نازک کاری
2) تغییر ابعاد المانهای سازه در اثر تغییر درجه حرارت خصوصا در نبشی کشی هایی که جهت جداسازی قاب و میانقاب یا وال پست ها استفاده میشود.
بدلیل جوش دادن نبشی های وال پست در دوسر آن (کف و سقف) امکان انبساط طولی نبشی در گرما از بین رفته ناگزیر این تنش های حرارتی موجب کمانش در نبشی شده و این کمانش علت ترک در نازک کاری ساختمانها می باشد. طبق محاسبات فنی مهندسین ما انحنای حاصل از کمانش باعث ایجاد خروج از محوری حدود 3 الی 4 سانتی متر در نبشی ها می شود که تنش حاصل از آن باعث ایجاد ترک در نازک کاری می گردد.بنابراین جهت جلوگیری از این امر با آزاد بودن دو سر کلاف (نبشی های وال پست) از این اتفاق جلوگیری میشود. طراحی سازه با فرض عدم مشارکت دیوارهای جداکننده و پیرامونی در سختی سازه انجام میشود. بر این اساس اتصال لبه قائم دیوارها به ستون و دیوارهای برشی و تیرهای قاب خمشی سقف باید به گونه ای باشد که ممانعتی در برابر این جابه جایی نسبی ایجاد نکند و دیوار در برابر نیروی عمود بر صفحه مهار گردد.
علت تخریب شدید و وسیع در زلزله کرمانشاه
این روند درادامه باعث کمانش و ایجاد ترک می‌شو. توجه داشته باشید که آنچه در اکثر زلزله‌ها، خصوصا زلزله کرمانشاه سبب آسیب وسیع شده است؛ فقط ناشی از خطای محاسباتی نیست. بیشترین آسیب ناشی از بی‌توجهی به جزئیات اجرای دیوار میانقاب ها یا وال پست ها بوده است. در هر زلزله مهیب و شدید، این خطا، به اکثر ساختمانها آسیب‌های جانی و مالی فراوانی وارد می‌کند؛ در صورتی‌که به کمک تکنیک وال پست ساختمان قابل پیش‌گیری است
طراحی لرزه ای این سیستم به نحوی انجام شده است که ناودانی های والپست بصورت کشویی با امکان آزادی حرکت در بست ها قرار میگیرد. در هنگام وقوع زلزله با تغییر مکان ستونها و تغییر شکل تیرها, المان های وال پست در داخل بست امکان جابجایی داشته و نیرویی به دیوار وارد نمیگردد که موجب شکست دیوار شود.همزمان عملکرد این بست ها بنحوی است که والپست را در جهت عمود بر صفحه دیوار مهار می کند. از این مقاطع میتوان در دیوار پشت بام, مهار تیغه های داخلی و دیوارهای منحنی , ساخت استراکچر فایرباکس و مخزن والهنگ توکار استفاده کرد.
ناودانی کشویی: در طراحی نوین وال پست ساختمان، فاکتور لرزه به صورت کشویی با آزادی حرکت لحاظ شده است. بنابراین در هنگام وقوع زلزله با تغییر مکان ستونها و تغییر شکل تیرها:
در پایان
برای اجرای وال پست ساختمان در ساختمان‌های مسکونی، تجاری یا اداری، باید از مهندسان باتجربه این تکنیک مشاوره بگیرید. در چیدانه گروه معماری نهم، با خدمات نوین وال پست هر آنچه در اطلاعات در این زمینه نیاز دارید را به شما ارائه می‌دهند. یادتان باشد مقاوم‌سازی ساختمان در کلان‍شهرها بسیار با اهمیت است و جان ساکنان را حفظ می‌کند.
مطالب پیشنهادی: