وال پست در اسکلت فلزی و اسکلت بتنی

هدف ما در ین مقاله آشنا سازی شما با به کار بردن وال پست ها در اسکلت فلزی و بتنی و همچنین نکات مربوطه به آن است.

ابتدا باید به تعریف وال پست اشاره کنیم.

هرچند که  در پست های قبلی به طور کامل شما را با وال پست ها و انواع آن آشنا کردیم ولی مخختصرا یک تعریف جهت یادآوری شما ارایه خواهیم داد.

وال پست چیست؟

وال پست کلافی است که در طول های مشخص برای یکپارچه عمل نمودن دیوار بکار می رود.

این وال پست ها سبب درگیری دیوار با اسکلت و در نتیجه استحکام دیوار خواهد شد.

همان گونه که از نامش پیداست نگهدارنده دیوار است.
این المان که معمولا به صورت یک تیر-ستون طراحی می گردد، در انتهای سالن های صنعتی و به طور کل فریم های با دهانه بالا که انتهای آن با دیوار پوشش می گردد، قرار می گیرد.
وظیفه وال پست ها انتقال نیروهای حاصل از باد و زلزله از دیوار به فریم می باشد.
که موجب عدم تخریب دیوار می گردد.
به طور عمومی اتصال آن در انتهای متصل به فریم به صورت لوبیایی جهت مراحل نصب و بر روی فونداسیون به صورت مفصل می باشد.

-معرفی انواع وال پست:

• وال پست ها از نظر مقاطع مورد استفاده در آن ها به دو دسته فلزی و بتن آرمه تقسیم بندی می شوند.
• وال پست فلزی که شامل نبشی، ناودانی و قوطی می باشد در ساختمان هایی که اسکلت دارند مورد استفاده قرار گرفته و نوع بتن آرمه در سازه هایی با مصالح بنایی استفاده می شوند.
• وال پست در فواصل و طول های مشخص و در جهت یکپارچه عمل نمودن دیوار به کار می رود.
• وال پست به صورت یک تیر یا ستون عمل می کند و محل قرار گیری آن در انتهای فریم با دهانه بالا و محلی که با دیوار پوشش می شود، است.

همچنین وال پست ها از نظر مشخصات ظاهری نیز به دو دسته قائم و افقی تقسیم می شوند. وال پست قائم در صورتی که دهانه بزرگ باشد از روی تیرآهن طبقه پایین به بخش زیرین تیرآهن طبقه بالا در قسمت دهانه جوش داده می شوند و استفاده از وال پست های افقی سبب درگیری دیوار با اسکلت شده که همین امر باعث استحکام دیوار می گردد.

همچنین وال پست ها به دو نوع عمودی و افقی نیز تقسیم بندی مش وند.

در دیوارهایی با طول بیشتر از ۶ متر موظف به استفاده از وال پست (wall post) عمودی خواهیم بود و در دیوارهایی با ارتفاع بیشتر از ۳.۵ متر موظف به اجرای وال پست (wall post) افقی هستیم.

چگونگی اجرای وال پست در اسکلت بتنی:

در جهت اجرای وال پست در اسکلت بتنی ابتدا باید محل قرار گیری و ساخت وال پست، منطبق با نقشه مشخص شود.

سپس نسبت به نصب ورق های اتصال در کف و سقف اقدام می شود.

باید توجه داشت که فاصله نصب وال پست در هنگام اجرای دیوار را خالی نگه داشت.

در ادامه و در هنگام ردیف کردن بلوک ها در هر دو ردیف باید از یک بست استفاده کرده و دو دیوار مجزا را به یکدیگر متصل کرد.

پس از اتمام ساخت دیوار، از چهار میلگرد استفاده کرده و آن ها را به ورق های اجرا شده در کف و سقف جوش می دهیم.

پس از انجام این کار با استفاده از سیم آرماتوربندی نسبت به اتصال میلگردها به بست ها اقدام کرده و دو طرف دیوار را قالب می بندیم.

در این مرحله داخل قالب ها بتن می ریزیم و در پایان پس از باز کردن قالب ها وال پستی منطبق بر ضخامت دیوار خواهیم داشت.

-نحوه اجرای وال پست فلزی در بلوک سبک:

ابتدا محل ورق‌های اتصال به کف و سقف را مطابق با محل پیش بینی شده در نقشه‌ها مشخص می‌کنیم. پس از نصب ورق‌های اتصال، وال پست فلزی را به ورق پایینی و ورق بالایی جوش می‌دهیم.

در یک طرف، بلوک سبک را به صورت کامل و در طرف دیگر جای وال پست را از داخل بلوک توسط اره ایجاد می‌کنیم.

در صورتی که وال پست در ضخامت بلوک قرار می‌گرفت، اگر بلوک کوچکتر از ۱۵ سانتیمتر ضخامت داشت، محل عبور وال پست را ایجاد می‌کنیم.

در حالت دوم روی وال پست را با توری پوشش می‌دهیم.

نحوه اجرای وال پست در اسکلت فلزی:

به طور کلی می توان گفت، نحوه اجرای وال پست در اسکلت فلزی به گونه ای است که وال پست در اسکلت فلزی به واسطه جوشکاری، به تیر و ستون متصل می شود.

مراحل ساخت وال پست در اسکلت فلزی:

1. ساخت پایه و فونداسیون
2. ساخت ستون فولادی
3. نصب تیرهای فلزی
4. سیستم‌های سقف
5. سیستم بادبند
6. نازک کاری

نکات اجرایی مهم در استفاده از وال پست ها:

.ضوابط اجرای وال پست با توجه به بند ۷-۵-۳ در آیین نامه ۲۸۰۰ شامل موارد زیر می باشد :

• در صورتی که طول دیوار بیش تر از ۶ متر باشد، به اجرای وال پست عمودی نیاز می باشد.
• در برخی از موارد این اندازه ۵ متر نیز عنوان شده است .
• در صورتی که طول دیوار ۴۰ برابر ضخامت دیوار باشد، نیاز به ساخت وال پست عمودی می باشد.
• وال پست افقی برای دیوار بیش از ۳٫۵ متر می باشد.
• البته برخی دستور العمل ها محدودیت ۳۰ برابر ضخامت دیوار را در نظر گرفته اند.
• .بند های آیین نامه ای اجرای وال پست (وادار های) عمودی :

طبق بند ۴-۹-۱-۳ مبحث چهارم مقررات ملی، می بایست کلیه دیوار های پیرامونی جهت مقاومت در برابر زلزله توسط وادار های عمودی یا وال پست ایمن گردند .

طبق مبحث چهارم مقررات ملی بند ۴-۹-۱-۳ می بایست در تمام دیوار های ساختمان بویژه دیوار نما، ضوابط مربوط به طراحی ساختمان در برابر زلزله رعایت گردد.

. طبق بند ۴-۵-۳ آیین نامه ۲۸۰۰ دیوار های خارجی باید علاوه بر نیروها قادر به پذیرش تغییر مکان های نسبی همراه با تغییر شکل های ناشی از دمای محیط باشند.

این دیوار ها یا باید مستقیما توسط اعضای سازه ای نگهداری شوند و یا به وسیله اتصالاتی با شرایط ذکر شده در این بند آیین نامه مهار شوند.

 

. طبق بند ۴-۵-۴ آیین نامه ۲۸۰۰ ویرایش چهارم دیوارهای داخلی یا تیغه های با ارتفاع بیشتر از ۱٫۸ متر باید به نحو مناسبی، مانند استفاده از وادار ها و …، از نظر جانبی به سازه مهار شوند.

. مطابق مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان بند ۸-۳-۱-۱۱ ویرایش ۹۲ برای اتصال اجزای غیر سازه ای به اجزای سازه ای، طرح های مناسبی باید تهیه گردد که صدمات وارده به اجزای غیر سازه ای در اثر تغییر شکل اجزای سازه ای حداقل باشد.

. مطابق بند ۷-۵-۳ آیین نامه ۲۸۰۰ قاب های فولادی دارای اتصالات خورجینی ساده بر طبق نشریه ۳۲۴ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی همراه با دیوار برشی یا مهاربندی، در گروه سیستم قاب ساختمانی ساده قرار می گیرند. حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان هایی که در آن ها تنها از قاب های خمشی با این نوع اتصالات استفاده می شود به ۳۰ متر تقلیل می یابد.

. دیوارهای غیر سازه ای که در همه ارتفاع طبقه ادامه دارند، باید به طور کامل در زیر سقف مهار شوند؛ یعنی رگ آخر تیغه با فشار و ملات کافی در زیر سقف جای گیرد.

درنتیجه می توان تا حد امکان از تغییر شکل دیوارها در اثر زلزله جلوگیری کرد.

• . برای ساخت وال پست با پروفیل دوبل نبشی، بهتر است که دهانه ی آن ۱ سانتی متر بیشتر از ضخامت دیوار مربوطه در نظر گرفته شود، بدین منظور تیغه کاملا داخل آن قرار می گیرد.
• . در وال پست های عمودی در فواصل ۱ متر به ۱ متر برای ایجاد گیرداری لازم بین تیغه و وال پست باید از میلگرد های آجدار نمره ۱۰ شاخک هایی را به قوطی یا نبشی های وال پست جوش داد .
• .در وال پست های افقی در فواصل ۱ تا ۵ متر به منظور تامین گیرداری بیشتر، وال پست افقی با میلگرد های آجدار نمره ۱۴ و بالاتر به سقف متصل می شود .
• . به منظور جلوگیری از اعمال فشار جانبی به دیوار به هنگام وارد شدن بار هایی مانند زلزله برای اجرای وال پست در مجاورت ستون، باید فاصله حدود ۴ الی ۵ سانتی متر رعایت شود.

این فاصله باید با مصالح نرمی چون یونولیت یا پلاستوفوم پر شود .

.همه ی پروفیل های مورد استفاده در ساخت وال پست باید ضد زنگ خورده و روی آن ها با توری مرغی یا رابیتس کشیده شود و با سیم گالوانیزه محکم گردد. بدین صورت اتصال بهتری بین وال پست و دیوار های دو طرف آن ایجاد می شود و از ترک های ناشی از حرکت جانبی ساختمان در مرحله نازک کاری جلوگیری به عمل می آید .

از جمله اشتباهات رایجی که در اجرای وال پست صورت می گیرد، استفاده از میلگرد به جای نبشی در اجرای کلاف های افقی می باشد و یا عدم اجرای پشت به پشت نبشی افقی و عمودی که عدم رعایت این نکات موجب اجرای دیوار تنها در یک سمت نبشی ها می شود.

• در وال پست قائم بایستی در فاصله های یک متر به یک متر توسط میلگرد آجدار نمره ۱۰ ، شاخک هایی را به نبشی یا قوطی جوش داد تا گیرداری مورد نیاز تیغه و وال پست تامین گردد و دیوار در زمان وارد شدن بارهای جانبی رفتار یکدست تری از خود نشان دهد.
• جهت گیرداری بیشتر در وال پست افقی با میلگرد نمره ۱۴ و بیشتر در فاصله های ۱.۵-۱ متر به سقف اتصال داده می شوند.
• مقاطع فولادی مورد استفاده برای ساخت وال پست بایستی از جنس فولاد ضد زنگ باشند.
• جهت اتصال بهتر میان وال پست و دیوار طرفین و جلوگیری از ترک خوردن ناشی از حرکت های جانبی ساختمان در مرحله انجام نازک کاری، روی آن را با رابیتس و یا توری مرغی می پوشانند و با سیم گالوانیزه محکم می کنند.
• اجرای وال پست قائم بایستی به سازه متصل گردد و چنانچه روی تیغه قرار گیرد لبه پایینی آن را به شکل نبشی دو طرفه به تیر جوش می دهند.
• اگر وال پست قائم روی کف باشد ابتدا بایستی یک عدد پلیت به کف رول بوت کرد و بعد وال پست را روی آن به وسیله دو عدد نبشی جوش داد تا خوب گیردار شود.
• چنانچه طول دیوار از ۶ بیشتر باشد و طول آن از ۴۰ برابر ضخامت دیوار بیشتر باشد به وال پست عمودی نیاز داریم.
•  چنانچه ارتفاع دیوار بیشتر از ۳.۵ متر باشد وال پست افقی قابلیت اجر دارد.
• علاوه بر دستورالعمل ذکر شده برای استفاده از وال پست افقی محدودیت ۳۰ برابر ضخامت دیوار نیز در نظر گرفته شده است.

بنابراین لازم است که در هنگام اجرای نبشی کشی ساختمان به نکات ذکر شده در بالا دقت نمایید. علاوه بر این کیفیت مقاطع فولادی استفاده شده در وال پست نیز مهم بوده و لازم است از مراکز معتبر خرید آهن تهیه شوند.

-لزوم استفاده از وال پست ها چیست؟

با توجه به اینکه دیوار های غیر سازه ای حجم قابل توجهی در پروسه ساخت دارند، هر چند به نظر می آید که این دیوار ها در آیین نامه از اهمیت کمتری برخوردارند، اما تاثیر به سزایی در رفتار سازه دارند و جزء ارکان مهم در ساخت و ساز می باشند.

تحقیقات صورت گرفته بر روی یک قاب ۳ طبقه ی بتنی دارای میان قاب بنایی و میان قابی که با استفاده از وال پست فولادی که در برابر زلزله تقویت شده است، نشان می دهد که مقدار جابجایی میان قاب ها در مدل تقویت شده نسبت به مدل تقویت نشده تحت اثر نیروی خارج از صفحه ی زلزله تا ۷۹٫۲٪ کاهش یافته و هم چنین استهلاک انرژی تا ۷٫۴۴٪ افزایش یافته است .

زلزله های اخیر به خصوص زلزله ی کرمانشاه نشان داد حتی در شرایطی که سازه پایدار بماند و به اعضای اصلی آن آسیبی وارد نشود، آسیب در اعضای غیر سازه ای ممکن است عملکرد کل سازه را زیر سوال ببرد.

از آنجا که سختی میان قاب ها تاثیر مستقیم بر سازه دارد، می توان به اهمیت وال پست ها در افزایش این سختی پی برد.

مزایای استفاده از وال پست ها:

1. استفاده از وال پست ها جهت جلوگیری از آسیب به اعضای اصلی سازه می تواند تضمین کننده عملکرد مناسب تر سازه باشد.
2. استفاده از سیستم فولادی موجب افزایش ظرفیت استهلاک در سازه می گردد که این کار موجب افزایش پایداری در میان قاب ها می شود.

معایب استفاده از وال پست ها:

علی رغم اینکه گفته شد وال پست ها سختی سازه را افزایش می دهند و همچنین فضا بندی های متداول معماری موجب می شوند که این دیوار های غیر سازه ای به طور نامنظم در پلان پخش شوند.

در نتیجه مرکز سختی با محل در نظر گرفته شده در محاسبات متفاوت خواهد بود که این امر منجر به بحرانی تر شدن اثر پیچش به دلیل افزایش فاصله ی مرکز جرم و سختی می گردد.

بنابراین به سازه نیروی پیچشی ای اعمال می شود که در طراحی، اثری برای آن منظور نشده است .