وال پست يعنی چه ؟
کلمه وال پست به زبان لاتين wall/post متشكل از wall و post تشكيل شده است كه wall بمعنی ديوار و post كه در لغتنامه وقتی بعنوان اسم استفاده ميشود بمعنی زير است:
a long, sturdy piece of timber or metal set upright in the ground and used to support something or as a marker.
“قطعه ای بلند و محكم از چوب يا فلز كه بطور قائم در زمين نصب ميشود و برای نگهداشتن چيزی يا بعنوان نشانه استفاده ميشود”
بنابراين تركيب wall/post بمعنای نگهدارنده ديوار است.
ديوار بعنوان يك عضو سازه ای يا معماری تشكيل شده است از اجزای تشكيل دهنده ای شامل ملات يا چسباننده و مدولهايي شامل بلوك و اجر وسفال و … كه بخودی خود غير از تكيه گاه زيرين خود كه ديوار را در برابر نيروهای ثقلي مهار ميكند مهار كننده ای در برابر نيروهای افقي ندارد و در حقيقت والپست نقش مهار كننده ای رادارد كه ديوار را در برابر نيروهايی كه باعث واژگونی آن ميگردند كه ازجمله مهمترين انها نيروی باد و زلزله است.
بیشترین آسیب زلزله های اخیر بدلیل عدم توجه به جزئیات اجرای دیوارهای غیر سازه ای که همان میانقاب ها هستند، می باشد و این مشکل به اکثر ساختمانها آسیب های جانی و مالی فراوانی در زلزله وارد می سازد.
وال پست چيست؟
وال پست بمعنی نگهدارنده ديوار است و اتصال ديوارهای ميانقاب به اسكلت سازه يا به عبارتی قابهای سازه ميبايست بطريقی از ديوار در برابر نيروهای باد و زلزله و بطور كلی هر نوع نيروی افقی يا عمود بر سطح ديوار محافظت نمايد.
در گذشته ديوارهای ميانقاب یا وال پست توسط ملات و يا نازك كاری به قاب سازه كه همان ستونها و تيرها هستند بطور مستقيم متصل ميشد ولی تجربه زلزله های اخير نشان داد كه اين روش جوابگو نيست به اين معني كه اندر كنش سازه و ديوارها باعث وارد شدن نيروهای متقابلی به هردو ميشود .به اين ترتيب كه در اثر نيروهای زلزله يا باد دريفت ايجاد شده در اعضای سازه باعث ايجاد تنش در ديوارهای ميانقاب ميگردد و متقابلا عكس العمل اين نيروها باعث ايجاد تنش در سازه ميگردد كه اولين اثر آن جابجايي مركز سختی سازه ميباشد كه اين جابجايي مركز سختی باعث رفتار غير قابل پيش بينی در سازه خصوصا در زمان وقوع زلزله ميگردد.
ازطرف ديگر تنشهای وارد شده از طرف سازه به ديوارها ممكن است از مقاومت ديوار بيشتر بوده و به ديوار آسيب ميزند بطوريكه مؤلفه موازی با سطح نيروی زلزله باعث ايجاد ترك قطری در ديوار شده و مولفه عمود بر سطح آن باعث تخريب و فرو ريزش ديوار ميگردد.
🔹میانقاب چیست؟
🔹 عملکرد سازه و دیوارهای میانقاب در مقابله با نیروی زلزله چگونه است؟
اثر میانقابی چیست؟
بطور کلی میانقاب همانگونه که از نامش پیداست هر گونه پرکننده ای که در درون قاب سازه ای قرارمیگیرد و بر رفتار قاب اثر میگذارد .ملموس ترین رفتار قاب در زمان وقوع زلزله تغییر شکل آن است . قابهای سازه ای معمولا تشکیل شده اند از دو المان سازه ای قائم (ستون) و حداقل یک المان افقی سازه ای (تیر) در بالا که میتواند در پایین تیردوم یا شناژ یا فونداسیون باشد . شکل کلی قاب اغلب چهارگوشی قائم الزاویه است که در زمان وارد شدن نیروهای افقی این چهارگوش تحت تاثیرعکس العمل نیروی زلزله که از زمین به آن وارد میشود وتبدیل اینرسی ماند به اینرسی حرکتی و بلعکس در توده ساختمان قاب سازه ای تغییر شکل داده و از حالت مستطیل خارج میشود که این حرکت بسته به فرکانس زلزله میتواند تکرار شود. حال هرگونه مانعی در برابراین تغییرشکل که از طرف پرکننده های غیر سازه ای که درون این قاب قرار گرفته اند مانند دیوارهای غیر سازه ای و سایر المانهای معماری بعنوان اثرمیانقابی معنا میشود . زیرا این اثر بر سختی سازه اثرخواهد گذاشت ونیز باعث جابجای مرکز سختی سازه میگردد. همانطور که میدانیم هرگونه عدم تطابق مرکز جرم و مرکز سختی باعث ایجاد لنگری حول مرکز سختی سازه میگردد که بازوی این لنگر دقیقا همان فاصله مرکز سختی سازه و مرکز جرم است. بهرصورت این لنگر تاثیر قابل ملاحظه ای بر سازه میگذارد.
والپست و اثر میانقابی
همانطور که در قسمت اثر میانقابی اشاره کردیم اثر میانقابی پدیده ای است بسیار مهم که میبایست در زمان طراحی سازه جهت از بین بردن آن تمهیدی اندیشیده شود . آنچه پیش روی طراح سازه است دو گزینه است:
۱- بررسی و محاسبه اثرمیانقابی و لحاظ کردن این اثر درطراحی سازه
۲- حذف این اثر با جداسازی قاب و میانقاب با استفاده از والپست
جداسازی ديوار ميانقاب از قاب
جهت ازبين بردن اندركنش ديوار و سازه بهترين راه جدایی انها از يكديگر است به اين ترتيب كه بين ديوار و سازه يعني ستونها و تير فاصله ای در نظر گرفته شود اين فاصله بر حسب ارتفاع سازه وميزان نيروهای وارده محاسبه ميگردد كه اندازه آن بطور معمول ٢/٥ تا ٥ سانتيمتر در نظر گرفته ميشود
اين فاصله ميبايست با مصالح نرم و قابل ارتجاع پر شود تا اولا نيروهای متقابل سازه و ديوار راجذب نمايد ثانيا امكان اجرای نازك كاری را بوجود آورد. حال با وجود اين فاصله نحوه اتصال ديوار به سازه بايد طوری طراحی شود تا ديوار را در برابر نيروهای عمود بر سطح محافظت نموده ولی در راستای موازی با سطح ازاد بگذارد بطوريكه هيچ اندر كنشی با هم نداشته باشند.
اتصال كشویی
اتصال كشویی در اجرای وال پست ميتواند راه حل اين مشكل باشد بطوريكه در راستای حركت كشویی هيچ مانعی در برابر ديوار وجود نداشته ولی در جهت عمود برحركت كشویی محدوديت حركتي دارد و به اين صورت ديوار مهار ميگردد.
ترك نازك كاری
تركهای نازك كاری به دو دليل در معماری اتفاق ميافتد:
- اختلاف ضريب انتقال حرارت و نوع متفاوت بافت زير كار نازك كاری
- تغییر ابعاد المانهای سازه در اثر تغيير درجه حرارت خصوصا در نبشی كشی هایی كه جهت جداسازی قاب و ميانقاب یا وال پست ها استفاده ميشود كه اين امر باعث كمانش آن و متعاقبا باعث ايجاد ترك ميگردد.
آنچه در اکثر زلزله ها خصوصا زلزله کرمانشاه اتفاق افتاده و باعث آسیب گردیده است لزوما در نتیجه ایراد و نقص در محاسبات سازه نبوده ، بلکه بیشترین آسیب مربوط به عدم توجه به جزئیات اجرای دیوار میانقاب ها یا وال پست ها هستند می باشد و این مشکل به اکثر ساختمانها آسیب های جانی و مالی فراوانی در زلزله وارد می سازد.
معرفی سیستم نوین وال پست و اجزای آن
طراحی لرزه ای این سیستم به نحوی انجام شده است که ناودانی های والپست بصورت کشویی با امکان آزادی حرکت در بست ها قرار میگیرد. در هنگام وقوع زلزله با تغییر مکان ستونها و تغییر شکل تیرها, المان های وال پست در داخل بست امکان جابجایی داشته و نیرویی به دیوار وارد نمیگردد که موجب شکست دیوار شود.همزمان عملکرد این بست ها بنحوی است که والپست را در جهت عمود بر صفحه دیوار مهار می کند. از این مقاطع میتوان در دیوار پشت بام, مهار تیغه های داخلی و دیوارهای منحنی , ساخت استراکچر فایرباکس و مخزن والهنگ توکار استفاده کرد.
نحوه اجرای سیستم نوین وال پست
ابتدا بست ها بصورت شاقولی بفاصله ۱ متر به ستون و زیر تیر بوسیله تپانچه هیلتی توسط میخ ۳ سانتی نصب گردیده و سپس ناودانی به همراه فوم تعبیه شده روی آن بصورت کلیکی داخل بست ها قرار میگیرد.
در ساختمانهای فلزی این بست ها را میتوان به ستون جوش داد, دیوار کشی با مهار ریسمان به این ناودانی ها بدون نیاز به نصب شمشه اجرا میگردد.
علت ترک در نازک کاری
بدلیل جوش دادن نبشی های وال پست در دوسر آن (کف و سقف) امکان انبساط طولی نبشی در گرما از بین رفته ناگزیر این تنش های حرارتی موجب کمانش در نبشی شده و این کمانش علت ترک در نازک کاری ساختمانها می باشد.
طبق محاسبات فنی مهندسین ما انحنای حاصل از کمانش باعث ایجاد خروج از محوری حدود ۳ الی ۴ سانتی متر در نبشی ها می شود که تنش حاصل از آن باعث ایجاد ترک در نازک کاری می گردد.بنابراین جهت جلوگیری از این امر با آزاد بودن دو سر کلاف (نبشی های وال پست) از این اتفاق جلوگیری می شود.
طراحی سازه با فرض عدم مشارکت دیوارهای جداکننده و پیرامونی در سختی سازه انجام میشود. بر این اساس اتصال لبه قائم دیوارها به ستون و دیوارهای برشی و تیرهای قاب خمشی سقف باید به گونه ای باشد که ممانعتی در برابر این جابه جایی نسبی ایجاد نکند و دیوار در برابر نیروی عمود بر صفحه مهار گردد.