نحوه اجرای دیوار حائل و برشی در سقف عرشه فولادی به چه شکل است؟ امروزه استفاده از دیوارهای زیرزمین به عنوان سازه نگهبان دائمی برای مهار فشار جانبی خاک در صنعت ساختمان‌سازی بسیار رایج شده است. در ادامه، به بررسی روش‌های مقابله با این فشار می‌پردازیم.
مقابله با فشار جانبی خاک بر دیوار حائل زیرزمین
-
دسته‌بندی دیوارهای زیرزمین (مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، بند 7-5-2-5)
1. دیوارهای مستقل: این دیوارها بدون اتصال به ستون، تیر یا سقف، به صورت مجزا و با فاصله از دیوار اصلی زیرزمین اجرا می‌شوند. وظیفه آن‌ها مهار فشار خاک قبل از رسیدن به دیوار زیرزمین است. در نتیجه، می‌توان از بلوک‌های سیمانی یا سفالی برای ساخت این دیوارها استفاده کرد و بازشو نیز در آن‌ها تعبیه نمود. این دیوارها معمولاً به صورت طره‌ای عمل کرده و مقطعی ذوزنقه‌ای یا T شکل دارند. آرماتوربندی و اجرای این دیوارها قبل از آرماتوربندی فونداسیون انجام می‌شود.
2. دیوارهای متصل: این دیوارها به ستون‌ها یا بخشی از آن‌ها متصل شده و به صورت یکپارچه با سازه عمل می‌کنند. این نوع دیوارها در ایران بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
-
افزایش طبقات زیرزمین و استفاده از دیوارهای حائل بتن‌آرمه
با افزایش جمعیت و نیاز به پارکینگ، مهندسان به فکر افزایش تعداد طبقات زیرزمین افتادند. به همین دلیل، با پیشرفت فناوری ساخت‌وساز، استفاده از دیوارهای بتن‌آرمه (دیوار حائل) برای مهار فشار جانبی خاک رواج یافت. این دیوارها از نظر ظاهری شبیه دیوارهای برشی هستند، اما عملکرد متفاوتی دارند و محدودیت تعداد طبقات زیرزمین را از بین بردند.
-
دیوارهای زیرزمین در ساخت‌وسازهای قدیمی
در گذشته، ساختمان‌های با مصالح بنایی معمولاً دارای یک طبقه زیرزمین با کاربری انباری یا مسکونی بودند. دیوارهای پیرامونی این ساختمان‌ها، باربر و بسیار ضخیم (30 تا 40 سانتی‌متر) بوده و به عنوان دیوار حائل نیز عمل می‌کردند. تجربه نشان داده بود که این ضخامت برای مهار فشار خاک در یک طبقه زیرزمین با ارتفاع حداکثر 3 متر کافی است.
دیوار حائل چیست؟
دیوار حائل (Retaining wall) سازه‌ای است که برای جلوگیری از ریزش و جابجایی خاک در مناطق با اختلاف سطح یا شیب تند ساخته می‌شود. در ساخت این دیوارها از مصالحی مانند بتن مسلح، فولاد، سنگ و… استفاده می‌شود تا خاک را تثبیت کرده و از لغزش و فرسایش آن جلوگیری کنند. این دیوارها در پروژه‌های عمرانی مانند راه‌سازی، سدسازی و محوطه‌سازی کاربرد دارند.
-
تفاوت دیوار حائل و دیوار برشی
دیوار حائل نباید با دیوار برشی اشتباه گرفته شود. دیوار حائل برای مهار و پشتیبانی خاک و جلوگیری از ریزش آن استفاده می‌شود، در حالی که دیوار برشی برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی (مانند باد و زلزله) در ساختمان‌ها طراحی می‌شود. دیوار برشی به صورت عمودی در ساختمان قرار گرفته و وظیفه حفظ یکپارچگی سازه در برابر نیروهای افقی را بر عهده دارد.
-
تفاوت دیوار حائل بتن‌آرمه با دیوار برشی
عملکرد: دیوارهای برشی عملکرد درون صفحه‌ای دارند (خمش در صفحه دیوار)، در حالی که دیوارهای حائل عملکرد برون صفحه‌ای دارند (خمش در خارج از صفحه دیوار).
بارها: بارهای طراحی دیوار برشی عمدتاً لرزه‌ای هستند، اما بارهای طراحی دیوار حائل استاتیکی و گاهی لرزه‌ای هستند.
راستا: راستای بار بر دیوار برشی هم‌راستا با صفحه دیوار است، در حالی که راستای بار بر دیوار حائل عمود بر صفحه دیوار است.
-
هرآنچه باید درباره دیوارهای حائل و کاربرد آن‌ها بدانید
آیا می‌دانید دیوارهای حائل چه نقشی در استحکام ساختمان دارند؟ در این مطلب به بررسی ضرورت استفاده از دیوارهای حائل، بارهای وارد بر آن‌ها، نحوه حذف فشار آب و یخ، تاثیر بر طراحی لرزه‌ای سازه و نکات مربوط به تکیه‌گاه گیردار می‌پردازیم.
-
ضرورت استفاده از دیوار حائل
در ساختمان‌هایی که دیوارهای زیرزمین در تماس با خاک اطراف قرار دارند و نیرویی از سمت خاک به دیوارها وارد می‌شود، استفاده از دیوار حائل ضروری است. امروزه، دیوار حائل به عنوان یک سازه نگهبان دائمی برای مقابله با فشار جانبی خاک در طبقات زیرزمین مورد استفاده قرار می‌گیرد و استفاده از دیوارهای ضخیم بنایی به عنوان دیوار حائل زیرزمین منسوخ شده است.
سازمان‌های نظام مهندسی اجرای دیوار حائل بتن‌آرمه را برای زیرزمین‌های بیشتر از یک طبقه ضروری کرده‌اند. با این حال، برای زیرزمین‌های یک طبقه، طراحان ممکن است با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی، ساخت دیوار با آجر فشاری و ملات ماسه سیمان با حداقل ضخامت 30 سانتی‌متر را ترجیح دهند. اگرچه این کار از نظر قانونی مانعی ندارد و تجربه نیز کارایی آن را ثابت کرده است، اما در غالب موارد، امکان انتقال تراز پایه سازه به بالای دیوارهای حائل بنایی میسر نخواهد شد.
-
بارهای وارد بر دیوار حائل
بسیاری از مهندسین تنها بار وارد شده بر دیوار حائل را فشار خاک اطراف دیوار می‌دانند. در حالی که نشریه شماره 308 نیروهایی مانند وزن خاک، بار مرده، فشار جانبی خاک، فشار ناشی از سربار، فشار آب زیرزمینی، فشار نیروی آپلیفت (برکَنِش)، نیروی زلزله، نیروی امواج و غیره را برای طراحی دیوار حائل بیان نموده است. با توجه به نقشه‌ها و جزئیات اجرایی رایج دیوار حائل ساختمان‌های متداول، می‌توان تعداد نیروهای وارده را به سه نیروی زلزله، نیروی وزن خاک و فشار سربار محدود نمود.
-
حذف فشار آب یا یخ در دیوارهای حائل
بر اساس بندهای 7-5-8 مبحث هفتم مقررات ملی صنعت ساختمان سازی، ویرایش 1392، در صورتی که مهندسین برای هدایت آب جمع شده در پشت دیوار که ناشی از بارندگی یا بالا آمدن سفره آب زیرزمینی است، اقدام به تعبیه زهکش و فیلتر در پشت و نزدیک پاشنه دیوار کنند، می‌توان از فشار هیدرو استاتیکی آب و یخ صرف‌نظر کرد.
-
سیستم زهکشی دیوار حائل
آب همواره مسیر با نفوذپذیری بالا را برای حرکت انتخاب می‌کند. در اجرای زهکش‌ها نیز این مسئله رعایت شده و لوله‌ی زهکشی پس از جایگذاری، با فیلتر پوشانده می‌شود تا آب پشت دیوار را به سمت لوله‌ی متخلخل هدایت کنند. مصالح فیلتر به شیوه‌ای است که ضمن جلوگیری از شست و شوی خاک به وسیله‌ی آب، نفوذپذیری بالایی داشته و آب به راحتی از آن عبور خواهد کرد. آب پس از ورود به لوله‌ی متخلخل، به کمک لوله‌های تخلیه به خارج یا سیستم فاضلاب ساختمان تخلیه می‌گردد.
-
تاثیر وجود دیوار حائل بر طراحی لرزه‌ای سازه
انتقال تراز پایه به بالای دیوارهای حائل باعث کاهش ارتفاع سازه از تراز پایه می‌شود و ضرایب زلزله سازه را کم می‌کند. در نتیجه، نیروی زلزله‌ی وارده به سازه کاهش می‌یابد و سازه با مقاطع سبک‌تری طراحی و پاسخگو بوده که باعث صرفه اقتصادی زیادی برای سازنده می‌شود.
طبق بندهای 3-3-1-2 استاندارد 2800، شروط انتقال تراز پایه به بالای دیوارهای حائل به شرح زیر است:
1. وجود خاک کوبیده شده یا متراکم در اطراف ساختمان.
2. عدم وجود تغییر مکان جانبی در طبقات زیر تراز پایه.
چه زمانی می‌توان انتقال تراز پایه را انجام داد؟
شرط اصلی بالا آوردن تراز پایه از روی فونداسیون و انتقال آن به تراز بالای دیوار حائل، آن است که تغییر مکان بالاترین ترازِ دیوار حائل در برابر بار جانبی در هر راستا، حداکثر 0.02 تغییر مکان نسبی جانبی اولین طبقه‌ای که بر روی آن تراز پایه قرار دارد، باشد.
اگر این شرط راضی نشد، باید یکی از سه راهکار زیر را پیش گرفت:
1. قفل آنالیز را باز کرده و تراز پایه را به تراز Base منتقل کرده و محاسبات ضریب زلزله و تحلیل سازه را برای حالت جدید به صورت مجدد انجام دهید.
2. سختی دیوارهای حائل را به قدری بالا ببرید که شرط فوق راضی کننده باشد (با افزایش ضخامت دیوارها، ابعاد تیرها و ستون‌های طبقات زیرزمین).
3. اطمینان حاصل کنید که در آینده هیچ‌گونه عملیات خاک برداری و گودبرداری در اطراف پروژه انجام نگیرد و خاک اطراف همچنان کوبیده و متراکم باقی بماند.
-
دلیل اختصاص تکیه‌گاه گیردار به پای دیوارهای حائل
با توجه به آرماتور گذاری و بتن درجای ریخته شده در اسکلت بتنی، تمامی اتصالات سازه به صورت گیردار یا صلب اجرا می‌شوند. اتصالات گیردار از فونداسیون آغاز می‌شود و تا بالای خرپشته سازه ادامه می‌یابد. درنتیجه اتصال همه المان‌ها به فونداسیون سازه همانند اتصال دیوارهای برشی، ستون به پی، حائل به پی و غیره از نوع گیردار است.
مهندسان برای تأمین اتصال گیردار در المان‌های متصل به فونداسیون، میلگردهای قائمی با طول مشخصی را به‌عنوان میلگرد انتظار در فونداسیون تعبیه می‌کنند که نقش میلگرد ریشه را برای دیوارهای حائل بازی می‌نمایند. سپس میلگردهای قائم دیوار به آن ها وصله شده و شبکه منسجمی از آرماتور را تشکیل خواهند داد.
و در پایان…
همانطور که در این مقاله خواندید؛ نحوه اجرای دیوار حائل و برشی در سقف عرشه فولادی ارتباط مستقیم با مقابله با فشار جانبی خاک بر دیوار حائل زیرزمین دارد. ما در شرکت زیباسازان در مشهد با مدیریت روح الله قدرتی در صنعت ساختمان خدماتی مانند: ساخت و ساز با هزینه کم، تهاتر در ساخت و ساز و مشارکت در ساخت، خرید و فروش ملک را به شما عزیزان ارائه می‌دهیم. با مشاورین ما در ارتباط باشید.