چرا باید دیوار جان پناه و بالکن را مهار کنیم؟
دیوار جان پناه در سادهترین تعریف، جدارهای است که در لبه بام یا تراس ساخته میشود تا از سقوط افراد و اشیا جلوگیری کند و ایمنی استفاده از فضای باز ساختمان را افزایش دهد. اگرچه جان پناه عضوی غیرسازهای محسوب میشود، اما به دلیل قرارگرفتن در ارتفاع و مجاورت با لبه بام، رفتار آن هنگام زلزله بسیار حساس و تاثیرگذار است. بالکن و جان پناه، برخلاف تصور رایج، در برابر شتابهای جانبی ناشی از زمین لرزه عملکرد کاملا وابسته به مهاربندی دارند و در صورت نبود تقویت کافی، یکی از آسیبپذیرترین اجزای ساختمان به شمار میآیند.
مطابق آنچه در نشریه «دستورالعمل مقاوم سازی اجزای غیرسازهای ساختمان» اشاره شده است، سالها طراحی لرزهای کشور تمرکز اصلی خود را بر اعضای باربر گذاشته و بسیاری از اجزای غیرسازهای از جمله جان پناهها، تیغهها و جانماییهای سبک، بدون ضوابط کافی اجرا شدهاند. این غفلت، پیامدهای سنگینی به همراه داشته است؛ بهطوریکه بخش قابلتوجهی از خسارات جانی در زلزلههای گذشته نه از تخریب سازه اصلی، بلکه از فروریزش همین اجزای سبک و ظاهرا کماهمیت ناشی شده است. دیوار جان پناه و بالکن نیز در همین دسته قرار میگیرند و در بسیاری از ساختمانها بدون اتصال کافی یا بدون تقویت لرزهای مناسب ساخته شدهاند.
جان پناهها بهطور خاص حساس به شتاب هستند؛ یعنی هنگام اعمال نیروهای افقی ناشی از زلزله، با وجود جرم کم، به دلیل ارتفاع و جدایش از سیستم باربر، رفتار ناپایداری از خود نشان میدهند. هنگامی که این دیوارها مهاربندی نشده باشند یا اتصال کافی با بام و سایر اجزا نداشته باشند، در اثر حرکت رفت و برگشتی زمین میتوانند از جای خود جدا شوند، تغییرشکل خارج از صفحه داشته باشند و حتی واژگون شوند. این واژگونی، علاوه بر ایجاد ریزش آوار در معابر، حیاط یا فضای پیرامونی، به آسیب شدید ساکنان و امدادگران منجر میگردد.
استاندارد ۲۸۰۰، بهویژه در پیوست شماره ۶، بهصورت صریح بر لزوم کنترل و مهاربندی اجزای غیرسازهای در برابر نیروهای جانبی تاکید میکند. این سند با توجه به تجربیات زلزلههای گذشته، بیان میکند که رفتار اجزای غیرسازهای بر عملکرد کلی سازه اثرگذار است و در صورت شکست، حتی مسیرهای خروج اضطراری را مسدود میکند. به همین دلیل، ضوابط مهار جان پناه ها، بالکن ها و دیوارهای محیطی، بخش جداییناپذیر از الزامات طراحی لرزهای شده است.
در سالهای اخیر، یکی از روشهای مورد تایید و پرکاربرد برای مهارسازی این اجزا، استفاده از وال مش (ملات مسلح شده با مش الیاف) است. بهکارگیری مش فایبرگلاس همراه با پلاستر سیمانی، با ایجاد یک پوسته مسلح، مقاومت خارج از صفحه جان پناه را افزایش داده و امکان یکپارچگی بیشتر آن با اجزای پیرامونی را فراهم میکند. همین موضوع باعث شده است که مهار جان پناه با وال مش و همچنین مهار دیوار جانپناه با وال مش، به یکی از راهکارهای پیشنهاد شده در دستورالعملهای تخصصی و پروژههای مقاوم سازی تبدیل شود.
با توجه به این ملاحظات، وجود ضوابط مهار لرزهای برای دیوار جان پناه و بالکن نهتنها یک توصیه فنی، بلکه ضرورتی آیین نامهای است. از آنجا که این اجزا در زلزله نسبت به سایر بخشهای ساختمان احتمال آسیبپذیری بالاتری دارند، مهار مناسب آنها با روشهایی مانند وال مش، گامی کلیدی در ایمنسازی ساختمان و افزایش دوام کلی آن محسوب میگردد.
مروری بر مهمترین آییننامههای مرتبط با مهار دیوار جان پناه با وال مش
توجه جدی به عملکرد اجزای غیرسازهای در برابر بارهای لرزهای در سالهای اخیر، موجب شده است که آییننامهها و دستورالعملهای تخصصی متعددی برای کنترل رفتار این اجزا تدوین شود. با وجود این، بررسی پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰ نشان میدهد که این پیوست صرفا به بیان ضوابط عمومی مربوط به طراحی و اجرای اجزای غیرسازهای معماری پرداخته و نکات مربوط به «سیستم وال مش» را در قالب کلیات مطرح کرده است؛ اما ضابطه اختصاصی برای مهار دیوار جانپناه با وال مش در این استاندارد ارائه نشده است.
بنابراین، برای تعیین الزامات فنی و اجرایی مهار جان پناه، لازم است از دو منبع کلیدی دیگر یعنی نشریه وال مش و ضابطه شماره ۷۱۴ بهره گرفته شود. این دو سند، در کنار پیوست استاندارد ۲۸۰۰، مجموعه کاملی از معیارهای طراحی و جزئیات اجرایی مورد نیاز برای مقاوم سازی دیوارهای سبک و اجزای محیطی مانند دیوار جان پناه را فراهم میکنند.
پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰؛ الزامات لرزهای اجزای غیرسازهای
این پیوست چارچوب اصلی کنترل اجزای غیرسازهای در برابر زلزله را مشخص میکند. اگرچه اشاره مستقیم به مهار جان پناه با وال مش در آن وجود ندارد، اما قواعد پایهای برای طراحی لرزهای این اجزا را تعیین میکند.
| عنوان سند | حوزه پوشش | نکات مرتبط با جان پناه | نکات مرتبط با وال مش |
| پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰ – طراحی لرزهای و اجرای اجزای غیرسازهای | الزامات لرزهای برای اجزای غیرسازهای معماری | جان پناه در دسته اجزای حساس به شتاب طبقهبندی میشود و نیازمند مهاربندی لرزهای است. | مواردی درباره استفاده از سیستمهای تقویت سطحی آمده که بخشی از مبانی استفاده از وال مش را پشتیبانی میکند، اما ضابطه اختصاصی برای وال مش ارائه نشده است. |
نشریه وال مش ؛ دستورالعمل طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه
این نشریه مهمترین مرجع رسمی برای اجرای وال مش و طراحی وال مش بهشمار میآید و ضوابط دقیقی برای استفاده از مش فایبرگلاس در تقویت دیوارهای بلوکی و اجزای مشابه ارائه میدهد. هرچند موضوع آن مستقیما«جان پناه» نیست، اما اصول طراحی آن مبنای اصلی مهار دیوار جانپناه با وال مش محسوب میشود.
| عنوان سند | حوزه پوشش | اهمیت در جان پناه | نکات کلیدی |
| دستورالعمل طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه | تقویت دیوارهای بلوکی و اجزای سبک با استفاده از وال مش | ارائهدهنده روش مهار خارج از صفحه برای دیوارها؛ قابل تعمیم به جان پناه | ضوابط طراحی لایه وال مش، ضخامت پلاستر سیمانی، تراکم مش، جزئیات همپوشانی و شرایط اتصال |
ضابطه شماره ۷۱۴ ؛ دستورالعمل طراحی سازهای و الزامات و ضوابط اجرایی نمای خارجی
این دستورالعمل، با تمرکز بر رفتار اجزای الحاقی و نما، معیارهای سختگیرانهای درباره پایداری اجزای سبک در برابر بارهای جانبی ارائه میدهد. جان پناه بهعنوان بخشی از پوسته خارجی ساختمان، از الزامات این سند تاثیر میپذیرد.
| عنوان سند | حوزه پوشش | ارتباط با مهار جان پناه | جنبههای مرتبط با وال مش |
| نشریه ۷۱۴ – ضوابط طراحی و اجرای نمای خارجی | کنترل رفتار نما و اجزای پیرامونی در برابر بارهای جانبی | جان پناه یک بخش از پوسته خارجی است و باید در برابر نیروهای خارج از صفحه تقویت شود | تشریح الزامات اتصال، رفتار لرزهای اجزای سبک و معیاری برای انتخاب روشهایی مانند وال مش |
ترکیب سه سند یاد شده، پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰، نشریه وال مش و ضابطه شماره ۷۱۴، چارچوب کامل و قابل استنادی برای طراحی و اجرای سیستمهای مهار جان پناه ایجاد میکند. در شرایطی که وال مش بهعنوان روش موثر برای افزایش مقاومت خارج از صفحه در دیوارهای سبک شناخته میشود، درک صحیح الزامات هر سه مرجع برای اجرای مطمئن و منطبق با آییننامه ضروری است. همین هماهنگی میان مقررات است که باعث شده استفاده از وال مش در جان پناه و همچنین مهار جان پناه با وال مش به یک رویکرد مورد تایید در پروژههای مقاوم سازی تبدیل شود.
ضوابط مهار دیوار جان پناه و بالکن با وال مش براساس دستورالعمل طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه
بند 3-5 در نشریه طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه بهطور مستقیم به نحوه تقویت و پایدار سازی اجزایی اشاره میکند که در معرض تغییرشکل خارج از صفحه قرار دارند؛ اجزایی مانند دیوارهای جان پناه و جدارههای محیطی بالکن که در زلزله بیشترین احتمال جابهجایی و ناپایداری را نشان میدهند. این بند، مجموعهای از الزامات طراحی و اجرایی را بیان میکند که رعایت آنها شرط اصلی موفقیت مهار دیوار جانپناه با وال مش است. بر اساس محتوای این دستورالعمل، ضوابط زیر برای استفاده از وال مش در جان پناه و بالکن الزامی هستند:
لزوم ایجاد پوسته مسلح پیوسته روی سطح خارجی جان پناه
در این دستورالعمل تاکید شده است که سطوحی که در برابر نیروهای جانبی احتمال جدا شدگی یا واژگونی دارند، باید با یک لایه تقویتی پیوسته پوشیده شوند. این لایه، شامل موارد زیر میشود:
- مش فایبرگلاس (توری الیاف شیشه) با وزن و تراکم تعیین شده در نشریه
- پلاستر سیمانی (ملات ریزدانه سیمانی) در ضخامت کنترل شده
در صورت اجرای صحیح، سختی خارج از صفحه دیوار جان پناه را بهطور قابلتوجهی افزایش میدهد. این الزام پایهای، اساس کاربرد وال مش در جان پناه است؛ زیرا وال مش نقش یک غلاف مقاومکننده را ایفا کرده و از بروز تغییرشکلهای خطرناک جلوگیری میکند.
همپوشانی استاندارد مش و پیوستگی کامل لایه تقویتی
بند 3-5 بر این موضوع تاکید دارد که هیچ درزی در لایه تقویتکننده نباید موجب تضعیف مقاومت بیرونی دیوار شود.
بر همین اساس:
- مش باید با همپوشانی کافی (Overlap) اجرا شود.
- عرض همپوشانی متناسب با چشمه و جنس مش تعیین میشود و نباید کمتر از مقدار توصیه شده در نشریه باشد.
- محل همگذاریها باید کاملا در پلاستر سیمانی غوطهور شوند تا لایهای متحد و بدون بریدگی ایجاد گردد.
این پیوستگی، ادامهپذیری رفتار وال مش را تضمین کرده و امکان مهار جان پناه با وال مش را در برابر تغییرشکلهای لرزهای فراهم میکند.
انتقال مناسب لایه وال مش به اجزای مجاور
طبق دستورالعمل، سیستم تقویت باید در نقاط انتهایی دیوار یا محل اتصال جان پناه با سقف، تیر یا لبه بام، به اجزای پشتیبان منتقل شود. بنابراین:
- وال مش باید حداقل به اندازه مشخص روی سطح سازهای مجاور ادامه یابد.
- این انتقال نیرو سبب میشود وال مش تنها یک لایه سطحی نباشد، بلکه واقعا بهعنوان سیستم «مهارکننده» عمل کند.
این الزام به دلیل اختلاف سختی میان دیوار جان پناه و عناصر سازهای ضروری است و از جداشدگی یا گسیختگی در محل اتصال جلوگیری میکند.
کنترل ضخامت و کیفیت پلاستر سیمانی در تقویت جان پناه
در بند 3-5، کیفیت و ضخامت لایه ملات مسلحشده بهعنوان یکی از عوامل اصلی عملکرد سیستم معرفی شده است.
پلاستر سیمانی باید:
- ضخامت مشخص و یکنواخت داشته باشد،
- با نسبت آب بهسیمان مناسب اجرا شود،
- کاملا مش را در بر گیرد،
- و هیچ ناحیه کمضخامت یا بدون پوشش باقی نگذارد.
این لایه در کنار مش فایبرگلاس، سیستم ملات مسلح شده با مش الیاف را تشکیل داده و مقاومت خارج از صفحه جان پناه را افزایش میدهد.
الزام به اجرای وال مش در هر دو سمت دیوار در صورت عدم کفایت سختی
در شرایطی که جان پناه ضخامت کمی دارد یا در ارتفاع زیاد قرار گرفته است، بند 3-5 توصیه میکند که سیستم تقویت سطحی در دو سمت دیوار اجرا شود. این راهکار برای جان پناههایی کارایی دارد که ارتفاع بیشتر یا جرم کمتر دارند، و از کمانش خارج از صفحه جلوگیری میکند.
رعایت مشخصات فنی مش الیاف شیشه مطابق نشریه
کیفیت توری فایبرگلاس نقش تعیینکنندهای در عملکرد تقویتی دارد. بند 3-5 تعیین میکند که مش مصرفی باید:
- دارای پوشش قلیاییمقاوم (AR) باشد،
- مقاومت کششی استاندارد داشته باشد،
- و چشمه بندی آن مطابق مقادیر تعیینشده در دستورالعمل باشد.
استفاده از مشهای غیر استاندارد باعث کاهش قابل توجه عملکرد سیستم در زلزله و افت کارایی مهار دیوار جانپناه با وال مش میشود.
تاکید بر آمادهسازی صحیح سطح دیوار جان پناه پیش از اجرای وال مش
در دستورالعمل تصریح شده که زیرسازی نامناسب میتواند کل سیستم تقویت را بیاثر کند. بنابراین:
- سطح باید عاری از گردوغبار، پوسته شدگی و قطعات لق باشد.
- ناهمواریهای شدید باید پیش از اجرا اصلاح شوند.
- رطوبت کنترل شده پیش از اجرای پلاستر الزامی است.
این مرحله، شرط اساسی چسبندگی لایه وال مش به بدنه جان پناه است.
مطابق بند 3-5 دستورالعمل طراحی و اجرای ملات مسلح شده با مش الیاف شیشه، جان پناه و بالکن بهعنوان اجزای حساس به شتاب باید با یک لایه مسلح پیوسته تقویت شوند. وال مش با ایجاد سختی خارج از صفحه و انتقال مناسب نیرو به اجزای مجاور، امکان مهار لرزهای این دیوارها را فراهم میکند. رعایت ضوابط این بند، مبنای اصلی طراحی و اجرای مهار جان پناه با وال مش در پروژههای ساختمانی است و نقش مهمی در ایمنی بام و بالکنها ایفا میکند.
ضوابط مهار دیوار جان پناه و بالکن با وال مش براساس ضابطه ۷۱۴
بند 12-4 ضابطه ۷۱۴ ابتدا روش وال پست را بهعنوان مسیر اصلی مهار دیوارهای جان پناه معرفی میکند؛ اما در ادامه، استفاده از مش الیاف (مش فایبرگلاس / توری فایبرگلاس)، در ترکیب با پلاستر سیمانی را بهعنوان راهکار جایگزین معتبر مطرح میکند. این سیستم همان وال مش (ملات مسلح شده با مش الیاف) است که برای کنترل تغییر شکل خارج از صفحه در دیوارهای سبک، از جمله جان پناه و بالکن، بهکار برده میشود. بر اساس این بند، مهمترین ضوابط مرتبط با مهار دیوار جانپناه با وال مش عبارتند از:
کنترل جابهجایی خارج از صفحه
جان پناهها تحت اثر باد و زلزله بیشترین احتمال واژگونی یا تغییرشکل خارج از صفحه را دارند. ضابطه ۷۱۴ تاکید میکند که در صورت عدم استفاده از وال پست، باید از سیستم مسلح سازی سطحی مانند وال مش برای افزایش سختی و پایداری استفاده شود.
اجرای لایه پیوسته وال مش
سطح جان پناه باید با پوششی یکپارچه شامل مش فایبرگلاس و پلاستر سیمانی تقویت شود. این لایه باید بدون درز و قطع شدگی اجرا شود تا کل دیوار توان تحمل بار جانبی را بهصورت یکنواخت داشته باشد.
انتقال نیرو به اجزای پایدار
سیستم وال مش باید بهگونهای اجرا شود که نیروهای خارج از صفحه به اجزای سختتر مانند سقف یا لبه بام منتقل شود. پیوستگی لایه پلاستر سیمانی و همپوشانی استاندارد مش برای این انتقال نیرو ضروری است.
جلوگیری از ایجاد ترک و شکست موضعی
وال مش با توزیع یکنواخت تنش در سطح جان پناه از ترک خوردگی و جدا شدگی قطعات در زلزله جلوگیری میکند. ضابطه ۷۱۴ این ویژگی را دلیل پذیرش روش تقویت سطحی با مش الیاف میداند.
الزام رعایت ضخامت و کیفیت اجرا
ضخامت پلاستر سیمانی باید مطابق مقدار توصیه شده اجرا شود و مش فایبرگلاس بهطور کامل در داخل ملات قرار گیرد. هر نوع ناپیوستگی یا کم ضخامت بودن باعث کاهش کارایی سیستم میشود.
بند 12-4 ضابطه ۷۱۴ استفاده از وال مش را بهعنوان راهکار جایگزین وال پست برای مهار جان پناه و بالکن تایید میکند. این روش با ایجاد یک پوسته مسلح پیوسته، سختی خارج از صفحه را افزایش داده و از واژگونی یا گسیختگی جان پناه در برابر بارهای جانبی جلوگیری میکند.
جمع بندی
مهار دیوار جان پناه بهعنوان یکی از اجزای حساس غیرسازهای ساختمان، نقش حیاتی در ایمنی و پایداری سازه ایفا میکند. بررسیهای فنی و تجربیات گذشته نشان میدهد که ضعف در مهاربندی این دیوارها منجر به واژگونی و سقوط جان پناه در زلزله شده و خطرات جانی و مالی جدی ایجاد میکند.
استفاده از وال مش در جان پناه، که شامل ملات مسلح شده با مش الیاف و پلاستر سیمانی میشود، راهکار موثر و مورد تایید آییننامههای معتبر است. این سیستم با ایجاد یک پوسته پیوسته و مقاوم، مقاومت خارج از صفحه جان پناه را افزایش داده و توانایی دیوار را در برابر نیروهای جانبی و لرزهای بهبود میبخشد.
همچنین، ضابطه ۷۱۴ در بندهای مربوطه، مهار دیوار جانپناه با وال مش را بهعنوان جایگزین معتبری برای وال پست معرفی میکند و اجرای این روش را در شرایطی که امکان نصب وال پست محدود است، مجاز میداند. ترکیب الزامات این ضابطه با دستورالعملهای نشریه وال مش و پیوست ۶ استاندارد ۲۸۰۰، چارچوب فنی کاملی برای طراحی و اجرای مهار جان پناه با وال مش فراهم میآورد.
در نهایت، رعایت ضوابط اجرایی، اجرای دقیق لایه مش فایبرگلاس و پلاستر سیمانی و توجه به جزئیات طراحی و نصب، نهتنها موجب افزایش دوام و پایداری دیوار جان پناه میشود، بلکه ایمنی کاربران و ساکنان ساختمان را در بلندمدت تضمین میکند.
استفاده از وال مش در جان پناه بهعنوان روش استاندارد و مستند، نمونهای از تطبیق راهکارهای مدرن مقاوم سازی با الزامات آییننامهای است و جایگاه آن در طراحی و اجرای ساختمانهای مقاوم در برابر زلزله روزبهروز برجستهتر میشود، در حالی که اجرای وال پست در جان پناه همچنان گزینهای معتبر برای سازههای با بارهای سنگینتر باقی میماند.