زلزله‌های اخیر در ایران، به ویژه زلزله کرمانشاه در سال 1396، بر اهمیت مقاوم‌سازی ساختمان‌ها و به ویژه اجزای غیرسازه‌ای تأکید کرده است. در بسیاری از این زمین‌لرزه‌ها، خسارات جانی و مالی زیادی به دلیل تخریب اجزای غیرسازه‌ای ساختمان‌ها به وقوع پیوسته است. تحقیقات نشان داده که در یک ساختمان معمولی، تقریباً 30 درصد هزینه ساخت مربوط به سازه اصلی و 70 درصد آن به اجزای غیرسازه‌ای اختصاص دارد. همچنین، بررسی‌ها نشان می‌دهند که در زلزله‌های اخیر، حدود 70 درصد از تخریب‌ها به اجزای غیرسازه‌ای و تنها 30 درصد آن به سازه اصلی مربوط بوده است.
این آمار نشان‌دهنده نیاز فوری به مقاوم‌سازی اجزای غیرسازه‌ای است. وال پست‌ها، که به عنوان المان‌های نگه‌دارنده دیوارهای غیرسازه‌ای در نظر گرفته می‌شوند، راه‌حلی برای مقابله با این چالش هستند. اگرچه این المان‌ها پیش از این در ساختمان‌ها به کار می‌رفته‌اند، اما تلفات سنگین ناشی از زلزله‌های اخیر نشان داد که نوع استفاده از آن‌ها به درستی صورت نگرفته است و کارایی لازم را نداشته‌اند.
زلزله کرمانشاه نمونه‌ای بارز از عملکرد ضعیف وال پست‌ها بود. پس از این زلزله، تحقیقات گسترده‌ای در رابطه با روش‌های اجرای صحیح وال پست‌ها آغاز شد و این تلاش‌ها منجر به انتشار پیوست ششم استاندارد 2800 توسط دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان و مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی گردید. این پیوست به تشریح نکات تکمیلی و جزئیات اجرایی صحیح وال پست‌ها پرداخته است.
از آن زمان به بعد، استفاده از وال پست‌ها در ساختمان‌های جدید به صورت اجباری درآمد و باید مطابق با آیین‌نامه‌ها و استانداردهای مقررات ملی ساختمان ایران اجرا شود. در این مقاله، به طور خلاصه اطلاعات لازم درباره وال پست‌ها و نکات اجرایی مربوط به آن‌ها طبق آیین‌نامه‌های مقررات ملی ساختمان ایران آورده شده است.
وقوع زلزله یا باد شدید در یک منطقه باعث وارد شدن نیروهای جانبی به ساختمان‌ها می‌شود. این نیروها که در راستای موازی با سطح زمین به ساختمان‌ها وارد می‌شوند، موجب حرکت و ارتعاش سازه اصلی و اجزای غیرسازه‌ای می‌گردند. تفاوت‌های موجود در سختی و نوع مصالح استفاده شده در این دو قسمت، یعنی سازه اصلی و اجزای غیرسازه‌ای، باعث می‌شود که هرکدام از این اجزا در برابر اعمال نیروی جانبی واکنش‌های متفاوتی از خود نشان دهند. به این معنا که در هنگام وارد شدن نیروی جانبی، رفتار سازه اصلی و دیوارهای غیرسازه‌ای که به‌طور معمول از مصالحی همچون گچ، آجر یا مصالح سبک‌تر ساخته می‌شوند، از هم متمایز خواهد بود.
یکی از مشکلات اصلی در ساختمان‌های قدیمی و پیش از اصلاحات انجام شده در طراحی وال پست‌ها این بود که اجزای غیرسازه‌ای و سازه اصلی به‌طور مقید و ثابت به یکدیگر متصل می‌شدند. این اتصال غیرمنعطف باعث می‌شد که در صورت وقوع زلزله یا باد شدید، نیروهای ناشی از حرکت سازه اصلی به دیوارهای غیرسازه‌ای منتقل شود، که نتیجه آن تخریب سریع و گسترده این اجزا بود. از سوی دیگر، به دلیل این پیوستگی یکپارچه، بار اضافی و سنگینی ناشی از اجزای غیرسازه‌ای به سازه اصلی وارد می‌شد و در نتیجه، سازه اصلی نیز آسیب‌پذیرتر می‌شد. این فرآیند موجب می‌شد که نه تنها دیوارهای غیرسازه‌ای آسیب می‌دیدند، بلکه احتمال تخریب بخش‌های اصلی ساختمان نیز به طرز قابل توجهی افزایش می‌یافت.
اما با توجه به نیاز مبرم به مقاوم‌سازی و بهبود رفتار لرزه‌ای ساختمان‌ها، استفاده از وال پست‌ها با دیتیل اجرایی جدید به عنوان راهکاری مؤثر مطرح شد. این روش جدید به‌طور کلی ساختار و نحوه عملکرد وال پست‌ها را دگرگون کرده است و توانسته است دو اثر مهم و اساسی در بهبود رفتار سازه‌ها در برابر نیروهای جانبی ایجاد کند:
1. اتصال ایمن و کنترل‌شده دیوارهای غیرسازه‌ای به سازه اصلی
یکی از کاربردهای اصلی وال پست‌ها، فراهم کردن اتصال بین دیوارهای غیرسازه‌ای و سازه اصلی است. در این روش جدید، اتصال دیوار به سازه اصلی به‌طور مقید و غیرانعطاف‌پذیر صورت نمی‌گیرد. این بدین معناست که دیوارها آزادی حرکت کمی در راستای نیروهای جانبی خواهند داشت. این حرکت محدود به دیوار کمک می‌کند که در زمان اعمال نیروهای شدید، دیوار از تخریب نجات یابد، زیرا این آزادی حرکت اجازه می‌دهد که دیوار به‌طور مستقل از سازه اصلی عمل کند بدون اینکه نیروهای لحظه‌ای شدیدی به سازه اصلی وارد شوند. این ویژگی مانع از وارد آمدن فشار و شوک‌های غیرمنتظره به سازه اصلی در زمان وقوع حوادث طبیعی می‌شود.
در زمان وقوع حوادث طبیعی همچون زلزله، نیروهای جانبی به دیوارهای غیرسازه‌ای وارد می‌شود که در صورت عدم کنترل، می‌تواند منجر به تخریب این دیوارها شود. استفاده از وال پست با دیتیل اجرایی جدید به‌طور مؤثر این نیروها را مهار کرده و از تخریب دیوارها جلوگیری می‌کند. در سیستم جدید، دیوار قادر است در راستای داخل صفحه (محور افقی) حرکت محدود و اندکی داشته باشد. این حرکت جزئی نه تنها فشارهای شدید را بین دیوار و سازه اصلی کاهش می‌دهد، بلکه از وارد شدن نیروهای اضافی به سازه اصلی جلوگیری می‌کند. به همین ترتیب، این سیستم باعث می‌شود که هم دیوارهای غیرسازه‌ای و هم سازه اصلی پایداری بیشتری در برابر نیروهای جانبی داشته باشند.
این حرکت محدود به‌ویژه در برابر نیروهای درون صفحه و خارج از صفحه بسیار مفید است. نیروهای درون صفحه به نیروهایی اطلاق می‌شود که در جهت افقی به دیوار وارد می‌شوند، در حالی که نیروهای خارج از صفحه به نیروهایی گفته می‌شود که به صورت عمودی به دیوار اعمال می‌شوند. در سیستم جدید، دیوار به اندازه‌ای آزادی حرکت دارد که از وارد شدن نیروهای شدید بین دیوار و سازه اصلی جلوگیری کند. اگرچه این حرکت ممکن است در برخی موارد باعث ایجاد ترک‌های کوچک در دیوار شود، اما سیستم وال پست اجازه نمی‌دهد که این حرکت به حدی برسد که باعث تخریب دیوار شود.
علاوه بر این، دیوارهای غیرسازه‌ای به دلیل ساختار شکننده خود، در برابر نیروهای خارج از صفحه نیز آسیب‌پذیر هستند. در سیستم جدید استفاده از وال پست‌ها، میلگرد بستر یا بست‌های فولادی به‌طور مؤثر نیروهای خارج از صفحه را مهار می‌کنند و از تخریب دیوارها جلوگیری می‌کنند. این ویژگی به‌ویژه در مواقعی که زلزله‌ها یا سایر حوادث طبیعی در جهات مختلف به ساختمان‌ها وارد می‌شوند، بسیار حائز اهمیت است.
استفاده از وال پست‌ها در ساختمان‌های ایران طبق مقررات ملی ساختمان الزامی شده است و این الزامات به‌ویژه در زمینه مقاوم‌سازی اجزای غیرسازه‌ای اهمیت ویژه‌ای دارند. مطابق آیین‌نامه‌های موجود، این المان‌های مقاوم‌سازی باید در تمامی ساختمان‌های با اسکلت بتنی و فولادی، صرف‌نظر از تعداد طبقات، مورد استفاده قرار گیرند. به‌ویژه در ساختمان‌های مسکونی با اهمیت متوسط، دیوارهای غیرسازه‌ای باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که در برابر نیروهای جانبی زلزله و باد مقاوم باشند و از تخریب شدید یا ریزش جلوگیری کنند.
در حالی که ترک‌های ریز دیوارها در اثر نیروهای جانبی ممکن است در برخی موارد بلامانع باشد، هدف از طراحی این المان‌ها جلوگیری از آسیب‌های جدی به اجزای غیرسازه‌ای است. به همین دلیل، استفاده از وال پست به‌طور ویژه در مقررات ملی ساختمان و استانداردهای مختلف مورد توجه قرار گرفته است. در این بخش، به الزامات مهم و کاربردی که در آیین‌نامه‌های موجود برای استفاده از وال پست‌ها آورده شده است، خواهیم پرداخت.
در مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، بخش 4-9-1-3 به‌وضوح تأکید دارد که برای تمام دیوارها، به‌ویژه دیوارهای نمای ساختمان، باید ضوابط مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و استاندارد طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله (استاندارد 2800) رعایت شود. این بخش از آیین‌نامه به ضرورت مقاوم‌سازی دیوارهای غیرسازه‌ای در برابر نیروهای جانبی همچون زلزله و باد اشاره دارد و از سازندگان می‌خواهد که برای دیوارهای غیرسازه‌ای، به‌ویژه در قسمت‌های مختلفی مانند نما و دیوارهای جداکننده، از اتصالات مناسب و وال پست‌ها استفاده کنند.
در مبحث هشتم، بخش 8-3-5 نیز به‌طور خاص به الزامات اجرایی برای دیوارهای جداکننده و دیگر اجزای غیرسازه‌ای پرداخته است. در این بخش، مواردی مانند سقف‌های کاذب، پلکان، نما و جان‌پناه‌ها نیز مورد بررسی قرار گرفته و ضوابط مشخصی برای اجرای آن‌ها در ساختمان‌ها بیان شده است.
استاندارد 2800 که به‌عنوان مرجع اصلی طراحی ساختمان‌ها در برابر زلزله در ایران شناخته می‌شود، به‌طور جامع به مقوله مقاوم‌سازی اجزای غیرسازه‌ای پرداخته است. این استاندارد در بخش‌های مختلف خود، به‌ویژه در بند 4-5-3، به طراحی و اجرای صحیح دیوارهای خارجی و نحوه اتصال آن‌ها به سازه اصلی پرداخته است. طبق این بند، دیوارهای خارجی باید توانایی پذیرش تغییر مکان‌های نسبی که در بند 4-3 ذکر شده‌اند، را داشته باشند و همچنین تغییر شکل‌های ناشی از دمای محیط را بدون هیچ‌گونه مشکلی تحمل کنند. این به این معنی است که دیوارهای غیرسازه‌ای باید به‌گونه‌ای از سازه اصلی جدا شوند که بتوانند به‌صورت مستقل حرکت کرده و تغییرات ناشی از نیروهای جانبی را بدون ایجاد آسیب جدی تحمل کنند.
پیوست ششم استاندارد 2800 که در سال 1396 به‌دنبال بررسی عملکرد نامناسب وال پست‌ها در زلزله کرمانشاه و دیگر زلزله‌های اخیر منتشر شد، به‌طور مفصل به جزئیات طراحی و اجرای وال پست‌ها پرداخته است. این پیوست نشان می‌دهد که استفاده از وال پست در دیوارهای غیرسازه‌ای برای مصالحی همچون بلوک‌های سفالی، بلوک‌های سیمانی، هبلکس(AAC) و دیگر مصالح مشابه، ضروری است. این پیوست شامل دستورالعمل‌ها و راهکارهای اجرایی برای اتصال دیوارهای غیرسازه‌ای به سازه اصلی است که باید طبق آن طراحی و اجرا شوند.
پیوست ششم استاندارد 2800 به‌طور دقیق شرایط و الزامات مربوط به طراحی لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای را تشریح کرده است. در این بخش، آمده است که اجرای وال پست‌ها و دیگر روش‌های مقاوم‌سازی باید با جزئیات دقیقی همراه باشد، اما رعایت تمامی این جزئیات به‌طور کامل الزامی نیست. در حقیقت، اگر مهندس طراح بتواند محاسبات خود را مطابق با ضوابط ارائه شده در پیوست ششم انجام دهد و اهداف لازم برای مقاوم‌سازی دیوارهای غیرسازه‌ای را محقق سازد، می‌تواند از هر نوع روش مناسب دیگری نیز برای اجرای وال پست‌ها استفاده کند.
تولید وال پست‌های با کیفیت و مطابق با استانداردهای آیین‌نامه‌های ساختمانی امری حیاتی است که در نهایت می‌تواند از بروز خسارات جبران‌ناپذیر در برابر حوادث طبیعی همچون زلزله جلوگیری کند. در شرکت پوکاسازه، تمام تلاش خود را برای تولید وال پست‌ها و ادوات مقاوم‌سازی همچون میلگرد بستر، بست‌های فولادی و دیگر قطعات مرتبط با بالاترین کیفیت ممکن به کار گرفته‌ایم. این محصولات نه تنها از نظر فنی و اجرایی مطابق با استانداردهای ملی ساختمان ایران هستند، بلکه ما همواره در تلاشیم تا به مشتریان خود مشاوره دقیق در زمینه خرید و نصب ارائه داده و سفارش‌ها را در سریع‌ترین زمان ممکن آماده و تحویل دهیم. هزینه خرید وال پست‌های با کیفیت ممکن است در ابتدا به عنوان یک هزینه اضافی به نظر برسد، اما در مواقع بحرانی همچون زلزله، این سرمایه‌گذاری می‌تواند جان‌ها و سرمایه‌های زیادی را حفظ کند. شرکت پوگاسازه مفتخر است که با ارائه محصولات مقاوم و با کیفیت توانسته است رضایت مشتریان خود را جلب کرده و سهمی در کاهش تلفات جانی و مالی در حوادث طبیعی داشته باشد.
