در ساخت‌وسازهای امروزی، یکی از دغدغه‌های اصلی مهندسان و پیمانکاران، تأمین ایمنی سازه در برابر نیروهای جانبی به‌ویژه زلزله است. تجربه‌های تلخ حوادث طبیعی در کشور نشان داده که ضعف در اجرای جزئیات سازه‌ای، می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری به همراه داشته باشد. یکی از نقاط آسیب‌پذیر در ساختمان‌ها، دیوارهای غیر باربر هستند که به دلیل نداشتن نقش سازه‌ای در تحمل بارهای ثقلی، در برابر بارهای جانبی مقاومت کافی ندارند.
برای رفع این مشکل، استفاده از المان‌هایی همچون وال پست و میلگرد بستر در دستور کار آیین‌نامه‌های ساختمانی قرار گرفته است. هرچند هر دو روش با هدف مهار و مقاوم‌سازی دیوارها به کار می‌روند، اما تفاوت‌های اساسی در ماهیت، اجرا و کاربرد دارند.
شناخت درست این تفاوت‌ها برای کارفرما، مجری و حتی دانشجویان مهندسی عمران اهمیت ویژه‌ای دارد. چرا که اجرای صحیح وال پست یا میلگرد بستر می‌تواند عمر مفید سازه را افزایش داده، از بروز ترک‌ها و ریزش‌های خطرناک جلوگیری کند و در نهایت ایمنی جانی ساکنان را تضمین نماید.
در این مقاله با نگاهی علمی و کاربردی، ابتدا وال پست و انواع آن را معرفی می‌کنیم، سپس به نقش میلگرد بستر و نحوه اجرای آن در وال پست می‌پردازیم و در نهایت تفاوت‌های کلیدی میان این دو سیستم مقاوم‌سازی دیوار را بررسی خواهیم کرد.
وال پست چیست؟
وال پست (Wall Post) به سازه‌ای فولادی و مقاوم گفته می‌شود که نقش بسیار مهمی در افزایش پایداری و ایمنی دیوارهای غیر باربر ایفا می‌کند. دیوارهای غیر باربر، همان‌طور که از نامشان پیداست، وظیفه تحمل بارهای اصلی سازه (مانند بار سقف یا طبقات) را ندارند و تنها به عنوان جداکننده یا پوشش عمل می‌کنند. به همین دلیل در برابر بارهای جانبی مانند زلزله، فشار باد یا ارتعاشات شدید، مقاومت کافی ندارند و نیازمند یک المان نگهدارنده هستند. وال پست دقیقاً برای رفع این مشکل طراحی شده است.
این عضو فولادی معمولاً از مقاطع مختلف مانند قوطی، ناودانی یا نبشی ساخته می‌شود و در دو حالت قائم (عمودی) و افقی به کار می‌رود. در واقع وال پست همان ستون یا تیر کمکی برای دیوار است که آن را به اسکلت اصلی ساختمان متصل کرده و مانع از شکست یا تخریب ناگهانی می‌شود.
وظیفه اصلی وال پست، مهار دیوار و انتقال بارهای جانبی به المان‌های اصلی سازه همچون ستون‌ها و تیرها است. به عبارت دیگر، وال پست از دیوار در برابر نیروهایی که می‌توانند موجب ترک، کمانش یا ریزش شوند محافظت می‌کند. این نیروها شامل موارد زیر هستند:
- زلزله: نیروی جانبی ناشی از ارتعاشات زمین می‌تواند باعث واژگونی یا سقوط دیوار شود.
- باد: به‌ویژه در دیوارهای خارجی یا ساختمان‌های بلند، فشار باد تهدید جدی برای پایداری دیوار است.
- نشست نامتقارن سازه: وقتی بخش‌هایی از ساختمان به‌طور یکنواخت نشست نمی‌کنند، دیوارها دچار ترک و ناپایداری می‌شوند.
- ضربه مکانیکی: برخورد تجهیزات سنگین یا فشار ناشی از بارگذاری غیرمنتظره می‌تواند دیوار را متزلزل کند.
به بیان ساده‌تر، وال پست همچون یک ستون پشتیبان یا تکیه‌گاه عمل می‌کند که دیوار را به اسکلت اصلی (ستون‌ها، تیرها و سقف) متصل کرده و اجازه نمی‌دهد دیوار به‌تنهایی تحت اثر نیروهای جانبی قرار گیرد.
از این رو، اجرای وال پست نه تنها یک توصیه فنی بلکه یک الزام آیین‌نامه‌ای برای ساختمان‌های ایمن محسوب می‌شود.
کاربرد وال پست
اجرای وال پست در پروژه‌های عمرانی، به‌ویژه ساختمان‌های چند طبقه یا سازه‌های با دیوارهای بلند و طولانی، الزامی است. مهم‌ترین کاربردهای آن عبارتند از:
- مهار دیوارهای داخلی و خارجی: افزایش پایداری دیوارهای جداکننده در برابر بارهای جانبی.
- جلوگیری از ریزش آجر یا بلوک در زلزله: کاهش خطرات جانی ناشی از سقوط مصالح.
- افزایش عمر مفید دیوار: جلوگیری از ایجاد ترک‌های ناشی از نشست یا انبساط حرارتی.
- ایجاد دیوارهای بلند و ممتد: بدون وال پست، دیوارهای بیش از ۴ متر طول یا ارتفاع، مستعد شکست هستند.
- بهبود عملکرد سازه‌ای: انتقال صحیح بارها به المان‌های باربر اصلی مانند ستون و تیر.
انواع وال پست
انواع وال پست عبارت اند از:
وال پست قائم (عمودی)
وال پست قائم یا عمودی، یکی از رایج‌ترین انواع وال پست است که در امتداد ارتفاع دیوار نصب می‌شود. این نوع وال پست از کف ساختمان تا تیر یا سقف امتداد می‌یابد و به‌طور مستقیم به اسکلت سازه متصل می‌شود.
کارکرد اصلی آن جلوگیری از جابجایی جانبی دیوار و افزایش پایداری در برابر نیروهایی مانند زلزله و باد است. به بیان ساده، وال پست قائم همانند ستون‌های کمکی در طرفین یا میانه دیوار قرار می‌گیرد و نقش یک تکیه‌گاه عمودی را ایفا می‌کند.
موارد کاربرد:
- دیوارهایی با ارتفاع زیاد (بیش از ۳ متر)
- دیوارهای خارجی که در معرض فشار باد هستند.
- دیوارهای جداکننده داخلی در ساختمان‌های چندطبقه
وال پست افقی
وال پست افقی در امتداد طول دیوار و معمولاً در ارتفاع‌های مشخص نصب می‌شود. وظیفه اصلی این نوع وال پست، کاهش طول مؤثر دیوار و جلوگیری از کمانش یا شکست موضعی است.
به عنوان مثال، اگر دیواری طولانی‌تر از حد مجاز ساخته شود، احتمال ترک‌خوردگی یا خمیدگی آن بسیار بالا می‌رود. در این حالت، اجرای وال پست افقی در میان دیوار باعث می‌شود طول مؤثر دیوار به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم شده و مقاومت کلی افزایش یابد.
موارد کاربرد:
- دیوارهای طولانی و ممتد (بیش از ۴ متر طول)
- دیوارهای داخلی یا خارجی با بلوک‌های سبک
- دیوارهایی که احتمال کمانش در آن‌ها بالاست
وال پست ترکیبی
وال پست ترکیبی همان‌طور که از نامش پیداست، ترکیبی از وال پست قائم و افقی است. در این روش، هم در امتداد ارتفاع و هم در طول دیوار از مقاطع فولادی استفاده می‌شود.
این نوع وال پست برای دیوارهایی که ابعاد بسیار بزرگ دارند یا در معرض خطر بالاتری قرار دارند، بهترین گزینه است. وال پست ترکیبی به دلیل ایجاد شبکه‌ای مقاوم، دیوار را از هر چهار طرف مهار کرده و ایمنی بسیار بالایی را فراهم می‌کند.
موارد کاربرد:
- دیوارهای بلند و طولانی در ساختمان‌های چندطبقه
- دیوارهای صنعتی یا سوله‌ها
- پروژه‌هایی که مقاومت حداکثری در برابر نیروهای جانبی نیاز دارند
وال پست کشویی
وال پست کشویی نوعی وال پست مدرن است که علاوه بر مهار دیوار، امکان حرکت نسبی بین دیوار و اسکلت اصلی را فراهم می‌کند.
در سازه‌ها، تغییر شکل‌های جزئی مانند نشست ناهمگون یا تغییر طول ناشی از تغییرات دما اجتناب‌ناپذیر است. اگر دیوار و اسکلت به‌طور کاملاً صلب به هم متصل شوند، این تغییر شکل‌ها منجر به ترک خوردن دیوار می‌شود.
وال پست کشویی با ایجاد اتصالات لغزشی، اجازه می‌دهد دیوار نسبت به اسکلت حرکات جزئی داشته باشد و همین موضوع از ایجاد ترک‌های طولی یا عرضی جلوگیری می‌کند.
موارد کاربرد:
- ساختمان‌های بلندمرتبه که تغییر شکل سازه در آن‌ها زیاد است
- سازه‌هایی با احتمال نشست نامتقارن
- دیوارهای بلند خارجی که در معرض تغییرات حرارتی قرار دارند.
در مجموع، انتخاب نوع وال پست باید بر اساس ارتفاع و طول دیوار، شرایط محیطی، آیین‌نامه‌های ساختمانی و نوع بارهای جانبی انجام شود.
بیشتر بخوانید: انواع میلگرد و کاربردهای هر یک در صنایع
تفاوت وال پست و میلگرد بستر
هرچند وال پست و میلگرد بستر هر دو با هدف مشترک یعنی افزایش ایمنی و پایداری دیوارهای غیر باربر به کار می‌روند، اما در ماهیت، روش اجرا و گستره اثر با یکدیگر تفاوت‌های اساسی دارند. شناخت این تفاوت‌ها برای مهندسان و پیمانکاران ضروری است تا بتوانند در شرایط مختلف بهترین گزینه را انتخاب کنند.
ماهیت
- وال پست یک سازه فولادی مستقل است که معمولاً از قوطی، ناودانی یا نبشی ساخته شده و به اسکلت اصلی ساختمان متصل می‌شود. این عضو مانند ستون یا تیر عمل کرده و به‌عنوان یک تکیه‌گاه خارجی برای دیوار محسوب می‌شود.
- در مقابل، میلگرد بستر یک شبکه فولادی سبک و باریک است که در میان ملات دیوار و بین رج‌های بلوک یا آجر قرار می‌گیرد و نقش تقویت‌کننده داخلی دیوار را بر عهده دارد.
نحوه اجرا
- وال پست در دو سر یا میانه دیوار قرار می‌گیرد و به‌طور مستقیم به ستون‌ها، تیرها یا سقف جوش یا پیچ می‌شود. این اتصال موجب انتقال بارهای جانبی دیوار به اسکلت اصلی می‌گردد.
- اما میلگرد بستر در حین فرآیند دیوارچینی اجرا می‌شود. میلگردها روی ملات قرار می‌گیرند و رج‌های بعدی دیوار روی آن‌ها چیده می‌شوند. بنابراین میلگرد بستر کاملاً درون دیوار مدفون است.
کاربرد
- وال پست برای مهار کلی دیوار در برابر بارهای بزرگ و زلزله‌های شدید به کار می‌رود. در واقع، بدون وال پست، دیوارهای بلند یا طولانی در هنگام زلزله مستعد واژگونی هستند.
- میلگرد بستر بیشتر برای افزایش یکپارچگی مصالح و جلوگیری از ترک‌های موضعی استفاده می‌شود. به‌عنوان مثال، در دیوارهای آجری یا بلوکی سبک، استفاده از میلگرد بستر مانع از ترک‌های افقی یا قطری می‌شود.
محدوده اثر
- وال پست به دلیل اتصال مستقیم به اسکلت، تأثیر کلی بر کل دیوار دارد و مقاومت دیوار را به‌طور جامع افزایش می‌دهد.
- میلگرد بستر تأثیر خود را در محدوده قرارگیری میان رج‌های دیوار اعمال می‌کند و اثر آن موضعی است، هرچند با اجرای مداوم در ارتفاع، کل دیوار را تقویت می‌کند.
به بیان ساده، می‌توان گفت وال پست همان ستون و تکیه‌گاه بیرونی دیوار است که نقش مهارکننده اصلی را دارد، در حالی‌که میلگرد بستر همانند کمربندهای فولادی ظریف است که درون دیوار تعبیه می‌شود و آن را از داخل مستحکم می‌سازد. ترکیب این دو روش در بسیاری از پروژه‌ها بهترین نتیجه را به همراه دارد.
میلگرد بستر در وال پست چگونه اجرا می‌شود؟
در بسیاری از پروژه‌ها، برای افزایش ایمنی، از ترکیب وال پست و میلگرد بستر استفاده می‌شود. در این حالت، میلگرد بستر درون دیوار به‌صورت افقی و در فواصل مشخص (معمولاً هر ۴۰ تا ۶۰ سانتی‌متر) اجرا می‌شود و در دو سر خود به وال پست یا المان‌های قائم متصل می‌گردد.
مراحل اجرا:
- آماده‌سازی وال پست در دو انتهای دیوار
- اجرای دیوارچینی تا ارتفاع مشخص
- قراردادن میلگرد بستر روی ملات
- ادامه دیوارچینی و تکرار مراحل در رج‌های بعدی
- اتصال میلگردها به وال پست با قلاب یا جوش برای یکپارچگی بیشتر
این ترکیب باعث می‌شود دیوار هم از بیرون (توسط وال پست) و هم از درون (توسط میلگرد بستر) مقاوم شود.
اشتباهات رایج در اجرای وال پست کدام‌اند؟
- عدم اتصال صحیح به اسکلت: اگر وال پست به‌درستی به ستون یا تیر مهار نشود، کارایی لازم را نخواهد داشت.
- استفاده از مقاطع ضعیف: استفاده از پروفیل‌های سبک یا بی‌کیفیت، خطر کمانش را افزایش می‌دهد.
- فاصله زیاد بین وال پست‌ها: افزایش بیش از حد فاصله، موجب ضعف در مهار دیوار می‌شود.
- عدم توجه به درز انبساط: در دیوارهای بلند، نبود درز انبساط باعث ایجاد ترک می‌شود.
- بی‌توجهی به جوشکاری اصولی: جوش‌های ضعیف یا ناقص، انتقال نیرو را مختل می‌کنند.
- عدم استفاده همزمان از میلگرد بستر: در برخی شرایط، نادیده گرفتن میلگرد بستر می‌تواند موجب کاهش ایمنی کلی دیوار شود.
جمع‌بندی
ایمنی دیوارهای غیر باربر در ساختمان، یکی از دغدغه‌های اساسی مهندسان عمران است. دو روش رایج برای مقاوم‌سازی این دیوارها، اجرای وال پست و استفاده از میلگرد بستر است.
وال پست با اتصال به اسکلت اصلی، وظیفه انتقال بارهای جانبی را بر عهده دارد و مانند ستون‌های پشتیبان عمل می‌کند، در حالی‌که میلگرد بستر با قرارگیری در میان ملات، یکپارچگی مصالح دیوار را افزایش داده و از بروز ترک جلوگیری می‌نماید.
استفاده صحیح و ترکیبی از این دو روش می‌تواند ایمنی سازه را به‌طور چشمگیری افزایش دهد و از خسارات جانی و مالی در هنگام زلزله جلوگیری کند. ازاین‌رو به کارفرمایان و پیمانکاران توصیه می‌شود پیش از اقدام به خرید میلگرد بستر یا اجرای وال پست، حتماً از مشاوره متخصصان بهره بگیرند و تمامی مراحل را بر اساس آیین‌نامه‌های معتبر انجام دهند تا نتیجه‌ای مطمئن و ایمن حاصل شود.
