استعلام قیمت
عمران مدرن بازار نوین ارتباطات ساختمانی
رفتار لرزه ای سازه ها، به ویژه ساختمان هایی که با سیستم قاب خمشی فولادی یا بتنی طراحی می شوند، به عوامل متعددی وابسته است. یکی از عناصر مهم که توجه کمتری به آن می شود، وال پست (Wall Post) است؛ عنصری که نقش کلیدی در مهار دیوارهای غیر سازه ای و جلوگیری از انتقال بارهای ناهمگون آن ها به المان های اصلی سازه دارد. در زلزله های گذشته مشاهده شده است که عدم استفاده از وال پست یا اجرای نادرست آن، باعث ترک خوردگی، ریزش دیوار، تمرکز تنش در ستون ها و کاهش چشمگیر ضریب شکل پذیری سازه شده است. در ادامه به صورت تخصصی به معرفی وال پست و بررسی تاثیر وال پست بر رفتار لرزه ای قاب های مسلح می پردازیم.
وال پست چیست؟
پیش از پرداختن به تأثیر وال پست بر رفتار لرزه ای قاب های مسلح باید با این عنصر سازه ای آشنا شوید. وال پست به عنوان یک المان نگهدارنده برای مهار و تثبیت دیوارهای غیر سازه ای به کار می رود تا از جابجایی خارج از صفحه و انتقال نیروهای ناخواسته آن ها به قاب اصلی جلوگیری کند. در واقع، دیوارهای داخلی و پیرامونی ساختمان در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله یا باد، مقاومت کافی ندارند و در صورت عدم مهاربندی، دچار ترک، کمانش یا حتی ریزش می شوند. وال پست با قرارگیری به صورت قائم یا افقی، دیوار را در چارچوب مشخصی نگه می دارد و با ایجاد مسیر مناسب برای توزیع نیرو، موجب افزایش ایمنی دیوار و جلوگیری از تمرکز تنش در تیرها و ستون ها می شود. اجرای صحیح وال پست، علاوه بر افزایش پایداری دیوار، موجب بهبود عملکرد لرزه ای کل سازه نیز خواهد شد.
انواع وال پست
وال پست ها به عنوان عناصری کلیدی در مهار دیوارهای بنایی غیر سازه ای در قاب های ساختمانی، بر اساس جهت اجرا، موقعیت، مصالح و نوع اتصال به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند. از نظر جهت، وال پست ها به دو دسته اصلی عمودی (وادار) و افقی (تیرک) تقسیم می گردند. وال پست عمودی که به عنوان وادار انتهایی یا میانی عمل می کند، دیوارها را در جهت قائم مهار کرده و از جدا شدگی آن ها در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله جلوگیری می نماید، در حالی که وال پست افقی به صورت تیرک در ارتفاع دیوار قرار گرفته و توزیع بارهای افقی را تسهیل می کند. از منظر موقعیت، وال پست های انتهایی در لبه های دیوار (مانند وادار U شکل) و وال پست های میانی در داخل دیوار (مانند وادار H برای اتصال میانی) طراحی می شوند تا دیوار را به طور کامل پوشش دهند.
انتخاب نوع وال پست بر اساس استاندارد هایی مانند مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان و پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰، به عوامل متعددی مانند نوع مصالح بنایی، ارتفاع دیوار و شدت بارهای لرزه ای بستگی دارد تا عملکرد بهینه و ایمنی حداکثری تضمین شود. به طور کلی زمانی که طول دیوار بیشتر از ۴ متر باشد از وال پست یا وادار میانی و هنگامی که ارتفاع دیوار از ۳.۵ متر تجاوز کند، از وال پست افقی یا تیرک استفاده می شود.
علت استفاده از وال پست در مقاوم سازی
بر اساس قوانین و مقررات جدید ساخت و ساز، استفاده از وال پست در اجرای دیوارهای غیر سازه ای به عنوان یک الزام مطرح شده است، زیرا تحقیقات نشان می دهد که وجود وادار ها نقش مهمی در بهبود عملکرد این دیوارها در برابر نیروهای جانبی مانند باد و زلزله دارد. وال پست ها با مهار جابجایی خارج از صفحه دیوار، از کمانش و ریزش ناگهانی جلوگیری کرده و به پایداری سازه کمک می کنند. در طراحی سازه های مقاوم در برابر زلزله، توجه به عناصر غیر اساسی نظیر وال پست ها به دلیل اثرگذاری قابل توجه آن ها بر رفتار لرزه ای قاب ها اهمیت بیشتری یافته است. مطالعات اخیر نشان می دهد که وجود یا عدم وجود وال پست می تواند بر شکل پذیری، سختی اولیه، مقاومت جانبی و حتی نحوه خرابی قاب های بتن آرمه یا فولادی تأثیر مستقیم داشته باشد.
با این حال، برای دستیابی به بیشترین اثربخشی، انتخاب محل مناسب برای نصب وال پست ضروری است؛ زیرا قرار دادن آن در نقاط نامناسب می تواند نتیجه معکوس ایجاد کرده و موجب آسیب های بیشتر در زمان زلزله شود. به طور کلی یکی از مهم ترین دلایل اجرای وال پست، جلوگیری از ریزش دیوار در زلزله است. این موضوع نه تنها برای ایمنی سازه، بلکه برای حفظ جان ساکنین ضروری است. تجربه زلزله های کرمانشاه و بم نشان داد که بیشترین تلفات ناشی از ریزش دیوارهای غیر سازه ای بوده است، نه تخریب اسکلت اصلی.
بررسی موردی تاثیر وال پست بر رفتار لرزه ای قاب های مسلح
ارزیابی های موردی در پروژه های واقعی و آزمایش های لرزه ای نشان می دهد که اجرای وال پست تأثیر قابل توجهی بر عملکرد لرزه ای قاب های مسلح دارد. تاثیر وال پست بر رفتار لرزه ای قاب های مسلح در کاهش سختی ناخواسته دیوار و کنترل اثر میانقابی مشهود است. دیوارهای میانقاب اگر بدون وال پست اجرا شوند، در زلزله با قاب وارد تعامل شده و باعث افزایش سختی اولیه سازه و کاهش دوره تناوب می شوند. این موضوع ممکن است در ابتدا مفید به نظر برسد، اما در عمل باعث افزایش نیروهای وارد بر قاب می شود و توزیع نیروی جانبی را تغییر می دهد. استفاده از وال پست موجب جداسازی نسبی دیوار از قاب و حذف سختی ناخواسته می شود. به طور کلی تاثیر وال پست بر رفتار لرزه ای قاب های مسلح عبارتند از:
- وال پست موجب جلوگیری از انتقال نیروهای اضافی دیوار به تیر و ستون و بهبود عملکرد اعضای باربر می شود.
- وجود وال پست ریسک ریزش دیوارهای میانقاب و پیرامونی را در زلزله به شکل چشمگیری کاهش می دهد.
- اجرای وال پست مطابق الزامات آیین نامه ۲۸۰۰ و مبحث ششم، با کاهش اثر میانقابی و جلوگیری از ایجاد سختی ناهمگن در طبقات، به کنترل رفتار غیر خطی سازه کمک کرده و عملکرد لرزه ای آن را بهبود می بخشد.
- وال پست با مهار نیروهای خارج از صفحه دیوار، از انتقال تنش به ستون ها، ایجاد کمانش و ترک خوردگی و کاهش ظرفیت جانبی قاب جلوگیری می کند.
- وال پست با جداسازی دیوار از قاب، دریفت طبقه را کنترل کرده و امکان دستیابی قاب به شکل پذیری واقعی خود را فراهم می کند، در حالی که از شکست ترد ستون و تیر جلوگیری می کند.
نقش وال پست در بهبود عملکرد لرزه ای قاب های مسلح
اجرای وال پست یکی از ساده ترین و در عین حال مؤثرترین راهکارها برای بهبود رفتار لرزه ای قاب های مسلح است. این عضو با مهار دیوارهای غیر سازه ای، سختی را کاهش می دهد، انتقال نیروهای خارج از صفحه به ستون ها را کنترل می کند و از ریزش دیوار در زلزله جلوگیری می نماید. علاوه بر این، وال پست شکل پذیری قاب را حفظ کرده، دریفت طبقه را بهینه می کند و عملکرد اتصالات میانقاب را بهبود می بخشد. رعایت استانداردها و آیین نامه های مربوطه، مانند آیین نامه ۲۸۰۰ و مبحث ششم مقررات ملی، اطمینان می دهد که استفاده از وال پست نه تنها ایمنی سازه را افزایش می دهد، بلکه الگوی خرابی و رفتار لرزه ای سازه را قابل پیش بینی می کند. با توجه به تاثیر وال پست بر رفتار لرزه ای قاب های مسلح ، استفاده از آن الزامی است.
برای مطالعه بیشتر:
دیدگاهتان را بنویسید