ضوابط اجرایی وال پست
وال پست (Wall Post) یکی از اجزای مهم و حیاتی در سازه های ساختمانی مدرن است که نقش اصلی آن در افزایش مقاومت دیوارهای غیرسازه ای در برابر نیروهای جانبی به ویژه نیروهای ناشی از زلزله و باد تعریف می شود. دیوارهای ساختمانی اعم از داخلی و خارجی به تنهایی مقاومت کافی در برابر این نیروها را ندارند و در هنگام وقوع زلزله ممکن است دچار تخریب شده و علاوه بر خسارات مالی باعث بروز تلفات جانی گردند. وال پست با ایجاد یک کلاف یا نگهدارنده برای دیوار از گسیختگی آن جلوگیری کرده و اتصال مناسبی بین دیوار و اسکلت ساختمان برقرار می کند.
اجرای صحیح وال پست نیازمند رعایت دقیق ضوابط و مقررات ملی ساختمان و همچنین استاندارد 2800 (آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله) است. عدم توجه به این ضوابط می تواند منجر به بی اثر شدن نقش وال پست و حتی آسیب پذیری بیشتر سازه در برابر زلزله شود. در این محتوا به بررسی جامع ضوابط اجرایی انواع وال پست شامل وال پست فلزی بتنی و روش های نوین مهار دیوار می پردازیم و نکات کلیدی مربوط به طراحی اجرا مصالح و نظارت را بر اساس آخرین ویرایش مقررات ملی ساختمان و استاندارد 2800 تشریح می کنیم. هدف این راهنما ارائه اطلاعاتی کاربردی و تخصصی برای مهندسان پیمانکاران مجریان و ناظران ساختمان جهت تضمین اجرای ایمن و صحیح وال پست در پروژه های عمرانی است.
وال پست چیست و چرا اهمیت دارد؟
وال پست که گاهی با عنوان نگهدارنده دیوار یا کلاف قائم و افقی نیز شناخته می شود در واقع یک عنصر غیرسازه ای است که به منظور مهار لرزه ای دیوارهای غیرسازه ای (مانند دیوارهای پیرامونی تیغه ها و دیوارهای جداکننده داخلی) در برابر بارهای جانبی مانند زلزله و باد به کار می رود. این المان ها از خارج شدن دیوار از صفحه خود جلوگیری کرده و پایداری آن را تضمین می کنند.
اهمیت وال پست در مباحث مربوط به ایمنی سازه ها در برابر زلزله غیرقابل انکار است. تجربه زلزله های گذشته در ایران و سایر نقاط جهان نشان داده است که حتی در سازه هایی با اسکلت مقاوم تخریب دیوارهای غیرمهار شده می تواند خسارات جانی و مالی فراوانی به بار آورد. وال پست با توزیع نیروهای جانبی وارد بر دیوار به اجزای سازه ای اصلی (ستون ها و تیرها) از فروپاشی دیوار جلوگیری کرده و مسیر امنی را برای انتقال این نیروها فراهم می آورد.
اگر قصد خرید عمده دارید اطلاع از قیمت وال پست و تخفیف‌های ویژه پروژه‌ای می‌تواند به کاهش هزینه کمک کند.
مبانی قانونی و مقرراتی اجرای وال پست
اجرای وال پست در ساختمان ها یک الزام قانونی است و مهندسان طراحان و مجریان موظف به رعایت آن هستند. اصلی ترین منابع قانونی و مقرراتی در این زمینه عبارتند از:
- استاندارد 2800 (آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله): این استاندارد الزامات مربوط به طراحی لرزه ای ساختمان ها را تعیین می کند و بخشی از آن به مهار لرزه ای اجزای غیرسازه ای از جمله دیوارها اختصاص دارد. ویرایش های جدیدتر این استاندارد بر اهمیت و جزئیات اجرای وال پست تأکید بیشتری دارند.
- مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های با مصالح بنایی): این مبحث به طور خاص به سازه های بنایی می پردازد و ضوابط مهار دیوارهای بنایی را شامل می شود که در بسیاری موارد نیازمند اجرای وال پست یا روش های مشابه مهار هستند.
- مبحث نهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه): این مبحث مربوط به سازه های بتنی است و ضوابط مهار دیوارهای غیرسازه ای که در این نوع اسکلت ها اجرا می شوند را بیان می کند.
- مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان های فولادی): مشابه مبحث نهم این مبحث نیز ضوابط مهار دیوارهای غیرسازه ای در سازه های فولادی را شامل می شود.
- مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای صنعتی ساختمان): این مبحث به روش های نوین ساخت و ساز می پردازد و می تواند شامل ضوابط مربوط به سیستم های نوین مهار دیوار مانند مش فایبرگلاس باشد.
رعایت این مبانی قانونی برای تمامی پروژه های ساختمانی اجباری است و مهندس ناظر مسئول کنترل و تأیید صحت اجرای آن ها در کارگاه می باشد.
انواع وال پست و روش های اجرایی متداول
وال پست ها بسته به نوع مصالح و روش اتصال به سازه به انواع مختلفی تقسیم می شوند. انتخاب نوع وال پست معمولاً بر اساس نوع سازه ابعاد دیوار ملاحظات اقتصادی و جزئیات طراحی تعیین می شود.
وال پست فلزی
این نوع وال پست رایج ترین نوع در سازه های با اسکلت فلزی و بتنی است. معمولاً از پروفیل های فولادی مانند نبشی ناودانی یا قوطی برای ساخت آن استفاده می شود. وال پست فلزی می تواند به صورت قائم افقی یا ترکیبی از هر دو اجرا شود.
- وال پست قائم: در فواصل مشخصی در طول دیوار و معمولاً در کنار ستون ها یا در دهانه های بزرگ دیوار اجرا می شود.
- وال پست افقی: در ارتفاع دیوار و معمولاً در تراز تیرها اجرا می شود و به وال پست های قائم یا ستون ها متصل می گردد.
- میلگرد بستر: یکی از روش های نوین مهار دیوار در سازه های بنایی و حتی بتنی و فلزی استفاده از میلگرد بستر است که در درزهای ملات بین رج های دیوارچینی قرار گرفته و به وال پست های قائم یا ستون ها متصل می شود. این روش به طور قابل توجهی مقاومت دیوار را در برابر نیروهای جانبی افزایش می دهد.
وال پست بتنی
در سازه های بتنی یا دیوارهای با مصالح بنایی سنگین گاهی از وال پست های بتن آرمه استفاده می شود. این نوع وال پست معمولاً به صورت کلاف های بتنی در اطراف دیوار یا در فواصل مشخص در آن اجرا می شود و میلگردهای آن به میلگردهای اسکلت سازه متصل می گردند.
روش های نوین مهار دیوار (مانند مش فایبرگلاس)
با پیشرفت تکنولوژی ساخت و ساز و همچنین به روزرسانی مقررات روش های نوین تری برای مهار دیوارهای غیرسازه ای معرفی شده اند. یکی از این روش ها استفاده از مش فایبرگلاس (یا مش الیاف کربن) به همراه پلاستر سیمانی یا گچی است. در این روش مش بر روی سطح دیوار نصب شده و با پلاستر پوشانده می شود. این سیستم که به FRP نیز معروف است بدون نیاز به پروفیل های فلزی سنگین مقاومت جانبی دیوار را به طور چشمگیری افزایش می دهد و انعطاف پذیری بیشتری نیز دارد. این روش به خصوص برای مقاوم سازی دیوارهای موجود و یا در مناطقی که سرعت اجرا اهمیت دارد مورد توجه قرار گرفته است.
ضوابط اجرایی دقیق وال پست بر اساس مقررات ملی و استاندارد 2800
اجرای وال پست باید با دقت و مطابق با جزئیات نقشه سازه و ضوابط آیین نامه ای صورت پذیرد. در ادامه به برخی از مهم ترین این ضوابط اشاره می کنیم:
1. ضوابط مربوط به محل قرارگیری و فواصل وال پست ها
- فواصل قائم: حداکثر طول مجاز دیوارهای غیرمسلح بین دو وال پست قائم (یا ستون) معمولاً نباید بیشتر از 4 متر یا 25 برابر ضخامت دیوار باشد (بر اساس ویرایش های جدیدتر استاندارد 2800 این فاصله به 4 متر محدود شده است). در صورت بیشتر بودن طول دیوار باید از وال پست قائم میانی استفاده شود.
- فواصل افقی (در ارتفاع): حداکثر ارتفاع مجاز دیوارهای غیرمسلح بین دو وال پست افقی (یا تیر) معمولاً نباید بیشتر از 3.5 متر باشد. در صورت بیشتر بودن ارتفاع باید از وال پست افقی میانی استفاده شود. این ضابطه در ویرایش های جدید استاندارد 2800 به طور دقیق تری مورد بررسی قرار گرفته است.
- کنار بازشوها: در کنار بازشوهای بزرگ (مانند پنجره ها و درها) به منظور مهار لبه آزاد دیوار معمولاً نیاز به تعبیه وال پست قائم وجود دارد.
2. ضوابط مربوط به اتصال وال پست به اسکلت سازه
یکی از حیاتی ترین نکات در اجرای وال پست نحوه اتصال آن به اجزای اصلی سازه (ستون ها تیرها و سقف) است. این اتصال باید به گونه ای باشد که امکان انتقال نیروهای جانبی از دیوار به سازه فراهم شود اما در عین حال از انتقال بارهای ثقلی از سازه به دیوار جلوگیری شود تا دیوار تحت بارهای فشاری اضافی قرار نگیرد.
- اتصال به ستون ها: وال پست قائم معمولاً با استفاده از پلیت های اتصال و انکر بولت به ستون ها متصل می شود. این اتصال باید به گونه ای باشد که امکان حرکت نسبی کمی در جهت قائم برای دیوار فراهم باشد (اتصال کشویی) تا تنش های ناشی از خیز تیرها یا نشست سازه به دیوار منتقل نشود.
- اتصال به تیرها و سقف: وال پست افقی یا قسمت بالایی وال پست قائم به تیر زیر سقف متصل می شود. این اتصال نیز باید به صورت کشویی در جهت افقی اجرا شود تا از انتقال تغییر شکل های جانبی سازه به دیوار جلوگیری شود. استفاده از نبشی با سوراخ لوبیایی شکل یا روش های مشابه برای ایجاد این اتصال کشویی متداول است.
- اتصال وال پست های میانی: وال پست های قائم میانی که در طول دیوار اجرا می شوند باید در بالا و پایین به تیرها متصل شوند. وال پست های افقی میانی نیز باید به ستون ها یا وال پست های قائم کناری متصل شوند.
3. ضوابط مربوط به ابعاد و مشخصات مصالح وال پست
- پروفیل های فلزی: ابعاد پروفیل های نبشی ناودانی یا قوطی مورد استفاده برای وال پست باید بر اساس محاسبات سازه ای و بارهای وارده تعیین شود. معمولاً از نبشی های با ابعاد 50x50x5 یا 60x60x6 میلی متر یا ناودانی های معادل استفاده می شود.
- میلگرد بستر: میلگردهای بستر معمولاً از نوع آجدار و با قطر 4 یا 6 میلی متر هستند که به صورت خرپایی یا نردبانی به یکدیگر جوش داده شده اند. عرض میلگرد بستر باید متناسب با ضخامت دیوار باشد.
- مش فایبرگلاس: مشخصات فنی مش فایبرگلاس (مانند مقاومت کششی ابعاد چشمه ها و وزن در واحد سطح) باید بر اساس استانداردهای مربوطه و محاسبات طراحی تعیین شود.
- بتن و آرماتور در وال پست بتنی: مشخصات بتن (عیار) و میلگردهای مورد استفاده در وال پست های بتنی باید مطابق با مبحث نهم مقررات ملی ساختمان باشد.
4. ضوابط مربوط به جداسازی لبه های دیوار از سازه اصلی
یکی از نکات بسیار مهم در اجرای وال پست و مهار لرزه ای دیوارها ایجاد فاصله جداسازی (گپ) بین لبه های دیوار (بالا پایین و کناره ها) و اجزای اصلی سازه (تیرها ستون ها و سقف) است. این فاصله به دیوار اجازه می دهد تا در هنگام تغییر شکل های سازه ناشی از زلزله بدون آسیب دیدن یا انتقال بار به سازه حرکت کند.
- فاصله جداسازی در بالا و کناره ها: این فاصله معمولاً با استفاده از پشم سنگ فوم پلی استایرن یا مصالح مشابه پر می شود تا علاوه بر ایجاد انعطاف پذیری عایق بندی نیز فراهم شود. ضخامت این فاصله باید بر اساس محاسبات تغییر شکل سازه در طراحی لرزه ای تعیین شود اما به طور کلی حداقل 2.5 تا 3 سانتی متر توصیه می شود.
- نبود اتصال صلب: لبه های دیوار نباید به صورت صلب به تیرها و ستون ها متصل شوند. این امر به خصوص در دیوارهای بنایی و بتنی اهمیت دارد.
5. ضوابط مربوط به اتصال دیوار به وال پست
نحوه اتصال خود دیوار به وال پست نیز حائز اهمیت است. این اتصال باید به گونه ای باشد که دیوار از صفحه خارج نشود اما در عین حال امکان حرکت بسیار محدودی در صفحه دیوار فراهم باشد تا تنش های ناشی از تغییر شکل های کوچک در دیوار یا سازه به آن آسیب نرساند.
- اتصال با شاخک یا میلگرد: در وال پست های فلزی معمولاً از شاخک های فلزی (میلگردهای کوچک جوش داده شده به وال پست) استفاده می شود که در داخل ملات یا بتن دیوار قرار می گیرند. این شاخک ها باید در فواصل قائم مشخصی (معمولاً هر 50 تا 75 سانتی متر) نصب شوند.
- اتصال با میلگرد بستر: در صورت استفاده از میلگرد بستر انتهای میلگردهای بستر باید به وال پست قائم یا ستون ها متصل شوند. این اتصال می تواند با خم کردن میلگرد بستر و قراردادن آن در سوراخ پلیت اتصال وال پست یا با جوشکاری انجام شود.
- اتصال در روش مش فایبرگلاس: در این روش خود سیستم مش و پلاستر اتصال یکپارچه ای را بین بخش های مختلف دیوار و نقاط مهار فراهم می کند.
6. ضوابط مربوط به اجرای وال پست در دیوارهای داخلی و تیغه ها
ضوابط اجرای وال پست تنها محدود به دیوارهای خارجی نیست. دیوارهای داخلی و تیغه ها نیز که معمولاً ضخامت کمتری دارند در هنگام زلزله آسیب پذیر هستند و نیاز به مهار لرزه ای دارند. ضوابط کلی فواصل و اتصالات برای این دیوارها نیز صادق است با این تفاوت که ممکن است ابعاد وال پست ها کوچکتر باشند و جزئیات اتصال متناسب با نوع سازه و ضخامت دیوار تغییر کند.
7. ضوابط مربوط به اجرای وال پست در دیوارهای نما و جان پناه
دیوارهای نما و جان پناه در لبه بام نیز به دلیل ارتفاع و قرارگیری در معرض مستقیم باد و زلزله نیاز به مهار ویژه دارند. اجرای وال پست یا کلاف در این بخش ها برای جلوگیری از سقوط آن ها بسیار حیاتی است و باید با دقت فراوان و اتصال مطمئن به اسکلت اصلی سازه انجام شود.
اصول طراحی و محاسبات وال پست
طراحی وال پست یک فرآیند مهندسی است و باید توسط مهندس محاسب انجام شود. این فرآیند شامل مراحل زیر است:
- تحلیل بارهای جانبی: محاسبه نیروهای ناشی از زلزله و باد وارد بر دیوارها بر اساس محل پروژه ارتفاع ساختمان نوع کاربری و سایر پارامترهای لرزه ای.
- تعیین ابعاد و فواصل وال پست ها: بر اساس طول و ارتفاع دیوار ضخامت آن و بارهای وارده ابعاد پروفیل های وال پست و فواصل مورد نیاز بین آن ها (طبق ضوابط آیین نامه ای) تعیین می شود.
- طراحی اتصالات: طراحی جزئیات اتصالات وال پست به ستون ها تیرها و سقف شامل ابعاد پلیت ها تعداد و قطر انکر بولت ها و نحوه جوشکاری. اطمینان از ایجاد اتصالات کشویی در نقاط مناسب.
- کنترل مقاومت مصالح: بررسی مقاومت پروفیل های وال پست و اتصالات در برابر بارهای وارده.
- تهیه نقشه های اجرایی: تهیه نقشه های دقیق شامل محل قرارگیری وال پست ها ابعاد جزئیات اتصالات و نحوه جداسازی لبه های دیوار از سازه.
مهندس ناظر در مرحله اجرا مسئول کنترل تطابق اجرای کار با نقشه های مصوب و ضوابط آیین نامه ای است.
نظارت بر اجرای وال پست در کارگاه
نظارت بر اجرای صحیح وال پست یکی از وظایف اصلی مهندس ناظر ساختمان است. برخی از نکات مهم در نظارت عبارتند از:
- کنترل محل قرارگیری وال پست ها بر اساس نقشه ها.
- کنترل ابعاد و نوع پروفیل های مورد استفاده.
- کنترل کیفیت جوشکاری اتصالات.
- کنترل نحوه اتصال وال پست به اسکلت سازه و اطمینان از اجرای اتصالات کشویی.
- کنترل فواصل شاخک های اتصال دیوار به وال پست.
- کنترل اجرای فاصله جداسازی بین لبه های دیوار و سازه و پر کردن آن با مصالح مناسب.
- کنترل اتصال میلگرد بستر در دیوارهای بنایی به وال پست ها یا ستون ها.
- کنترل کیفیت مصالح مورد استفاده (پروفیل ها میلگردها انکر بولت ها پشم سنگ و …).
مهندس ناظر باید در مراحل مختلف اجرای وال پست از جمله قبل از دیوارچینی حین دیوارچینی و پس از اتمام دیوارچینی از کار بازدید کرده و گزارش های لازم را تهیه نماید.
اشتباهات رایج در اجرای وال پست
علیرغم اهمیت وال پست و وجود ضوابط مشخص متأسفانه اشتباهات رایجی در اجرای آن در پروژه های ساختمانی مشاهده می شود که می تواند اثربخشی آن را کاهش داده یا از بین ببرد. برخی از این اشتباهات عبارتند از:
- عدم اجرای وال پست در محل های مورد نیاز طبق نقشه ها یا آیین نامه.
- استفاده از پروفیل های با ابعاد نامناسب یا ضعیف تر از آنچه در محاسبات آمده است.
- عدم اتصال صحیح وال پست به اسکلت سازه یا استفاده از اتصالات صلب به جای اتصالات کشویی.
- عدم اجرای فاصله جداسازی بین لبه های دیوار و سازه.
- عدم اتصال مناسب دیوار به وال پست (مانند حذف شاخک ها یا میلگرد بستر).
- جوشکاری نامناسب یا ضعیف اتصالات.
- اجرای وال پست پس از اتمام دیوارچینی که عملاً اثربخشی آن را از بین می برد.
- استفاده از مصالح نامناسب برای پر کردن فاصله جداسازی.
- عدم نظارت کافی بر اجرای وال پست توسط مهندس ناظر.
شناسایی و رفع این اشتباهات برای تضمین ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله بسیار حیاتی است.
مقایسه روش های مختلف مهار دیوار
انتخاب روش مناسب مهار دیوار باید با توجه به نوع سازه الزامات طراحی شرایط محیطی و بودجه پروژه صورت گیرد.
آخرین تغییرات و ضوابط جدید در مورد وال پست
مقررات ملی ساختمان و استاندارد 2800 به طور مداوم به روزرسانی می شوند تا با یافته های جدید علمی و تجربیات زلزله های اخیر همگام شوند. ویرایش های جدیدتر استاندارد 2800 و مباحث مقررات ملی ساختمان (به خصوص پیوست ششم استاندارد 2800) تأکید ویژه ای بر جزئیات مهار لرزه ای دیوارهای غیرسازه ای دارند و ممکن است ضوابط مربوط به فواصل وال پست ها نحوه اتصالات و مصالح مورد استفاده را دستخوش تغییر کرده باشند. به عنوان مثال در ویرایش چهارم استاندارد 2800 جزئیات اجرایی دقیق تری برای استفاده از میلگرد بستر و همچنین سیستم های نوین مهار ارائه شده است. همواره توصیه می شود مهندسان و مجریان از آخرین ویرایش های این مقررات و استانداردها اطلاع داشته باشند و طراحی و اجرای وال پست را بر اساس آن ها انجام دهند.
سوالات متداول در مورد ضوابط اجرایی وال پست
آیا وال پست برای همه دیوارها لازم است؟
بله طبق مقررات ملی ساختمان و استاندارد 2800 تمامی دیوارهای غیرسازه ای (اعم از داخلی و خارجی) که طول یا ارتفاع آن ها از مقادیر مجاز (معمولاً 4 متر طول و 3.5 متر ارتفاع) بیشتر شود نیاز به مهار لرزه ای با استفاده از وال پست یا روش های معادل دارند.
هزینه اجرای وال پست چقدر است؟
هزینه اجرای وال پست به عواملی مانند نوع وال پست (فلزی بتنی میلگرد بستر مش فایبرگلاس) ابعاد ساختمان تعداد و ابعاد دیوارها دستمزد اجراکاران و قیمت مصالح بستگی دارد و نمی توان یک عدد ثابت برای آن ارائه داد. اما به طور کلی هزینه اجرای وال پست در مقایسه با کل هزینه ساخت سازه رقم قابل توجهی نیست.
تفاوت وال پست سنتی و نوین چیست؟
وال پست سنتی معمولاً به وال پست های فلزی (نبشی کشی ناودانی کشی) و بتنی اطلاق می شود. روش های نوین شامل استفاده از میلگرد بستر در دیوارهای بنایی و یا سیستم های مهار با استفاده از مش فایبرگلاس و پلاستر است که معمولاً سرعت اجرای بالاتر وزن کمتر و انعطاف پذیری بیشتری دارند.
چه کسی مسئول تأیید اجرای صحیح وال پست است؟
مسئولیت اصلی تأیید اجرای صحیح وال پست بر عهده مهندس ناظر ساختمان است که باید در مراحل مختلف اجرا انطباق کار با نقشه های مصوب و ضوابط آیین نامه ای را کنترل و در صورت لزوم دستور اصلاح صادر کند.