وال مش یکی از روش‌های نوین مهار لرزه ای دیوارهای داخلی و پیرامونی در ساختمان‌ها است که در حال حاضر مورد تایید نظام مهندسی میباشد. با وجود سهولت در اجرای وال مش، اما طراحی و محاسبات وال مش باید با دقت و جزئیات زیادی انجام شوند تا بتوان با حداکثر ایمنی وال مش را در ساختمان‌ها به اجرا در آورد. نوع مصالح، جزئیات متریال‌های مصرفی و جانمایی وال مش از جمله مواردی هستند که باید در هنگام طراحی و محاسبات لحاظ شوند. در صورت نیاز به اجرای وال مش در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و اداری و دریافت خدمات محاسباتی، می‌توانید ادامه این مقاله را مطالعه کنید تا با جزئیات طراحی و محاسبات وال مش آشنا شوید.

چالش محاسبات و طراحی وال مش جایگزین وال پست در ساختمان

همانطور که در مقاله "وال مش (wallmesh) چیست؟" اشاره شد، روش اجرای وال مش، یکی از روش‌های جدید مهار لرزه ای دیوار است. اگرچه در ضوابط و آیین نامه‌های موجود این روش مورد تایید قرار گرفته است؛ اما نباید این نکته را فراموش کرد که با توجه به جدید بودن روش وال مش، ابهامات زیادی در مورد طراحی و محاسبات وال مش وجود دارد. یکی از اشتباهاتی که بین طراحان ساختمان‌ها رایج شده است، این است که از دیتیل‌های آماده ضابطه 819 برای محاسبات وال مش استفاده میکنند.

این در حالی است که این دیتیل‌ها برای یک مورد خاص هستند و ممکن است در شرایط دیگر ساختمان، نیاز به انجام محاسبات متفاوت وجود داشته باشد. بنابراین وال مش باید مشابه با وال پست‌های منقطع و هر طبقه از ساختمان به صورت مجزا طراحی گردد. در محاسبات وال مش می‌بایست ابعاد مش فایبرگلاس، فاصله آن‌ها، ابعاد نبشی ها و ... تعیین شوند.

انتخاب آیین نامه، گام اول طراحی و محاسبات وال مش

به منظور طراحی و محاسبات وال مش حتما باید استانداردهای موجود در این مورد مورد بررسی قرار گیرند. اگرچه روش وال مش، یک روش جدید در طراحی اجزای غیر سازه‌ای است؛ اما ضوابط و آیین نامه‌های داخلی و خارجی در مورد آن صحبت کرده‌اند که بررسی آن‌ها برای تمامی مهندسان مجری ناظر وطراحی ساختمان حائز اهمیت است. در حال حاضر 4 آیین نامه داخلی و خارجی برای طراحی وال مش وجود دارد که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.

1.    ضابطه شماره ۸۱۹ مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی: راهنمای طراحی سازه‌ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه‌ای

ضابطه 819 با نام راهنمای طراحی سازه‌ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه‌ای در سال 1397 منتشر گردید. همانطور که در مقدمه این نشریه آمده در سالیان اخیر، با پیشرفت ضوابط طراحی لرزه‌ای و اجرای عناصر سازه‌ای و موفقیت‌های حاصله در حفظ پایداری سازه‌ها در هنگام وقوع بلایای طبیعی مانند زلزله، آسیب‌های عناصر غیر سازه ای و به طور خاص دیوارهای غیر سازه ای نمود عینی بیشتری پیدا کرده است. با توجه به مشاهدات حاصل از زلزله‌های اخیر، ضعف در طراحی، اجرا و عدم توجه اصولی و فنی به مهارهای غیر سازه‌ای مشهود است. در این ضابطه سعی شده است با ارائه جزیئات اجرایی به صورت دو و سه بعدی در قالب یک راهنمای مهندسی و نیز بیان ضوابط طراحی بر اساس جدیدترین آئین‌نامه‌ها و مقررات ملی و بین المللی، گامی در جهت ضابطه‌مند نمودن طراحی و اجرای دیوارهای غیرسازه‌ای در سطح کشور برداشته است. بخشی از این ضابطه به معرفی ضوابط طراحی و اجرای مهار دیوار با مش الیاف یا به اصطلاح وال مش اختصاص دارد که م توان با استناد به آن‌ها وال مش را طراحی و اجرا نمود.

2.    پیوست ششم آیین نامه 2800: طراحی لرزه ای و اجرای اجرای غیر سازه ای معماری

پیوست ششم استاندارد 2800 یا "طراحی لرزه‌اي و اجرای غیرسازه‌ای معماری" یکی دیگر از انواع مراجع طراحی انواع وال پست‌ها شامل وال پست منقطع و وال مش می‌باشد. همانطور که در مقدمه این نشریه آمده، سرزمین پهناور ایران در طول تاریخ سترگ خود همواره با رخدادي طبیعی به نام زلزله مانوس و عجین بوده است. اعضاي غیر سازه‌اي معماري از جمله دیوارهاي داخلی و خارجی ساختمان‌ها در زلزله آسیب پذیر بوده و زمین لرزه سر پل‌ذهاب توجه جامعه مهندسی ساختمان کشور را به موضوع اجزاي غیرسازه‌اي و دیوارهاي جداکننده و پیرامونی ساختمان‌ها معطوف نموده است. در این پیوست راهکارهایی براي طراحی و مهار لرزه‌اي اجزاي غیرسازه‌اي معماري همچون دیوارهای غیر باربر ارائه شده است. یکی از این راهکارهای پیشنهاد شده در این آیین نامه مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف یا سیستم وال مش است.

3.   نشریه 714 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور: «دستورالعمل طراحی سازه ای و الزامات و ضوابط عملکردی و اجرایی نمای خارجی ساختمان‌ها»

نشریه 714 یا "دستورالعمل طراحی سازه اي و الزامات و ضوابط عملکردي و اجرایی نماي خارجی ساختمانها " یکی دیگر از آیین نامه‌های مورد استفاده جهت طراحی وال مش می باشد. فصل 12 این نشریه به ضوابط طرح و اجرای دیوارهای ساختمان اختصاص دارد. رعایت ضوابط تسلیح دیوار ارائه شده در این بخش جهت تأمین پایداري عمود بر صفحه براي هر نوع اجراي دیوار (حالت جداسازي شده و حالت میانقابی) الزامی میباشد و تنها تفاوت این دو روش اجراي دیوار در مورد اتصال یا عدم اتصال آنها به قاب سازه‌اي است. مطابق ضوابط این نشریه در حالت تسلیح دیوار با ملات مسلح شده با مش الیاف در راستاي قائم با توجه به افزایش ظرفیت خمشی در راستاي قائم نیازي به توزیع بار عمود بر صفحه در دو راستا نمی‌باشد. در این حالت رفتار دیوار به صورت خمش یک جهته است. در این روش ظرفیت خمشی دیوار با فرض اینکه کشش توسط الیاف و فشار توسط بلوك تحمل می شود محاسبه می گردد.

4.   آیین نامه ACI 549 موسسه بتن آمریکا

مبنای سیستم وال مش بر اساس روش کامپوزیت FRCM می باشد. یکی دیگر از آیین‌نامه‌هایی که می‌توان جهت طراحی و محاسبات مش الیاف استفاده کرد، آیین نامه ACI 549 می باشد که توسط موسسه بتن آمریکا منتشر شده است. برای این منظور و جهت طراحی مقدار مش فایبرگلاس مورد نیاز می بایست از روابط فصل مرتبط با خمش خارج از صفحه دیوار کمک گرفت.

نگاهی گذرا بر ضوابط آیین نامه ای و اصول طراحی وال پست ساختمان

وال پست وظیفه دارد که طول آزاد دیوار را محدود کند و باعث انتقال بارهای توزیع شده افقی به سمت تیرها شود. وال پست مرسوم باید با کمک وادارهای قائم و افقی اجرا شوند. در صورتی که طول آزاد دیوار بیشتر از 4 متر باشد، نیاز به وادار قائم و اگر ارتفاع دیوار بیشتر از 3.5 متر باشد، باید وادار افقی مورد استفاده قرار گیرد. اجرای میلگرد بستر نیز باید مطابق با ضابطه انجام شود.

با توجه به مزایای وال مش، در حال حاضر این روش جایگزین وال پست مرسوم شده است. وال مش نیز مانند سایر وال پست‌ها، نیاز به انجام محاسبات حرفه‌ای دارد که در ادامه مقاله قصد داریم در مورد آن‌ها صحبت کنیم.

ضوابط آیین نامه ای طراحی و محاسبات وال مش دیوار

سیستم وال مش روشی نوین برای مهار لرزه‌ای دیواراست. در این روش مش الیاف در راستای قائم با توجه به ظرفیت خمشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در محاسبات وال مش نیازی به در نظر گرفتن وال پست یا مهار دیوارهای مجاور ستون وجود ندارد. در صورت اجرای وال مش، رفتار دیوار به صورت خمش یک جهته است و ظرفیت خمشی دیوار با فرض اینکه کشش ایجاد شده با کمک الیاف و فشار توسط بلوک دیوار تحول میگردد، طبق روابط ارائه شده در نشریه 714 و یا نشریه ACI549 محاسبه خواهد شد.

یکی از مهم ترین نکاتی که در مورد ضابطه محاسبات وال مش وجود دارد این است که محاسبات مقاومت الیاف باید پس از انجام آزمون مقاوم به قلیایی توری فایبرگلاس انجام شود. همچنین باید توجه گردد که تسلیح دیوار می بایست با ملات مسلح شده با مش الیاف در دو سمت دیوار انجام گیرد.

همچنین مطابق بندهای آیین نامه طراحی وال مش، در صورتی که پلاستر کشی از نوع سیمانی باشد، می بایست از مش فایبرگلاس مقاوم به قلیا یا به اصطلاح مش فایبرگلاس AR با مقاومت تسلیم بیش از 1000 مگاپاسکال استفاده کنید. در مقابل در صورتی که پلاسترکشی  از جنس گچ منظور شده باشد، استفاده از الیاف شیشه E-Glass نیز با همان مقاومت تسلیم مجاز میباشد. در هر دو صورت و در هنگام طراحی وال مش، مقدار مش و توری فایبرگلاس مورد نیاز با توجه به مشخصات آنها درحالت استفاده به صورت نواري حداقل 100 گرم  بر متر مربع و در حالت استفاده به صورت سرتاسري 50 گرم بر متر مربع در هر دو سمت دیوار میباشد.

طراحی و محاسبه وال مش و کاهش هزینه مهار دیوار در ساختمان

وال مش روشی نوین برای مهار دیوار در ساختمان‌ها است که بدون نیاز به بسیاری از المانهای فولادی اجرا میشود. اگر طراحی و محاسبات وال مش به درستی انجام شوند، می توان شاهد کاهش هزینه های اجرای وال پست به روش وال مش بود. طبق محاسبات آماری، در حال حاضر در یک پروژه ساختمانی اجرای وال مش می تواند 30 الی 50 درصد هزینه کمتری نسبت به اجرای وال پست منقطع و مرسوم داشته باشد.

تفاوت طراحی وال مش و طراحی وال پست منقطع چیست؟

در کنار تفاوت در مصالح مورد استفاده جهت اجرای وال مش و همچنین مراحل مهار دیوار به روش وال مش یکی از مهمترین تفاوت های وال مش و وال پست منقطع، فلسفه طراحی آن ها می باشد. مطابق ضوابط پیوست شش استاندارد 2800، در روش مسلح کردن دیوار با شبکه الیاف یا به اصلاح وال مش، خمش دیوار یک طرفه و در راستای قائم فرض می گردد. با توجه به فرض خمش یکطرفه در محاسبه وال مش، محدودیت ها طول دیوار در وال پست های منقطع دیگر وجود نخواهد داشت بنابراین کلیه وادارهای قائم در این سیستم حذف می گردد. وادار عضو قائم با مقطع بتنی یا فولادی می باشد که به عنوان تکیه گاه جهت مهار خارج از صفحه دیوار و اجزای مسلح کننده آن استفاده می شود.

در وال پست های منقطع، خمش دیوار دو طرفه فرض می شود. خمش قائم و خمش افقی. در صورتی که دیوار ضرفیت خمشی افقی در برابر بارهای وارده را نداشته باشد، جهت مسلح سازی دیوار از میلگرد بستر استفاده می شود. در حالت تسلیح دیوار با ملات مسلح شده با مش الیاف یا وال مش در راستاي قائم با توجه به افزایش ظرفیت خمشی در راستاي قائم نیازي به توزیع بار عمود بر صفحه در دو راستا نمی‌باشد. به همین علت در این روش دیگر نیازی به مسلح کردن دیوار با میلگرد بستر نمیباشد.

مطابق نشریه 819 محاسبات مربوط به مهار دیوارها در لبه های فوقانی (اتصال به سقف) و کناری (اتصال به وال پست ها) بر اساس بارهای خارج از صفحه وارد بر دیوار و با توجه به سطح بابربر هر یک از لبه ها انجام شده است. با توجه به فرض خمش یک طرفه سیستم وال مش، نبشی ها در بالا و پایین دیوار طراحی و نصب می گردد.

درخواست دریافت خدمات طراحی و محاسبات وال مش دیوار

در صورت نیاز به دریافت خدمات طراحی و محاسبات وال مش، می توانید با شرکت مقاوم سازی تکنوپل به آدرس وبسایت www.technopol.ir در تماس باشید. شرکت مقاوم سازی تکنوپل با توجه به تیم متخصص و حرفه ای، امکان دریافت خدمات طراحی و محاسبات وال مش دیوار را فراهم می کند. برای ثبت درخواست دریافت خدمات طراحی و محاسبات وال مش، مراحل زیر در شرکت مقاوم سازی تکنوپل انجام میشوند.

1.    دریافت اطلاعات کامل پروژه از کارفرمایان محترم

در قدم اول برای محاسبات وال مش دیوار، اطلاعات کامل پروژه از کارفرمایان دریافت میگردد و کارفرمایان باید نقشه سازه و معماری را ارسال نمایند.

2.    تهیه دفترچه محاسباتی وال مش بر اساس روابط و الزامات موجود در آیین‌نامه

با توجه به الزامات موجود در آیین نامه‌ها، محاسبات مربوط به اجرای وال مش انجام خواهند شد. در نهایت دفترچه محاسباتی وال مش به مشتری ارائه می گردد.

3.   تهیه نقشه جانمایی وال‌مش و جزئیات اجرایی کامل

نقشه جانمایی وال مش و جزئیات اجرایی کامل آن تهیه شده تا  تیم اجرایی بتوانند مطابق با نقشه، به طور کامل و دقیق وال مش را اجرا کنند.

4.   متره و برآورد پروژه وال مش بر اساس نقشه های اجرایی

با توجه به نقشه محاسبه شده توسط مهندسین طراح، متره و برآورد پروژه وال مش انجام خواهد شد. در نهایت قیمت مصالح وال مش به مشتری اعلام میگردد.