در دنیای ساختوساز مدرن، بهویژه در مناطق زلزلهخیز مانند ایران، ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از عناصر کلیدی در این زمینه، دیوارهای غیرسازهای هستند که اگرچه باربری اصلی ساختمان را بر عهده ندارند، اما در صورت عدم مهار مناسب، میتوانند منجر به خسارات جانی و مالی گسترده شوند. وال مش، به عنوان یک سیستم نوین برای مهار این دیوارها، جایگزینی کارآمد برای روشهای سنتی مانند وال پست ارائه میدهد. این سیستم با استفاده از شبکههای الیاف شیشهای، که اغلب به عنوان توری فایبرگلاس شناخته میشود، دیوارها را تقویت کرده و رفتار آنها را در برابر نیروهای خارج از صفحه بهبود میبخشد.
وال مش نخستین بار در پیوست ششم آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰) معرفی شد و با انتشار نشریه وال مش، که دستورالعمل طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه برای مهار دیوارهای بلوکی است، استانداردسازی گردید. این نشریه، که در شهریور ۱۴۰۳ توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی منتشر شد، ابهامات قبلی را رفع کرده و ضوابط دقیق برای طراحی، محاسبات و اجرا ارائه میدهد. تمرکز این مقاله بر وال مش در مجاورت بازشوها (مانند درها و پنجرهها) است، جایی که دیوارها آسیبپذیرتر هستند. بازشوها نقاط ضعفی ایجاد میکنند که میتوانند منجر به ترکخوردگی، واژگونی یا ریزش دیوار شوند. با استفاده از وال مش، میتوان بدون نیاز به عناصر فولادی سنگین مانند وادار، این نقاط را تقویت کرد. این رویکرد نه تنها هزینهها را کاهش میدهد، بلکه سرعت اجرا را افزایش داده و مشکلات حرارتی مانند پلهای حرارتی را حذف میکند.
در ادامه، به بررسی اجزای وال مش، نقش توری فایبرگلاس، ضوابط اجرایی در نزدیکی بازشوها، و الزامات نشریه وال مش میپردازیم. هدف این است که درک جامعی از این سیستم ارائه دهیم تا مهندسان و مجریان بتوانند آن را به طور مؤثر پیادهسازی کنند.
چیستی وال مش و اجزای آن
وال مش یک سیستم کامپوزیتی است که برای مهار لرزهای دیوارهای غیرسازهای طراحی شده است. این سیستم شامل نوارهای مش الیاف شیشهای است که بر روی سطح دیوار قرار گرفته و با یک لایه پلاستر معدنی (سیمانی یا گچی) پوشش داده میشود. توری فایبرگلاس، که هسته اصلی این سیستم است، از الیاف شیشه مقاوم به قلیا (AR-Glass) ساخته شده و مقاومت کششی بالایی دارد. این توری با گرماژهای مختلف (مانند ۱۶۰ گرم بر متر مربع) موجود است و نقش تقویتکننده را ایفا میکند، مشابه میلگرد در بتن مسلح.
توری فایبرگلاس در وال مش به دو نوع تقسیم میشود: نوع معمولی برای وجه داخلی دیوارها (با پلاستر گچی) و نوع مقاوم به قلیا برای وجه خارجی (با ملات سیمانی). این توریها با حداقل ۱۶ درصد زیرکونیا، مقاومت کششی حداقل ۱۵۰۰ مگاپاسکال، و پوشش حداقل ۳۰ تا ۵۰ درصد سطح دیوار، اجرا میشوند. پلاستر معدنی نیز باید دارای خواص مکانیکی مناسبی باشد، مانند ضخامت ۱۵-۲۰ میلیمتر و مقاومت تسلیم حداقل ۱۲۰۰ نیوتن در عرض ۵ سانتیمتر. علاوه بر این، عناصری مانند نبشی وال مش برای مهار فوقانی دیوار استفاده میشود که نیروی جابجایی خارج از صفحه را به تیر سقف منتقل میکند.
مزایای وال مش نسبت به روشهای سنتی شامل کاهش وزن سازه، افزایش انعطافپذیری، و بهبود عملکرد در برابر بارهای دینامیکی است. طبق نشریه وال مش، این سیستم برای ساختمانهای تا ۵ طبقه، با ارتفاع آزاد دیوار حداکثر ۳ متر و فاصله ستونها حداکثر ۶ متر مناسب است. توری فایبرگلاس نه تنها مقاومت کششی را افزایش میدهد، بلکه از ترکخوردگی در نازککاری جلوگیری میکند، بهویژه در مناطقی که بار باد یا زلزله شدید است.
در مقایسه با وال پست، که نیاز به پروفیلهای فولادی دارد، وال مش اقتصادیتر است. هزینههای مستقیم (مصالح) و غیرمستقیم (زمان اجرا و نیروی کار) را کاهش میدهد. همچنین، این سیستم با محیطهای مرطوب و دمایی مختلف سازگار است و انعطافپذیری بالایی دارد، که آن را برای پروژههای متنوع مناسب میسازد.
وال مش در مجاورت بازشوها: جزئیات اجرایی
یکی از چالشهای اصلی در دیوارهای غیرسازهای، مجاورت با بازشوها است. بازشوها مانند پنجرهها و درها، continuity دیوار را مختل کرده و نقاط ضعفی ایجاد میکنند که در زلزله میتوانند منجر به شکست شوند. در روش سنتی وال پست، برای بازشوهای بزرگتر از ۲.۵ متر، وادار فولادی الزامی است، که مشکلات متعددی مانند تداخل اکیپهای کاری (بنایی و جوشکاری)، افزایش هزینه، و ایجاد پل حرارتی به همراه دارد.
وال مش این مشکلات را با حذف وادار حل میکند. طبق نشریه وال مش، در دیوارهای دارای بازشو، میتوان از مش الیاف به جای وادار استفاده کرد. رفتار دیوار از دوطرفه به یکطرفه قائم تغییر مییابد، و نیروهای جانبی مستقیماً به تیرهای کف و سقف منتقل میشوند. مراحل اجرایی به شرح زیر است:
ابتدا، دیوارچینی بدون وقفه انجام میشود. سپس، لایه پلاستر وال مش در محل بازشو اجرا میگردد. توری فایبرگلاس به صورت نواری (عرض معمول ۲۵-۵۰ سانتیمتر) دور تا دور بازشو قرار میگیرد، با همپوشانی حداقل ۱۰ سانتیمتر. این نوارها در ملات ریز دانه مدفون شده و مهار لرزهای را تأمین میکنند. برای بالا و پایین بازشو، مسلح کردن با توری فایبرگلاس الزامی است، و اگر قاب پنجره فولادی باشد، میتوان نعل درگاه را حذف کرد.
در وجه داخلی دیوار، توری فایبرگلاس معمولی با پلاستر گچی استفاده میشود، با فاصله حداکثر ۷۰ سانتیمتر و پوشش حداقل ۳۰ درصد. در وجه خارجی، توری مقاوم به قلیا با ملات سیمانی، فاصله ۵۰ سانتیمتر و پوشش ۵۰ درصد الزامی است. نبشی وال مش زیر تیر سقف نصب میشود تا تکیهگاه مطمئنی ایجاد کند و از واژگونی جلوگیری نماید. این نبشی نیروی جابجایی خارج از صفحه را جذب کرده و رفتار یکطرفه را تضمین میکند.
برای دیوارهای مشرف به ساختمان مجاور، وال مش یکطرفه با پوشش کامل اجرا میشود. مش در فواصل ۱ متری در ملات قرار گرفته و به صورت ستارهای پخش میشود. این روش نه تنها استحکام را افزایش میدهد، بلکه از ترکهای مورب در نازککاری جلوگیری میکند. در ساختمانهای کوتاهمرتبه (تا ۵ طبقه)، بدون بار باد، وال مش مجاز است.
مزایای این رویکرد شامل افزایش سرعت اجرا (با یک تیم کاری)، کاهش هزینه (حذف مصالح فولادی)، و بهبود کیفیت (حذف پل حرارتی) است. مطالعات نشان میدهد که وال مش میتواند تغییرمکان دیوار را تا ۵۰ درصد کاهش دهد، که در زلزلههای شدید حیاتی است. همچنین، برای بازشوهای کوچک (کمتر از ۲.۵ متر)، اگر چارچوب فلزی وجود داشته باشد، وادار اختیاری است، اما توری فایبرگلاس همچنان توصیه میشود.
در عمل، مهندسان باید به جنس بلوک (سیمانی، سفالی یا AAC) توجه کنند. برای مثال، در دیوارهای ضخامت ۱۵ سانتیمتر با ارتفاع ۳ متر، درصد پوشش توری فایبرگلاس ۵۰ درصد است. کنترل کیفیت، مانند آزمون مقاومت قلیایی توری، ضروری است تا دوام سیستم تضمین شود.
ضوابط نشریه وال مش در رابطه با بازشوها
نشریه وال مش، که شامل چهار فصل است، ضوابط جامعی برای وال مش ارائه میدهد. فصل اول الزامات طراحی را پوشش میدهد، از جمله بارهای ثقلی، لرزهای و باد. فصل دوم محاسبات را توصیف میکند، جایی که ظرفیت خمشی دیوار با فرض کشش توسط توری فایبرگلاس و فشار توسط بلوک محاسبه میشود.
فصل سوم بر جزئیات اجرایی تمرکز دارد، بهویژه در مجاورت بازشوها. اجرای نعل درگاه برای بار ثقلی الزامی است، اما وال مش مهار لرزهای را تأمین میکند. تسلیح دوطرفه دیوار الزامی است به دلیل بارهای رفتوبرگشتی. فصل چهارم مشخصات توری فایبرگلاس را تعیین میکند، مانند گواهینامه فنی و مقاومت قلیایی.
این نشریه نواقص ضابطه ۸۱۹ را رفع کرده و استفاده از وال مش را برای دیوارهای جانپناه و بالکن نیز مجاز میداند، با ارتفاع حداقل ۱.۲ متر.
نتیجهگیری
وال مش در مجاورت بازشوها، با بهرهگیری از توری فایبرگلاس و هدایت نشریه وال مش، تحولی در مهار دیوارهای غیرسازهای ایجاد کرده است. این سیستم ایمنی را افزایش داده، هزینهها را کاهش میدهد و اجرا را ساده میکند. با رعایت ضوابط، میتوان ساختمانهایی مقاومتر ساخت. آینده وال مش در گسترش به ساختمانهای بلندتر و ادغام با فناوریهای نوین نهفته است.