بررسی بحرانی عدم رعایت اتصالات کشویی در وال پست ساختمان‌های بتنی: تحلیل و راهکارها
در صنعت ساختمان‌سازی، اجرای صحیح جزئیات سازه‌ای نقش حیاتی در ایمنی و پایداری ساختمان دارد. یکی از این جزئیات، اجرای وال پست (Wall Post) با اتصالات کشویی مناسب در ساختمان‌های با اسکلت بتنی است. وال پست‌ها، که معمولاً از ناودانی منقطع، نبشی و میلگرد بستر تشکیل می‌شوند، به منظور افزایش مقاومت دیوارهای غیرسازه‌ای در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله و باد به کار می‌روند. با این حال، عدم رعایت اصول صحیح در طراحی و اجرای این اتصالات، می‌تواند منجر به عملکرد نامطلوب و حتی خطرناک دیوارها در زمان وقوع حوادث طبیعی شود.
این مقاله به بررسی اهمیت اتصالات کشویی در وال پست‌ها و پیامدهای عدم رعایت آن، با توجه به یک مورد واقعی در یک ساختمان بتنی دو طبقه به مساحت ۵۰۰ متر مربع می‌پردازد.
شرح مسئله
در یک پروژه ساختمانی با سقف دال بتنی و اسکلت بتنی به مساحت ۵۰۰ متر مربع در دو طبقه، دیوارهای خارجی و داخلی با استفاده از ناودانی منقطع و نبشی به صورت افقی و عمودی اجرا شده‌اند. میلگرد بستر نیز در تمامی دیوارها به کار رفته و درز انقطاع در کناره‌های ستون‌ها با یونولیت پر شده است. متاسفانه، در این پروژه دو ایراد اساسی در اجرای وال پست‌ها مشاهده میشود:
- عدم اجرای اتصالات کشویی: هیچ یک از اتصالات وال پست‌ها به صورت کشویی (Sliding Connection) اجرا نشده‌اند.
- عدم رعایت درز انقطاع در آخرین رج آجرکاری: در آخرین رج آجرکاری که به سقف متصل میشود، درز انقطاع در نظر گرفته نشده و از یونولیت استفاده نشده است.
این مسائل نگرانی‌هایی را در مورد عملکرد صحیح وال پست‌ها و دیوارهای غیرسازه‌ای در زمان وقوع زلزله ایجاد کرده است.
اهمیت اتصالات کشویی در وال پست‌ها
اتصالات کشویی در وال پست‌ها به منظور ایجاد امکان حرکت نسبی دیوار نسبت به سازه اصلی (اسکلت بتنی) طراحی می‌شوند. این اتصالات اجازه می‌دهند که در هنگام وقوع زلزله، نیروهای ناشی از تغییر شکل سازه اصلی، به طور مستقیم به دیوار منتقل نشوند. به عبارت دیگر، اتصالات کشویی نقش یک مفصل لغزنده را ایفا می‌کنند که از تمرکز تنش در دیوار جلوگیری می‌کند و امکان جذب انرژی توسط دیوار را افزایش می‌دهد.
پیامدهای عدم رعایت اتصالات کشویی
عدم رعایت اتصالات کشویی در وال پست‌ها می‌تواند پیامدهای جدی در عملکرد ساختمان داشته باشد:
- افزایش نیروی وارد بر دیوار: در صورت عدم وجود اتصالات کشویی، دیوار به صورت صلب به سازه اصلی متصل میشود. در نتیجه، در هنگام وقوع زلزله، نیروهای زیادی به دیوار وارد شده و احتمال تخریب آن افزایش می‌یابد.
- کاهش کارایی وال پست: درصورتی که برای وادارهای یکسره عمودی یا افقی اتصال کشویی استفاده نشه، والپست هیچ تاثیر مثبتی نخواهد داشت و برعکس هنگام زلزله نیروی بیشتری به دیوار وارد میشود. به عبارت دیگر، عدم اجرای اتصالات کشویی، تمام زحمات و هزینه‌های مربوط به اجرای وال پست، ناودانی منقطع، نبشی و میلگرد بستر را زیر سوال می‌برد.
- خطر تخریب دیوار: عدم رعایت درز انقطاع در آخرین رج آجرکاری نیز می‌تواند منجر به تخریب دیوار شود. در صورت عدم وجود درز انقطاع، دیوار به سقف متصل شده و در هنگام حرکت سقف ناشی از زلزله، تحت فشار قرار گرفته و تخریب میشود.
راهکارها و پیشنهادات
با توجه به مشکلات موجود در این پروژه، پیشنهاد میشود راهکارهای زیر در نظر گرفته شود:
- بررسی و ارزیابی وضعیت موجود: ابتدا باید وضعیت موجود اتصالات وال پست‌ها و درز انقطاع در آخرین رج آجرکاری به دقت بررسی و ارزیابی شود. این بررسی می‌تواند شامل بازدید میدانی، آزمایش‌های غیرمخرب و تحلیل‌های مهندسی باشد.
- اصلاح اتصالات وال پست: در صورت امکان، اتصالات وال پست‌ها باید اصلاح شده و به صورت کشویی اجرا شوند. این کار ممکن است نیاز به تخریب بخشی از دیوار و نصب اتصالات جدید داشته باشد.
- ایجاد درز انقطاع در آخرین رج آجرکاری: در صورتی که در آخرین رج آجرکاری درز انقطاع وجود ندارد، باید این درز ایجاد شده و با مواد مناسب مانند یونولیت پر شود.
- استفاده از روش‌های جایگزین: در صورتی که اصلاح اتصالات وال پست‌ها و ایجاد درز انقطاع امکان‌پذیر نباشد، می‌توان از روش‌های جایگزین مانند استفاده از سیستم‌های مقاوم‌سازی دیوارها (Wall Retrofitting Systems) استفاده کرد. این سیستم‌ها می‌توانند مقاومت دیوارها را در برابر نیروهای جانبی افزایش دهند.
- بازنگری طراحی سازه: در نهایت، توصیه میشود که طراحی سازه به طور کلی بازنگری شده و اثرات عدم رعایت اتصالات کشویی در وال پست‌ها و درز انقطاع در آخرین رج آجرکاری در تحلیل‌های سازه‌ای در نظر گرفته شود.
نتیجه‌گیری
اجرای صحیح اتصالات کشویی در وال پست‌ها و رعایت درز انقطاع در آخرین رج آجرکاری، از جمله مهم‌ترین اقداماتی است که برای افزایش ایمنی و پایداری دیوارهای غیرسازه‌ای در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله باید انجام شود. عدم رعایت این موارد می‌تواند منجر به کاهش کارایی وال پست‌ها، افزایش نیروی وارد بر دیوار و در نهایت تخریب دیوار شود. در پروژه‌های ساختمانی، نظارت دقیق بر اجرای صحیح جزئیات سازه‌ای و توجه به هشدارهای مهندسان سازه، می‌تواند از بروز مشکلات جدی در آینده جلوگیری کند.
