نشریه ۷۱۴ : دستورالعمل طراحی و اجرای نمای ساختمان ها
نما علاوه بر زیبایی، باید ایمنی و آسایش ساکنین را تأمین کند؛ بنابراین اجزا و اتصالات آن باید توان تحمل بارها و جابجایی های نسبی ناشی از زلزله، باد، ضربه و عوامل محیطی را داشته باشند. این دستورالعمل ضوابط طراحی و اجرای نماهای مختلف و راهکارهای مهار و افزایش دوام و پایداری آن ها را ارائه می کند.
فصل اول - کلیات
۱-۱- هدف
هدف این دستورالعمل طراحی و ارائه ضوابط اجرایی نماها تحت اثر بارهای لرزه ای، باد، ضربه و سایر عوامل محیطی و ارائه راهکارهای مناسب برای مهار آنها می باشد. ساختمان مورد بحث این دستورالعمل نماهای ساختمانی بوده و الزامات تهیه شده بر اساس آن ارائه شده است.
۲-۱- محدوده کاربرد
محدوده کاربرد این دستورالعمل نماهای ساختمانی است. این ضوابط در صورتی باعث پایداری نما می شود که سازه ساختمان و دیوارهای پشتیبان نما (در صورت وجود) ضوابط سازه ای استاندارد ۲۸۰۰ با توجه به اهمیت ساختمان را تامین نمایند. در غیر این صورت آسیب های وارده به قاب سازه ای و دیوارهای نگهدارنده نما باعث آسیب دیدن و خرابی نما می گردد. همچنین تغییر مکان ها و جابجایی های نسبی سازه نیز باید در محدوده تامین ضوابط سازه ای استاندارد ۲۸۰۰ باشد. در غیر این صورت رعایت ضوابط این دستورالعمل به تنهایی از وقوع آسیب به نما جلوگیری نمی کند.
۳-۱- ملاحظات کلی
با توجه به ضوابط ارائه شده در این دستور العمل لازم است اجزای نما بسته به نیاز در مقابل بارهای وارده ناشی از فشار و مکش باد و نیروها و جابجایی های زلزله و بارهای ناشی از ضربه مهار شوند.
در طراحی نمای ساختمان ها در برابر بارهای وارده سه عامل به شرح زیر باید مورد بررسی و کنترل قرار گیرد:
اتصال نمای ساختمان ها به تکیه گاه باید قادر به تحمل نیروهای وارده به نما ناشی از بار باد، زلزله و اثرات ضربه باشد.
تکیه گاه نما و اتصال آن به سازه باید توانایی انتقال بار به سازه را داشته باشد.
نمای ساختمان ها باید قادر به تحمل جابه جایی نسبی و تغییر شکل های تعریف شده در این دستورالعمل باشد.
قیود مورد نیاز برای مهار نما بر اساس نوع، اندازه و وزن قطعات آن تعیین می شود. در انتخاب و نصب قیود برای طراحی نما نکات زیر باید رعایت شود:
مهار نصب شده برای نما با مهار نصب شده برای سیستم های دیگر تداخل پیدا نکند.
در صورت نیاز به سوراخ کردن دیوارهای غیر سازه ای نگهدارنده نما یا در مواردی که تجهیزات دیگری در مسیر انتقال بار مهار قرار داشته باشند باید تمهیدات ویژه ای در نظر گرفته شود.
انتهای مهار لرزه ای همواره باید به قطعه ای متصل باشد که مقاومت کافی در برابر بار طراحی ناشی از بارهای زلزله، باد و ضربه مطابق فصل سوم را داشته باشد.
قیود مورد استفاده برای مهار لرزه ای باید الزامات فنی قطعه نما را نیز برآورده نماید.
اتصال قطعات از طریق پیچ کردن، جوش یا سایر اتصالات باید صورت گیرد و نباید بر روی مقاومت اصطکاکی ناشی از وزن قطعه نما حساب نمود.
یک مسیر بار ممتد همراه با مقاومت و سختی کافی بین قطعه نما و سازه نگهدارنده باید فراهم آورد. اتصالات اجزای نما باید قابلیت انتقال نیروهای محاسبه شده را داشته باشند.
۴-۱- انواع نما
۱-۴-۱- انواع نما از نظر نحوه اجرا و اتصال
انواع نماهای خارجی متداول شامل دیوار پرده ای، دیوار نما و نمای مهار شده به دیوار میان قابی هستند (شکل ۱-۱). که هر کدام می توانند به صورت مهار شده یا چسبانده شده اجرا شوند. اصطلاح نمای پوششی۴ یک واژه کلی است که به کلیه نماهای دیوار خارجی اطلاق می شود.
۱-۱-۴-۱- دیوار پرده ای (Curtain wall)
دیوار پرده ای دارای قاب سازه ای جداگانه است که مستقیماً به آن متصل شده و مجموعه به مانند یک پرده روی سطح خارجی ساختمان را می پوشاند. در یک دیوار پرده ای، بارهای ناشی از وزن نما، باد و زلزله مستقیماً از دیوار به قاب سازه ای منتقل می شود. به طور معمول حداقل ۵۰ میلی متر فاصله بین دیوار پرده ای و قاب سازه ای در نظر گرفته می شود. این فاصله برای تطابق بی نظمی های ابعادی غیر قابل پیش بینی در قاب است. نمونه ای از دیوارهای پرده ای، دیوار پرده ای شیشه آلومینیوم است. دیوارهای پرده ای غیر شفاف شامل پانل های بتنی پیش ساخته، پانل های مسلح شده با الیاف شیشه، پانل های فلزی و نظایر آن است. در دیوارهای پرده ای غیر شفاف ممکن است به منظور فراهم کردن امکان نازک کاری دیوار داخلی، افزودن عایق حرارتی، برقکاری و عبور لوله های تاسیساتی در داخل دیوار یک دیوار پشتیبان اضافه شود. از آنجا که دیوار پرده ای مستقیماً به قاب سازه ای متصل است، بار باد را به قاب و در نتیجه به تیر و ستون منتقل کرده و لذا در برابر بار باد مقاومت می کند. در این حالت به دیوار پشتیبان (در صورت وجود) هیچ بار بادی وارد نمی شود.
۲-۱-۴-۱- دیوار نما (Veneer wall)
این نوع نما مشابه دیوار پرده ای غیر شفاف است. دیوار نما می تواند در سازه های قابی و سازه های دیوار باربر استفاده شود. در این نوع نما، وجود یک دیوار پشتیبان اجباری است. بارهای وارد بر دیوار نما به دیوار پشتیبان منتقل می شود. دیوار پشتیبان بارها را به قاب سازه ای ساختمان منتقل می کند. دیوار نما به دو نوع مهار شده و چسبانده شده تقسیم می شود.
در نمای مهار شده، مهار، نما را به سازه پشتیبان متصل می کند. بنابراین علاوه بر انتقال و تحمل بار ثقلی نما، این مهار باید بارهای باد و زلزله را از نما به دیوار پشتیبان انتقال دهد. دیوار نمای مهار شده عموماً با یک فضای خالی ۵۰ میلی متری بین نما و دیوار پشتیبان به صورت یک دیوار زهکش طراحی می شود.
در نمای چسبانده شده، نما به دیوار پشتیبان چسبانده می شود. در این حالت حتماً باید نما با المان مناسب برای تحمل بارهای لرزه ای به دیوار پشتیبان مهار شود و چسباندن تنها به منظور انتقال بارهای ثقلی است. نمای چسبانده شده دیواری با سطح آب بندی شده۸ است. Stucco و EIFS نمونه هایی از دیوار با سطح آب بندی شده هستند.
۳-۱-۴-۱- نماهای مهار شده به میان قاب (Infill wall)
نمای خارجی مهار شده به میان قاب، دیوار غیر باربر قرار گرفته در فضای بین تیر و ستون، در فضای خالی بین تیرها و ستون ها قرار می گیرد و در این حالت قاب سازه ای در معرض دید قرار دارد. نمای مهار شده به میان قاب تنها در سازه های قابی استفاده می شود و به دو صورت مهار شده و چسبانده شده طراحی می شود.
در سازه هایی که چنین سیستم نمایی دارند، به دلیل پائین بودن مقادیر مقاومت حرارتی قاب سازه ای بتنی یا فولادی، مشکل عایق بندی حرارتی وجود داشته و انتقال حرارت از طریق تیر و ستون انجام می شود. با توجه به اینکه در دیوار پرده ای و دیوار نما، قاب سازه ای ساختمان پوشانده می شود، می توان کارایی حرارتی بالاتری بدست آورد. از لحاظ لرزه ای جزئیات و دیتایل های این نوع نما ساده تر از سایر انواع نما می باشد.
۲-۴-۱- انواع نماهای متداول از نظر مصالح
نماها بر اساس مصالح به کار رفته در آن ها به انواع زیر تقسیم می شوند:
۱-۲-۴-۱- نمای سنگی
سنگ جسم جامد طبیعی است که از ترکیب یک یا چند نوع کانی تشکیل شده است. سنگ های ساختمانی طبیعی به دلیل زیبایی ظاهری و هزینه نگهداری پایین یکی از رایج ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده در نمای ساختمان ها به شمار می روند. غالباً از سنگ گرانیت، سنگ آهک، تراورتن، ماسه سنگ، سنگ لوح، ماربل و کوارتزیت برای نماسازی استفاده می شود.
سنگ های نما از نظر کیفیت کلی باید سالم، بادوام و خوش ظاهر بوده و در هنگام انتخاب باید به دوام و پایداری در برابر عوامل جوی، تغییرات ابعادی، مقاومت فشاری، تخلخل، پایداری در برابر نمک های محلول و بخارات شیمیایی که احتمال می رود سنگ در معرض آن قرار گیرد توجه شود. در صورت اجرای صحیح و اصولی سنگ ها از دوام بالایی برخوردار می باشند. انتخاب سنگ مناسب، مشخص نمودن روش استخراج و ساخت، طراحی شیوه اتصال و نصب صحیح تمام اجزا سبب افزایش مزایای استفاده از سنگ می گردد.
وزن سنگ در مقایسه با سایر انواع نما بیشتر است که باعث می شود نیروی زلزله بیشتری به آن وارد شود و این مسأله در صورت مهار نامناسب باعث جدا شدن سنگ از سطح نما و سقوط آن تحت اثر نیروی زلزله می شود.
سنگ های مصنوعی در مقایسه با سنگ طبیعی وزن کمتری داشته و از ترکیب مجدد سنگ های طبیعی با مواد افزودنی دیگر به دست می آیند. موادی که برای خط تولید سنگ های مصنوعی به کار می روند طوری انتخاب می شوند که برای نما نیز قابل استفاده باشد. سنگ های مصنوعی از ترکیب سیمان یا رزین، رس ها، آگرگات های سنگ های ضایعاتی و خاک های سبک وزن ساخته می شوند. رنگدانه ها یا اکسید آهن رنگ مورد نظر را به این سنگ ها می دهد. ترکیبی که از این راه به دست می آید در قالب هایی ریخته می شود که دارای نقش و نگارهای سنگ های طبیعی بوده و به این سنگ ها جلوه ای طبیعی می دهد.
۲-۲-۴-۱- نمای آجری
آجر یکی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی شناخته شده می باشد. آجر سنگی است مصنوعی که در سه نوع رسی، ماسه آهکی و بتنی ساخته می شود.
نوع رسی آجر از پختن خشت گل شکل داده شده و نوع ماسه آهکی آن از عمل آوردن خشت ماسه آهکی که از فشردن مخلوط همگن ماسه سیلیسی و آهک در قالب ساخته می شود با بخار تحت فشار زیاد بدست می آید. آجرهای بتنی همانند بلوک های سیمانی تهیه می شوند.
آجر در شکل های گوناگون تولید شده و در نماسازی نیز مورد استفاده قرار می گیرد. نماهای آجری به علت دوام زیاد، تطبیق پذیری، صرفه اقتصادی، مقاومت در برابر آتش و ظاهر زیبا مورد توجه اند. علاوه بر این، نماهای آجر نیاز کمی به نگهداری و تعمیر دارند و برای ساختمان هایی با ارتفاع های مختلف قابل استفاده اند.
آجرهایی که برای نماچینی به کار می روند در رنگ های زرد کم رنگ که به آن آجر سفید می گویند و زرد پررنگ که به آن آجر بهی می گویند و همچنین آجر قرمز رنگ روشن یا قرمز رنگ سیر موجود است. ارتفاع آجرهایی که در نما کار می شوند ممکن است ۳، ۴ یا ۵ سانتی متر باشد ولی دو بعد دیگر این آجرها هم مانند سایر آجرهای فشاری یا ماشینی ۲۰×۱۰ می باشد. البته در سالیان اخیر آجرهای نما با عرض کم نیز به عنوان آجر نمای نازک (آجر پلاک) متداول شده است.
۳-۲-۴-۱- نمای سیمانی
نمای سیمانی از متداول ترین نماها برای ساختمان های بلند مرتبه به حساب می آید. سه نوع نمای متداول پایه سیمانی عبارتند از:
الف - نمای آستر سیمانی (Stucco)۱
اندود سیمان پرتلند می تواند هم برای سطوح داخلی و هم برای سطوح خارجی مورد استفاده قرار گیرد. غالب کاربرد اندود سیمان پرتلند به عنوان آستر نهایی دیوار خارجی می باشد. اندود سیمان پرتلند خارجی به نام استاکو نامیده می شود.
ب - نمای تخته سیمانی الیافی
صفحه های سیمانی الیافی، صفحه های پیش ساخته ای هستند که دارای مواد چسباننده از نوع سیمانی یا کلسیم سیلیکات سنتزی می باشند و در آن ها از الیاف برای تقویت خصوصیات کششی و خمشی استفاده می شود. الیاف می توانند به صورت پراکنده، تصادفی یا شبکه ای منظم در ماتریس سیمانی به کار گرفته شوند. ظاهر این صفحه ها می تواند خودرنگ (رنگ واقعی سیمان)، رنگدار شده (به رنگ و فام دلخواه) و بافت دار (به طرح دلخواه) باشد.
ج - نمای بتنی پیش ساخته
پانل های بتنی پیش ساخته برای تمامی شرایط آب و هوایی مناسب و قابل اجرا می باشند. ولی بیشتر در شرایط آب و هوایی سخت مورد استفاده قرار می گیرند. چرا که استفاده از مصالح بنایی یا بتن درجا در آب و هوایی که خطر یخ زدگی وجود دارد به دلیل سرعت پایین عمل آوری سیمان پرتلند مشکل ساز است. استفاده از پانل های پیش ساخته باعث حذف نیاز به نصب داربست و افرایش امنیت کارگران می شود. همچنین با توجه به اینکه این پانل ها در محل های سر بسته و بدون اینکه شرایط آب و هوایی بر روند ساخت آن ها تأثیری داشته باشد تولید می شوند دارای کیفیت بالا هستند. پانل های بتنی پیش ساخته بطور کلی بیشتر در ساختمان هایی چون بیمارستان ها با ارتفاع متوسط تا بلند، آپارتمان ها، هتل ها، پارکینگ ها و ساختمان های تجاری به کار می روند.
۴-۲-۴-۱- نمای سرامیک
با توجه به قیمت بالای سنگ و باری که سنگ به ساختمان تحمیل می کند در برخی کشورها استفاده از سرامیک به عنوان نمای ساختمان رواج قابل ملاحظه ای پیدا کرده است. نمای سرامیک در مقایسه با سنگ وزن کمتری دارد.
نماهای سرامیکی به دو دسته تقسیم می شوند:
الف - نمای سرامیکی مهار شده یا خشک شامل نمای سرامیکی پرسلان و نمای سرامیک تهویه شونده (terra cotta).
ب - نمای سرامیکی چسبانده شده.
۵-۲-۴-۱- نمای کامپوزیت فلزی
کامپوزیت ها از ترکیب دو یا چند ماده جداگانه تشکیل شده اند که ماده حاصل نسبت به هر کدام از اجزاء تشکیل دهنده استحکام و دوام بیشتری دارد. خواص کامپوزیت در مجموع از هر کدام از اجزاء تشکیل دهنده آن بهتر است و اجزاء مختلف کارایی یکدیگر را بهبود می بخشند و این یکی از مزیت های کامپوزیت محسوب می شود. از متداول ترین نماهای کامپوزیت می توان به نمای کامپوزیت آلومینیومی۱، پانل های فلزی عایق بندی شده و نمای کامپوزیت پلی یورتان اشاره کرد.
ورق های کامپوزیت آلومینیوم متشکل از دو لایه آلومینیوم به ضخامت ۰/۳ تا ۰/۵ میلی متر در اطراف و یک هسته از جنس پلاستیک یا یک ماده معدنی پرکننده ضد حریق نظیر مواد پلی اتیلنی به ضخامت ۳ الی ۵ میلی متر می باشند. لایه خارجی عمدتاً دارای یک پوشش آستر رزین اپوکسی و یک لایه PVDF۲ می باشد. سطح ورق کامپوزیت با یک لایه فیلم محافظت می شود. از جمله مزایای این پانل می توان به سبکی وزن، تنوع رنگ و شکل پذیری اشاره کرد.
از جمله بزرگترین مشکلات این نوع نما از یک سو ورود محصولات بی کیفیت و فقدان دانش فنی کافی در خصوص کنترل کیفیت این نوع پانل برای نما و اجرای نامناسب توسط برخی افراد غیر متخصص است. چسبیدن ذرات گرد و غبار بر سطح نمای ساختمان ها و تغییر رنگ از جمله مشکلات این نوع نما است. تمیز کردن نما مستلزم ایجاد داربست یا پیش بینی بالابرهای مخصوص جهت شستشو است.
۶-۲-۴-۱- نمای اتیکس
اتیکس۳ سیستم های عایق حرارتی خارجی یک سیستم نمای خارجی است که از سه جزء اصلی زیر تشکیل شده است:
عایق: رایج ترین مواد برای عایق فوم پلی استایرن منبسط شده و پشم معدنی تخته ای است. البته استفاده از عایق های دیگر نیز امکان پذیر است.
مسلح کننده: به منظور مسلح کردن تخته های عایق یک لایه اندود به همراه مش مسلح کننده عمدتاً از الیاف شیشه به منظور جلوگیری از ایجاد ترک استفاده می شود.
پوشش نهایی: برای پوشش نهایی انواع اندود، چوب، سرامیک، آجر لعاب دار، فلز و موادی از این قبیل می تواند به کار رود.
به جز اجزای اصلی فوق الذکر، اجزای فرعی شامل مهارها، درزگیرها، محافظت کننده های گوشه و ... نیز در این نما به کار می رود. سه روش متداول مهار تخته های عایق به مصالح بنایی شامل استفاده از چسب، میخ پرچ و مهار مکانیکی (ریلی) است.
۷-۲-۴-۱- نمای EIFS
نمای عایق حرارتی بیرونی و نازک کاری (EIFS)۱ شامل یک لایه فوم عایق پلی استایرن، مش تسلیح از جنس الیاف شیشه، یک لایه پوشش پایه پلیمری و لایه پوشش نهایی پایه پلیمری می باشد. مش تسلیح در داخل لایه پوشش پایه قرار می گیرد.
از آنجایی که نمای نهایی این نما بسیار شبیه نمای استاکو (stucco) می باشد، از آن به استاکوی مرکب تعبیر می شود تا از استاکو معمولی که با پایه سیمان پرتلند است قابل تشخیص باشد.
آنچه در شناخت این نما مهم است اینکه این نما متشکل از مصالح مرکب شیمیایی متعدد می باشد. در این نما سازگاری بین لایه های مختلف، درزبندها، درزپوش ها و ادوات اتصال باید وجود داشته باشد.
این نما به دو دسته تقسیم بندی می شود:
- EIFS پایه پلیمری (PB) که EIFS با پوشش نرم نامیده می شود.
- EIFS پلیمر اصلاح شده (PM) که EIFS با پوشش سخت نامیده می شود.
۸-۲-۴-۱- نمای شیشه ای
استفاده از شیشه یا پلاستیک و هر نوع ماده شفاف یا نیمه شفاف در مقابل عبور نور در نمای خارجی ساختمان نمای شیشه ای گفته می شود. این نوع نما امروزه به دلایل مختلفی از جمله سبکی و زیبایی در ساختمان های زیادی از جمله ساختمان های بلند در دنیا به کار می رود. این گونه نماها علاوه بر زیبایی امکان استفاده حداکثر از روشنایی روز را فراهم می نمایند. همچنین استفاده از انواع مختلف شیشه با قابلیت های مختلف سبب گسترش امکان استفاده از آن ها در صنعت ساختمان شده است.
انواع شیشه های مورد استفاده در صنعت ساختمان را می توان بر اساس اجزا ترکیبی، روش ساخت و ویژگی های آن تقسیم بندی نمود. تمامی شیشه هایی که در ساختمان به کار می روند باید از ترکیب موادی ساخته شوند که ثبات ویژگی های شیشه در طول زمان را تضمین نمایند. به عبارتی باید نسبت به تابش خورشید مقاوم باشند (یعنی تابش خورشید سبب خرابی آن ها نشود و خواص طیفی۱ آن ها در مقابل اشعه های تابشی مستقیم و غیر مستقیم تغییر نکند). همچنین در مقابل عوامل جوی پایدار باشند.
تقسیم بندی شیشه های مورد استفاده در ساختمان در جدول (۱-۱) آورده شده است.
| از نظر انواع مواد تشکیل دهنده | از نظر روش تولید | طبقه بندی پس از تولید | استاندارد مربوط |
| شیشه سودا آهکی | شیشه فلوت | شیشه آنیل شده | ASTM C1036 BS 952-1 |
| شیشه سودا آهکی | ساده | شیشه آبدیده کامل | BS EN 12150-1 BS 952-1 |
| شیشه سودا آهکی | شیشه شیت | شیشه آبدیده | BS EN 1863-1 ASTM C1048 BS 952-1 |
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | مرکب | شیشه مقاوم شده شیمیایی | BS EN 12337-1 |
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | شیشه طرح دار | انعکاسی | BS EN 1096-2 BS 952-1S |
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | شیشه سیمی | شیشه پوشش دار | EN 1096-3 |
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | کم گسیل | ASTM C1172 BS 952-1 | |
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | ضد انعکاسی | ||
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | شیشه لمینیت | ASTM E2190 BS 952-1 | |
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | شیشه عایق | ||
| شیشه بورو سیلیکات شیشه سرامیکی | دو یا چند جداره |
۹-۲-۴-۱- نمای چوبی
ساختمان های با مصالح طبیعی دارای پتانسیل های زیادی برای گسترش می باشند. نمای چوبی به سادگی با سایر مصالح ترکیب می شود و امکان ساخت نماهای متنوع را فراهم می آورد. البته باید به میزان ذخایر منابع چوبی و جایگزینی آن ها توجه داشت. چوب های نرم برای اغلب ساختمان ها به عنوان نمای خارجی استفاده می شوند. البته به کمک روش های نگهداری پیشرفته، نمونه های کم دوام تر نیز می توانند برای کاربردهای نمای خارجی مورد استفاده قرار گیرند. عملیات حرارتی نظیر ترمو چوب و فرایندهای اصلاح چوب نظیر Accoya توانسته است قابلیت دوام محدوده وسیعی از نرم چوب ها را بدون اصلاح در روش های نگهداری افزایش دهد. استفاده از سخت چوب ها نیز به غیر از گونه های خاصی از آن ها در حال افزایش است. سخت چوب ها عموماً محکم تر و پایدارتر از نرم چوب ها هستند. از نماهای چوبی اغلب در ساختمان های با ارتفاع کم تا متوسط استفاده می شود چون در ساختمان هایی با این ارتفاع مراقبت از نما آسان تر انجام می شود. این نما با توجه به شرایط و نیاز به نگهداری آن در ساختمان های عمومی قابل کاربرد نمی باشد.
۱۰-۲-۴-۱- نمای سبز
توسعه شهرنشینی در سال های اخیر منجر به توجه بیشتر به ایجاد فضای سبز در فضاهای شهری به عنوان یک رویکرد پایدار برای بهبود اکولوژی و تغییرات آب و هوایی در محیط زیست شده است. دیوارها و نماهای سبز یکی از راه حل هایی است که به همراه سقف های سبز برای افزایش مساحت فضای سبز شهرها اندیشیده شده است.
دیوار سبز دیواری است که یا به طور خودایستا۱ است یا بخشی از یک ساختمان است که به طور کامل یا بخشی از آن از گیاه پوشیده شده است. از فواید آن می توان به استفاده مجدد از آب، بهبود کیفیت هوا و کاربرد به عنوان مانع صوتی اشاره کرد.
دیوارهای سبز معمولاً به دو شکل نمای سبز۲ و دیوار زنده۳ اجرا می شوند.
---
فصل دوم - الزامات اجزای نما
۱-۲- مقدمه
در این فصل ملاحظات و معیارهای کلی برای ارزیابی رفتار نماها و اتصالات آن ها با توجه به تجربیات موجود ارائه می شود. معیارهای کمی طراحی نماها و اتصالات آن ها در فصل ۳ این دستورالعمل ارائه گردیده است.
۲-۲- الزامات عملکردی و اجرایی دیوارهای خارجی و نما
۱-۲-۲- حفاظت در مقابل عوامل جوی
دیوارهای خارجی باید دارای پوششی خارجی برای محافظت در مقابل عوامل جوی باشند. پوشش دیوار خارجی (نما) باید شامل درزپوش۲ مشخص شده در بند ۴-۱-۲-۲ باشد. نما باید گونه ای طراحی و ساخته شود که با استفاده از عایق های رطوبتی پشت نمای خارجی که در بند ۲-۱-۲-۲ معرفی شده اند از انباشت آب در دیوار جلوگیری شود و همچنین از تجهیزات مناسب برای زهکشی آب های وارد شده به دیوار استفاده شود. جلوگیری از میعان در دیوارهای خارجی باید مطابق بند ۳-۱-۲-۲ صورت گیرد.
استثناها:
- پوشش خارجی مقاوم در برابر عوامل جوی برای دیوارهای بتنی و بنایی مورد نیاز نمی باشد.
- رعایت الزامات مربوط به زه کشی و بندهای ۲-۱-۲-۲ و ۵-۱-۲-۲ برای پوشش دیوار خارجی که در آزمایشات ASTM E 331 در برابر کج باران در درزها و محل اتصال مصالح غیر یکسان تحت شرایط زیر از خود مقاومت نشان داده است الزامی نمی باشد:
- در مجموعه آزمایشات نما باید حداقل یک بازشو، یک درز کنترل، یک فصل مشترک دیوار و پیش آمدگی لبه بام۳ و یک کف درگاه۴ موجود باشد. تمام بازشوها و منافذ آزمایش شده باید بیانگر وضعیتی باشند که در عمل وجود دارد.
- در آزمایشات نما حداقل ابعاد پوشش مورد آزمایش باید ۲۴۰۰×۱۲۰۰ میلی متر باشد.
- مجموعه نما باید تحت حداقل اختلاف فشار \(0.3 \text{ kN}/\text{m}^2\) مورد آزمایش قرار گیرد.
- مجموعه نما باید حداقل به مدت ۲ ساعت تحت آزمایش قرار گیرد.
هنگامی که نتایج آزمایشات نشانگر عدم نفوذ آب در درزهای کنترل نما و درزهای اطراف محیط بازشو یا محل اتصال مصالح غیر یکسان است، نما با جزئیات طراحی شده مقاوم در برابر کج باران در نظر گرفته می شود.
۱-۱-۲-۲- حداقل ضخامت نمای دیوارهای خارجی برای محافظت در برابر عوامل جوی
مصالح با حداقل ضخامت اسمی مشخص شده در جدول ۲-۱ به عنوان نمایی مقاوم در برابر عوامل جوی که دیوار خارجی ساختمان را از شرایط جوی محافظت می کند مورد تأیید است.
| ردیف | نوع پوشش | حداقل ضخامت mm |
| ۱ | نمای بنایی چسبانده شده | ۶۳۵ |
| ۲ | نمای بنایی مهار شده | ۶۷ |
| ۳ | سنگ مرمر | ۲۵ |
| ۴ | سنگ مصنوعی و سنگ های مهار شده | ۳۷۵ |
| ۵ | سنگ طبیعی | ۵۰ |
| ۶ | نمای سنگی پیش ساخته | ۱۵ |
| ۷ | شیشه | ۹ |
| ۸ | استاکو یا پلاستر سیمانی خارجی | ۲۲ |
| سه لایه بر روی فلز | ۱۶ | |
| ۹ | دیوار بنایی | ۱۶ |
| ۱۰ | دیوار بتن پیش ساخته یا درجا | ۶ |
| ۱۱ | سرامیک پرسلانی | ۲۵ |
| ۱۲ | سرامیک تراکوتا مهار شده | ۱۰ |
| ۱۳ | سرامیک تراکوتا چسبانده شده | ۶ |
| ۱۴ | نمای پلیمری وینیلی | ۱ |
| ۱۵ | نمای آلومینیوم | ۰۵ |
| ۱۶ | مس سرد نورد شده | ۰۵۵ |
| ۱۷ | فولاد ضد زنگ | ۰۴ |
| ۱۸ | مس با مقاومت تسلیم بالا | ۰۴ |
| ۱۹ | نمای پانل تخته سیمانی | ۱۲ |
| ۲۰ | پانل های GRC | ۱۰ |
| ۲۱ | تخته های سیمان آزبستی | ۳۱۷۵ |
| ۲۲ | تخته چندلای چوبی با پوشش | ۸ |
۲-۱-۲-۲- عایق رطوبتی
باید حداقل یک لایه ایزوگام یا سایر مصالح مورد تأیید به استادها۱ یا پوشش دارای درزپوش۲، به شکلی متصل گردد که عایق پیوسته رطوبتی در پشت نمای دیوار خارجی ایجاد شود.
۳-۱-۲-۲- بخاربندها
۱-۳-۱-۲-۲- کلاس بندی مصالح بخاربند
کلاس بندی مصالح بخاربند به جز موارد ذکر شده در زیر باید بر اساس آزمایش های انجام شده توسط مراجع معتبر صورت گیرد. درجه بندی تعیین شده به قرار زیر است:
- کلاس I: ورق پلی پروپیلن و روکش آلومینیومی مضرس نشده و بدون سوراخ با درجه نفوذ پذیری بخار کمتر و مساوی \(0.1\) perm.
- کلاس II: فایبر گلاس سخت، رنگ با درجه نفوذ پذیری بخار بزرگتر از \(0.1\) و کمتر یا مساوی \(1\) perm.
- کلاس III: چسب لاتکس یا رنگ لعاب دار با درجه نفوذ پذیری بخار \(1\) perm.
۲-۳-۱-۲-۲- استفاده از بخاربند کلاس I و II
توصیه می شود بخاربندهای کلاس \(I\) و \(II\) در سمت داخلی دیوارها در مناطق سردسیر و در سمت خارجی در مناطق گرم و مرطوب مورد استفاده قرار گیرند. منطقه مناسب باید بر اساس فصل سوم آیین نامه بین المللی حفاظت انرژی و محل دقیق نصب بخاربند در دیوار خارجی باید با توجه به خطرات میعان طراحی شود.
استثناها:
- دیوارهای زیر زمین.
- بخش های پایین تر از سطح زمین در هر دیوار.
- ساخت و ساز در جاهایی که رطوبت و یخ زدگی ناشی از آن نتواند به مصالح آسیب برساند.
۳-۳-۱-۲-۲- استفاده از بخاربند کلاس III
بخاربند کلاس III در صورتی که یکی از شرایط موجود در جدول ۲-۲ برقرار باشد مجاز است.
| منطقه | استفاده از بخاربند کلاس III در موارد زیر مجاز است. |
| ساحلی ۴ | نمای تهویه شونده روی پانل های سازه ای چوبی |
| نمای تهویه شونده روی تخته الیافی | |
| نمای تهویه شونده روی تخته گچی | |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 2.5\) روی دیوار \(2\times4\) | |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 3.75\) روی دیوار \(2\times6\) | |
| ۵ | نمای تهویه شونده روی پانل های سازه ای چوبی |
| نمای تهویه شونده روی تخته الیافی | |
| نمای تهویه شونده روی تخته گچی | |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 5\) روی دیوار \(2\times4\) | |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 7.5\) روی دیوار \(2\times6\) | |
| ۶ | نمای تهویه شونده روی تخته الیافی |
| نمای تهویه شونده روی تخته گچی | |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 7.5\) روی دیوار \(2\times4\) | |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 11.25\) روی دیوار \(2\times6\) | |
| ۷ و ۸ | عایق با مقاومت حرارتی \(R 10\) روی دیوار \(2\times4\) |
| عایق با مقاومت حرارتی \(R 15\) روی دیوار \(2\times6\) |
۶منطقه بندی ذکر شده بر اساس آیین نامه بین المللی انرژی (IECC) و مرجع ASHRAE است که لازم است با مناطق آب و هوایی کشور انطباق های لازم صورت پذیرد.
۴-۱-۲-۲- درزپوش
درزپوش۱ باید به صورتی نصب شود که از ورود رطوبت به دیوار یا از هدایت آن به داخل جلوگیری کند. درزپوش باید در محیط اطراف در و پنجره، خروجی ها، حفره ها و قسمت های انتهایی دیوارهای خارجی و محل برخورد دیوار خارجی و سقف ها و شومینه ها و ورودی ها و کف ها و بالکن و پیش آمدگی های مشابه و ناودانی های توکار۲ و مکان های مشابهی که امکان ورود رطوبت به دیوار وجود دارد نصب شود. درزپوش با بال های برجسته۳ باید در هر دو طرف و انتهای کتیبه ها۴، زیر کف پنجره ها و به صورت ممتد روی پیش آمدگی های معماری نصب شود.
۵-۱-۲-۲- فرورفتگی ها و برآمدگی های دیوارهای خارجی
در دیوارهای خارجی ساختمان ها یا سازه ها از فرورفتگی ها و برآمدگی های دیوارها و درز که رطوبت می تواند در آن انباشته شود باید پرهیز شود. یا سطح آن به وسیله کلاهک ها۲ یا آبچکان ها۳ یا سایر وسایل مطمئن که از آسیب های ناشی از رطوبت جلوگیری می کنند محافظت شود.
۲-۲-۲- الزامات سازه ای
دیوارهای خارجی و بازشوهای متعلق به آن ها باید برای مقاومت در برابر بارهای وارده بر اساس فصل سوم این دستورالعمل طراحی و ساخته شوند.
۱-۲-۲-۲- الزامات کلی
- استفاده از نمای صلب سنگین مانند نمای چسبانده شده سنگی یا آجری فقط در سازه هایی با سیستم باربر جانبی صلب نظیر دیوار برشی یا مهاربند مجاز است. و استفاده از آن ها در نمای سازه های با سیستم انعطاف پذیر مانند قاب خمشی توصیه نمی شود و در صورت استفاده باید کفایت آن با محاسبات دقیق اثبات شود.
- چنانچه تغییر شکل جانبی نما معیارهای پذیرش را برآورده نسازد باید تغییر مکان جانبی نسبی طبقات سازه را محدود کرد یا با ارائه جزئیات ویژه اتصال سیستم نما به سازه را جدا نمود.
- به طور کلی در هر نوع نما اجزای پوششی که وزن واحد سطح آن ها بیش از \(50 \text{ kg}/\text{m}^2\) می باشد باید در فواصل کمتر یا مساوی \(1.2\) متر دارای مهار مکانیکی به قاب دیوار خارجی باشند. کفایت مهار در مقابل بارهای لرزه ای باید بر اساس معیارهای پذیرش ارائه شده در این دستورالعمل ارزیابی گردد. همچنین کفایت اجزای پوشش در مقابل مقادیر مورد انتظار تغییر مکان تعیین شده در این دستورالعمل باید بر اساس معیارهای پذیرش ارائه شده ارزیابی گردد.
- برای ساختمان های با قاب خمشی فولادی یا بتنی، اتصالات پانل های مهار شده باید قابلیت تحمل تغییر مکان نسبی \(0.02\) را داشته باشند. همچنین در پانل های چند طبقه متصل در تراز طبقات باید پانل ها و اتصالات قابلیت تحمل تغییر مکان نسبی \(0.02\) را داشته باشند.
- در نماهای مهار شده قطعات نما توسط اتصالات مکانیکی به سازه متصل شده اند. قطعات و اتصالات مزبور باید طوری طراحی شوند که قادر به تحمل تغییر شکل های ناشی از زلزله باشند. در غیر اینصورت خطر سقوط قطعات نما وجود خواهد داشت.
- پنجره های بزرگ به خصوص پنجره های نمای مشرف به پیاده رو باید دارای شیشه های ایمن باشند. شیشه ایمن شامل شیشه های آبدیده، شیشه های لایه ای، شیشه های دارای سیم یا الیاف، شیشه های دارای لایه پوشش مقاوم در برابر ضربه یا پانل های پلاستیکی می باشد. این شیشه ها در برابر خرد شدن ایمنی بالایی دارند یا پس از خرد شدن در قاب خود باقی می مانند.
- در جاهایی که از مهار نگهدارنده در بتن استفاده شده است این مهار باید به میلگردهای اصلی سازه بتن مسلح متصل و مهار شوند. و کفایت مهار نگهدارنده مورد استفاده در اتصالات بتنی باید برای بارهای وارده ارزیابی گردد.
- در نمای بالای خروجی ها یا مسیرهای پیاده رو نصب قطعات بزرگ در ارتفاع بیش از \(3\) متر از سطح زمین ممنوع است.
- مهارهای نما باید به صورت دوره ای کنترل شده و در هیچ کدام از اعضای اتصالات نباید نشانه هایی از خرابی یا زنگ زدگی و پوسیدگی دیده شود و مهارهای زنگ زده باید تعویض شوند. شایان ذکر است افزایش تعداد مهارهای هر قطعه نما خطر سقوط آن را کمتر می کند.
- در صورت عدم امکان مهار لرزه ای نما در موقعیت خاص باید از دسترسی عابران به مکان هایی که احتمال افتادن اجزای نمای فاقد مهار وجود دارد با ایجاد موانع یا منظرهای عریض جلوگیری شود.
- پوشش های محافظ در برابر شرایط جوی باید توسط اتصال دهنده های مناسب از جنس آلومینیوم، مس یا فولاد با پوشش روی یا سایر مصالح مقاوم در برابر خوردگی به پشت بندها متصل شوند.
۲-۲-۲-۲- الزامات نماهای پانلی
- جزئیات نماهای پانلی پیش ساخته باید به گونه ای باشد که جابجایی نسبی بین پانل و سازه امکان پذیر باشد.
- هر قطعه نما پانلی باید حداقل دارای دو عدد تکیه گاه برای تحمل بارهای قائم ناشی از وزن در هنگام وقوع زلزله باشد.
- هر قطعه نمای پانلی باید حداقل دارای چهار عدد تکیه گاه برای بارهای خارج از صفحه ناشی از باد، زلزله و ضربه باشد. تکیه گاه ها می توانند به صورت همزمان برای وظیفه مورد نظر در بند ۲ و ۳ در نظر گرفته شوند.
- قطعات نمای پانلی با ضخامت کمتر از \(50\) میلی متر باید به طور مستقیم به دیوار پشتیبان بنایی، بتنی یا دیوار LSF مهار شوند.
- در قطعات نمای سنگی از جنس مرمر، تراورتن، گرانیت یا سایر قطعات پانلی سنگی، پرچ های بدون سرا۱ مقاوم در برابر خوردگی باید در داخل سوراخ های واقع در یک سوم میانی لبه قطعات و با فواصل حداکثر \(600\) میلی متر بر روی محیط هر قطعه و حداقل \(4\) بست برای هر قطعه از نما قرار گیرند. مساحت نمای پانلی نباید از \(1.9 \text{ m}^2\) بیشتر شود. در صورتی که پرچ ها محکم در جای خود قرار نگرفتند، سوراخ ها باید به مقدار \(1.6\) میلی متر بیشتر از قطر پرچ با سوراخ کاری گشاد شوند و سوراخ باید به اندازه قطر پرچ و به عمق دو برابر پرچ پخ زده۲ شود و تا از ملات سیمان برای محکم کردن پرچ در مکان آن استفاده گردد. بست های نما باید از فلزات مقاوم در برابر خوردگی و دارای قابلیت مقاومت کششی و فشاری در مقابل باری برابر با دو برابر وزن نمای متصل شده به آن باشد. در صورتی که بست های نما از ورق فلزی ساخته شده باشند ابعاد آن ها نباید از \(250 \times 0.9 \text{ mm}^2\) کمتر باشد و در صورتی که از سیم ساخته شده اند قطر آن ها نباید از \(4\) میلی متر کمتر باشد.
۳-۲-۲-۲ - الزامات سیستم دیوار پرده ای
- سیستم دیوار پرده ای شامل قطعات دیواری پیش ساخته و سیستم های گوناگون دیوار شیشه ای است. دیوارهای پیش ساخته شامل قطعات پیش ساخته شامل قطعات با نمای چسبیده و متصل شده، پانل های عایق با روکش فلزی، سیستم دیوار پرده ای یکپارچه، پانل هایی با قاب فلزی دارای قطعات بنایی متصل شده، بتن مسلح شده با الیاف شیشه (GFRC)، فلز یا نمای سنگی می باشند. سیستم های دیوار پرده ای به شتاب و تغییر شکل حساس هستند و ممکن است تحت اثر مستقیم شتاب و یا خرابی اتصالات ناشی از جابجایی نسبی (دریفت) از جای خود خارج شوند.
- نمای پرده ای باید به نحوه مناسبی به قاب سازه ای متصل شود و باید در محل اتصال قطعات درزبند انعطاف پذیر قرارداده شود ؛ به گونه ای که در حرکات رفت و برگشتی سازه نما خراب نشود.
- هر پانل باید دارای حداقل ۴ مهار برای هر قطعه باشد. به واسطه ملاحظات تغییر مکان های حرارتی و جمع شدگی، سیستم اتصال پانل های پوشش دهنده عموماً محدود است و از درجه نامعینی بالا برخوردار نیست. لذا خرابی یک اتصال می تواند منجر به ناپایداری پانل و سقوط آن از ساختمان شود. از آنجا که وزن پانل ها بعضاً زیاد است، عواقب خرابی مهار می تواند خیلی بد باشد. لذا اتصالات پانل های پیش ساخته باید برای تحمل دریفت طبقه کاهش نیافته و نیز برای مقاومت در برابر زلزله تشدید یافته مطابق استاندارد ۲۸۰۰ طرح شوند تا از عدم خرابی آن ها اطمینان حاصل شود.
- برای قطعات بتنی پیش ساخته، اتصالات باید به نحوی طرح شوند که رفتار شکل پذیر داشته باشند. بدنه اتصال باید از ورق یا پروفیل های فولادی ساخته شود و برای ۱/۳۳ برابر نیروی طراحی پوسته پانل طراحی شود. اعضای اتصال که ممکن است رفتاری ترد از خود نشان دهند مثل جوش ها، پیچ ها و اقلام مدفون در بتن مثل میل مهارها باید برای ۴ برابر نیروی طراحی پانل طرح شوند.
- برای سیستم های نمای پانلی پانل ها باید به طریقی طرح شوند که دریفت طبقه در قاب سازه ای بدون مزاحمت اتفاق بیفتد. قطعاتی که بین دو طبقه اجرا می شوند باید امکان جابجایی نسبی را با تکیه بر اتصالات لغزشی یا خمشی یا از طریق مکانیزم گهواره ای ایجاد نمایند. اتصالات لغزشی می تواند جزئیاتی به شکل بولت با امکان لغزش در سوراخ لوبیایی داشته باشد. طول سوراخ لوبیایی باید مساوی دو برابر دریفت طبقه مورد انتظار به علاوه قطر پیچ به علاوه فاصله لازم برای رواداری های اجرایی باشد. برای تامین کارایی پیچ باید در مرکز شیار قرار گیرد زیرا اگر پیچ در حین زلزله به انتهای شیار برسد نیروهای برشی زیادی در آن ایجاد می شود. طراحی و جانمایی اتصالات باید به گونه ای باشد که رفتار حاکم بر قطعه خمشی باشد. اتصالاتی که از میله های رزوه شده بهره می برد امکان دارد تحت اثر خمش غیر الاستیک دچار خرابی ناشی از خستگی شوند. مکانیزم گهواره ای به قطعات پوشش این امکان را می دهد که دریفت طبقه را از طریق حرکت قائم در اتصالات باربر ثقلی خود در محل شیارهای قائم یا سوراخ های با سایز بزرگ تحمل نمایند.
- باید به چینش درزها در سیستم دیوارهای پیش ساخته توجه ویژه شود. در گوشه های ساختمان و در جاییکه در قطعات مجاور از شیوه های متفاوتی برای تحمل دریفت استفاده می شود، پانل های نما ممکن است به صورتی غیر هماهنگ حرکت کنند. در این حالت درز بین پانل های نما ممکن است بسته شده و باعث برخورد پانل های مجاور به یکدیگر شود که این برخورد نیروهای بزرگی را به پانل ها و مهارهای آن ها اعمال خواهد نمود. لذا باید با ایجاد درزهای اجرایی با فاصله کافی از وقوع آن جلوگیری کرد.
- اجزای نما در دیوار پرده ای که وزن واحد سطح آن ها بیش از \(40 \text{ kg}/\text{m}^2\) می باشد باید در فواصل کمتر یا مساوی \(1.2\) متر دارای مهار مکانیکی به قاب دیوار خارجی باشند.
۴-۲-۲-۲ - الزامات دیوار پشتیبان نما
- دیوار پشتیبان نما تنها در صورتی می تواند از نوع مصالح بنایی غیر مسلح باشد که پایداری خارج از صفحه آن با انجام محاسبات اثبات شود یا نسبت ارتفاع دیوار \(h\) به ضخامت آن \(t\) بیشتر از مقادیر حداقل ارائه شده در جدول ۲-۳ باشد.
جدول ۲-۳ نسبت مجاز \(h/t\) برای دیوارهای بنایی غیر مسلح در رفتار خارج از صفحه نوع دیوار نسبت مجاز \(h/t\) دیوارهای ساختمان های یک طبقه ۱۳ دیوارهای طبقه اول ساختمان چند طبقه ۱۵ دیوار در بالاترین طبقه ساختمان چند طبقه ۹ سایر دیوارها ۱۳ - در دیوارهای مصالح بنایی غیر مسلح یا سفال توخالی غیر مسلح در صورت تجاوز نسبت ارتفاع به ضخامت از مقادیر جدول ۲-۳ باید در فواصل کمتر یا مساوی \(1.8\) متر از مهار قائم۱ استفاده شود. این مهارها باید برای نیروی محاسبه شده در فصل سوم طراحی شوند.
- دیوارهای پشتیبان نما باید قابلیت تحمل تغییر مکان نسبی \(0.02\) را داشته باشند.
- دیوار پشتیبان باید با مهار مناسب در فواصل کمتر یا مساوی \(1.2\) متر در امتداد کف و سقف به قاب سازه ای مهار شده باشد. و کفایت این مهارها برای انتقال بار وارده بر دیوار از سوی نما و اینرسی خود دیوار کنترل شود.
۵-۲-۲-۲- الزامات نماهای ترکیبی
استفاده از ترکیب نماهای مختلف در نمای ساختمانی با رعایت ضوابط زیر مجاز است:
- هر نوع نما باید برای بارهای وارده بر آن متناسب با ضریب تشدید و شکل پذیری نما طراحی شود. اتصال نما نیز باید برای بارهای وارده بر آن طراحی شود. اگر در نمای ساختمان درصد یک نوع نما در کل سطح نما کمتر از \(10 \%\) باشد، می توان محاسبات بارهای وارده را برای نمای غالب انجام داد.
- توجه ویژه در چینش درزها در سیستم های نماهای ترکیبی باید انجام شود. در جاهایی که قطعات مجاور از جنس مختلف می باشند یا روش اتصال آن ها متفاوت است باید سیستم های مختلف درزهای اجرایی جهت جلوگیری از برخورد یا حرکت غیر هماهنگ نماهای با جنس مختلف تعبیه شود. این امر در نماهای پانلی حساس تر است.
- زمانی که نمای شیشه ای در کناره ها یا بالا در مجاورت نمایی از مصالح غیر انعطاف پذیر قرار می گیرد باید درز انبساطی با حداقل بعد \(6.5\) میلی متر بین آن ها ایجاد شود.
۳-۲-۲- الزامات آتش
دیوارهای خارجی باید دارای درجه مقاوت در برابر آتش مطابق ضوابط این بند بوده و محافظت بازشوها باید مطابق ضوابط مبحث سوم مقررات ملی و آیین نامه محافظت ساختمان ها در برابر آتش صورت گیرد.
۱-۳-۲-۲- پیشرفت عمودی و افقی شعله آتش
دیوارهای خارجی ساختمان های نوع ۱، ۲، ۳ و ۴ و ساختمان های با ارتفاع بیش از \(12\) متر از سطح زمین و دارای عایق قابل اشتعال باید مطابق با شرایط آیین نامه محافظت ساختمان ها در برابر آتش مورد آزمایش قرار گرفته و بر اساس ضوابط آن مورد پذیرش قرار گیرند.
۲-۳-۲-۲- مصالح قابل احتراق بر روی نمای خارجی
در نماهای دیوارهای خارجی که از مصالح قابل اشتعال ساخته شده اند موارد زیر باید رعایت شود:
- در نمای خارجی ساختمان های نوع ۱، ۲، ۳ و ۴ با در نظر گرفتن محدودیت های زیر می توان از مصالح احتراق پذیر استفاده نمود:
- الف - نمای خارجی قابل احتراق در حالی که فاصله جداسازی برای آتش کمتر از \(1.5\) متر باشد نباید بیش از \(10 \%\) از مساحت دیوار را شامل شود.
- ب - ارتفاع نمای خارجی احتراق پذیر باید محدود به \(12\) متر از سطح زمین باشد.
- ج - نمای خارجی قابل احتراق ساخته شده از چوب که برای مقابله با آتش عمل آوری شده شامل محدودیت بند ۱ نمی باشد و با توجه به فاصله جداسازی آتش مجاز است تا ارتفاع \(18\) متر از سطح زمین استفاده شود.
- در صورت وجود شرایط ۱، نمای خارجی قابل احتراق باید بر اساس NFPA 268 مورد آزمایش قرار گیرند. به استثنای موارد زیر:
- الف - چوب یا محصولات چوبی.
- ب - سایر مصالح احتراق پذیر که بوسیله پوششی به غیر از دیوارپوش وینیلی۱ پوشانده شده باشد.
- ج - آلومینیوم با حداقل ضخامت \(0.48\) میلی متر.
- در دیوارهای خارجی که دارای فاصله جداسازی آتش \(1.5\) متر و یا کمتر می باشند، نمای خارجی قابل احتراق نباید دارای خاصیت شعله ور شدن۲ باشد.
- برای فاصله آتش بیشتر از \(1.5\) متر هر نوع نمای خارجی که مطابق با روش آزمایش NFPA 268 در مقابل مقدار مجاز جریان حرارتی تابشی برخوردی۳ قرار گرفته است می تواند مورد استفاده قرار گیرد. حداقل جداسازی آتش مورد نیاز برای نمای خارجی باید مطابق با جدول ۲-۴ تعیین شود.
جدول ۲-۴- حداقل فاصله آتش برای نماهای خارجی اشتعال پذیر فاصله جداسازی آتش (متر) حد قابل قبول انرژی حرارتی تابشی برخوردی (\(\text{kW}/\text{m}^2\)) فاصله جداسازی آتش (متر) حد قابل قبول انرژی حرارتی تابشی برخوردی (\(\text{kW}/\text{m}^2\)) ۱٫۵ ۱۲۵ ۴٫۹ ۵۹ ۱٫۸ ۱۱۸ ۵٫۲ ۵۵ ۲٫۱ ۱۱۰ ۵٫۵ ۵۲ ۲٫۴ ۱۰۳ ۵٫۸ ۴۹ ۲٫۷ ۹۶ ۶٫۰ ۴۶ ۳٫۰ ۸۹ ۶٫۴ ۴۴ ۳٫۳ ۸۳ ۶٫۷ ۴۱ ۳٫۴ ۷۷ ۷٫۰ ۳۹ ۴٫۰ ۷۲ ۷٫۳ ۳۷ ۴٫۳ ۶۷ ۷٫۶ ۳۵ ۴٫۶ ۶۳ - نماهای قابل احتراق خارجی که در طول بالای دیوار خارجی قرار گرفته اند باید کاملاً به وسیله دیوار خارجی پشتیبانی شوند و نباید در بالای دیوار ادامه یابند.
- هنگامی که نمای قابل احتراق خارجی با فاصله از دیوار خارجی قرار می گیرد و سطحی سخت ایجاد می کند فاصله بین پشت نمای قابل احتراق، دیوار خارجی و خود دیوار نباید از \(41\) میلی متر بیشتر باشد.
تبصره: فاصله بین پشت نمای قابل احتراق خارجی و خود دیوار می تواند از \(41\) میلی متر بیشتر باشد در حالتی که فاصله پنهان ایجاد شده نیازی به مقاوم سازی در مقابل آتش نداشته باشد.
۴-۲-۲- مقاومت در برابر سیل
برای ساختمان های واقع در مناطق با خطر سیل بر اساس مبحث ششم مقررات ملی، نمای دیوارهای خارجی که تا سطح تراز پی ادامه یافته اند باید با مصالح مقاوم در برابر آب و نیروی فشاری ناشی از سیل بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ساخته شوند.
۳-۲- الزامات مصالح نما
مصالح مورد استفاده در ساخت دیوارهای خارجی باید مطابق با الزامات این بخش باشند. مصالحی که در این بخش ذکر نشده اند در صورتی که تمامی مشخصات آن ها مورد تأیید قرار گیرد مورد قبول می باشند.
۱-۳-۲- نمای آجری (بنایی)
- المان بنایی، ملات و فلزاتی که برای مهار و چسباندن نمای بنایی به دیوار پشتیبان مورد استفاده قرار می گیرند باید مطابق با الزامات فیزیکی فصل پنجم این دستورالعمل باشند. دیوار پشتیبان که نما به آن چسبانده شده یا مهار شده باید از نوع بتنی، بنایی و یا قاب فولادی LSF باشد.
- نمای بنایی باید توسط نبشی یا اعضای فولادی مشابه در هر طبقه بالای طبقه اول مهار شود. کفایت این مهارها برای بار وارده باید کنترل گردد. جزئیات مهار نمای بنایی در تراز پایه نیز در فصل پنجم این دستورالعمل ارائه شده است.
- نمای بنایی باید توسط بست هایی از جنس فولاد ضدزنگ یا دارای پوشش گالوانیزه در فواصل کمتر یا مساوی \(60\) سانتی متر به دیوار پشتیبان متصل شود. این بست ها باید برای نیرو وارده طراحی شده باشند.
- نمای بنایی باید در نزدیک محل بازشوها یا محل درزها یا سایر ناپیوستگی ها به دیوار پشتیبان مهار شود. این مهارها باید قابلیت تحمل بارهای وارده را داشته باشند.
- در نماهایی که با فاصله از دیوار پشتیبان و توسط استادهای فولادی نگهداشته شده اند، درزهای زه کشی و زه کش پایه دیوار باید پیش بینی شود. در صورت عدم وجود درز باید نسبت به تعبیه آن اقدام شود.
- مهارهای لرزه ای نما در نماهای بنایی می توانند شامل سیم های فلزی یا گیره هایی باشند که از یک سو توسط بست مکانیکی به دیوار پشتیبان نما متصل شده و از سوی دیگر در ملات بین ردیف های نما قرار گرفته اند. برای مقابله با زلزله باید علاوه بر موارد فوق یک میلگرد افقی در ملات دیوار در راستای دیوار مطابق جزئیات فصل (۵) نیز قرار گرفته و به مهار نیز متصل باشد.
- استفاده از سیم یا میلگردهای مستقیم برای مهار نمای آجری به خصوص در صورتی که لایه ای از عایق یا هوا بین نمای آجری و دیوار پشتیبان فاصله انداخته است ممنوع است.
- نماهای آجری در صورتی که به نحو مناسبی به دیوار پشتیبان مهار نشوند باید به عنوان یک دیوار سازه ای جداگانه ارزیابی و کنترل گردند.
- درزپوش ها و حفرات زهکشی۱ در نمای مصالح بنایی مهار شده باید در اولین لایه مصالح بنایی و در بالای سطح تمام شده زمین و بالای پی یا دال و سایر نقاط تکیه گاهی از جمله کف های سازه ای، نبشی های نگدارنده نما و نعل درگاه هایی که نما به آن ها متصل شده اند قرار گیرند.
- در نمای بنایی خارجی چسبانده شده باید علاوه بر ضوابط فصل پنجم این دستورالعمل موارد زیر نیز رعایت گردد:
- ۱۰ - الف - درزپوش در تراز پی: یک درزپوش با حداقل ضخامت \(0.5\) میلی متر گالوانیزه یا پلاستیکی با حداقل بال متصل عمودی با ارتفاع \(90\) میلی متر نصب گردد و تا حداقل \(25\) میلی متر زیر تراز پی در دیوارهای پشتیبان دارای استاد فلزی ادامه یابد. آب بند باید تا روی قسمت خارجی درزپوش ادامه یابد.
- ۱۰ - ب - فواصل مجاز در دیوارهای پشتیبان دارای استاد فلزی نمای چسبانده شده باید در فاصله حداقل \(100\) میلی متر از سطح زمین یا حداقل \(50\) میلی متر از نواحی دارای پوشش عایق رطوبتی یا \(12\) میلی متر بالای نواحی پیاده روی خارجی که دارای پی مشترک با دیوار خارجی است نصب شود.
۲-۳-۲- نمای سنگی یا سرامیکی
- در نماهای سنگی چسبانده شده که وزن نما توسط ملات یا چسب تحمل می شود، استفاده از مهارهای مسلح کننده برای نگهداری لرزه ای نما اجباری است که جزئیات آن در فصل ۴ ارائه شده است.
- در سنگ نما نباید اثر ترک خوردگی یا رگه های ضعیف به صورت آشکار نمایان باشد. در صورت وجود این مسائل باید نسبت به تعویض سنگ دارای ترک خوردگی یا رگه آشکار اقدام گردد.
- در نماهای سنگی و سرامیکی مهار شده که وزن نما توسط اتصالات یا استادهای فولادی قائم مطابق فصل چهارم این دستور العمل تحمل می شود، تیرک های نگهدارنده استادهای فولادی که به عنوان نگهدارنده و پشتیبان نما اجرا می شود باید در فواصل کمتر یا مساوی \(60\) سانتی متر به قاب سازه ای متصل شده باشند. کفایت اتصال تیرک ها باید برای بارهای وارده کنترل گردد.
- در نماهای سنگی و سرامیکی مهار شده که وزن نما توسط اتصالات و استادهای فولادی تحمل می شود، در کنار بازشوی در و پنجره باید از استادهای فولادی اضافی برای مهار نمای سنگی استفاده شود.
- در نمای چسبانده شده به دیوار پشتیبان بتنی یا بنایی مهارهای سیمی باید سیم های مهار مقاوم در برابر خوردگی بوده و حداقل قطر \(3\) میلی متر یا مساحت معادل آن را داشته باشند. باید حداقل \(15\) سانتی متر از پایه های حلقه ها۳ با زاویه \(90\) درجه خم شده و در ملات درز قرار گیرد و فاصله بین حلقه ها از مرکز و در هر دو جهت باید حداکثر \(300\) میلی متر باشد.
۱-۲-۳-۲- نماهای سرامیک یا سنگ چسبانده شده
- نماهای سرامیک ساده یا مدولار و سنگی چسبانده شده که با زیرسازی اندود سیمانی یا مواد چسباننده به دیوار نگهدارنده متصل می شوند از لحاظ رفتاری به تغییر شکل ها حساس اند و رفتار لرزه ای آن ها متکی به لایه نگهدارنده زیرین است. این نماها به صورت طبیعی ترد هستند. تغییر شکل لایه زیرین در این نماها منجر به ایجاد ترک می شود که این ترک عامل جدا شدگی نما از دیوار نگهدارنده است. بنابراین اجرای این گونه نماها بدون وجود مهار لرزه ای ممنوع است.
- برای اینکه نمای چسبانده شده دارای مهار لرزه ای عملکرد لرزه ای مناسبی داشته باشد باید دیوار نگهدارنده نما با جزئیات و دیتایل های مناسب از اثرات جابجایی نسبی طبقات (دریفت) جداسازی شده و محافظت شود. یا تغییر مکان های سازه با استفاده از سیستم های باربر جانبی مناسب محدود شود.
- آسیب پذیرترین نقاط نمای سنگی چسبانده شده محل قطع شدگی ها از قبیل بازشوها و گوشه ها است.
- سرامیک های پرسلان چسبانده شده نباید ضخامتی بیش از \(16\) میلی متر و ابعادی بیش از \(600\) میلی متر و مساحت کلی بیش از \(0.28 \text{ m}^2\) و وزنی بیش از \(43 \text{ N}/\text{m}^2\) داشته باشند. سرامیک های پرسلان باید به دیوار پشتیبان مطمئن چسبانده شوند.
- به ازای هر \(0.2 \text{ m}^2\) نمای سنگی باید حداقل از مهار سیمی فولادی به قطر \(3\) میلیمتر یا سطح معادل آن با روکش روی یا روکش های غیر فلزی استفاده شود. این مهار سیمی باید حلقه ای با پایه های با طول بیش از \(400\) میلی متر باشد که این پایه ها خم شده و در ملات درز نمای سنگی قرار گیرند. \(50\) میلی متر انتهایی از هر پایه سیمی باید با زاویه ی \(90\) درجه خم شود. حداقل ضخامت ملات سیمانی که بین دیوار پشت بند و نمای سنگی قرار می گیرد باید \(25\) میلی متر باشد.
- در دیوار پشت بند LSF، مش های سیمی \(50 \text{ mm} \times 50 \text{ mm}\) از سیم های با روکش روی یا روکش های غیر فلزی به همراه \(2\) لایه آب بند باید به طور مستقیم به پشت بند فولادی با حداکثر فاصله مراکز \(1400\) میلی متر متصل گردند. مش ها باید به وسیله پیچ های مخروطی خودکار نمره \(8\) (قطر \(4.17\) میلیمتر) مقاوم در برابر خوردگی با فاصله مراکز \(100\) میلی متر و با فاصله مراکز \(200\) میلی متر در بالا و پایین ریل ها مهار گردند. تمامی پیچ ها باید حداقل به اندازه \(3\) دندانه در اتصالات فولادی فرو روند. به ازای هر \(2 \text{ m}^2\) نمای سنگی باید حداقل مهار سیمی به قطر \(3\) میلی متر یا مساحت معادل با روکش روی یا روکش های غیر فلزی که به وسیله حداقل یک پیچ خودکار نمره \(8\) که حداقل \(3\) دندانه آن در قاب فولادی قرار گرفته به پشت بند متصل گردد. این مهار باید حلقه ای با پایه های به طول حداقل \(400\) میلی متر باشد که این پایه ها خم شده و در ملات درز نمای سنگی قرار گیرند. \(50\) میلی متر انتهایی از هر پایه سیمی باید با زاویه \(90^\circ\) خم شود. حداقل ضخامت ملات سیمانی که بین پشت بند و نمای سنگی قرار می گیرد باید \(25\) میلی متر باشد.
- اعضای قاب های فولادی سرد نورد شده باید دارای حداقل \(1.1\) میلی متر ضخامت خالص فولاد باشند.
- بست های نما باید دارای مقاومت کافی برای تحمل کل وزن نما در حالت کششی باشند. فاصله نما از دیوار پشت بند باید حداکثر \(50\) میلی متر باشد و این فاصله باید توسط ملات سیمان پرتلند و ماسه پر شود. و قبل از گیرش نما و دیوار پشت بند باید با آب تمیز خیس شده و در هنگام ریختن ملات کاملاً مرطوب باشند.
- نما باید توسط مهارهای فلزی مقاوم در برابر خوردگی از سیم های با حداقل نمره \(8\) که در بالای هر قطعه و در بستر افقی درزها در فاصله مرکز به مرکز \(300\) میلی متر تا \(450\) میلی متر نصب شده اند مهار شود. این مهارها باید به میله های مقاوم در برابر خوردگی با ضخامت \(6\) میلی متر که در جهت عمودی از میان مهارهای حلقوی دیوار پشت بند عبور کرده اند متصل گردند.
۲-۲-۳-۲- نماهای سرامیک یا سنگ مهار شده
- نماهای سنگی و سرامیکی مهار شده نماهایی هستند که به سازه نگهدارنده خود با قطعات مکانیکی متصل می شوند. این نوع نماها هم در مقابل شتاب و هم در مقابل تغییر مکان حساس هستند. در این نوع نماها شتاب اعمالی ممکن است سبب شکست یا خرابی اتصالات شود و سبب خارج شدن قطعات نما از مکانشان گردد. همچنین تغییر مکان های نسبی سازه نگهدارنده می تواند باعث جابجا شدن یا در رفتن قطعات نمای مهار شده شود.
- میزان خطر آسیب دیدگی و خسارت در قطعات نمای مهار شده می تواند از طرق زیر کنترل شود:
- محدود کردن نسبت های دریفت سازه نگهدارنده.
- جداسازی نما از دریفت طبقه از طریق اتصالات لغزشی یا درزها.
- مهار نمودن نما با اتصالاتی که با در نظر گرفتن نیروهای وارده و اثر مولفه قائم زمین لرزه طراحی شده باشند.
- باید توجه خاصی به طراحی نقاطی که قابلیت تغییر شکل های زیاد دارند از قبیل بازشوها و گوشه ها معمول شود.
- قطعات سرامیکی یا سنگی مهار شده با ضخامت بیش از \(40\) میلیمتر باید به طور مستقیم به دیوار پشتیبان بنایی یا بتن یا استادهای فلزی مهار گردند.
۳-۳-۲- نمای شیشه ای
- شیشه های موجود بر روی تیغه ها و قاب های منفردی که دارای مساحت بیش از \(15 \text{ m}^2\) می باشند و در ارتفاع بیش از \(3\) متر در بالای محل عبور عابرین پیاده نصب شده اند باید از جنس لمینیت آبدیده یا شیشه های با مقاومت بالا که به هنگام شکستن در داخل قاب شیشه باقی می مانند باشند. استفاده از شیشه های بازپخت شده به طور قابل ملاحظه ای خطر پذیری لرزه ای را کاهش می دهد زیرا در اثر شکستن این شیشه ها به صورت تکه های ریز بدون گوشه تیز خرد می گردند. شیشه های لایه ای لمینیت پس از شکستن در محل خود باقی می مانند و با شکستن به صورت تکه تکه در نمی آیند. شیشه های مسلح با شبکه ای از سیم های فولادی در مواردی که شیشه تحت اثر آتش، حرارت بالا و ضربه نمی باشد کاربرد دارند. استفاده از شیشه های لایه ای برای پنجره های نمای طبقه اول باعث کاهش خطر پذیری لرزه ای و افزایش امنیت در مقابل سرقت می گردد.
- نمای شیشه ای باید سازگار با جابجایی های جانبی سازه طراحی شود.
- در نماهای شیشه ای فاصله آزاد شیشه در قاب حتماً باید به منظور تامین فضای آزاد کافی برای تغییر مکان های ناشی از زلزله رعایت گردد. همچنین ستون پنجره (mullion) باید برای تحمل نیروهای ناشی از زلزله طراحی شود.
- هر کدام از پانل های شیشه ای نمای ساختمان باید با حداقل \(4\) عدد اتصال مهار شوند.
- خرابی در نماهای شیشه ای به هر دو صورت برون صفحه ای و درون صفحه ای رخ می دهد. به طور خاص نماهای شیشه ای در سازه های نرم با تغییر مکان نسبی قابل توجه بین طبقات آسیب پذیر می باشند. همچنین پنجره های بزرگ نیز به لحاظ لرزه ای آسیب پذیر می باشند.
- طراحی نماهای شیشه ای وابسته به جابجایی نسبی (دریفت) طبقه محاسبه شده ساختمان می باشد. به طور کلی نماهای شیشه ای در سیستم های سازه ای سخت تر که دارای دریفت طبقه کمتر بوده یا در پنجره هایی که دارای فاصله آزاد شیشه \((\Delta_{\text{fallout}})\) بیشتری در قاب هستند عملکرد بهتری دارند. در فصل سوم ضوابط حداقل فاصله آزاد ارائه شده است. در صورت برآورده نشدن این معیار و در اثر تغییر مکان نسبی خطر جدا شدن شیشه از قاب نگهدارنده و افتادن آن وجود دارد.
- برای جلوگیری از پرتاب شدن قطعات شیشه از یکدیگر می توان از لایه نازک پلاستیکی استفاده کرد. استفاده از این لایه های نازک باعث کاهش خطر پذیری لرزه ای به خصوص برای موقعیت پنجره هایی که در ارتفاع بیش از \(3\) متر از سطح زمین قرار دارند می شود. استفاده از این لایه های نازک برای افزایش مقاومت شیشه ها نیز معمولاً از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد. این لایه ها به دلایل دیگری نظیر افزایش امنیت یا کاهش نفوذ گرمای خورشید نیز به کار می روند.
- اتصال لایه نازک مزبور به گوشه های قاب پیرامونی علاوه بر نگه داشتن تکه های شکسته شده در محل، باعث عدم فروریزی کل قطعه شیشه می گردد.
- در جایی که نمای سازه ای خارجی شیشه ای در ارتفاعی کمتر از \(4.5\) متر بالای تراز پیاده رو قرار دارد هیچکدام از قطعات آن نباید بیش از \(0.9 \text{ m}^2\) مساحت داشته باشند. و در جایی که این فاصله بیشتر از \(4.5\) متر است مساحت آن باید کمتر از \(0.5 \text{ m}^2\) باشد.
- طول و ارتفاع قطعه نمای سازه ای خارجی شیشه ای نباید بیش از \(1.2\) متر باشد.
- ضخامت نمای خارجی شیشه ای نباید کمتر از \(9\) میلی متر باشد.
- در جایی که شیشه تا سطح پیاده رو امتداد می یابد، هر قطعه شیشه باید در یک قالب فلزی مطمئن قرار گرفته و در ارتفاع حداقل \(0.5\) میلی متر از بالای مرتفع ترین نقطه پیاده رو نصب شود. فاصله بین قالب و پیاده رو باید کاملاً درزبندی شده و آب بندی شود.
- درزهای افقی بزرگتر از \(16\) میلیمتر باید توسط یک ماده یا وسیله غیر صلب پر شوند. وقتی نمای شیشه ای در کناره ها یا بالا در مجاورت مصالح غیر انعطاف پذیر قرار می گیرد باید درز انبساطی با حداقل بعد \(6.5\) میلی متر بین آن ها ایجاد شود.
- در نمای شیشه ای نصب شده در ارتفاع بیش از \(3.5\) متر از سطح تراز پیاده رو باید علاوه بر ماستیک و نبشی باید در هر ضلع عمودی و افقی یا در هر \(4\) گوشه قطعات شیشه ای از بست استفاده کرد. بست ها باید به وسیله پیچ های انبساطی، پیچ های مفصلی۱ یا سایر روش ها به سازه نگهدارنده متصل گردد. بست ها باید طوری طراحی شوند که بتوانند به تنهایی نمای شیشه ای را با صرفنظر از ماستیک در صفحه عمودی مهار کنند. نبشی های مورد استفاده به عنوان تکیه گاه و بست ها باید برای بارهای وارده بر اساس فصل سوم این دستورالعمل طراحی شوند.
- لبه های نمای شیشه ای که در معرض دید هستند باید به وسیله درزپوش های فلزی مقاوم در برابر خوردگی درزبندی شده و به وسیله مصالح آب بند طوری آب بندی شوند که از ورود رطوبت به داخل فضای بین نمای شیشه ای و سازه نگهدارنده جلوگیری شود.
۴-۳-۲- نماهای سیمانی
- نماهای اندود سیمانی، استاکو و اتیکس از دسته مصالح ترد محسوب می شوند و در تغییر مکان های کمی این اندودها دچار ترک می شوند و با افزایش تغییر مکان ها نما دچار خرابی بیشتر شده و مصالح تبله کرده و از زیرسازی جدا می شوند. بنابراین استفاده از آن ها در سازه های با اهمیت بسیار زیاد استاندارد ۲۸۰۰ با محدودیت همراه است.
- اگر نماهای اندود سیمانی، استاکو و اتیکس به طور مستقیم روی اجزای سیستم باربر جانبی اجرا شود، شدیداً آسیب پذیر است. در زلزله های بزرگ با توجه به اینکه اعضای سازه ای رفتار غیر الاستیک را تجربه می کنند، تغییر شکل های اعضا در اثر این رفتار غیر خطی باعث وارد آمدن آسیب های قابل توجهی به این نوع نماها می شود.
- تعمیر اندودهای سیمانی، استاکو و اتیکس آسیب دیده بر اثر زلزله ارزان بوده و خسارت های مالی وارده محدود خواهد بود. اما زلزله می تواند باعث خرابی بخش بزرگی از این نماها شده و باعث خسارات جانی در اثر افتادن و جداشدگی قطعاتی از نما گردد و یا باعث مسدود شدن راه های خروج ساختمان شود.
- پانل سیمان الیافی باید بر اساس بند ۲-۲ مورد تأیید باشد و دارای مقاومت کافی در برابر فشار و مکش باد وارده بر اساس ضوابط فصل سوم این دستور العمل باشد. نصب باید مطابق با الزامات آب بندی بند ۲-۲ صورت گیرد. پیچ های استفاده شده برای اتصال پوشش به پشت بندها باید مقاوم در برابر خوردگی و دارای طول کافی برای نفوذ به پشت بند بوده و حداقل طول آن \(25\) میلی متر باشد. برای قاب های فلزی باید از پیچ هایی که در برابر تمام شرایط جوی مقاوم اند۱ استفاده شود و باید حداقل \(3\) دنده کامل آن در قاب فلزی نفوذ کند.
- در پانل های سیمان الیافی طول پانل ها باید موازی یا عمود بر قاب نصب گردد. درزهای عمودی و افقی که بر روی اعضای قاب ایجاد می شود باید درزبندی شوند و با زوارها۲ پوشانده شوند یا بر اساس بند ۱-۲-۲-۲ طراحی گردند.
- پوشش لب به لب۳ سیمان الیافی باید دارای حداکثر عرض \(300\) میلی متر بوده و مطابق الزامات ASTM C 1186 باشد و از نوع A و با حداقل درجه II باشد. پوشش لب به لب بدون درزهای انتهایی کام و زبانه باید با درزبندها آب بندی شده و با پوشش درز با مقطع H شکل پوشانده شوند و روی یک نوار درزپوش قرار گیرند یا باید مطابق با بند ۱-۲-۲-۲ طراحی گردند.
- سیستم های نازک کاری و عایق خارجی (EIFS):
- الف - EIFS باید به صورتی ساخته شود که مشخصه های عملکردی ارائه شده در ASTM E 2568 را برآورده سازد.
- ب - قاب سازه ای باید به شکلی طراحی و ساخته شود که توانایی مقابله با بارهای باد، زلزله و اثرات ضربه بدست آمده از فصل سوم این دستور العمل را داشته باشد.
- ج - EIFS باید به شکلی طراحی و ساخته شود که بر اساس الزامات این بخش در مقابل باد و باران مقاوم باشد.
- د - EIFS دارای زهکش باید بر اساس آزمایش ASTM E 2273 دارای حداقل زه کشی \(90 \%\) باشد.
- ه - برای EIFS دارای زهکش، حائل مقاوم در برابر آب باید مطابق با بخش ۲-۲-۱ و یا ASTM E 2570 باشد.
۵-۳-۲- نما و پوشش فلزی و آلومینیومی
- نمای فلزی باید از مصالح مقاوم در برابر خوردگی ساخته شود یا پشت و جلوی آن توسط رنگ محافظت شود یا به وسیله سایر مصالحی که از خوردگی فلز جلوگیری می کند اندود شود. حداقل ضخامت اسمی این نوع نما \(0.4\) میلی متر برای صفحات فولادی می باشد.
- نمای فلزی چسبانده شده باید به طور مطمئن به دیوار پشتیبان بنایی یا اعضای قاب با بست های مقاوم در برابر خوردگی و یا سایر وسایل و روش های مطمئن متصل گردد. فاصله بست ها نباید بیش از \(600\) میلی متر در هر دو جهت عمودی و افقی باشد. در جایی که قطعات دارای مساحتی بیش از \(0.4 \text{ m}^2\) باشد برای هر قطعه باید حداقل \(4\) بست در نظر گرفته شود. بست های فلزی باید دارای حداقل مساحت معادل سیم با قطر \(1.7 \text{ mm}\) باشند. این اتصالات و تکیه گاه هایشان باید در مقابل بار باد مشخص شده در فصل سوم این دستورالعمل مقاومت کنند. این نماها در برابر زلزله آسیب پذیر نمی باشند.
- تکیه گاه های فلزی برای نمای فلزی خارجی باید توسط رنگ زدن یا گالوانیزه کردن یا سایر پوشش های معادل یا سایر روش ها محافظت شوند. درزها و لبه های تحت شرایط جوی باید به وسیله مصالح ضد رطوبت با دوام یا سایر وسایل مطمئن درزبندی شده و از نفوذ رطوبت جلوگیری شود.
- در نمای فلزی نیازی به دیوار پشتیبان بنایی نمی باشد مگر اینکه از نظر الزامات مقاومت در برابر آتش وجود آن مورد نیاز باشد.
۶-۳-۲- مصالح کامپوزیت فلزی (MCM)
مقررات این بخش به مصالح ساخت و کیفیت مصالح کامپوزیت فلزی (MCM) که به عنوان نمای خارجی به کار می روند حاکم می باشد.
- MCM مورد استفاده در نمای خارجی و یا به عنوان المان هایی از بالکن ها و پیش آمدگی های مشابه آن ها که به عنوان پوشش و یا مقاومت در برابر هوا مورد استفاده قرار می گیرند باید مطابق بندهای \(3\) تا \(10\) باشند.
- MCM مورد استفاده به عنوان تزیین معماری باید مطابق بندهای \(5\) تا \(10\) باشد.
- سیستم های MCM باید مطابق الزامات فصل سوم این دستورالعمل در برابر بارهای باد طراحی و اجرا شوند. نتایج آزمایش های تایید شده و یا تحلیل های مهندسی جهت بار باد باید مطابق الزامات فصل سوم این دستورالعمل باشند.
- سیستم های MCM باید مطابق با بند ۲-۳ بوده و مطابق با این بخش جهت مقاومت در برابر شرایط جوی طراحی و ساخته شوند.
- سیستم های MCM باید با استفاده از مصالح تایید شده که مشخصات عملکردی مورد نیاز در این بند را در طول زمان بهره برداری تامین می نماید ساخته شود.
- هنگامی که سیستم های MCM بر روی دیوارهای خارجی به کار روند لزوماً باید از لحاظ مقاومت در برابر آتش مورد ارزیابی قرار گیرند.
تبصره: سیستم های MCM فاقد عایق پلاستیکی فومی که بر سطح بیرونی دیوارهای خارجی مقاوم در برابر آتش نصب شده اند از الزامات این بخش مستثنی می باشند.
۷-۳-۲- نماهای پلیمری
پانل های پلیمری، کف پنجره و دیوارهای محیطی که در این دستورالعمل معرفی شدند فاقد محدودیت ضخامتی می باشند. و پلاستیک ها و سایر وسایل متصل به آن ها باید از مصالح مقاوم در برابر شرایط جوی و دارای مقاومت کافی در برابر باد ساخته شود.
- پوشش وینیل۱ باید بر اساس الزامات ASTM D3679 مورد تأیید قرار گرفته و برچسب گذاری شود.
- پوشش وینیل باید مطابق با الزامات این بند و ASTM D3679 باشد. و برای دیوارهای خارجی ساختمان های واقع در نواحی که سرعت باد در آن ها کمتر از \(45 \text{ m}/\text{s}\) بوده و ارتفاع ساختمان کمتر یا مساوی \(12\) متر قابل استفاده می باشد. در مواقعی که ساختمان در نواحی واقع است که سرعت باد از \(45 \text{ m}/\text{s}\) بیشتر است یا ارتفاع ساختمان بیش از \(12\) متر می باشد باید آزمایشات یا محاسباتی که نشان دهنده پایداری نما می باشد ارائه شود. پوشش وینیل باید دیوارهای خارجی ساختمان را در مقابل شرایط جوی محافظت کند.
- اتصال پوشش وینیل باید مطابق با الزامات آب بندی ارائه شده در بند ۲-۲ باشد. میخ های استفاده شده برای نصب پوشش و اجزاء آن باید دارای قطر سر حداقل \(8\) میلیمتر و حداقل قطر بدنه \(3\) میلیمتر باشند. میخ باید مقاوم در برابر خوردگی و دارای طول کافی برای نفوذ در دیوار پشت بند یا تسمه ها و حداقل طول \(20\) میلی متر باشد. در جایی که پوشش به طور افقی نصب شود فاصله بین اتصال دهنده ها نباید در راستای افقی بیش از \(400\) میلیمتر و \(300\) میلی متر در راستای عمودی باشد. در جایی که پوشش به طور عمودی نصب می شود فاصله اتصال دهنده ها نباید بیش از \(300\) میلی متر در راستای افقی و \(300\) میلی متر در راستای عمودی باشد.
- پوشش پلی پروپیلن۲ باید براساس الزامات ASTM D 7254 و ضوابط بند ۴ - الف یا ۴ - ب توسط سازمان معتبر کنترل کیفیت تأیید و برچسب گذاری شود. پوشش پلی پروپیلن باید مطابق با الزامات بند ۵ نصب گردد. پوشش پلی پروپیلن باید به طرزی مطمئن به ساختمان متصل گردد تا محافظی در برابر شرایط جوی برای دیوارهای خارجی ساختمان ایجاد کند.
- الف - تأیید شاخص پخش شعله باید توسط شرایط ذکر شده در ASTM E 84 یا UL 723 بدست آید.
- ب - فاصله انفصال آتش۱ بین ساختمان با پوشش پلی پروپیلن با ساختمان مجاور آن نباید کمتر از \(3\) متر باشد.
- پوشش های پلی پروپیلن مطابق با الزامات این بند و بند ۴ و دارای محدودیت در دیوارهای خارجی ساختمان های نوع VB واقع در مناطق با سرعت باد \(45 \text{ m}/\text{s}\) و ساختمان های با ارتفاع کمتر یا مساوی \(12\) متر می باشد. در مواقعی که ساختمان در ناحیه ای واقع می باشد که سرعت پایه باد در آن ها از \(45 \text{ m}/\text{s}\) بیشتر است یا ارتفاع ساختمان از \(12\) متر بیشتر باشد باید آزمایشات یا محاسباتی که نشان دهنده مقاومت پوشش در برابر بارهای وارده است ارائه گردد. پوشش پلی پروپیلن باید دیوارهای خارجی ساختمان را در مقابل شرایط جوی محافظت کند.
---
فصل سوم بارهای وارده بر اجزاء نما و معیارهای پذیرش
۱-۳- مقدمه
در این فصل انواع بارهای وارد بر نمای ساختمان شامل بار ثقلی، زلزله، باد و اثرات ضربه تعریف و ضوابط موجود در تعیین بار، نحوه ترکیب و معیارهای ارزیابی و پذیرش آن ارائه می شود.
۱-۱-۳- سطوح کاربری ساختمان
سطوح عملکردی ساختمان و نمای ساختمان را می توان از روی سطح کاربری ساختمان تعیین کرد. سازه ها به لحاظ سطوح کاربری در ۴ سطح I تا IV طبقه بندی می گردند. سطوح کاربری سطح I ساختمان هایی را دربر می گیرد که خرابی آن ها خطر کمی برای جان انسان ها ایجاد می کند. بالاترین سطح کاربری یا سطح IV ساختمان هایی را دربر می گیرد که ضروری و حیاتی هستند. جدول ۳-۱ طبقه بندی سطوح کاربری ساختمان های مختلف را ارائه می نماید.
| ردیف | کاربری ساختمان | طبقه بندی سطوح کاربری |
| ۱ | ساختمان ها و سازه هایی که خرابی در آن ها خطر کمی برای جان انسان ایجاد می کند. این ساختمان ها شامل موارد زیر می شوند. سازه ها و ساختمان های مربوط به کشاورزی. سازه ها و ساختمان های موقت. انبارهای کوچک. | I |
| ۲ | ساختمان ها و سازه هایی که در طبقه بندی کاربری III ،I و IV ذکر نشده اند. همچنین نیروگاه های فرعی که منشأ تأمین برق شبکه نیرو نیستند نیز شامل این دسته می شوند. | II |
| ۳ | ساختمان ها و سازه هایی که خرابی آن ها خطر قابل توجهی را برای جان انسان ایجاد کند، یا خرابی آن ها باعث ایجاد ضربه اقتصادی قابل ملاحظه ای گردد و یا باعث اختلال در زندگی روزانه شهروندان شود. این ساختمان ها شامل موارد زیر می شوند: محل تجمع بیش از ۳۰۰ نفر زیر یک سقف. ساختمان های دارای مهد کودک با ظرفیت بیش از ۱۵۰ نفر. مدارس ابتدایی و راهنمایی با ظرفیت بیش از ۲۵۰ نفر و دبیرستان ها و آموزشگاه های بزرگسالان با ظرفیت بیش از ۵۰۰ نفر. درمانگاه های با بیش از ۵۰ نفر بیمار که دارای تجهیزات جراحی و اورژانس نمی باشند. بازداشتگاه ها و زندان ها. ایستگاه های تولید برق، پست های برق. مراکز مخابراتی. ساختمان ها و سازه هایی که در طبقه بندی کاربری I و IV قرار ندارند ولی مواد سمی و یا منفجره درون آن ها به اندازه ای باشد که در صورت آزاد شدن برای عموم خطرناک باشد. | III |
| ۴ | ساختمان ها و سازه هایی که تأسیسات ضروری و حیاتی محسوب می شوند شامل موارد زیر می شوند: بیمارستان ها و مراکز درمانی با امکانات جراحی و اورژانس. ایستگاه های آتش نشانی، پلیس، نجات، آمبولانس و گاراژهای وسایل نقلیه اورژانسی. پناهگاه های مواقع اضطراری. تأسیسات مربوط به آمادگی و واکنش در مواقع اضطراری. پست های برق و امکانات عمومی مورد نیاز برای بازسازی و واکنش در مواقع اضطراری. برج مراقبت و کنترل هوایی و ...... انبارهای آب و ایستگاه های پمپاژ آب مورد نیاز برای خاموش کردن آتش (اطفاء حریق). ساختمان ها و سازه های لازم برای دفاع ملی. ساختمان ها و سازه هایی که در آن مواد بسیار سمی و یا مواد منفجره به مقداری که خطری برای عموم تلقی گردد نگهداری می شود. | IV |
۲-۱-۳- سطوح عملکرد نمای خارجی ساختمان
سطوح عملکرد نمای خارجی ساختمان شامل دو سطح عملکرد به شرح زیر است:
۱-۲-۱-۳- سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه
در این سطح عملکرد نمای خارجی در اثر بارهای خارجی دچار آسیب جزئی شود به گونه ای که در حین زلزله و پس از آن راه های دسترسی و فرار مانند درها، راهروها، پله ها و آسانسورها مختل نشده و استفاده بی وقفه از ساختمان میسر باشد. در این سطح عملکرد خسارات ناشی از خرابی نمای خارجی باید بسیار کم باشد. سطح عملکرد نما در سازه های با سطح کاربری IV، قابلیت استفاده بی وقفه است.
۲-۲-۱-۳- سطح عملکرد ایمنی جانی
در این سطح، خرابی نمای خارجی در اثر بارهای خارجی نباید خطر جدی برای جان ساکنین به وجود آورد. در این سطح عملکرد علیرغم خرابی های قابل توجه و هزینه بر نمای خارجی، احتمال جدا شدگی و سقوط این اجزاء به داخل یا خارج ساختمان وجود ندارد. سطح عملکرد نما در سازه های با سطح کاربری III و II، سطح عملکرد ایمنی جانی است.
نمای ساختمان های واقع در سطح کاربری I با توجه به نوع کاربرد آن ها نیاز به طرح لرزه ای ندارد.
۳-۱-۳- سطح خطر لرزه ای
سطح خطر لرزه ای مورد نیاز برای طراحی نما سطح خطر ۱ (زلزله طرح Design Basis Earthquake, DBE) می باشد. که این سطح خطر بر اساس \(10\%\) احتمال فراگذشت در \(50\) سال عمر مفید ساختمان که معادل دوره بازگشت \(475\) سال است تعیین می شود.
برای طیف طرح می توان از طیف طرح ارتجاعی استاندارد ۲۸۰۰ ایران (A.B) استفاده نمود. برای طیف طرح زلزله قائم در صورت نیاز می توان از طیف طرح افقی انتخابی استفاده نمود.
۴-۱-۳- ضریب عملکرد نما
ضریب عملکرد نمای در سازه هایی که سطح عملکرد مورد نظر آن ها قابلیت استفاده بی وقفه می باشد برابر \(I_{p}=1.5\) و ضریب عملکرد نمای در سازه هایی که سطح عملکرد آن ها ایمنی جانی است برابر \(I_{p}=1.0\) در نظر گرفته می شود.
۵-۱-۳- ملاحظات کلی
لازم است اجزای نما بسته به نیاز در مقابل بارهای وارده ناشی از فشار و مکش باد و نیروها و جابجایی های زلزله و بارهای ناشی از ضربه مهار شوند.
در طراحی نمای ساختمان ها در برابر بارهای وارده سه عامل به شرح زیر باید مورد بررسی و کنترل قرار گیرد:
- اتصال نمای ساختمان ها به تکیه گاه باید قادر به تحمل نیروهای وارده به نما ناشی از بار باد، زلزله و اثرات ضربه باشد.
- تکیه گاه نما و اتصال آن به سازه باید توانایی انتقال بار به سازه را داشته باشد.
- نمای ساختمان ها باید قادر به تحمل جابه جایی نسبی و تغییر شکل های تعریف شده در این دستورالعمل باشد.
قیود مورد نیاز برای مهار نما بر اساس نوع، اندازه و وزن قطعات آن تعیین می شود. در انتخاب و نصب قیود برای طراحی نما نکات زیر باید رعایت شود:
- مهار نصب شده برای نما با مهار نصب شده برای سیستم های دیگر تداخل پیدا نکند.
- در صورت نیاز به سوراخ کردن دیوارهای غیر سازه ای نگهدارنده نما یا در مواردی که تجهیزات دیگری در مسیر انتقال بار مهار قرار داشته باشند باید تمهیدات ویژه ای در نظر گرفته شود.
- انتهای مهار لرزه ای همواره باید به قطعه ای متصل باشد که مقاومت کافی در برابر بار طراحی ناشی از بارهای زلزله، باد و ضربه مطابق فصل سوم را داشته باشد.
- قیود مورد استفاده برای مهار لرزه ای باید الزامات فنی قطعه نما را نیز برآورده نماید.
- اتصال قطعات از طریق پیچ کردن، جوش یا سایر اتصالات باید صورت گیرد و نباید بر روی مقاومت اصطکاکی ناشی از وزن قطعه نما حساب نمود.
- یک مسیر بار ممتد همراه با مقاومت و سختی کافی بین قطعه نما و سازه نگهدارنده باید فراهم آورد. اتصالات اجزای نما باید قابلیت انتقال نیروهای محاسبه شده را داشته باشند.
۲-۳- بار ثقلی
بارهای ثقلی وارد بر نما شامل وزن قطعه نما، اتصالات آن یا مواد چسباننده نما به سازه است که بر اساس مبحث ششم مقررات ملی باید محاسبه شوند. این بار بسته به نوع سیستم نما و نحوه اتصال نما به سازه اصلی منتقل می شود. در نماهای پرده ای این بار توسط قاب نگهدارنده نما به تیرها و ستون های سازه منتقل می شود. در حالی که در دیوارهای نما (veneer) یا میان قابی، بار ثقلی از طریق ماده چسباننده در نماهای چسبانده شده یا اتصالات مکانیکی در نماهای مهار شده به دیوار پشتیبان نما منتقل شده و از طریق دیوار پشتیبان به سازه منتقل می شود. بسته به نوع سیستم نما و مسیر انتقال بار ثقلی اجزای تحمل کننده و انتقال دهنده بار ثقلی باید برای تحمل مجموع بارهای ثقلی و شتاب قائم زلزله طراحی شوند.
۳-۳- بارها و اثرات ناشی از زلزله
اجزاء نما علاوه بر اینکه باید برای نیروهای اینرسی ناشی از شتاب وارده بر خود قطعه پایدار بمانند، در حین حال حساس به جابجایی های نسبی نیز می باشند. این اجزاء باید علاوه بر نیروهای طراحی لرزه ای (طبق بند ۳-۳-۱-۱) برای تغییر شکل ناشی از جابجایی نسبی جانبی طبقات در زلزله نیز (طبق بند ۳-۳-۱-۲) کنترل شوند.
نیاز به ارزیابی لرزه ای انواع مختلف نما بسته به جنس آن و میزان وزن آن در واحد سطح در جدول (۳-۲) ارائه شده است. لازم به ذکر است ترازهای لرزه خیزی کم، متوسط، زیاد و خیلی زیاد مورد استفاده در جدول (۳-۲) مطابق تقسیم بندی استاندارد ۲۸۰۰ ایران می باشد. در صورتیکه نما نیاز به ارزیابی لرزه ای داشته باشد باید خود و اتصالاتش برای نیروهای محاسبه شده در بند ۳-۳-۱-۱ و جابجایی نسبی محاسبه شده در بند ۳-۳-۱-۲ کنترل شود.
| نوع جزء | لرزه خیزی خیلی زیاد و زیاد | لرزه خیزی متوسط و کم |
| ۱- نمای آجری یا سنگی | ||
| نمای چسبانده شده | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم نیست |
| نمای مهار شده | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم است |
| ۲- بلوک شیشه ای | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم است |
| ۳- پانل پیش ساخته | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم نیست |
| ۴- نماهای شیشه ای | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم نیست |
| ۵- نمای سرامیک | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم نیست |
| ۶- نماهای سیمانی (اتیکس، استاکو، EIFS) | کنترل لرزه ای لازم است | کنترل لرزه ای لازم نیست |
| ۷- نمای کامپوزیت و سایر نماهای سبک | کنترل لرزه ای لازم نیست | کنترل لرزه ای لازم نیست |
۱-۳-۳- محاسبه نیروها و تغییر شکل های وارد به اجزاء نما
۱-۱-۳-۳- نیروی وارد به اجزاء نما
۱-۱-۱-۳-۳- نیروی افقی طراحی در زلزله
نیروی افقی زلزله وارده به جزء نما مطابق رابطه (۳-۱) محاسبه می شود:
\[ F_{p}=\frac{0.4~a_{p}AB_{s}W_{p}I_{p}}{R_{p}}\left(1+2\frac{x}{h}\right) \quad (3-1) \]
نیروی افقی زلزله وارد بر جزء نما لازم نیست بزرگتر از مقدار زیر اختیار گردد:
\[ F_{p}=1.6AB_{S}W_{P}I_{P} \quad (3-2) \]
همین طور نیروی افقی زلزله وارد بر جزء نما نباید کمتر از مقدار زیر شود:
\[ F_{p}=0.3AB_{S}W_{p}I_{p} \quad (3-3) \]
که در این روابط:
- \(F_{p}\): نیروی لرزه ای افقی طراحی وارده بر جزء نما که در مرکز ثقل آن وارد می شود و یا به صورت گسترده متناسب با توزیع جرم اعمال می شود.
- \(I_{p}\): ضریب عملکرد بر اساس ضوابط بند ۴-۱-۳ می باشد.
- \(A\): شتاب مبنای طرح استاندارد (۲۸۰۰).
- \(B_{s}\): ضریب بازتاب برای پریودهای کوتاه در محدوده \(0.2\) ثانیه که با توجه به نوع خاک سایت طبق استاندارد ۲۸۰۰ ایران تعیین می شود.
- \(a_{p}\): ضریب تشدید اجزاء. این ضریب معیاری است برای سنجش مقدار نزدیک بودن پریود طبیعی ساختمان و جزء نما. هرچه پریود طبیعی ساختمان و جزء نما به هم نزدیک تر باشند، \(a_{p}\) بزرگتر خواهد بود. برعکس، هر اندازه پریود طبیعی نما و سازه از هم فاصله داشته باشند، \(a_{p}\) کوچکتر خواهد بود. مقادیر این ضریب برای انواع مختلف نما در جدول (۳-۳) ارائه شده است.
- \(W_{p}\): وزن بهره برداری عضو نما است که برای کنترل نما و اتصالات آن برابر وزن خود نما و برای کنترل اتصالات دیوار پشتیبان به سازه برابر با مجموع وزن نما و دیوار نگهدارنده و اتصالات می باشد.
- \(R_{p}\): ضریب اصلاح پاسخ (ضریب رفتار) که بین \(1.5\) تا \(2.5\) بوده و بر اساس نوع نما متغیر است. این ضریب معیاری برای سنجش میزان شکل پذیری و شکنندگی نما و متعلقات آن است. مقادیر \(R_{p}\) برای نماهای مختلف در جدول (۳-۳) مشخص شده است.
- \(x\): ارتفاع نصب اتصالات نما در ساختمان نسبت به تراز پایه ساختمان.
- \(h\): ارتفاع بام ساختمان که از تراز پایه ساختمان اندازه گیری می شود.
- \(\left(1+2\frac{x}{h}\right)\): ضریب نمایانگر این است که پاسخ کف و طبقه ای که جزء نما در آن قرار دارد با افزایش ارتفاع از سطح تراز پایه تشدید شده و افزایش می یابد.
نیروی افقی زلزله باید به صورت مستقل به اجزاء نما اعمال شود. این نیرو باید همراه با بارهای مرده و سرویس مورد انتظار به جزء نما اعمال شده و به صورتی باشد که بیشترین تنش را در تکیه گاه ها و مهارهای آن ها ایجاد کند.
به جای محاسبه نیرو از رابطه (۳-۱) می توان شتاب را در هر تراز با روش تحلیل طیفی مذکور در استاندارد ۲۸۰۰ بدست آورد. نیروهای زلزله در این حالت از رابطه زیر بدست می آید:
\[ F_{P}=\frac{a_{i}a_{p}W_{p}I_{p}}{R_{P}}A_{x} \quad (3-4) \]
که در آن \(a_{i}\) مقدار شتاب در تراز \(i\) بدست آمده از تحلیل طیفی و \(A_{x}\) فاکتور بزرگنمایی پیچشی حاصل از رابطه زیر می باشد:
\[ A_{x}=\left(\frac{\delta_{\max}}{1.2\delta_{\text{avg}}}\right)^{2} \quad (3-5) \]
که در آن:
- \(\delta_{\max}\): بیشترین تغییر مکان در تراز \(x\) که با فرض \(A_{x}=1.0\) محاسبه شده است.
- \(\delta_{\text{avg}}\): متوسط مقادیر تغییر مکان در نقاط انتهایی سازه در تراز \(x\) که با فرض \(A_{x}=1.0\) محاسبه شده است.
لازم به یادآوری است که فاکتور بزرگنمایی پیچش نباید کمتر از \(1.0\) منظور شده و در ضمن لازم نیست بیش از \(3.0\) در نظر گرفته شود. در محاسبه \(F_{p}\) به این روش نیز حد بالا و پائین حاصل از روابط ۳-۲ و ۳-۳ برقرار است.
۲-۱-۱-۳-۳- نیروی قائم زلزله
اجزاء نما، تکیه گاه ها و مهارهای آن ها باید برای نیروی قائم زلزله که همزمان با نیروهای افقی زلزله اثر می کند کنترل گردد. جهت اعمال این نیروی قائم باید به گونه ای باشد که بیشترین تنش را در تکیه گاه و مهارهای آن ایجاد کند و در نتیجه محافظه کارانه ترین نتایج را ارائه دهد. نیروی قائم طراحی زلزله از رابطه زیر تعیین می شود:
\[ F_{pv}=\frac{0.27a_{p}AB_{S}W_{p}I_{p}}{R_{p}} \quad (3-6) \]
مقدار \(F_{pv}\) محاسبه شده از رابطه (۳-۶) لازم نیست از رابطه (۳-۷) بیشتر و از رابطه (۳-۸) کمتر باشد:
\[ F_{pv}=1.1AB_{S}W_{P}I_{P} \quad (3-7) \] \[ F_{pv}=0.2AB_{S}W_{p}I_{P} \quad (3-8) \]
۲-۱-۳-۳- محاسبه تغییر مکان
مقادیر تغییر مکان نسبی ناشی از زلزله (\(D_{p}\)) باید بر اساس روابط این بند محاسبه گردند.
اگر نما، دو نقطه واقع در ترازهای \(x\) و \(y\) در یک ساختمان یا سیستم سازه ای را به هم متصل نماید (یعنی در یک طبقه قرار گرفته باشد)، باید از رابطه (۳-۹) استفاده شود:
\[ D_{p}=I_{p}(\delta_{xA}-\delta_{yA})/(h_{x}-h_{y}) \quad (3-9) \]
در محاسبه تفاوت تغییر مکان طبقه در رابطه بالا می توان با استفاده از روش طیفی معرفی شده در استاندارد ۲۸۰۰ تغییر مکان هر طبقه برای هر مود را محاسبه و ترکیب نمود.
در این حالت نیاز نیست \(D_{p}\) از مقدار محاسبه شده از رابطه (۳-۱۰) بیشتر اختیار شود:
\[ D_{p}=I_{p}\frac{(h_{x}-h_{y})\Delta_{aA}}{h_{sx}} \quad (3-10) \]
اگر نما دو نقطه هم تراز در دو بلوک مجزا از نظر سازه ای از یک ساختمان را به هم وصل نماید (این حالت فقط در صورتی اتفاق می افتد که نما در محل درز انقطاع قطع نشده باشد)، باید از رابطه (۳-۱۱) استفاده شود:
\[ D_{p}=I_{p}(|\delta_{xA}|+|\delta_{xB}|) \quad (3-11) \]
در این حالت نیاز نیست \(D_{p}\) از مقدار محاسبه شده در رابطه (۳-۱۲) بیشتر اختیار شود:
\[ D_{p}=I_{p}\left(\frac{h_{x}\Delta_{aA}}{h_{sx}}+\frac{h_{y}\Delta_{aB}}{h_{sx}}\right) \quad (3-12) \]
در این روابط:
- \(D_{p}\): تغییر مکان نسبی جانبی که قطعه نما باید برای تطابق با آن طرح شود.
- \(I_{p}\): ضریب عملکرد بر اساس ضوابط بند ۴-۱-۳ می باشد.
- \(h_{x}\): ارتفاع اتصال تکیه گاه فوقانی (تراز \(x\)) نسبت به تراز پایه.
- \(h_{y}\): ارتفاع اتصال تکیه گاه تحتانی (تراز \(y\)) نسبت به تراز پایه.
- \(\delta_{xA}\): تغییر مکان جانبی قسمت A ساختمان در تراز \(x\)، تعیین شده بر اساس روش های تحلیلی ارائه شده در استاندارد ۲۸۰۰.
- \(\delta_{yA}\): تغییر مکان جانبی قسمت A ساختمان در تراز \(y\)، تعیین شده بر اساس روش های تحلیلی ارائه شده در استاندارد ۲۸۰۰.
- \(\delta_{xB}\): تغییر مکان جانبی قسمت B ساختمان در تراز \(x\)، تعیین شده بر اساس روش های تحلیلی ارائه شده در استاندارد ۲۸۰۰.
- \(\Delta_{aA}\): دریفت مجاز در قسمت A ساختمان مطابق استاندارد ۲۸۰۰.
- \(\Delta_{aB}\): دریفت مجاز در قسمت B ساختمان مطابق استاندارد ۲۸۰۰.
- \(h_{sx}\): ارتفاع طبقه که در محاسبه دریفت مجاز (\(\Delta_{aA}, \Delta_{aB}\)) مورد استفاده قرار گرفته است.
اثر تغییر مکان های نسبی لرزه ای باید در ترکیب با تغییر مکان های ناشی از دیگر بارها در نظر گرفته شوند.
۳-۱-۳-۳- ضرایب \(a_{p}\) و \(R_{p}\)
جزء نما و تکیه گاه های آن یک سیستم ارتعاشی را تشکیل می دهد که پریود طبیعی ارتعاش آن به جرم آن جزء و سختی تکیه گاه ها وابسته است. ضریب تشدید جزء نما (\(a_{p}\)) معیاری برای سنجش میزان نزدیک بودن پریود جزء غیر سازه ای به پریود طبیعی ساختمان است. مقدار \(a_{p}=1.0\) برای نماهای صلب یا با اتصالات صلب است. در حالیکه \(a_{p}=2.5\) برای نماهای شکل پذیر یا با اتصالات شکل پذیر است (جدول ۳-۳).
ضریب اصلاح پاسخ جزء نما (ضریب رفتار \(R_{p}\)) معیاری است برای سنجش اینکه چه مقدار انرژی توسط جزء نما و تکیه گاه ها و اتصالات آن بدون آسیب دیدگی قابل ملاحظه جذب می گردد. این ضریب با شکل پذیری مجموعه جزء و اتصالات آن ارتباط دارد. برای نماهای ترد \(R_{p}=1.0\) است و برای نماهای شکل پذیر \(R_{p}=2.5\) می باشد.
| اجزاء نما | \(a_{p}\) | \(R_{p}\) |
| سنگ چسبانده شده | ۱ | ۱٫۵ |
| سنگ مهار شده | ۱ | ۲٫۵ |
| آجر چسبانده شده | ۱ | ۱٫۵ |
| آجر مهار شده | ۱ | ۲٫۵ |
| سرامیک چسبانده شده | ۱ | ۱٫۵ |
| سرامیک با اتصال خشک | ۱ | ۲٫۵ |
| تخته سیمانی و GRP | ۱ | ۲٫۵ |
| کامپوزیت | ۱ | ۲٫۵ |
| اتیکس | ۱ | ۱٫۵ |
| EIFS | ۱ | ۱٫۵ |
| نمای سیمانی (Stucco) | ۱ | ۱٫۵ |
| curtain wall شیشه | ۱ | ۲٫۵ |
| store front شیشه | ۲٫۵ | |
| نمای پیش ساخته بتنی | ۱ | ۲٫۵ |
| نمای سنگ پرده ای | ۱ | ۲٫۵ |
| اجزای سیستم اتصال نما | ۱ | ۲٫۵ |
| پیچ های سیستم اتصال نما | ۱ | ۱٫۰ |
| دیوارهای نگهدارنده نما و اتصالات آن ها | ||
| دیوارهای آجری غیر مسلح | ۱ | ۱٫۵ |
| سایر انواع دیوار | ۱ | ۲٫۵ |
| اجزای سیستم اتصال دیوار | ۱ | ۲٫۵ |
| پیچ های سیستم اتصال دیوار | ۲۵ | ۱ |
۲-۳-۳- معیارهای پذیرش ضوابط و الزامات لرزه ای اجزاء نما
در این بخش رفتار لرزه ای انواع نما و معیارهای پذیرش آن ارائه شده است. چنانچه طبق جدول (۳-۲) کنترل لرزه ای برای نمای مورد نظر ضرورت داشته باشد نما و اتصالات آن باید تحت اثر نیروهای اینرسی کنترل شود. علاوه بر این با توجه به حساس بودن نما به جابجایی بررسی جابجایی نسبی سیستم سازه ای در بردارنده نما و اثر آن در رفتار نما نیز ضروری می باشد.
اتصالات نما باید با روش های مناسب که در این دستورالعمل ارائه شده است طراحی و اجرا گردند. در صورتیکه نما و اتصالات آن معیار جابجایی نسبی را برآورده نکند باید نسبت به جایگزینی آن با نما یا اتصالات نوع دیگر یا کاهش دریفت طراحی طبقات به منظور کاهش جابجایی ها تا حدی که نما و اتصالات آن قابلیت تحمل آن را داشته باشند و یا جداسازی نما از سازه به گونه ای که دریفت طبقات بر آن اثر نگذارد اقدام نمود.
در این بخش معیارهای پذیرش لرزه ای نماهایی که طبق جدول (۳-۲) کنترل لرزه ای آن ها ضرورت دارد، ارائه شده است. علاوه بر مقایسه عملکرد جزء با معیارهای پذیرش ارزیابی چشمی و ظاهری نیز باید طبق ضوابط فصل ۲ انجام شود. وضعیت تکیه گاه ها و مهارهای جزء به دقت مورد ارزیابی قرار گرفته و در صورت نیاز تعمیر گردد. همچنین کنترل پایداری دیوارهای نگهدارنده نما نیز باید انجام پذیرد.
۱-۲-۳-۳- نماهای چسبانده شده
این نوع نما شامل نماهای سنگی، آجری و سرامیکی چسبانده شده، نمای اتیکس، نمای آستر سیمانی STUCCO و نمای EIFS می باشد.
در نماهای چسبانده شده اتصال و مهار پشت بندی باید قادر به تحمل نیروهای طراحی لرزه ای افقی محاسبه شده طبق بند ۳-۳-۱-۱ باشند.
با توجه به اینکه نماهای چسبانده شده حساس به جابجایی محسوب می شوند ممکن است در اثر تغییر شکل لایه زیرین ترک خورده یا از جای خود بیرون رانده شوند. در صورتیکه این اجزاء به طور مستقیم روی دیوارهای برشی یا اعضای سازه ای که تحت جابجایی بزرگ قرار می گیرند نصب شوند در زلزله آسیب پذیر خواهند بود. در نماهای چسبانده شده در صورتی که اتصال نما ضعیف باشد (خوب نچسبیده باشد) ممکن است در اثر شتاب مستقیم، اتصال از بین برود و قطعه آزاد گردد. این امر می تواند به دلیل نفوذ آب در طول زمان یا خرابی لایه زیرین رخ دهد.
در نماهای چسبانده شده خرابی داخل صفحه نما معمولاً بر اثر تغییر شکل سازه در برگیرنده دیواری که نما بر روی آن چسبانده شده است رخ می دهد. که باعث به وجود آمدن ترک و گسترش آن می شود. خرابی خارج از صفحه که به صورت بیرون افتادن نما رخ می دهد مستقیماً به دلیل شتاب می باشد. چنانچه تغییر شکل نما و دیوار پشتیبان آن معیارهای پذیرش را برآورده نسازد باید تغییر مکان جانبی نسبی طبقات را محدود کرد یا با ارائه جزئیات ویژه اتصال دیوار پشتیبان به سازه محیطی را جدا نمود. در محاسبه تغییر مکان جانبی نسبی طبقات اثر رفتار دیوارهای پشتیبان بر روی سازه باید در نظر گرفته شود.
در سطح عملکرد کاربری بی وقفه با توجه به هدف کاربردی نماها سازه باید به گونه ای طراحی شود که حداکثر تغییر مکان نسبی داخل و خارج از صفحه آن به \(0.01\) ارتفاع طبقه محدود گردد. در سطح عملکرد ایمنی جانی برای نماهای چسبانده شده سازه باید به گونه ای طراحی شود که حداکثر تغییر مکان نسبی داخل و خارج از صفحه آن به \(0.02\) ارتفاع طبقه محدود گردد.
۲-۲-۳-۳- نماهای مهار شده
نماهای مهار شده شامل نماهای آجری و سنگی مهار شده، نماهای سرامیکی مدولار، تخته های سیمانی می شود. این نماها به دیوار پشتیبان فولادی، دیوار غیر باربر (LSF)، دیوار بتنی یا دیوار بلوکی متصل می گردند. در نمای مهار شده اتصالات باید بارهای ثقلی ناشی از وزن نما به همراه بارهای لرزه ای ناشی از شتاب افقی داخل صفحه، خارج صفحه و قائم زلزله را تحمل نمایند.
در سطح عملکرد کاربری بی وقفه با توجه به هدف کاربردی نماهای مهار شده، سازه باید به گونه ای طراحی شود که حداکثر تغییر مکان نسبی داخل و خارج از صفحه آن به \(0.01\) ارتفاع طبقه محدود گردد. در سطح عملکرد ایمنی جانی برای نماهای مهار شده، سازه باید به گونه ای طراحی شود که حداکثر تغییر مکان نسبی داخل و خارج از صفحه آن به \(0.02\) ارتفاع طبقه محدود گردد.
۳-۲-۳-۳- پانل های پیش ساخته بتنی
پانل پیش ساخته بتنی نیز حساس به پارامترهای تغییر شکل و شتاب می باشند. این اجزاء معمولاً توسط اتصالات مکانیکی در فاصله های مشخص به سازه محیطی (تیرهای طبقات) وصل می شوند. اتصالات این نماها نیز باید برای بارهای ثقلی ناشی از وزن و شتاب های داخل صفحه و خارج صفحه زلزله به همراه شتاب قائم زلزله طراحی گردند.
۴-۲-۳-۳- نماهای کامپوزیت
با توجه به وزن واحد سطح پایین این نماها و جنس شکل پذیر آن ها نیازی به کنترل لرزه ای این نماها نیست. این نماها باید برای سایر انواع بار وارده شامل بار باد و ضربه طراحی شوند.
۵-۲-۳-۳- نماها و دیواره های شیشه ای
دیواره های شیشه ای در اصل حساس به جابجایی محسوب می شوند ولی ممکن است بر اثر نیروهای بزرگ حاصل از شتاب دچار تغییر شکل و از هم گسیختگی گردند. عملکرد شیشه در طول زلزله به نوع سیستم دیوار و شیشه بستگی دارد و به صورت یکی از موارد زیر می تواند رخ دهد:
- شیشه بدون شکستن در قاب یا تکیه گاه خود باقی بماند.
- شیشه خرد شود ولی همچنان در قاب یا تکیه گاه خود باقی بماند و به عنوان مانعی برای ورود و خروج هوا عمل کند. در این شرایط شیشه هنوز قادر به سرویس دهی می باشد.
- شیشه خرد شود ولی در شرایطی پر مخاطره در قاب یا تکیه گاه خود باقی بماند به طوریکه امکان فروریزی آن در هر لحظه وجود داشته باشد.
- شیشه به صورت خرد شده و یا کامل از قاب خود بیرون بریزد.
چنانچه تغییر شکل دیواره های شیشه ای معیارهای پذیرش را برآورده نسازد باید تغییر مکان جانبی نسبی طبقات سازه را محدود کرد یا با ارائه جزئیات ویژه اتصال سیستم دیواره شیشه ای به سازه را جدا نمود. همچنین می توان از شیشه ای استفاده کرد که هنگام خرد شدن ایمنی بالایی داشته باشد یا پس از خرد شدن در قاب خود باقی بماند.
۱- سطح عملکرد ایمنی جانی
نماهای شیشه ای و سازه نگهدارنده آن ها باید قادر به تحمل نیروهای لرزه ای طراحی محاسبه شده طبق بند ۳-۳-۱-۱ باشند.
اجزای شیشه ای که یکی از ضوابط زیر را برآورده سازند سطح عملکرد ایمنی جانی را برآورده می کنند:
- هر جزء شیشه ای که دارای فاصله کافی از قاب نگهدارنده خود باشد به طوری که در تغییر مکان نسبی لرزه ای که جزء باید بر اساس آن طراحی شود تماس فیزیکی بین شیشه و قاب رخ ندهد. این فاصله از رابطه زیر به دست می آید:
- \[ D_{\text{clear}}\ge1.25~D_{P} \quad (3-14) \]
در این رابطه:
\[ D_{\text{clear}}=2c_{1}\left(1+\frac{h_{p}c_{2}}{b_{p}c_{1}}\right) \quad (3-15) \]که در آن:
- \(h_{p}\): ارتفاع شیشه.
- \(b_{p}\): عرض شیشه.
- \(c_{1}\): فاصله بین لبه های قائم شیشه و قاب.
- \(c_{2}\): فاصله بین لبه های افقی شیشه و قاب.
- \(D_{p}\): تغییر مکان نسبی لرزه ای که نما بر مبنای آن طراحی شده است و از رابطه (۳-۹) یا (۳-۱۰) به دست می آید.
- شیشه های یکپارچه کاملاً بازپخت شده که در ارتفاعی کمتر از \(3\) متر از سطح پیاده رو قرار گرفته اند.
- شیشه های لمینیت کاملاً بازپخت شده یا آنیل با ضخامت بیشتر از \(7.5\) میلیمتر که به صورت مکانیکی در قاب نگهدارنده خود محصور شده اند. لبه های این شیشه ها توسط زبانه های wet glazed که دارای حداقل عرض تماس \(12\) میلی متر می باشند و یا توسط سایر سیستم های مهاری تأیید شده به قاب نگهدارنده خود محکم می شوند.
- هر جزء شیشه ای که شرایط تغییر مکان نسبی رابطه زیر را برآورده سازد:
- \[ \Delta_{\text{fallout}}\ge \max(1.25D_{P},12.5\text{ mm}) \quad (3-16) \]
که در این رابطه:
- \(D_{P}\): تغییر مکان نسبی لرزه ای.
- \(\Delta_{\text{fallout}}\): تغییر مکان نسبی لرزه ای که موجب بیرون افتادن شیشه از قاب نگهدارنده خود می شود و باید توسط روش تحلیلی تأیید شده ای به دست آمده باشد.
۲- سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه
نماهای شیشه ای و سازه نگهدارنده آن ها باید قادر به تحمل نیروهای لرزه ای طراحی محاسبه شده طبق بند ۳-۳-۱-۱ باشند.
اجزای شیشه ای که یکی از ضوابط زیر را برآورده سازند سطح عملکرد کاربری بی وقفه را برآورده می کنند:
- هر جزء شیشه ای که دارای فاصله کافی از قاب نگهدارنده خود باشد به طوری که در تغییر مکان نسبی لرزه ای که جزء باید بر اساس آن طراحی شود تماس فیزیکی بین شیشه و قاب رخ ندهد. این فاصله از رابطه (۳-۹) یا (۳-۱۰) به دست می آید.
- هر جزء شیشه های یکپارچه کاملاً بازپخت شده که دارای فاصله کافی از قاب نگهدارنده خود باشد به طوری که در تغییر مکان نسبی لرزه ای که جزء باید بر اساس آن طراحی شود تماس فیزیکی بین شیشه و قاب رخ ندهد. این فاصله از رابطه (۳-۱۰) به دست می آید.
- هر جزء شیشه ای که شرایط تغییر مکان نسبی رابطه زیر را برآورده سازد:
- \[ \Delta_{\text{fallout}}\ge \max(1.5\times1.25D_{p},12.5\text{ mm}) \quad (3-17) \]
پارامترهای مختلف این رابطه قبلاً تعریف شده اند.
۶-۲-۳-۳- دیوار پشتیبان
دیوارهای پشتیبان حساس به جابجایی و شتاب محسوب می شوند. دیوارهایی که از بالا و پایین به کف طبقات متصل شده اند و تحت اثر بارگذاری داخل صفحه می باشند بر اثر تغییر شکل های به وجود آمده در سازه ممکن است دچار ترک خوردگی برشی، تاب خوردگی و شکست شوند. این دیوارها تحت اثر بارگذاری خارج از صفحه ممکن است دچار ترک خوردگی خمشی، خرابی محل اتصال دیوار به سازه و فروپاشی گردند. خرابی دیوار پشتیبان باعث آسیب دیدگی نما می گردد.
دیوارهای بنایی یا تری دی در صورت عدم جداسازی به دلیل اینکه رفتار کلی سازه را تحت تأثیر قرار می دهند اغلب نقش عضو سازه ای را ایفا می کنند. دیوارهای با سختی زیاد باید از سیستم سازه ای جدا شده و یا در محاسبات لرزه ای وارد گردند. کنترل این موضوع برای ساختمان های با سختی زیاد که دارای گریز (دریفت) نسبی کوچک است (ساختمان های دارای دیوار برشی یا مهاربند هم محور) لزومی ندارد.
آن دسته از دیوارهایی که تحت تغییر شکل های سازه قرار می گیرند را می توان با ایجاد درز پیوسته بین آن ها و سازه محیطی محافظت کرد. برای این دیوارها باید اتصالاتی در نظر گرفت که قابلیت حرکت داخل صفحه و مهار خارج از صفحه را به دیوار بدهند.
دیوارهای سنگین باید قادر به تحمل نیروهای برون صفحه ای محاسبه شده طبق بند ۳-۳-۱-۱ باشند. مقدار تغییر مکان نسبی مجاز برای این دیوارها برای سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه برابر \(0.005\) و برای سطح عملکرد ایمنی جانی برابر \(0.01\) می باشد. این مقدار تغییر مکان نسبی مجاز برای دیوارهای سبک در سطح عملکرد قابلیت استفاده بی وقفه برابر \(0.01\) می باشد و در سطح عملکرد ایمنی جانی نیازی به کنترل لرزه ای ندارند.
۴-۳- بار باد وارده بر اجزای نما
ساختمان ها به طور کلی و نما به عنوان جزء در معرض باد باید به صورت مستقل برای اثرات ناشی از باد طراحی و اجرا شوند. این اثر بر روی نما باید با توجه به میانگین سرعت باد در منطقه، ارتفاع، شکل هندسی ساختمان ها، میزان پوشش و گرفتگی که موانع مجاور برای آن ها ایجاد می کنند محاسبه شود. جهت تعیین اثر ناشی از باد فرض می شود که باد به صورت افقی و در هر یک از امتدادها و به طور غیر همزمان به نمای ساختمان اثر می کند. این اثر با بار زلزله جمع نمی شود و کلیه اجزای نما باید برای اثر آن طراحی شوند. بسته به نوع نما سیستم نما باید برای اثرات مکشی باد یا اثرات مکش و فشار باد (هر کدام به تنهایی) طراحی شود. در نماهای چسبانده شده بار باد حاکم بارهای مکش می باشد. ولی در نماهای مهار شده بسته به نوع مهارها هر کدام از بارهای مکش یا فشار می تواند بحرانی شود و نما باید برای هر دو حالت کنترل شود. جدول ۳-۴ راستای بار بادی که نما باید برای آن کنترل شود را نشان می دهد.
| اجزاء نما | مکش | فشار |
| سنگ چسبانده شده | + | |
| سنگ مهار شده | + | + |
| آجر چسبانده شده | + | |
| آجر مهار شده | + | |
| سرامیک چسبانده شده | + | |
| سرامیک با اتصال خشک | + | |
| تخته سیمانی و GRP | + | + |
| کامپوزیت | + | + |
| اتیکس | + | |
| EIFS | + | |
| Stucco | + | |
| curtain wall شیشه | + | + |
| store front شیشه | + | + |
| نمای پیش ساخته بتنی | + | |
| نمای سنگ پرده ای | + | |
| اجزای سیستم اتصال نمای مهار شده | + | |
| اجزای سیستم اتصال نمای چسبانده شده | + | |
| دیوارهای نگهدارنده نما و اتصالات آن ها | ||
| دیوار پشتیبان در نماهای پرده ای | ||
| دیوار پشتیبان در سایر انواع نما | + | |
| اجزای سیستم اتصال دیوار در نماهای پرده ای | ||
| اجزای سیستم اتصال دیوار در سایر انواع نما | + |
۱-۴-۳- فشار یا مکش ناشی از باد بر سطح نما
فشار خارجی یا مکش تحت اثر باد بر نما از رابطه زیر بدست می آید:
\[ p=1.25qC_{e}C_{g}C_{p} \quad (3-18) \]
که در این رابطه:
- \(p\): فشار خارجی که به صورت استاتیکی در جهت عمود بر سطح (در حالت فشار وارد بر سطح یا مکش به سمت خارج) عمل می کند. حداقل مقدار فشار خارجی وارده به نما \(0.77 \text{ KN}/\text{m}^2\) می باشد.
- \(q\): فشار مبنای باد که از رابطه زیر بدست می آید:
- \[ q=0.0000613~V^{2}\left(\text{KN}/\text{m}^{2}\right) \quad (3-19) \]
در رابطه فوق سرعت بر حسب \(\text{Km}/\text{h}\) می باشد. این فشار بر مبنای سرعت باد که امکان تجاوز از این مقدار در سال \(2\%\) می باشد و به طور متعارف با دوره بازگشت \(50\) ساله بیان می گردد به دست می آید. سرعت مبنای باد طبق جدول ۶-۱۰-۲ مبحث ۶ مقررات ملی ساختمان.
- \(C_{e}\): ضریب بادگیری طبق بند ۱-۴-۳-۱ - الف.
- \(C_{g}\): ضریب اثر جهشی باد طبق بند ۱-۴-۳-۱ - الف.
- \(C_{p}\): ضریب فشار خارجی که بر اساس مساحت پانل یا قطعه نما تعیین می شود. باید توجه شود که این مساحت برای پانل یا قطعه نما، مساحت آن قطعه یا پانل بوده. برای پیچ یا اتصالات مساحت قسمتی از پانل که بار آن به پیچ وارد می شود و به عنوان نمونه در دیوار پشتیبان فولادی سرد نورد بر اساس میزان مساحت پانل هایی می باشد که به آن استاد متصل است. مقدار این ضریب مطابق بند ۱-۴-۳-۱ - الف محاسبه می شود.
۱-۱-۴-۳- نحوه محاسبه بار باد
الف - روش استاتیکی
این روش برای اکثر موارد شامل طراحی سازه و ساختمان های با ارتفاع کم و متوسط و نیز نما و پوسته خارجی مناسب می باشد. اثرات دینامیکی باد توسط بارهای استاتیکی معادل می شود. در روش استاتیکی محاسبه بار باد به شرح زیر است:
برای زمین باز:
\[ C_{e}=\max\left\{0.9,\left(\frac{h}{10}\right)^{0.2}\right\} \quad (3-20) \]
\(C_{e}\) ضریب بادگیری که تغییرات سرعت باد با ارتفاع و نیز اثرات ناشی از تغییر در زمین اطراف و توپوگرافی را نشان می دهد. \(h\) ارتفاع ساختمان از سطح زمین. زمین باز، زمینی است که در آن ساختمان ها، درختان و موانع دیگر به صورت پراکنده یا به دریاچه، دریا یا کنار ساحل باز اطلاق می شود.
برای زمین پر تراکم:
\[ C_{e}=\max\left\{0.7,0.7\left(\frac{h}{12}\right)^{0.3}\right\} \quad (3-21) \]
زمین پر تراکم به زمین حومه شهری، شهری، جنگل پر تراکم که تا \(1\) کیلومتر یا \(20\) برابر ارتفاع ساختمان در بالادست (هر کدام بیشتر باشد) امتداد یابد اطلاق می شود.
هنگامی که ناهمواری زمین کمتر از \(1\) کیلومتر امتداد یابد و ساختمان کوتاه تر از \(100\) متر باشد مقدار \(C_{e}\) با درون یابی بین \(2\) حالت قبل و با استفاده از بند ۶-۱۰-۶-۲ مبحث ۶ مقررات ملی تعیین می گردد.
\(C_{g}\) ضریب اثر جهش باد طبق بند ۶-۱۰-۶-۴- الف مبحث ۶ مقررات ملی برای فشار خارجی و مکش در اعضای کوچک از جمله نما یا پوسته خارجی \(2.5\) می باشد. این ضریب به صورت حداکثر اثر بارگذاری به میانگین اثر بارگذاری تعریف می شود.
\(C_{p}\) ضریب فشار که نسبت بی بعد فشارهای ایجاد شده توسط باد روی سطح ساختمان به فشار سرعتی باد در ارتفاع مبنا می باشد. اثرات جهت وزش در بارهای ضریب دار لحاظ شده اند و نباید کاهش مجددی اعمال شود.
برای طراحی نما مقدار \(C_{p}\) می تواند برابر با \(0.9\) در نظر گرفته شود. اما در نزدیک گوشه ها \(C_{p}\) برابر با \(1.2\) مناسب است.
به جای استفاده از ضرایب فوق الذکر می توان از ضریب ترکیبی بیشینه فشار و باد جهشی خارجی (\(C_{p}C_{g}\)) برای طراحی نما که در شکل ۳-۱ ارائه شده است استفاده نمود. باید توجه شود که در شکل ۳-۱ ضریب ترکیبی بر اساس مساحت پانل یا قطعه نما تعیین می شود که این مساحت برای پانل یا قطعه نما مساحت آن قطعه یا پانل بوده. برای پیچ یا اتصالات مساحت قسمتی از پانل که بار آن به پیچ وارد می شود و به عنوان نمونه در دیوار پشتیبان فولادی سرد نورد مساحت میزان مساحت پانل هایی است که به آن استاد متصل است.
در شکل ۳-۱ ضرایب برای هر شیب بام برقرار می باشد و به موارد زیر در مورد این شکل باید توجه شود:
- در شکل ۳-۱ محور افقی در نمودار مساحت نمای مورد طراحی در ناحیه مشخص شده است.
- عرض ناحیه انتهایی \(2\) برابر \(10\%\) کمترین بعد افقی یا \(40\%\) ارتفاع \(H\) (هر کدام کوچکتر باشد) است. این عرض نباید از بعد افقی کوچکتر یا \(1\) متر اختیار شود.
- ترکیب فشار خارجی و داخلی باید برای دستیابی به بحرانی ترین حالت بارگذاری ارزیابی شود.
- ضرایب مثبت نشان دهنده نیروهای رو به سطح هستند در حالی که ضرایب منفی نیروهای دور از سطح را نشان می دهند. هر المان سازه ای باید برای هر دوی این نیروها طراحی شود.
- ضرایب فشار می تواند معمولاً برای نما بکار رود. با این حال هنگامی که اعضای عمودی سازه عمیق تر از \(1\) متر روی نما قرار می گیرند \(C_{p}C_{g}\) برابر \(2.8\) باید به منطقه \(C\) و \(D\) اعمال شود.
ب - روش تجربی
این روش شامل آزمایش تونل باد یا سایر روش های تجربی می باشد که می تواند جایگزین برای روش استاتیکی باشد. آزمایش تونل باد برای تعیین بار باد وارده بر نما در تمام انواع سازه ها مجاز می باشد. و در صورتی که ساختمان دارای نامنظمی های شدید در فرم سه بعدی خود باشد یا امکان ایجاد اثرات اغتشاش و یا ایجاد کانال جریان هوا در اطراف سازه وجود داشته باشد انجام آزمایش تونل باد برای ارزیابی نیروهای وارده بر نما توصیه می شود. این روش دقیق ترین روش تعیین بارهای وارده ناشی از باد به سازه و نما می باشد. آزمایش تونل باد یا آزمایش های دیگری که از سیال به غیر از هوا در آن ها استفاده می شود باید با شرایط زیر برقرار باشد:
- الف - شرایط اتمسفریک واقعی باید برای مدل سازی تغییرات سرعت باد در ارتفاع مدل شود.
- ب - مقیاس سازی توربولانس المان های طولی باید با مقیاس مشابه با آنچه برای مدل سازی سازه به کار می رود انجام شود.
- ج - ساختمان مدل سازی شده و ساختمان های اطراف و توپولوژی آن باید مشابه ساختار واقعی آن باشد.
- د - سطح مقطع راستای تحت آزمایش مدل ساختمان و سازه های اطراف آن باید کمتر از \(8\%\) سطح مقطع کل تونل باشد مگر آنکه ضرایب اصلاحی جهت سد مسیر باد در نتایج ضرب شود.
- ه - گرادیان فشار طولی در مقطع تست در تونل باد باید گزارش شود.
- و - اثر عدد رینولدز بر روی فشار و نیرو باید به حداقل رسانده شود.
- ز - مشخصات ابزارگذاری در تونل باد باید به گونه ای باشد که بارهای وارده بر اجزای نما بخصوص در کناره های ساختمان و اطراف بازشوها را رصد نماید.
- ط - مقادیر بدست آمده از تونل باد نباید کمتر از \(80\%\) مقادیر بدست آمده از نتایج تحلیل استاتیکی باشد.
۲-۴-۳- معیار پذیرش نما برای بار باد
تمام اجزای نما در ساختمان باید مقاومت کافی در مقابل بار باد را دارا باشد. اجزای نما از قبیل قطعات سنگ یا قطعات نمای کامپوزیت و غیره به عنوان یک قطعه مجزا باید مورد ارزیابی قرار گیرد. همچنین مهارها و نیز (در صورت وجود) سازه نگهدارنده هر کدام باید مقاومت کافی برای انتقال نیروهای ناشی از بار باد به تکیه گاه ها را دارا بوده و سطح خدمت رسانی مورد نظر را تأمین نمایند. باید توجه شود که در نماهای پرده ای کل بار باد توسط نما و اجزای آن باید تحمل شده و به اسکلت سازه ای انتقال یابد و به دیوار پشتیبان (در صورت وجود) باری وارد نمی شود.
۱-۲-۴-۳- معیار پذیرش نما در برابر نیروهای ناشی از بار باد
تمام اجزای نما شامل خود قطعه نما و اتصالات آن و همچنین دیوار پشتیبان نما در نماهای veneer و میان قابی باید توانایی تحمل در برابر نیروهای ناشی از بار باد را داشته باشند. تنش های خمشی ایجاد شده در قطعه نما باید با ظرفیت تنش خمشی نما به روش ذکر شده در بند ۳-۴-۲-۳ یا روش های محاسباتی بر اساس مکانیک مهندسی و با اعمال ضریب ایمنی \(2.5\) مقایسه شود. همچنین تنش های برشی، فشاری و کششی ایجاد شده در اتصالات نما به سازه نیز باید از نظر ظرفیت تنش قابل تحمل در اتصالات کنترل شود.
۲-۲-۴-۳- معیار پذیرش نما در برابر تغییر شکل ناشی از بار باد
تغییر مکان های ناشی از بار باد در هر سیستم نما از جمله نما با قطعات چسبیده یا مهار شده (اعم از مهار شده به دیوار پشتی یا مهار شده به سازه نگهدارنده) باید در محدوده معینی باشد. محدودیت های تغییر شکل شامل اعمال بار باد به صورت مکش و فشار می باشد.
چنانچه مصالح دیوار از نوع شکننده و ترد باشد حد مجاز تغییر شکل خارج از صفحه نما \(L/240\) و چنانچه از مصالح انعطاف پذیر استفاده شده باشد حد مجاز این تغییر شکل \(L/120\) می باشد. \(L\) فاصله بین تکیه گاه های جدار بیرونی است.
لازم به ذکر است ضریب بار باد برای کنترل معیار تغییر شکل می تواند در ضریب \(0.7\) ضرب شود. برای ارزیابی این مسئله می توان از مدل سازی دقیق اجزای محدود که در بر گیرنده تمام اجزای نما و اتصالات آن می باشد و یا از تست های آزمایشگاهی استفاده نمود.
۳-۲-۴-۳- روش آزمون و تعیین ظرفیت قطعات و پانل های نما
جهت تعیین ظرفیت قطعات و پانل های نما می توان از تست آزمایشگاهی به شرح زیر بهره برد:
آزمون باید تحت اثر افزایشی تدریجی سربار تا میزان مساوی یا بیش از دو برابر سربار طراحی قرار گیرد. بار آزمون باید \(24\) ساعت حفظ شود. آزمایش در صورتیکه پس از باربرداری بیش از \(75\%\) تغییر مکان ها بازگردد رضایت بخش تلقی می گردد.
در ادامه آزمونه مجدداً باید تحت سربار افزایشی قرار گیرد تا اینکه یا خرابی رخ دهد یا بار سربار مساوی \(2.5\) برابر باری باشد که محدودیت تغییر مکان جدول ۳-۵ در آن رخ داده یا اینکه بار به معادل \(2.5\) برابر نیروی سربار طراحی برسد. در مواردی که معیارهای تغییر مکان جدول ۳-۵ به هر دلیل مبنا قرار نگیرد بارگذاری تا خرابی یا حصول \(2.5\) برابر نیروی سربار طراحی ادامه داده می شود. در اینجا مقدار مجاز نیروی قابل اعمال به قطعه معادل کمترین مقدار حاصل از بندهای زیر در نظر گرفته می شود:
- نیرو در تغییر مکان برابر جدول ۳-۵.
- نیروی خرابی تقسیم بر \(2.5\).
- بیشترین بار اعمال شده تقسیم بر \(2.5\).
| دیوارهای خارجی | تحت بار باد |
| نمای سیمانی، EIFS، Stucco و اتیکس | \(L/360\) |
| با پوشش مصالح شکننده | \(L/240\) |
| با پوشش مصالح شکل پذیر | \(L/120\) |
۵-۳- ارزیابی نمای ساختمان در مقابل بارهای ضربه ای
۱-۵-۳- مقدمه
یکی از الزامات در طراحی نمای ساختمان تحمل نما در مقابل ضربات در طول دوره بهره برداری است. این ضربات می تواند شامل ضربات سنگین اتومبیل ها، ضربات ناشی از برخورد افراد یا سایر اجسام باشد. بنابر رویکرد استانداردها به طور معمول جدار خارجی ساختمان مورد ارزیابی در مقابل ضربه قرار می گیرد. این جدار می تواند شامل دیوار خارجی و نمای چسبیده به آن بوده یا شامل نما و سازه مجزای نگهدارنده نما که به آن متصل است باشد. از آنجا که معیارهای پذیرش مبتنی بر امکان ادامه بهره برداری ایمن از قطعات است لذا این آزمون ها برای نمای ساختمان الزامی است. در حالتی که نمای ساختمان از طریق یک سازه نگهدارنده به قطعات سازه ای متصل باشد (نمای پرده ای) آزمون های ضربه به طور مستقل روی آن انجام می شود.
بدین منظور دو راهکار وجود دارد:
الف - مدل سازی اجزای محدود نما با جزئیات نما و اتصالات آن و انجام تحلیل عملکرد نما تحت اثر بار دینامیکی ضربه.
ب - در صورت عدم انجام تحلیل دیوار در برابر بارهای ضربه ای انجام آزمایش بر روی نمونه نمای ساخته شده از جنس مورد نظر بر اساس ضوابط این بخش بر روی نما.
روش عمومی انجام آزمون های ضربه بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۱۱۲۷۲ با عنوان "اجزای قائم ساختمان - آزمون مقاومت در برابر ضربه اجسام ضربه ای و روش های عمومی آزمون" می باشد. ضربات مورد بررسی در این فصل شامل ضربه های ایجاد کننده شوک در انواع مشخصی از دیوارها و ضربه های ناشی از حرکت با سرعت بالای یک شیء مانند پرتابه اسلحه گرم یا چکش نمی شود.
۲-۵-۳- آزمون ضربه
آزمون های ضربه شامل جسم ضربه زننده ای است که مانند آونگ روی سطح نمونه قائم دیوار که در یک قاب جاسازی شده است سقوط می کند. در هنگام برگشت جسم ضربه زننده عقب نگهداشته می شود و اصابت مجدد صورت نمی گیرد.
برای نما دو نوع آزمون شامل ضربه اجسام سخت و ضربه اجسام نرم بزرگ در نظر گرفته می شود.
۱-۲-۵-۳- ضربه های اجسام سخت
ضربه اجسام سخت فقط حاصل ضربه هایی است که از جابجایی یا پرتاب اشیاء غیر قابل تغییر شکل حاصل می شود. به طور مثال پرتاب یک قطعه سخت یا یک تکه سنگ.
ابزار اعمال این آزمون گوی فولادی ساده است. جهت ارزیابی حفظ قابلیت خدمت رسانی قطعات نما (بند ۳-۵-۵-۱) جسم سخت یک گوی فولادی پانصد گرمی به قطر \(50\) میلی متر است که جرم آن با مهره اتصال حدود \(500 \text{ g}\) خواهد بود. ضربه هایی که با این نوع گلوله اعمال می شود با علامت \(\text{H}_{1}\) شناخته می شود. جهت ارزیابی حفظ معیار ایمنی ساکنین (بند ۳-۵-۵-۲) جسم سخت یک گوی فولادی یک کیلوگرمی به قطر \(62.5\) میلی متر است که جرم آن با مهره اتصال حدود \(1000 \text{ g}\) خواهد بود. ضربه هایی که با این نوع گلوله اعمال می شود با علامت \(\text{H}_{2}\) شناخته می شود.
در شکل (۳-۲) روش انجام آزمون نمایش داده شده است. ارتفاع سقوط بر مبنای انرژی ضربه ای تعیین می شود. شکل (۳-۳) نمونه ای از این تست را نمایش می دهد. این ارتفاع بر اساس انرژی ضربه موجود در جدول (۳-۷) تعیین می گردد.
۲-۲-۵-۳- ضربه جسم نرم بزرگ
ضربه جسم نرم بزرگ حاصل ضربه هایی است که از برخورد بدن انسان روی سطح اتفاق می افتد. به طور مثال ضربه شانه، ضربه حاصل از دویدن و برخورد به دیوار و یا ضربه حاصل از نردبان مورد استفاده به دیوار.
جسم ضربه زننده یک کیسه کروی مخروطی به جرم \(50 \text{ kg}\) است. این کیسه از هشت قطعه پارچه کرباسی قیراندود که به هم دوخته شده اند تشکیل یافته است. کیسه با گلوله های شیشه ای به قطر \(3\) میلی متر پر شده است. جرم کیسه \(50 \text{ kg}\) است. ضربه هایی که با این کیسه اعمال می شود با علامت \(\text{S}_{2}\) نمایش داده می شود. در شکل (۳-۴) نمایی از کیسه مورد استفاده در آزمون نشان داده شده است.
ضربه به وسیله سقوط آونگی کیسه کروی مخروطی که در بالا شرح داده شده است اعمال می شود. ابزاری که برای کنترل سقوط کیسه به کار می رود در شکل (۳-۵) نشان داده شده است. قرقره و چرخ بالابر به کار گرفته شده در صفحه سقوط کیسه قرار می گیرند.
کیسه وقتی بالا برده می شود در موقعیت قائم قرار می گیرد. ارتفاع سقوط \(H\) با به کارگیری میله اندازه گیری قائم که روی زمین افقی تکیه دارد اندازه گیری می شود. ارتفاع سقوط برابر با تفاوت بین تراز خط افقی مشخص شده در مرکز کیسه تا تراز محل برخورد بر روی دیوار است. ارتفاع سقوط مطابق بند ۴-۵-۳-۳ و مبتنی بر انرژی ضربه ای که در جدول ۳-۷ ارائه شده است تعیین می گردد.
۳-۵-۳- گروه بندی عملکردی نما برای تعیین انرژی ضربه
ضربه اعمال شده بر روی سطح نما تابع موقعیت قرارگیری قطعه نما در ساختمان و میزان در معرض ضربه بودن آن قطعه است. به این منظور گروه بندی عملکردی برای قطعات پیرامونی یک ساختمان تعیین می شود.
۱-۳-۵-۳- گروه بندی عملکردی
با توجه به موقعیت یک نما در ساختمان و تنوع عملکردهایی که در اطراف ساختمان امکان پذیر است دامنه وسیعی از حالات ممکن است. ولی در اینجا این دامنه به \(6\) گروه اصلی تقسیم می شود. گروه های A تا D مربوط به موقعیت های تا \(1.5\) متر بالاتر از سطح پیاده رو بوده و بالاتر از این تراز با توجه به کاهش خطرات ضربه به دو گروه دیگر تقسیم می شود. تعاریف این گروه ها در جدول ۳-۶ ارائه شده است.
| گروه | شرح | مثال |
| A | در دسترس عموم و افرادی که انگیزه ای برای ملاحظه کاری ندارند. در معرض نفوذهای خرابکارانه و یا اعمال خشن | دیوار منازل مسکونی یا ساختمان های عمومی در مناطق با احتمال خرابکاری |
| B | در دسترس عموم و افرادی که انگیزه ای برای ملاحظه کاری ندارند در معرض بروز تصادفات یا سوء استفاده | ناحیه ای از دیوار مجاور پیاده راه، کنار شاهراه ها و یا مجاور زمین بازی که در گروه A نگنجد. |
| C | عمدتاً در دسترس افراد دارای انگیزه ملاحظه کاری. احتمال وقوع تصادف و سوء استفاده وجود دارد. | دیوارهای مجاور فضای سبز خصوصی و دیوارهای عقب بالکن ها. |
| D | تنها در دسترس افراد دارای ملاحظه کاری و دور از مسیرهای عبور. احتمال کم بروز تصادفات یا سوء استفاده | دیوارهای مجاور فضای سبز محصور بدون راه عبور |
| E | بالاتر از ناحیه با احتمال ضربه از سوی افراد ولی با احتمال برخورد اشیاء پرتابی | در ارتفاع \(1.5\) متر تا \(6\) متر در نواحی گروه A و B |
| F | نواحی بالاتر از ناحیه با احتمال ضربه از سوی افراد و بدون احتمال برخورد اشیاء پرتابی | نواحی با ارتفاع بیش از \(6\) متر که به طور معمول با تجهیزات خاص قابل دسترس است. |
۲-۳-۵-۳- تعیین انرژی ضربه
ضوابط زیر شامل نماهای شیشه ای شفاف و مات و ورق های پلاستیک شفاف نمی شود. و برای این مواد باید به ضوابط اختصاصی مراجعه نمود.
انرژی ضربه جسم سخت و جسم نرم بزرگ بر اساس گروه عملکردی در جدول ۳-۷ ارائه شده است.
| گروه عملکردی | انرژی ضربه ای جسم سخت (\(\text{N}\cdot\text{m}\)) | انرژی ضربه ای جسم نرم بزرگ (\(\text{N}\cdot\text{m}\)) | ||
| معیار حفظ شرایط عملکردی نما | معیار حفظ ایمنی افراد | معیار حفظ شرایط عملکردی نما | معیار حفظ ایمنی افراد | |
| A | به توضیحات (الف) مراجعه شود | |||
| B | \(10\) (\(\text{H}_{1}\)) | \(1\) (\(\text{H}_{2}\)) | \(500\) (\(\text{S}_{2}\)) | \(120\) (\(\text{S}_{1}\)) |
| C | \(6\) (\(\text{H}_{1}\)) | \(1\) (\(\text{H}_{2}\)) | \(120\) (\(\text{S}_{1}\)) | \(500\) (\(\text{S}_{2}\)) |
| D | \(1\) (\(\text{H}_{1}\)) | \(1\) (\(\text{H}_{2}\)) | \(120\) (\(\text{S}_{1}\)) | \(500\) (\(\text{S}_{2}\)) |
| E | \(6\) (\(\text{H}_{1}\)) | \(1\) (\(\text{H}_{2}\)) | \(350\) (\(\text{S}_{1}\)) | \(350\) (\(\text{S}_{2}\)) |
| F | \(1\) (\(\text{H}_{1}\)) | \(350\) (\(\text{S}_{1}\)) |
الف: برای این دسته از دیوارها هیچ معیاری ارائه نمی شود و با توجه به سطح و شدت خرابکاری محتمل باید ارزیابی صورت گیرد.
۳-۳-۵-۳- ارتفاع سقوط وزنه و کیسه در آزمون های ضربه
در جدول (۳-۷) انرژی ضربه برای حالات مختلف ارائه شده است. در زیر بر اساس انرژی ضربه و وزن گلوله یا کیسه ارتفاع رهاسازی ارائه شده است:
الف - ضربات جسم سخت
- برای ایجاد انرژی ضربه \(10 \text{ N}\cdot\text{m}\)، یک گلوله فولادی استیل با قطر \(62.5 \text{ mm}\) و با جرم \(1 \text{ kg}\) از ارتفاع \(1000 \text{ mm}\) به صورت آونگی رها می شود.
- برای ایجاد انرژی ضربه \(6 \text{ N}\cdot\text{m}\)، یک گلوله فولادی استیل با قطر \(50 \text{ mm}\) و با جرم \(0.5 \text{ kg}\) از ارتفاع \(1220 \text{ mm}\) به صورت آونگی رها می شود.
- برای ایجاد انرژی ضربه \(1 \text{ N}\cdot\text{m}\)، یک گلوله فولادی استیل با قطر \(50 \text{ mm}\) و با جرم \(0.5 \text{ kg}\) از ارتفاع \(200 \text{ mm}\) به صورت آونگی رها می شود.
ب - ضربات جسم نرم
- برای ایجاد انرژی ضربه \(500 \text{ N}\cdot\text{m}\)، یک کیسه با جرم \(50 \text{ kg}\) از ارتفاع \(1000 \text{ mm}\) به صورت آونگی رها می شود.
- برای ایجاد انرژی ضربه \(350 \text{ N}\cdot\text{m}\)، یک کیسه با جرم \(50 \text{ kg}\) از ارتفاع \(715 \text{ mm}\) به صورت آونگی رها می شود.
- برای ایجاد انرژی ضربه \(120 \text{ N}\cdot\text{m}\)، یک کیسه با جرم \(50 \text{ kg}\) از ارتفاع \(245 \text{ mm}\) به صورت آونگی رها می شود.
۴-۵-۳- موقعیت ضربات روی نما
موقعیت ضربات باید به گونه ای تعیین شود که احتمال وقوع بدترین اثرات به لحاظ ترک خوردگی یا جداشدگی مهار از قطعه نما وجود داشته باشد. به طور نمونه در مورد نمای سنگی که متکی به چند مهار پشت سنگ می باشد عکس العمل یک پنل به ضربه با توجه به مکان ضربه تغییر می کند. اگر یک پنل در نزدیکی نقطه مهاربند به طور مستقیم مورد ضربه قرار گیرد ممکن است مهاربند در سطح خارجی پانل فرو رود. اگر در مرکز پانل ضربه وارد شود پانل ممکن است بین مراکز اضلاع بلندتر به سادگی دچار ترک عرضی در وسط شود. در مقایسه با حالتی که ضربه بین دو پنل توزیع شود یا در عرض اضلاع یا گوشه های مشترک رخ دهد، بدترین حالتی که محتمل تر است وقتی است که ضربه به یک پانل تک برخورد کند. اگر پانل دچار ضربه در یک گوشه شود گوشه ممکن است به سادگی بشکند.
ماهیت (طبیعت) سیستم مهاربندی نیز در مقاومت در برابر ضربه مؤثر است. اگر سنگ با مهاربند کوتاه صلب به دیوار پشت بند صلب متصل شده باشد و ضربه در نزدیکی یک مهار وارد شده باشد هیچ انرژی ای توسط مهاربندها جذب نشده و ماکزیمم مقدار انرژی به سنگ می رسد (صرف سنگ می شود). اگر مهاربندها انعطاف پذیرتر باشند می توانند مقداری از انرژی را جذب کنند و مقاومت سنگ در برابر ضربه را بهبود بخشد. اگر دیوار پشت بند انعطاف پذیر باشد یا یک قاب فلزی منعطف از سنگ حفاظت کند بنابراین مقدار قابل توجهی از انرژی ممکن است توسط آن ها جذب شود.
اگر ضربه در فاصله دور از مهاربند رخ دهد تنش ناشی از خمش در سنگ تولید می شود. که احتمالاً موجب ایجاد ترک در نزدیکی نقطه ضربه در ترک می شود. اگر سنگ قادر به چرخش در مهاربندها باشد این ممکن است تنش ها را کاهش دهد. اما ممکن است یک بخش نازکی از سنگ نزدیک به مهاربند دچار انحنا شود.
استانداردها به طور معمول برای جزئیات مختلف نما و روش های مختلف اتصال حداقل تعداد آزمایش ضربه و نقاط اجباری انجام آزمون ضربه را معرفی می نماید. به طور نمونه برای نماهای سنگ مهار شده به دیوار بنایی ضوابط زیر برای تعیین موقعیت ضربه ضوابط زیر ارائه شده است:
در هنگام تعیین مکان تست ضربه باید مکان های حداقل یکی از مکان های ذکر شده در پایین که مقاومت ضربه در آن حداقل است در موارد زیر مدنظر قرار گیرد:
a - برای خود سنگ
- وسط پانل سنگ در بیشترین فاصله از مهارها.
- وسط طولانی ترین ضلع پانل.
- وسط کوتاه ترین ضلع پانل.
- وسط پانل.
b - برای سنگ با مهار نقطه ای (مهاربندها، مهارهای جدا یا صفحات موضعی corbel کوتاه)
- در نقطه ای بر روی خط بین دو نقطه قطری مهاربند (بین \(50 \text{ mm}\) و \(100 \text{ mm}\) از نقطه مهاربند).
- دقیقاً روی نقطه مهاربند.
c - برای سنگ با مهار ضلعی (ریل های ممتد با شیارهای کاملاً پرشد از ملات (grout) یا درزگیر)
- در نزدیکی نقطه یک چهارم از لبه طولانی، بین \(50 \text{ mm}\) تا \(100 \text{ mm}\) از لبه زبانه.
تبصره ۱: برای ضربات نزدیک مهارها، بهتر است که ضربه در فاصله کمی از نقطه تکیه گاه وارد شود تا تنش های ناشی از خمش در جدار نازک سنگ بین مهاربند و سطح پنل ایجاد شود.
تبصره ۲: اگر بعضی از انواع پدهای مقاوم در برابر ضربه در پشت پنل های سنگی قرار داده شوند، مناسب است که ضربه در فاصله بین مکان این پد و یکی از نقاط مهاربندی وارد شود.
اگر پانل سنگی توسط یک قاب فلزی منعطف محافظت می شود باید مکان هایی که در آن ها سیستم تکیه گاهی بیشترین و کمترین تأثیر را در هنگامی که نیرو به صفحه سنگ وارد می شود از خود نشان می دهد تعیین شود. در قسمت کمترین مقدار باید در حالتی که یکی از نقاط مهاربند سنگ دقیقاً روی بخش supporting framework که کمترین تأثیر را نشان می دهد انجام شود.
۵-۵-۳- معیار پذیرش
برای نما معیارهای پذیرش مقاومت در برابر ضربه برای دو سطح عملکرد حفظ شرایط خدمت پذیری نما و معیار حفظ ایمنی افراد به ترتیب متناسب با ضربه سطح متوسط و ضربه شدید باید کنترل شود.
۱-۵-۵-۳ حفظ سطح خدمت پذیری نما
دیواری که تحت ضربه سطح متوسط قرار می گیرد نباید کاهش سطح عملکرد داشته باشد. ارزیابی وضعیت سطح نمای دیوار پس از اعمال ضربه به صورت کیفی صورت می گیرد. در مورد مصالح ترد و شکننده هیچگونه صدمه ای قابل قبول تلقی نمی شود. در مورد مصالح غیر ترد بروز سوراخ یا حفره باعث رد نمونه بوده و فرورفتگی گرچه تابع اثرات خرابی بر زیبایی نما است اما می تواند با معیار عمق فرورفتگی ارزیابی شود. به طور مثال در مورد نمای سنگ یکپارچگی سنگ و مهارهای آن بعد از یک ضربه با سطح متوسط باید در نظر گرفته شود. هیچگونه آسیبی به سنگ در اثر تست ضربه سطح خدمت پذیری مورد قبول نیست.
۲-۵-۵-۳- حفظ ایمنی افراد
ضربه شدید نباید باعث هر گونه آسیب سازه ای یا ناپایداری شود. و نباید باعث جدا شدگی بخش هایی از ساختمان و بروز صدمه به ساکنین یا افراد خارج ساختمان باشد. هیچ یک از ادوات اعمال ضربه نباید از جدار گذر نماید. با توجه به شدت ضربه برای ارزیابی نما در این وضعیت خسارت به نما در این حالت قابل قبول تلقی می شود و بروز تغییر شکل دائمی در سمت دیگر دیوار امکان پذیر است. به طور نمونه در مورد نمای سنگی در اثر تست ضربه نباید پانل های سنگی به گونه ای ترک بخورند که بخش های بزرگی از آن به سمت زمین سقوط کند. و اینکه مهاربندها و سنگ های اطراف نقاط مهاربند آسیب ببیند.
۶-۳- بار انفجار
بر اساس ضوابط مبحث ششم مقررات ملی نماهای ساختمانی در ترکیب با دیوار پشتیبان آن باید در برابر فشار وارد از خارج به داخل برابر با \(2 \text{ KN}/\text{m}^2\) طراحی شوند. در این حالت ظرفیت مصالح نما و اتصالات آن را می توان بر اساس ضوابط مبحث ۲۱ افزایش داد.
۷-۳- نحوه اعمال بارها و ترکیبات بارگذاری
به منظور بررسی عملکرد جزء نما و اتصالات آن پس از محاسبه نیروهای وارده شامل بار ثقلی، بار زلزله، باد و ضربه و تعیین عکس العمل ها باید با انجام تحلیل و ترکیب بارهای وارده نسبت به بررسی نیروهای وارده بر مهارها اقدام شده و با میزان تحمل آن ها مقایسه شود. کنترل مهارها و خود نما باید برای موارد زیر انجام شود که عبارتند از:
- اتصالات باید قابلیت تحمل نیروی وزن نما را داشته باشند.
- اتصالات باید قابلیت تحمل نیروی برشی ناشی از بارهای جانبی را داشته باشند.
- نما باید قابلیت تحمل نیروی برشی و خمشی خارج از صفحه وارده بر آن را داشته باشد.
- دیوار نگهدارنده نما و اتصالات آن باید قابلیت تحمل نیروهای وارده از نما و اتصالات آن را داشته باشند.
- نیروی زلزله باید در جهت افقی به مرکز جرم نما وارد شود و با نیروهای بهره برداری وارد به آن ترکیب گردد.
در مورد طراحی اتصالات نما روش LRFD بکار گرفته می شود. ظرفیت بسیاری از اجزاء استاندارد مانند میل مهارها، پیچ ها و با استفاده از روش ASD مشخص شده است. برای اجزائی که ظرفیت آن ها بر اساس روش ASD به دست می آیند می توان بارهای حاصل از روش LRFD طبق روابط (۳-۱) الی (۳-۸) را با \(1.4\) برابر ظرفیت به دست آمده بر اساس روش ASD مقایسه نمود.
۱-۷-۳- ترکیب بار برای کنترل تکیه گاه اجزاء نما
\[ \begin{align} 1)&~1.4 D \\ 2)&~1.2D+1.6L \\ 3)&~1.2~D+L+1.0~E \\ 4)&~0.9D+E \\ 5)&~0.9D+1.4W \\ 6)&~1.2D+1.4W+L \\ 7)&~0.9D+A_{k}=0.5L+0.2S \quad (3-21) \end{align} \]
که در این روابط: \(D\) بار مرده، \(L\) بار زنده، \(W\) بار باد، \(E\) بار زلزله و \(A\) بار ناشی از انفجار می باشد.
---
فصل چهارم - الزامات طراحی و اجرای نمای سنگی
۱-۴- مقدمه
سنگ از قدیمی ترین مصالح ساختمانی طبیعی به شمار می رود که قدمت استفاده از آن به بیش از \(12000\) سال قبل می رسد. سنگ های ساختمانی طبیعی به دلیل زیبایی ظاهری و هزینه نگهداری پایین، از جمله نماهای ساختمانی متداول به شمار می روند. سنگ های نما از نظر کیفی باید سالم، بادوام و خوش ظاهر بوده و در هنگام انتخاب لازم است به دوام و پایداری در برابر عوامل جوی، تغییرات ابعادی، مقاومت فشاری، تخلخل، پایداری در برابر نمک های محلول و بخارات شیمیایی که احتمال می رود سنگ در معرض آن قرار گیرد توجه شود. در صورت اجرای صحیح و اصولی نمای سنگی از دوام بالایی برخوردار می باشد. طراحی و نصب سنگ نما به روش صحیح و اصولی بر اساس قابلیت ها و محدودیت های سنگ و سیستم نگهدارنده آن به منظور مقاومت در برابر تمامی نیروهای وارد بر آن بر اساس ضوابط فصل سوم باید صورت پذیرد.
۲-۴- بخش های مختلف سیستم نمای سنگی
سیستم نمای سنگی دارای پنج بخش اصلی مرتبط با هم است که در هنگام طراحی سیستم پوشش باید مد نظر قرار گیرد:
- قطعات یا پانل های سنگی که پوشش نما هستند.
- مهار که پوشش نما را به پشت بند متصل می کند.
- قاب های فرعی که زمانی که مهار مستقیماً به ساختمان متصل نیست به صورت واسط نما را به سازه ساختمان متصل می کند.
- درزهای بین قطعات یا پانل های سنگی.
- دیوار پشتیبان یا سازه اصلی ساختمان بسته به نوع سیستم نما که بارهای وارده به سنگ توسط مهارها یا چسباننده ها به آن انتقال داده می شود.
۳-۴- قطعات یا پانل های سنگی پوشش نما
۱-۳-۴- انواع سنگ های نما
از نظر زمین شناسی سنگ ها به سه دسته سنگ های رسوبی، سنگ های آذرین و سنگ های دگرگون تقسیم بندی می شوند. که هر دسته نیز به نوبه خود بر حسب خصوصیات سنگ شناسی و کانی شناسی به دسته های کوچکتر تقسیم می شود. عمده سنگ های مورد استفاده در نما عبارتند از گرانیت (سنگ آذرین)، سنگ آهک، تراورتن و ماسه سنگ (سنگ رسوبی)، سنگ لوح، ماربل و کوارتزیت (سنگ دگرگون). در ادامه این نوع سنگ ها به صورت اجمالی معرفی شده است.
۱-۱-۳-۴- گرانیت
گرانیت یا سنگ خارا در پوسته جامد زمین به وفور یافت می شود و حدود \(50\%\) از سنگ های آذرین درونی را شامل می شود. از نظر ترکیب شیمیایی این سنگ دارای حدود \(65\%\) تا \(70\%\) اکسید سیلیسیم، \(14\%\) تا \(15\%\) اکسید آلومینیوم به اضافه اکسیدهای آهن، سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و تیتانیوم است. این سنگ به لحاظ ترکیب شیمیایی و وجود کانی های مختلف به رنگ های سفید، قرمز، سبز، خاکستری و سیاه در بسیاری از نقاط جهان یافت می شود. گرانیت ها از سنگ های سخت محسوب می شوند و به این ترتیب جزو مصالح بادوام ساختمانی قرار می گیرند. گرانیت ها در برابر نفوذ آب و اثر ضربه مقاومند و محیط های صنعتی را به خوبی تحمل می نمایند. ظاهر گرانیت متأثر از کار انجام شده بر روی سطح نهایی آن است که ممکن است چکشی، کلنگی، تیشه ای یا صیقلی باشد. بهترین نمای سنگ گرانیت حالت صیقلی آن است که زیبایی رنگ و انعکاس کریستال های آن را نمایش می دهد. سطح گرانیت بر اثر حرارت و تفاوت ضریب انبساط و انقباض بین اجزای کریستالی مختلف آن به صورت سوخته در می آید. سنگ گرانیت به علت هزینه سنگین استخراج، برش و صیقل نسبتاً گران است. به همین دلیل بیشتر در نمای ساختمان های مهم به کار برده می شود.
از دیدگاه تجاری، گرانیت، سینیت، کوارتز مونزونیت، گرانودیوریت، کوارتز دیوریت و دیوریت که از سنگ های آذرین درونی هستند در اصطلاح تجاری گرانیت نامیده می شود. و به سنگ های آذرین تیره رنگ (گابرو، بازالت، دیاباز، آنورتوزیت و پیروکسینیت) از سنگ های اولترامافیک در اصطلاح تجاری گرانیت سیاه گفته می شود.
۲-۱-۳-۴- تراورتن
تراورتن نوعی سنگ آهک متخلخل و سبک است که در چشمه های معدنی و غارها تشکیل می شود. تراورتن ها از نظر شیمیایی کربنات کلسیم هستند که در اثر عبور آب چشمه ها از لایه های آهکی بوجود می آیند. انواع مختلف این سنگ در کشور به وفور یافت می شوند و می توان از رنگ های قرمز، لیمویی، گردویی، سفید و کرم آن نام برد. تراورتن به دلیل مقاومت قابل قبول، برش پذیری و صیقل پذیری خوب، شرایط استخراج خوب (بدلیل اینکه اغلب با لایه بندی افقی، شیب کم و در نقاط کم ارتفاع و قابل دسترسی تشکیل می گردند)، عدم وجود ساختارهای تکتونیکی بر روی این ذخایر، زیبایی ظاهر، وجود تخلخل جهت تسهیل چسبیدن به ملات از پر مصرف ترین سنگ های ساختمانی است.
تراورتن گاهی اوقات به منظور مقاصد تجاری در گروه سنگ آهک طبقه بندی می شود. زیرا اساساً از کربنات کلسیم تشکیل شده و بعضی مواقع در صورتی که صیقل پذیر باشد در گروه مرمرها (marble) قرار می گیرد.
سنگ آهک در سه گروه تقسیم بندی می شود:
- چگالی کم: سنگ آهکی که دارای چگالی بین \(1760\) تا \(2160 \text{ kg}/\text{m}^3\) می باشد.
- چگالی متوسط: سنگ آهکی که دارای چگالی بیشتر از \(2160\) تا \(2560 \text{ kg}/\text{m}^3\) می باشد.
- چگالی زیاد: سنگ آهکی که دارای چگالی بیشتر از \(2560 \text{ kg}/\text{m}^3\) می باشد.
۳-۱-۳-۴- ماسه سنگ
از دیدگاه تجاری ماسه سنگ، سنگی رسوبی است که اساساً از قطعات کانی و خرده سنگ در اندازه ماسه (از \(0.06\) میلی متر تا \(2\) میلی متر) تشکیل شده است. جنس ذرات ماسه عمدتاً از انواع کانی های مقاوم و بیشتر از نوع کوارتز و در مواردی کلسیت یا کانی های دیگر است. و دارای حداقل \(60\%\) سیلیس باشد که توسط موادی همچون سیلیس، اکسیدهای آهن، کربنات ها یا رس به درجات کم یا زیاد سیمانی شده باشد. ماسه سنگ معمولاً دارای مقاومت فشاری \(28 \text{ MPa}\) و بیش از آن بوده و ممکن است از محل سیمان یا از بین دانه های دربرگیرنده بشکند که به طور معمول از محل سیمان می شکند. رنگ ماسه سنگ ها اغلب از سیمان آن ها منشأ می گیرد. ماسه سنگ ها متخلخل و نفوذپذیر بوده و تخلخلشان از \(1\%\) تا \(30\%\) متغیر است.
ماسه سنگ کوارتزیتی نوعی سنگ مقاوم و متراکم و معمولاً سفید رنگ است که تقریباً بطور کامل از ذرات کوارتز تشکیل یافته است (حداقل \(90\%\) سیلیس آزاد شامل دانه های کوارتز و سیمان سیلیسی).
کوارتزیت ماسه سنگ به شدت سخت شده و دگرگون شده حاوی \(95\%\) سیلیس آزاد بوده و سطح دارای ناهمواری است که به طور معمول از بین دانه می شکند. این نوع سنگ که اغلب با سنگ گرانیت نیز اشتباه می شود دارای ویژگی های متفاوتی بوده و از گرانیت سخت تر است. این سنگ با ظاهر زبر و بلوری خود قابل شناسایی است. کوارتزیت به دلیل ظاهر زبر آن بیشتر در ساختمان های ارزان قیمت و روستایی به کار می رود و به رنگ قهوه ای سوخته، سرخ، خاکستری و قهوه ای نیز یافت می شود.
به طور معمول انواع ماسه سنگ را برحسب نوع سیمان یا ماده دربرگیرنده آن نام گذاری می کنند ؛ مانند ماسه سنگ سیلیسی (ماده دربرگیرنده آن عمدتاً سیلیس است)، ماسه سنگ آهکی (ماده دربرگیرنده و یا دانه های آواری و یا هر دو را کربنات کلسیم تشکیل می دهد)، ماسه سنگ رسی (دارای مقدار کافی رس برای اتصال جزئی سیلیسی بین دانه های کوارتز بوده و کماکان می تواند در این گروه قرار بگیرد)، ماسه سنگ آهن دار (ماسه سنگی با مقادیر فراوان از کانی های اکسید آهن که مشخصاً رنگ قرمز متمایل به قهوه ای به سنگ می دهد).
ماسه سنگ با توجه به میزان اکسید سیلیسیوم (سیلیس) آزاد موجود در آن ها بصورت زیر طبقه بندی می شود:
- I - ماسه سنگ، محتوی حداقل \(60\%\) اکسید سیلیسیوم (سیلیس) آزاد.
- II - ماسه سنگ کوارتزی، محتوی حداقل \(90\%\) اکسید سیلیسیوم (سیلیس) آزاد.
- III - سنگ کوارتز (کوارتزیت)، محتوی حداقل \(95\%\) اکسید سیلیسیوم (سیلیس) آزاد.
۴-۱-۳-۴- مرمر
سنگ های مرمر دگرگون شده سفید، خاکستری و رنگی، درخشندگی و شفافیت و زیبایی خاصی دارند. و به همین جهت در صنعت سنگ های تزئینی جایگاه ویژه ای یافته اند. مرمر درشت بلور، سفید یا خاکستری روشن تا کرم را اصطلاحاً کریستال می گویند. مرمر کریستال سفید را اصطلاحاً سنگ چینی می نامند.
از نظر تجاری مرمر شامل کلیه سنگ های آهکی (اعم از دگرگون یا غیردگرگون) می شود که برای صیقل دادن مناسب بوده و جلای خوبی دارند. مرمر را برحسب مقدار کربنات منیزیم یا کلسیم به نام های مرمریت کلسیتی، مرمریت منیزیتی (یا دولومیتی) می نامند. این سنگ با توجه به وجود ناخالصی ها به رنگ روشن و سفید تا رنگی و نهایتاً تیره وجود دارد. سختی کلسیت \(3\) است ولی سختی کربنات منیزیم \(3\) الی \(4.5\) است ؛ از این رو مرمرهای منیزیم دار مقاوم تر از مرمرهای کلسیم دار هستند. مرمرهای متشکل از کلسیت خالص مصرف شده در پله ها و کف و یا بیرون ساختمان ها معمولاً زود خرد می شوند. به خاطر تداخل و قفل بندی دانه های بلور، مرمر دارای تخلخل بسیار کمی است که از حدود \(0.002\%\) الی \(0.5\%\) حجم سنگ را اشغال می کند. از این رو قادر به آبگیری زیاد نیست و در مقابل عمل یخزدگی مقاومت بیشتری دارد.
این نوع سنگ نیز در کشور ایران فراوان یافت می شود و مورد مصرف قرار می گیرد. مرمرهای ایران به رنگ های بسیار متنوع از سیاه گرفته تا کرم، صورتی، کرم گلدار، گل پنبه دار، صورتی گلدان، قرمز و طیف ها و تلفیق های متفاوتی از رنگ های فوق الذکر وجود دارند. از معادن معروف این نوع سنگ می توان به معادن مرمر سیاه نجف آباد و لاشتر، سفید تا کرم جشقان، صورتی، کرم و گل پنبه ای منطقه خور و بیابانک در استان اصفهان و کرم دهبید اشاره کرد.
۵-۱-۳-۴- سنگ لوح (اسلیت)
سنگ ها، ماسه شیل های ناخالص و بطور کلی همه سنگ هایی که دارای مقادیر زیادی کانی رسی هستند، در صورتیکه تحت فشار قرار بگیرند متراکم شده و تخلخلشان را از دست می دهند. چنین سنگی که به مقدار کمی دگرگون شده است و قابلیت جداشدگی به صورت ورقه های ضخیم را داراست سنگ لوح (اسلیت) نامیده می شود. این سنگ دگرگون ریز بلور که غالباً از شیل مشتق شده، بیشتر حاوی میکاها، کلریت و کوارتز است. کانی های میکادار جهت یابی شبه موازی دارند و بنابراین رخ خوبی به سنگ می دهند که سبب می شود سنگ به صورت ورقه هایی نازک اما سخت بشکند.
۲-۳-۴- ویژگی ها و مشخصات فنی کلی و حدود قابل پذیرش سنگ نما
برای نماسازی ساختمان ها باید از سنگ هایی استفاده کرد که مشخصات زیر را داشته باشند:
- از نظر بافت و ظاهر سالم بوده و پوسیدگی نداشته باشد. همچنین بادوام و عاری از هوازدگی و رگه های سست مارنی، میکایی، الیوین، پیریت، ترکیبات سولفاتی و سولفیدی و سایر موادی که در اثر عوامل جوی و هوازدگی تخریب می شوند باشد.
- سنگ نما باید فاقد شیار، ترک، درزهای باز، حفره یا دیگر نقص هایی که احتمال دارد به انسجام ساختاری آن در زمینه استفاده موردنظر آسیب وارد کند، باشد. همچنین سطوح و خطوط مرئی سنگ نباید لبپریدگی داشته باشد.
- در مقابل عوامل جوی نظیر باران، تابش خورشید، گازهای موجود در هوا، بخار آب و وزش باد مقاوم باشد.
- سنگ لوح مورد استفاده برای بخش های بیرونی در محیط با جو اسیدی یا در نواحی صنعتی که در آن آلودگی شدید هوا وجود دارد باید عاری از نوارهای کربندار۱ باشد. سنگ لوح باید به گونه ای انتخاب شود که دارای ظاهری طبیعی باشد.
- سطوح نمای سنگ باید یکنواخت بوده و به بهترین وجه کلنگی، تیشه ای، چکشی یا صیقلی شود به نحوی که رگه ها و نقش طبیعی آن به خوبی مشخص باشد.
- سنگ باید متراکم و دارای ساخت و بافت یکنواختی بوده و از بلورهای ریز تشکیل شده باشد و درجه خلوص آن حتی المقدور زیاد باشد.
- حداکثر قدرت مکش آب برابر \(8\%\) وزن سنگ باشد.
- در برابر یخ زدگی و هوازدگی مقاومت کافی داشته باشد.
- آب درون آن نشت نکند به عبارت دیگر در آب از هم پاشیده نشده و با آن ترکیب نشود.
- دارای سختی بیش از \(3\) باشد.
- در مورد سنگ های نما، ضریب انبساط حرارتی کانی های مختلف سنگ و همچنین ملات پشت آن باید نزدیک باشد تا از خرد شدن سنگ و جدا شدن آن از ملات جلوگیری به عمل آید. میزان رنگ پریدگی سنگ های تزئینی نمای خارجی ساختمان در اثر آفتاب و هوازدگی نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است که باید موردتوجه قرار گیرد.
- حداقل ضخامت سنگ پلاک نما و سنگ های نمای ریشه دار چسبانده شده \(150\) میلی متر است.
- حداقل ضخامت مجاز سنگ نمای مهار شده بر اساس بند ۳-۳-۴ محاسبه می شود.
- حداقل عرض و ارتفاع سنگ بادبر در نما به ترتیب باید \(150\) میلی متر و \(200\) میلی متر و حداکثر بار سنگ \(40\) میلی متر باشد.
- در مورد سنگ بادبر سرتراش و بادکوب ها باید حداقل ارتفاع هر سنگ \(180\) میلی متر، حداقل تراش سطوح زیری و بالایی سنگ \(150\) میلی متر و سطوح جانبی آن \(80\) میلی متر و حداکثر بار آن \(15\) میلی متر باشد.
- در مورد سنگ های تمام تراش باید کلیه سطوح سنگ با قلم تراشیده و تیشه داری شود به نحوی که مسطح و بدون اعوجاج بوده و حداکثر بار آن \(2\) میلی متر باشد.
- ارتفاع سنگ ریشه دار در نما نباید از عرض و ریشه آن بیشتر باشد.
- جذب آب، میزان حل شدن در آب، تخلخل، پایداری در برابر هوازدگی و مواد شیمیایی باید با استانداردهای مربوطه تطابق داشته باشد.
- بافت و رنگ مطلوب، در دامنه تغییرات مجاز از طریق کنترل و مقایسه نمونه هایی که معرف کل مصالح تولیدی برای پروژه می باشد باید تایید شود. نمونه های معرف با بررسی تعدادی کافی از نمونه ها، قبل از تولید، که نشانگر گستره کاملی از تغییرات در رنگ و بافت سنگ مشخصی می باشد، انتخاب می شود.
- سنگ های ساختمانی نما باید با الزامات فیزیکی جدول ۴-۱ مطابقت داشته باشند.
- الف - مقاومت فشاری حداقل، مقاومت خمشی و مدول گسیختگی باید بر پایه حداقل متوسط مقاومت های تست نمونه شده در چهار شرایط (تر یا خشک و موازی یا عمود بر برش۱)، باشد.
- ب - مشخصات فیزیکی مفروض در جدول ۴-۱ معرف مشخصات سنگی می باشد که تاریخچه ای موفق برای استفاده در ساختمان و مقاصد سازه ای داشته است. استفاده از سنگ با مقاومت و مقاومت در برابر ساییدگی کمتر از حداقل مقادیر تجویزی در جدول ۴-۱ پیشنهاد نمی شود.
| نوع سنگ | استاندارد | حداکثر جذب آب (\(\%\)) | حداقل چگالی (\(\text{Kg}/\text{m}^3\)) | حداقل مقاومت فشار (\(\text{MPa}\)) | حداقل ضریب گسیختگی (\(\text{MPa}\)) | حداقل مقاومت خمش (\(\text{MPa}\)) | حداکثر مقاومت در برابر سایش (\(\text{mm}\)) |
| گرانیت | ISIRI 5694 ASTM C615 | \(0.4\) | \(2560\) | \(131\) | \(34\) | \(10.27\) | \(7.8\) |
| سنگ آهک (I: چگالی کم) | ISIRI 5695 ASTM C568 | \(12\) | \(1760\) | \(12\) | \(2.9\) | - | - |
| سنگ آهک (II: چگالی متوسط) | ISIRI 5695 ASTM C568 | \(7.5\) | \(2160\) | \(28\) | \(4.3\) | - | - |
| سنگ آهک (III: چگالی زیاد) | ISIRI 5695 ASTM C568 | \(3\) | \(2560\) | \(55\) | \(6.9\) | - | - |
| ماربل (کلسیت) | ISIRI 5696 ASTM C503 | \(0.2\) | \(2595\) | \(52\) | \(7\) | \(7\) | - |
| ماربل (دولومیت) | ISIRI 5696 ASTM C503 | \(0.2\) | \(2800\) | \(52\) | \(7\) | \(7\) | - |
| سنگ لوح (کاربرد بیرونی) | ISIRI 14216 ASTM C629 | \(0.25\) | - | - | \(1.62\) (در عرض لایه) | \(6.49\) (در طول لایه) | \(0.38\) |
| تراورتن (کاربرد بیرونی) | ISIRI 13247 ASTM C1527 | \(2.5\) | \(2305\) | \(52\) | \(9.6\) | \(6.6\) | - |
| ماسه سنگ | ISIRI 14213 ASTM C616 | \(8\) | \(2003\) | \(27.6\) | \(4.2\) | - | - |
| ماسه سنگ کوارتزی | ISIRI 14213 ASTM C616 | \(3\) | \(2400\) | \(68.9\) | \(6.9\) | - | - |
| کوارتزیت | ISIRI 14213 ASTM C616 | \(1\) | \(2560\) | \(137.9\) | \(13.9\) | - | - |
۳-۳-۴- حداقل ضخامت سنگ مهار شده
ضخامت مورد نیاز سنگ برای پروژه های مختلف نمای سنگی از طریق محاسبات سازه ای یا آزمایشات عملکردی بخصوص مقاومت خمشی و بار گسیختگی در مهار تعیین می شود. همچنین ضروری است که هم مقاومت خمشی قطعه در بین نقاط مهاربندی و هم بار گسیختگی در نقاط مهاربندی در نظر گرفته شود.
حداقل ضخامت سنگی قطعات سنگی، می تواند بر اساس نوع سنگ، ابعاد قطعه، مشخصات آن، بارهای وارد شده، محل قرارگیری و جهت آن روی ساختمان، رویارویی با شرایط جوی و عمر خدمت مورد انتظار، نوع مهار و سیستم مهاربندی و ترتیب قرارگیری، ملاحظات مربوط به حمل و نقل و سهولت کار با آن و مشخصات معماری نظیر نوع پرداخت تغییر کند.
۱-۳-۳-۴- حداقل ضخامت سنگ نما بر اساس بار باد وارده
حداقل ضخامت نمای سنگی مهار شده (نمای خشک) برای تحمل بار باد در جداول ۴-۲ تا ۴-۴ آمده است. در این جداول بار باد با حداکثر نیروی فشاری یا مکش کمتر از \(90 \text{ kg}/\text{m}^2\) (بار باد کم، محیط های بسته نظیر طبقات پایین ساختمان در نواحی شهری یا شهرهای بار باد کم)، بار بین \(90\) تا \(135 \text{ kg}/\text{m}^2\) (بار باد متوسط، نواحی باز نظیر طبقات بالا و شهرهای با باد متوسط) و بار بین \(135\) تا \(180 \text{ kg}/\text{m}^2\) (بار باد زیاد، نواحی با باد شدید و ساحلی) در نظر گرفته شده است.
| حداکثر بعد سنگ یا فاصله بین دو تکیه گاه سنگ برحسب mm | ضخامت قطعه سنگ بر حسب mm | |||||
| ۲۰ | ۳۰ | ۴۰ | ۵۰ | ۶۰ | ۷۰ | |
| ۳۰۰ | \(3.04\) | \(1.35\) | \(0.76\) | \(0.49\) | \(0.34\) | \(0.25\) |
| ۴۵۰ | \(6.83\) | \(3.04\) | \(1.71\) | \(1.09\) | \(0.76\) | \(0.56\) |
| ۶۰۰ | \(12.15\) | \(5.40\) | \(3.04\) | \(1.94\) | \(1.35\) | \(0.99\) |
| ۷۵۰ | \(18.98\) | \(8.44\) | \(4.75\) | \(3.04\) | \(2.11\) | \(1.55\) |
| ۹۰۰ | \(27.34\) | \(12.15\) | \(6.83\) | \(4.37\) | \(3.04\) | \(2.23\) |
| حداکثر بعد سنگ یا فاصله بین دو تکیه گاه سنگ برحسب mm | ضخامت قطعه سنگ بر حسب mm | |||||
| ۲۰ | ۳۰ | ۴۰ | ۵۰ | ۶۰ | ۷۰ | |
| ۳۰۰ | \(2.28\) | \(1.01\) | \(0.57\) | \(0.36\) | \(0.25\) | \(0.19\) |
| ۴۵۰ | \(5.13\) | \(2.28\) | \(1.28\) | \(0.82\) | \(0.57\) | \(0.42\) |
| ۶۰۰ | \(9.11\) | \(4.05\) | \(2.28\) | \(1.46\) | \(1.01\) | \(0.74\) |
| ۷۵۰ | \(14.24\) | \(6.33\) | \(3.56\) | \(2.28\) | \(1.58\) | \(1.16\) |
| ۹۰۰ | \(20.50\) | \(9.11\) | \(5.13\) | \(3.28\) | \(2.28\) | \(1.67\) |
| حداکثر بعد سنگ یا فاصله بین دو تکیه گاه برحسب mm | ضخامت قطعه سنگ بر حسب mm | |||||
| ۲۰ | ۳۰ | ۴۰ | ۵۰ | ۶۰ | ۷۰ | |
| ۳۰۰ | \(1.52\) | \(0.68\) | \(0.38\) | \(0.24\) | \(0.17\) | \(0.12\) |
| ۴۵۰ | \(3.42\) | \(1.52\) | \(0.85\) | \(0.55\) | \(0.38\) | \(0.28\) |
| ۶۰۰ | \(6.08\) | \(2.70\) | \(1.52\) | \(0.97\) | \(0.68\) | \(0.50\) |
| ۷۵۰ | \(9.49\) | \(4.22\) | \(2.37\) | \(1.52\) | \(1.05\) | \(0.77\) |
| ۹۰۰ | \(13.67\) | \(6.08\) | \(3.42\) | \(2.19\) | \(1.52\) | \(1.12\) |
۲-۳-۳-۴- بار گسیختگی مهار
جدول ۴-۵ حداقل مقاومت مورد نیاز در محل اتصال مهار را نشان می دهد. ضخامت نمونه ها باید براساس ضخامت های نشان داده شده در جدول ۴-۲ تا ۴-۴ باشد. اگر مهارهای نگهدارنده لبه۱ مورد استفاده قرار گیرد پیشنهاد می شود که حداقل ضخامت \(5 \text{ mm}\) نسبت به جداول افزایش یابد.
| مساحت پانل (\(\text{m}^2\)) | محیط با بار باد زیاد | محیط با بار باد متوسط | محیط با بار باد کم |
| \(0.4\) | \(2400\) | \(1800\) | \(1200\) |
| \(0.5\) | \(3000\) | \(2250\) | \(1500\) |
| \(0.6\) | \(3600\) | \(2700\) | \(1800\) |
| \(0.7\) | \(4200\) | \(3150\) | \(2100\) |
| \(0.8\) | \(4800\) | \(3600\) | \(2400\) |
| \(0.9\) | \(5400\) | \(4050\) | \(2700\) |
باید این مقاومت با نیاز قطعه ناشی از بارهای زلزله، باد، ضربه و بارهای ثقلی بر اساس فصل سوم مقایسه شود.
حداقل ضخامت های اسمی پیشنهادی برای قطعات سنگی مسطح خارجی قائم با سطح صاف که مشابه نمونه های الگو دارای عملکرد مناسب است، عبارتند از: \(30 \text{ mm}\) برای گرانیت، سنگ لوح، سنگ آهک با چگالی بالا، مرمر گروه A و \(50 \text{ mm}\) برای سنگ های با پایه کوارتزی درشت دانه و سنگ آهک با چگالی کم. در صورتی که قطعات سنگی کوچک تر از \(0.75 \text{ m}^2\) باشند، ضخامت های فوق می تواند کاهش یابد. و در صورتیکه ابعاد آن از \(1.5 \text{ m}^2\) بیشتر باشد یا در معرض فشار باد زیاد قرار گیرد، ضخامت ها باید افزایش یابد. قطعات سنگی که به صورت سنگ درپوش، زیر سقف، کتیبه، کف پنجره، پیش آمدگی یا بلوک لقمه پشتیبان استفاده شوند، ضخامت آن ها باید افزایش یابد.
۴-۴- انواع مهار نمای سنگی
بر اساس ضوابط بند ۴-۷، نمای سنگی پیش ساخته (موضوع بند ۴-۷) از لحاظ نوع مهار نما، نمای دیوار پرده ای (Curtain wall) محسوب می شود. سایر حالات نصب مهار سنگی ذکر شده در این بند و بندهای بعدی، به صورت دیوار نما (Veneer wall) اجرا می شوند. در سیستم دیوار نما، نمای سنگی به دیوار پشتیبان مهار می شود. شیوه مهار دیوار نما به دیوار پشتیبان، به دو طریق به شرح زیر است:
الف - نماهای چسبانده شده: نماهایی هستند که در آن از چسب یا ملات به همراه وسایل اتصال برای اتصال سنگ نما به دیوار پشتیبان استفاده می شود. وسایل اتصال به عنوان مهار نگهدارنده بوده و نقش باربری ندارند. در این حالت نقش ماده چسباننده، تنها مهار بار ثقلی بوده و به منظور تحمل بار جانبی باید مهار مکانیکی مناسب به کار برده شود.
ب - نماهای مهار شده: نماهایی هستند که در آن از اجزای باربر سازه یا پشت بند برای اتصال سنگ نما به دیوار پشتیبان استفاده می شود. و بار ثقلی و جانبی توسط مهار تحمل می شود.
نوع مهار، شکل قرارگیری و تعداد آن ها بستگی به عوامل زیر دارد:
- سنگ مورد استفاده.
- ضخامت و سطح رویه قطعات سنگ.
- جنس دیوار پشتیبان مانند بتن درجا، آجرکاری، بلوک کاری.
- بارهای وارد شده به هر مهار مانند بار مرده، بار سیکلی یا ترکیبی از هر دو.
۱-۴-۴- انواع مهار در نماهای چسبانده شده
۱-۱-۴-۴- مهارهای پیش ساخته
پرچ، میخ های صاف، مفتول های سیمی۱ (مهارهایی از نوع فنرهای سیمی پیش ساخته)، پیچ ها یا میله های حدیده شده به عنوان مهارهای اتصال دهنده سنگ نما به پانل های بتنی پیش ساخته استفاده می شوند (شکل ۴-۱). مهار در صفحه افقی یا قائم می تواند بارهای ثقلی و جانبی را تحمل کند. توجه شود که پس از کارگذاری میل مهار، ملات پشت سنگ اجرا می شود. می توان از چسب های سازگار با سنگ همراه با این مهارها استفاده نمود. هرچند اتکا به چسب، برای نگهداری سنگ به تنهایی مجاز نیست (شکل ۴-۲). در این حالت نیز ملات پشت سنگ در آخرین مرحله اجرا می شود.
تکیه گاه مهار های درجا، در ملات تزریق شده در پشت سنگ است. جابجایی بین مهارها برای جلوگیری از ایجاد تنش در سنگ باید کنترل شود.
لایه پوششی پلی اتیلن برای جداسازی، از نوع منبسط شونده در هنگامی که امکان ایجاد رطوبت بین دیوار پشتی و نما وجود دارد استفاده شود. تا فضای تراکم پذیری برای زه کشی ایجاد کند.
با استفاده از وسایل غیرپنوماتیک، سنگ باید سوراخ شود. قطر سوراخ حداکثر \(1.5\) میلی متر بزرگتر از قطر مهار باشد. حفره ها در دو جهت مخالف در راستای افقی در سنگ ایجاد شوند. تا بتوانند به صورت مکانیکی سنگ را بر دیوار پشتیبان قفل کنند. زاویه سوراخ بین \(35\) تا \(60\) درجه با سطح سنگ باشد.
در اطراف مهار نئوپرن به قطر دو برابر مهار و طول \(5\) برابر قطر مهار به منظور تأمین آزادی حرکت مهار اجرا شود.
متصل کننده انتهای مهارها به هم در صفحه افقی، حداکثر قطر \(5\) میلی متر.
پین با قطر حداکثر \(7\) میلی متر که در صفحه افق برای مهار استفاده شده است.
حداکثر عمق مهار در دیوار پشتیبان \(60\) میلی متر (دو برابر عمق مهار در سنگ).
حفره به وسیله چسب پلی استر یا اپوکسی به منظور جلوگیری از اثر رطوبت پر شود.
میزان نفوذ مهار در سنگ حداقل باید به اندازه دو سوم ضخامت سنگ نما و حداکثر \(75\) میلی متر باشد.
حداکثر ضخامت سوراخ شده سنگ توسط سوراخ کاری باید \(10\) میلی متر باشد.
حداقل ضخامت سنگ نما \(30\) میلی متر می باشد.
قطعه یا پانل سنگی.
تعداد پیچ ها با انجام تحلیل و آزمایش تعیین می شود. پیچ ها، سنگ نما را در سیستم بتنی، مهار می کنند. زاویه پیچ نسبت به سنگ معمولاً \(45\) درجه می باشد. محل قرارگیری آن ها درون بتن پیش ساخته پشت بند به گونه ای است که در داخل یک قطعه سنگی با الگوی خلاف هم قرار می گیرند. سوراخ در نظر گرفته شده برای پیچ ها باید با مته های هسته الماسه مته کاری شود. پیچ باید به عمق حداقل دو سوم ضخامت سنگ در داخل آن فرو رود. فاصله انتهای پیچ از سوراخ نباید کمتر از \(10\) میلی متر با رویه سنگ داشته باشد. بخش مدفون شده پیچ در داخل بتن پیش ساخته پشت بند نباید کمتر از \(65\) میلی متر باشد. تمام طول پیچ در نما، میلگردهای بتن مسلح باید حداکثر تابه شبکه مجاورتم داشته باشند. تعداد مهارها باید حداقل دو عدد به ازای هر قطعه سنگ نما باشد. می توان از آزمایش مهار به روش آزمایش ASTM C 1354 یا تحلیل خمشی قطعه سنگی برای تعیین تعداد مهارهای موردنیاز استفاده کرد. عمق فرورفتگی مهار در پشت سنگ \(20\) میلی متر، پیچ مناسب است. دو سوراخ مقابل هم در پشت سنگ با زاویه \(45\) درجه نسبت به صفحه پشتی سنگ ایجاد می شود. این سوراخ ها بسته به نوع آرایش مفتول سیمی متصل کننده دو مهار به هم، با زاویه ای به سمت همدیگر یا مخالف هم، ایجاد می گردند. پایه های مهارها در داخل سوراخ ها قرار می گیرد و شکل سیم مفتولی متصل کننده مهار ها باعث می شود که پایه های مهارها و خود سنگ ها درگیر بمانند. حداقل فاصله توصیه شده بین سطح زیرین سوراخ مهار و سطح رویی سنگ، \(10\) میلی متر می باشد (شکل ۴-۱ ب).
پانل پیش ساخته باید نسبت به قطعه سنگ نما سخت تر باشد تا تحت شرایط بارگذاری یکسان تغییر شکل کمتری بدهد. باید یک جداکننده بین سنگ نما و پشت بند پیش ساخته در نظر گرفته شود. به عنوان مثال استفاده از ورق پلی اتیلن برای عدم انتقال رطوبت توصیه می شود. هنگامی که قطعه سنگ در موقعیت نهایی خود نصب می شود، مهار ها باید نسبت به پشت سنگ دارای زاویه بین \(30\) تا \(45\) درجه باشند بدون آن که به سمت پایین قرار گیرند. مهارهای مجزا در داخل یک قطعه باید در جهت های مخالف هم قرار گیرند تا سنگ نما را به دیوار پشت بند پیش ساخته قفل کنند. در صورت امکان، جهت مهار ها باید عمود بر بار ثقلی قرار گیرد. هنگام مهار سنگ زیرطاق ها باید دقت زیادی شود تا اطمینان حاصل شود که همه مهار ها درگیر شده اند و بارهای قائم و جانبی را به خوبی تحمل می نمایند.
۲-۱-۴-۴- مهارهای سیمی۱
مهارهای سیمی به کار رفته روی قطعات سنگ قائم تنها به منظور تحمل بارهای جانبی در نظر گرفته می شوند. وزن قطعات سنگی قائم باید توسط لبه۲، نشیمن۳، شکاف۴، سایبان۵ یا لقمه پشتیبان (بصورت جدا از گیره ها) تحمل شود (شکل ۴-۳).
مهارهای سیمی همراه با ملات با پایه سیمان پرتلند می توانند جهت اتصال سنگ نما به دیوار پشتیبان بتنی درجا یا پشت بند مصالح بنایی در سطوح خارجی استفاده شوند. برخی سنگ ها به علت ملات یا اندود دچار لکه می شوند. سازگاری این ملات ها و اندودها، بست ها و مصالح سنگی قبل از نصب باید مورد بررسی قرار گیرد تا مانع از ایجاد لک گردد. همچنین، بررسی گردد که آیا مهارهای سیمی می توانند برای کاربرد موردنظر استفاده گردند یا خیر.
مهارهای سیمی می توانند به لبه قطعات سنگ نما قلاب گردند یا در درون شیارهای متقاطع ایجادشده در کنار یا پشت سنگ یا هردو پیچیده شوند. حلقه کردن بست های سیمی درون سوراخ های متقاطع پشت سنگ این امکان را فراهم می کند که مهارها پنهان بمانند. مهارهای سیمی باید یا به صورت قلاب در دیوار پشتیبان مهار شوند یا به صورت مکانیکی در درون پشت بند بسته شوند تا در نتیجه بتوان به عملکرد بصورت بست کششی اعتماد نمود. به منظور انتقال نیروی فشاری لازم است مابین سنگ و دیوار پشتیبان با ملات یا اندود پر شود. سوراخ های مهار نیز باید با اپوکسی یا ملات با پایه سیمان پرتلند پر شود. می توان از اندود در کاربردهای داخلی برای محکم نگه داشتن سیم در داخل سنگ استفاده نمود. سنگ و مهار های سیمی قبل از گیرش محل ملات یا اندود باید تنظیم شود.
۳-۱-۴-۴- مهارهای سطحی برای نماهای موجود فاقد مهار
مهارهای سطحی اساساً از نوع پیچی بوده و کاربرد اصلی آن ها به عنوان تقویت کننده برای سنگ هایی است که مهار آن ها آسیب دیده یا نماهای اجرا شده که در کل فاقد مهار بوده اند. در این حالت یک فرورفتگی روی سطح سنگ ایجاد می شود. که روی فرورفتگی با یک صفحه تزئینی به صورت نمایان در رویه خارجی سنگ پوشانده می شود. در فرورفتگی یک پیچ تعبیه می شود که سنگ نما را به دیوار پشت بند متصل می کند. پیچ باید به صورت بازشونده باشد که اتصال مناسب با دیوار پشت بند برقرار سازد (شکل ۴-۴).
۲-۴-۴- انواع مهار در نماهای مهار شده
۱-۲-۴-۴- لقمه های پشتیبان (روش نصب مستقیم)
در این روش هر یک از سنگ های نما جهت تحمل بارهای ثقلی و جانبی به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل می شود. بار ثقلی هر یک از قطعات سنگ نما به وسیله دو تکیه گاه به دیوار پشت بند منتقل می شود. که این تکیه گاه ها شامل لقمه های پشتیبان می باشند. لقمه ها که نقش آن انتقال بار از سنگ به مهار می باشد شامل قطعاتی از سنگ یا فلز هستند. که در هنگام ساخت سنگ های نما به وسیله اتصال مکانیکی ضد زنگ آغشته به چسب به پشت سنگ متصل می شوند (شکل ۴-۵). ماده چسبنده، تنها به منظور تسهیل اتصال لقمه های پشتیبان به سنگ استفاده می شود. اتصال مکانیکی باید شامل دو یا تعداد بیشتری بست فولادی ضدزنگ به ازای هر لقمه باشد. که یا انتهای آن (یکی رو به بالا و یکی رو به پایین) با زاویه \(30\) یا \(45\) درجه یا تمام طول آن رو به پایین از پشت لقمه پشتیبان تا داخل سنگ ادامه می یابند (استفاده از مهارهایی مانند شکل ۴-۸ ج اجرایی تر است). این بست ها پس از گیرش چسب لقمه پشتیبان، محکم می شود. لقمه های پشتیبان می توانند دارای برش شیاری باشند تا شکافی تشکیل دهند که به بست های نبشی J شکل که به دیوار پشتیبان بلوک سیمانی و یا بتنی مهار شده اند، متصل شوند (شکل ۴-۶ تا ۴-۸). می توان آن ها را به صورت مربعی برش داد. بست های مکانیکی تعبیه شده در سنگ باید به اندازه طول محاسبه شده، از قبل برش داده شده باشند. به صورتی که هنگامی که به طور کامل داخل سوراخ های تعبیه شده جای می گیرند، انتهای آن ها در سطح لقمه پشتیبان قابل رویت باشد. این موضوع، این امکان را برای نصب کننده فراهم می کند که معلوم شود آیا بست ها در محل موردنظر قرار گرفته اند و به طور کامل داخل سوراخ ها فرو رفته اند یا خیر (شکل ۴-۸ ج).
در ساخت و نصب نماهای سنگی، بست های دوخت به پشت۱، جهت تحمل بارهای جانبی به کار می روند. و شامل بست های دم دو تکه۲ هستند که قسمت انتهایی آن ها (بست ها) در داخل شیار ایجاد شده در قطعه سنگ مهار می شود (شکل ۴-۹).
همانطور که در شکل ۴-۱۰ نمایش داده شده است بست های دم دو تکه می توانند به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل شوند. و یا آن ها را می توان به نبشی تکیه گاهی که به دیوار پشتیبان متصل است مهار نمود (شکل ۴-۱۱). متصل کردن بست ها به نبشی تکیه گاهی باعث افزایش قابلیت تنظیم آن ها در محل می شود.
شیار موجود در قطعات سنگی نما باید قبل از نصب بست ها به صورت کامل با درزگیر زود سخت شونده پر شوند (شکل ۴-۱۲). نفوذ ناقص درزگیر ممکن است منجر به نفوذ آب باران به داخل شیار شود و در اثر چرخه های یخ زدن باعث آسیب به قطعه سنگ نما شود.
مقاومت بست و تعداد آن ها بر پایه میزان نیروی جانبی وارده تعیین می شود. به طور کلی حداقل چهار بست برای قطعات بزرگتر از \(0.25 \text{ m}^2\) باید پیش بینی شود. و در صورت افزایش مساحت قطعه به اتصالات بیشتری نیاز است.
۲-۴-۴-۲- بست های ورق خمیده به عنوان جایگزین قطعات لقمه سنگی
معمولاً در اجرای نمای سنگی از بست های ورقه فولادی ضد زنگ خمیده۱ به عنوان جایگزین قطعات لقمه سنگی استفاده می شود (شکل ۴-۱۳). در شرایطی که از این نوع بست استفاده شود به دلیل وزن کمتر، وزن قطعات سنگ کاهش یافته و باعث کاهش بار مرده می شود. بست های فولادی نیز مانند قطعات لقمه سنگی به وسیله پیچ و چسب به قطعات سنگ متصل می شوند.
۳-۴-۴-۲- ترکیب بست های مهاری بار ثقلی و بار جانبی در یک بست
تکیه گاه بار ثقلی و بست های دوخت به پشت (جهت انتقال بار جانبی) در نماهای سنگی را می توان ترکیب کرد و فقط از یک بست که هر دو وظیفه انتقال بار ثقلی و بار جانبی را بر عهده دارد استفاده نمود. این بست ها از دو قطعه فولاد ضد زنگ ساخته می شوند که شامل یک ورق فولادی خمیده و یک ورق فولادی صاف می باشد (شکل ۴-۱۴).
استفاده از یک نوع بست، نصب قطعات نما را به طور قابل ملاحظه ای ساده خواهد کرد. در مواقعی که استفاده از درزپوش مورد نیاز است تکیه گاه های بار ثقلی و مهارهای بار جانبی باید به صورت جداگانه به کار روند (جزئیات P و Q در شکل ۴-۱۵).
در مواقعی که از فوم های سخت بین نما و دیوار پشتیبان به عنوان عایق استفاده می شود (مطابق شکل ۴-۱۶) عایق باید در اطراف بست های بار ثقلی و بار جانبی بریده شوند. و باید در این موارد از بست های قوی تری استفاده نمود یا بست ها را مهاربندی و تقویت کرد.
جزئیات ارائه شده در این بخش را می توان با ایجاد اصلاحاتی که در شکل ۴-۱۷ نمایش داده شده است، جهت دیوارهای پشتیبان فولادی سرد نورد LSF نیز به کار برد.
۴-۴-۲-۴- روش نصب قطعات سنگ نما به وسیله قطعات ناودانی شکل عمودی
با استفاده از ناودانی های تکیه گاهی عمودی پیوسته روند نصب قطعات سنگ نما به شکل قابل ملاحظه ای ساده می شود (شکل ۴-۱۸). سازندگان تکیه گاه های ناودانی شکل از لوازم متنوعی جهت اتصال ناودانی به دیوار پشتیبان استفاده می کنند.
همانطور که در شکل ۴-۱۸ نمایش داده شده است ناودانی های تکیه گاهی در فواصل یک چهارم قطعات سنگ نما به دیوار پشتیبان متصل می شوند. و از طبقه ای به طبقه دیگر ادامه پیدا می کنند و در تراز هر طبقه به وسیله بست به تیر لبه سقف متصل می شوند (شکل ۴-۱۹). در هنگامی که دیوار پشتیبان، دیوار بلوک سیمانی باشد ناودانی های تکیه گاهی به صورت مستقیم به دیوار متصل می شوند. ولی در صورت استفاده از دیوارهای شامل استادهای فولادی، باید از ورق های فولادی گالوانیزه پیوسته که در فواصل مناسب به دیوار متصل می شوند جهت اتصال ناودانی های تکیه گاهی استفاده نمود (شکل ۴-۲۰).
۴-۵- درزهای بین قطعات یا پانل های سنگی
درزهای بین سنگ ها باید متناسب با موارد زیر باشد:
- رواداری های ابعادی سنگ.
- رواداری های اجرایی.
- تغییرات ابعادی در سنگ به دلیل عواملی چون تغییرات دما، کرنش و رطوبت.
- جابجایی های سازه ای نظیر تغییر طول ستون، تغییر مکان های جانبی سازه۲ و پیچش و خیز تیر پیشانی.
- تأثیرات بلندمدت ناشی از خزش یا جاری شدن پلاستیک.
- مهارها.
- درزگیرها و میله پشتیبان برای نسبت ابعادی صحیح درزگیر.
سازگاری درزهای افقی با تغییرات ابعادی بیشتر از درزهای قائم است. جلوگیری از حرکت سنگ نما ممکن است منجر به ایجاد تنش های زیاده از حد و در نهایت، شکست گردد. تعبیه درزهای نرم و باز سازه ای می تواند مانع از چنین شکست هایی گردد. یک درز نرم، درزی است که مانع از انتقال بار از سنگ مجاور در عرض درز می گردد. عرض درز در صورتی که هر سنگ به صورت جداگانه مهار شده باشد و بسته به درزگیر مورد استفاده، معمولاً می تواند بین \(2\) تا \(4\) برابر جابجایی پیش بینی شده باشد. به عنوان مثال، برای جابجایی پیش بینی شده \(0.8\) میلی متر، عرض درز باید \(1.5\) تا \(1.9\) میلی متر باشد.
در طرح بعضی از سنگ ها، روی هم قرار می گیرند که بارهای ثقلی را منتقل کنند. در صورت استفاده از دیوارهای غیرمهندسی، اگر این سنگ های روی هم قرار گرفته در ارتفاع بیشتر از \(9.14\) متر از سطح تراز زمین مجاور نصب شده باشند، باید برای آن ها تکیه گاه های افقی در فواصل قائم در مازاد ارتفاع از \(9.14\) متر، حداکثر \(3.66\) متری پیش بینی شده باشد.
به منظور حفظ عملکرد غیرمقید یک درز نرم، ویژگی های درزگیر باید در نظر گرفته شود. در مرحله گیرش، باید دقت شود که از ورود احتمالی مصالح سخت به داخل درزهای باز جلوگیری شود. تمرکز تنش حاصله در نقاط گیردار۱ می تواند منجر به خرد شدن سنگ یا شکست احتمالی مهار یا هر دو شود.
۴-۶- سازه پشتیبان
سازه پشتیبان، سازه ای است که توسط آن، بارهای وارده به سنگ و مهارها به سازه ساختمان انتقال داده می شود. این پشت بند می تواند سازه ساختمان، دیوار بنایی، سیستم استاد فلزی یا مجموعه پیش ساخته باشد. آگاهی از ویژگی های آن سازه، شرط لازم طراحی یک سیستم سنگ نما می باشد. طراحی پشت بند باید به گونه ای باشد که بارهای ثقلی، باد، زلزله، پنجره، سکوی نگهداری (سکوی تعمیر)، ملزومات حمل و نقل و نصب و ابزارهای اتصال سنگ در آن در نظر گرفته شده باشد.
۱-۶-۴- قرارگیری سنگ روی پشت بند بنایی
پشت بند بنایی در صورتی مناسب در نظر گرفته می شود:
- دیوار پشت بند همانند سایر اجزای ساختمان (مانند فونداسیون، دیوار حائل یا دیوار برشی) در طراحی ساختمان در نظر گرفته شده باشد.
- ابعاد یا الگوهای سنگ به گونه ای باشد که تنها یک دیوار بنایی عملاً می تواند به عنوان دیوار پشت بند مورد استفاده قرار گیرد و نیاز به دیوار یا سازه اضافه برای اتصال نما نباشد.
همانگونه که در قسمتهای قبل نیز ذکر شد دو روش کلی برای نصب سنگ بر روی پشت بند بنایی وجود دارد : روش سنگ چسبانده شده (روش تر) و روش سنگ مهار شده (روش خشک).
در روش تر با ملات۳، تمامی درزهای سنگ با ملات پر می شوند. میله یا تسمه های فلزی و مهار۴ برای اتصال کل یا بخش هایی از سنگ به پشت بند استفاده می شوند. یک سر مهار در داخل سوراخ یا شکافی که با مواد درزگیر یا ملات پر شده است، قرار می گیرد و سر دیگر آن به کمک بست های مکانیکی مناسب به دیوار محکم می شود. بار ثقلی سنگ از طریق چسبندگی ملات به دیوار پشتیبان و یا به صورت مستقیم از طریق فونداسیون (وقتی سنگ در پایین ترین طبقه نصب می شود) یا نبشی های کمکی۱ در طبقات تحمل می شود. مهار باید قابلیت انتقال بار باد و زلزله را به پشت بند داشته باشد.
در روش مهار شده (روش خشک)، سنگ به کمک مهارها با ایجاد یک فضای خالی بین سطح پشتی سنگ و دیوار پشت بند متصل می گردد. درز سنگ ها با مصالح غیرصلب نظیر درزبند یا مواد درزگیر پر می شود. به دلیل وجود فضای خالی بین پشت سنگ و دیوار پشت بند، مهارها باید طوری طراحی شوند که بار باد و زلزله را تحمل کنند. این سیستم برای سنگ های نمای متشکل از سنگ های دارای شکل های نامنظم، کوچک یا سنگ های لاشه۲ عملی نمی باشد. بار ثقلی توسط فونداسیون یا نبشی های کمکی در تراز سقف ها تحمل می شود. هنگامی که بار ثقلی توسط نبشی کمکی حمل می شود، هر کدام از سنگ ها توسط مهار تسمه ای یا میخی۳ به صورت جانبی مقید می شوند. مهارهای تسمه ای زمانی مناسب هستند که سنگ ها روی هم قرار گیرند. این مهارها باید با انعطاف پذیری کافی طراحی گردند تا بتوانند جابجایی های نسبی سازه را که ممکن است بین سنگ و دیوار پشت بند بنایی رخ دهد، تحمل نمایند.
راه های گوناگونی برای اتصال مهار به دیوارهای پشت بند وجود دارد. می توان از پیچ های انبساطی۱ در واحدهای بنایی توپر استفاده کرد. برای بلوک های بتنی توخالی که به عنوان دیوار پشت بند به کار می روند، از پیچ های گذر با واشرهای میان انتهایی که آن دو را به هم متصل ساخته و در امتداد هم قرار می دهد استفاده می شود. مهارها نیز می توانند به یک سازه واسط نظیر نبشی، قوطی و یا ناودانی که به یک دیوار پشت بند (که برای انتقال بار طراحی شده است) متصل شده است یا در درون آن تعبیه شده است، پیچ شوند.
۲-۶-۴- دیوارهای پشت بند بتنی و بنایی مسلح
دیوارهای پشت بند با بتن درجا، در جهت های قائم و افقی دچار انبساط و انقباض می گردند. میزان تغییرات ابعادی به عواملی همچون رطوبت و دمای محیط، جرم، رطوبت نسبی، نسبت های آرماتور، نسبت های سیمان به سنگدانه و ارتفاع ساختمان بستگی دارد. بیشترین مقدار تغییرات ابعادی در اثر انقباض بعد از \(18\) ماه، در محل، اتفاق می افتد.
دیوارهای بلوک بتنی مسلح در جهت های قائم و افقی دچار انبساط و انقباض می گردند. آرماتورها باید انقباض را به طور یکسان توزیع کنند. تغییرات ابعادی معمولاً در اولین ماهی که بلوک ها چیده می شوند، اتفاق می افتد.
دیوارهای آجری که با ملات استاندارد اجرا می شوند، معمولاً دارای ثبات ابعادی اولیه هستند. هرچند، آجرها در معرض خطر انبساط غیر قابل برگشت ناشی از رطوبت و نیز انبساط حرارتی برگشت پذیر می باشند.
دیوارهای پشت بند بلوک سفالی هنگام خیس شدن در خطر انبساط و هنگام خشک شدن در خطر انقباض قرار می گیرند. انبساط ممکن است در اثر خیس شدن های متوالی ادامه یابد. در صورت وجود قیدی در برابر این انبساط ها، رویه دیوار ممکن است دچار تغییر شکل جانبی گردد.
۳-۶-۴- سیستم های قاب فلزی
دو نوع قاب به عنوان سیستم قاب فلزی برای اتصال نما مرسوم است. نوع اول از اعضای منفرد که به سازه متصل می شوند، تشکیل شده است که معمولاً به آن استاد۱ می گویند. و دیگری یک مجموعه پیش ساخته با ابعاد بزرگ است که به سازه متصل می گردد که به آن خرپا می گویند. هر دو سیستم می توانند از مقاطع سازه ای نوردشده استاندارد یا مقاطع فولادی گالوانیزه سنگین با نورد سرد یا مقاطع پیش ساخته آلومینیومی برای انطباق با مهار و اتصالات سازه ای ساختمان ساخته شوند.
۱-۳-۶-۴- سیستم استاد
استادها معمولاً متداول و به اندازه ارتفاع طبقه یا مضرب صحیحی از آن طول است. این سیستم باید برای حداکثر جابجایی نسبی مجاز طبقات سازه، طراحی گردد.
هنگامی که استادها به طور قائم و از کف تا کف اجرا می گردند، باید وسیله ای برای سازگاری انبساط و تغییر شکل فراهم گردد. تا اجازه دهد حرکت استاد مستقل از استادهای بالایی و پایینی آن باشد. برای اجرای آن، یک درز انبساط افقی در پشت بند، سازه و سنگ معمولاً در تراز طبقه یا نزدیک به آن در نظر می گیرند.
وقتی ارتفاع تیر درگاهی۱ استاد (کف تا کف) از تراز کف طبقه تا بالا و پایین تر از راس زیر سقف، فاصله ای است که به گونه ای پوشش پنجره دهد میرا، درز انبساط موردنیاز معمولاً در اعضای راس پنجره و به عنوان بخشی از آن قرار می گیرد.
در محلی که تیر پیشانی و سیستم درگاهی های استاد (کف تا کف) با هم برخورد می کنند، یک درز انبساط جهت تعدیل جابجایی های تفاضلی موردنیاز است. بارهای ناشی از پنجره های همجوار باید در طراحی استادها درنظر گرفته شده باشد. داده های مربوط به این بارها باید توسط سازنده پنجره ارائه گردد و باید شامل مقدار جابجایی های جانبی مجاز در مجموعه پنجره، راس پنجره، کف پنجره باشد.
در طراحی استادهای طبقه تا طبقه باید تغییر شکل جانبی آن ها در اثر بار باد نیز درنظر گرفته شود. ممکن است از تکیه گاه های جانبی در بالای تراز سقف استفاده شود تا ارتفاع بدون مهار استاد را کاهش دهد.
در مورد استاد، چرخش تیرهای پیشانی۱ باید با توجه به کنترل تغییر شکل، در نظر گرفته شود. ممکن است لازم باشد یک مهار۲ جانبی در قسمت پایین تیر محیطی۳ (در صورتی که موجود باشد) یا دال پشت آن در نظر گرفته شود. هنگامی که مهاربند به دال کف اضافه شد، سازه کف باید برای بار اعمال شده کنترل شود.
معمولاً ترجیح داده می شود که استادها در فاصله \(1/5\) طول سنگ واحد از لبه سنگ، پشت هر پانل سنگ واقع شوند. هرچند ممکن است لازم باشد در بقیه مکان ها نیز به دلیل الگوی درز سنگ یا قرارگیری جانبی مقدار نیروی استادها در محل درزها موردنیاز شوند. این عامل می تواند تعداد آن ها را تا \(50\%\) کاهش دهد، اما برای تصمیم گیری در این زمینه باید الزامات نشیمن (نیاز به نبشی۴ قوی تر و بلندتر و سنگ های با ضخامت بیشتر یا هر دو) را مد نظر قرار داد. همانند نیاز به تحلیل سازه ای مناسب سیستم مهاری، تحلیلی مشابه برای قرارگیری استاد موردنیاز است.
۲-۳-۶-۴- سیستم خرپا
مجموعه های خرپای فلزی پیش ساخته این امکان را فراهم می کند که با سرعت زیاد به سازه متصل شود و قابلیت عایق بندی خوبی دارد. وزن سبک تر آن می تواند یکی از ملاحظات اصلی در ساختمان های بلندمرتبه هنگام درنظر گرفتن بار زلزله باشد. این روش اجرای پشت بند سنگ، برای ایجاد پیکربندی های نمای پیش ساخته با هرگونه پیچیدگی، مناسب است. خرپا باید طبق مقررات ملی ساختمان (مبحث \(11\)) ساخته شود و اقداماتی جهت جلوگیری از خوردگی روی آن انجام شود.
اتصال سنگ به خرپا می تواند در کارخانه انجام شود یا اینکه خرپا به محل دیگری منتقل و در آن جا، سنگ به خرپا متصل گردد. خرپاها را می توان در اندازه ارتفاع طبقه یا عرض دهانه های سازه یا بزرگتر (به صورتی که چند دهانه یا چند طبقه را پوشش دهد) طراحی نمود.
برای حالتی که خرپا به اندازه ارتفاع طبقه یا در حالت چند دهانه و چند طبقه باشد، طراحی مشابه استادهای منفرد کف تا کف می باشد. با این تفاوت که باید توصیه هایی به منظور مقاومت خرپا در برابر آسیب دیدن در اثر حمل و نقل و بارهای ناشی از نصب و جابجایی های سازه ای ساختمان در نظر گرفته شود. در طراحی برای عرض دهانه ها، به دلیل تغییر شکل الاستیک در لبه های دال، چرخش تیرهای باربر لبه و تأثیرات بلندمدت نظیر خزش دال های بتنی، سازه پیچیدگی های بیشتری پدید می آید.
خرپای فلزی در مقایسه با سنگ هایی که بارشان را تحمل می کند، دارای انعطاف پذیری جانبی بیشتری در مقابل نیروی باد است. این عامل باید هنگام تحلیل رفتار سازه ای مجموعه تحت بار مد نظر قرار گیرد. هرگونه باری ناشی از پنجره ها یا سایر اجزای مجاور که امکان دارد به مجموعه خرپا منتقل شود، باید در طراحی خرپا مورد توجه قرار گیرد.
مجموعه های خرپا معمولاً با مساحت زیاد طراحی می شوند و در نتیجه دارای وزن زیادی هستند. بنابراین باید ملاحظات مربوط به اتصالات اضافی برای جلوگیری از خرابی های فاجعه آمیز کل مجموعه خرپا در اثر خرابی یکی از اتصالات اصلی خرپا لحاظ گردد. این اتصالات اضافی می تواند بخشی از مهاربندی جانبی خرپا باشد یا به صورت اتصالات جدا از آن در نظر گرفته شود.
آزمایش های بارگذاری روی نمونه های آزمایشی باید با بارهای طراحی مختلف و زمان حفظ بار متفاوت انجام گردد. مهارها باید تحت آزمایش بارگذاری قرار گیرند تا عملکرد پیش بینی شده تأیید گردد. لزوم انجام آزمایش های دیگر بر روی سنگ در قسمت های دیگر این دستورالعمل آورده شده است.
۴-۶-۴- دیوار پشتیبان بتنی پیش ساخته
استفاده از سیستم دیوارهای پشتیبان بتنی پیش ساخته سبب تسریع نما و ساخت سریع تر و به تبع آن مراحل اجرای سریع تر بعدی و در نهایت موجب بهره برداری زودتر می شود.
۴-۷- نمای پرده ای سنگی پیش ساخته
به جای نصب سنگ ها به صورت جداگانه بر روی دیوار پشتیبان، می توان سنگ ها را به قاب خرپایی فولادی متصل کرد. مجموعه سنگ و قاب، پانلی را تشکیل می دهد که توسط جرثقیل تا موقعیت نصب بلند شده و به سازه ساختمان متصل می شود. عموماً فاصله بین دو ستون با یک پانل پوشانده می شود. و پانل روی ستون تکیه می کند. این سیستم پانلی برای استفاده در موقعیت هایی که هزینه های نیروی کار بالا باشد و یا شرایط آب و هوایی نامطلوب باشد یا کارگاه ساختمانی برای ایجاد داربست نامناسب باشد به کار می رود.
۱-۷-۴- نمای سنگی نازک
شکل دیگری از نمای سنگی پانلی، به صورت لایه نازکی از سنگ به ضخامت \(6.5\) میلی متر (\(1/4\) اینچ) است که به پشت لانه زنبوری آلومینیومی چسبانده شده است. پانل ها به صورت لانه زنبوری از جنس آلومینیوم بوده که دارای لایه سیمان اپوکسی بر روی دو طرف پانل سنگی به ضخامت \(19\) میلی متر است. ترکیب سنگ - لانه زنبوری از وسط برش داده می شود و تبدیل به دو پانل مشابه می گردد.
پس از برش پانل، وجه سنگی در هر پانل در صورت نیاز پرداخت می شود. پشت بند لانه زنبوری به ضخامت \(19\) میلی متر بوده که همراه با لایه نازک سنگ، پانلی به ضخامت \(25\) میلی متر را تشکیل می دهد. عملیات استاندارد روی هر لبه نمایان پانل به صورت یک لبه برگشته کوچکی است که در شکل ۴-۲۷ نشان داده شده است. وقتی لبه برگشته بزرگتری مورد نیاز باشد از نبشی آلومینیومی که با سیمان پشت بند به لانه زنبوری آلومینیومی چسبانده می شود استفاده می شود (شکل ۴-۲۷). ابعاد استاندارد پانل \(120 \text{ cm} \times 240 \text{ cm}\) است. ابعاد دیگر نیز با حداکثر اندازه \(150 \text{ cm} \times 300 \text{ cm}\) نیز متداول است. سبکی وزن پانل ها نصب آن ها را راحت تر می کند. وزن پانل ترکیبی سنگ - پشت بند لانه زنبوری حدود \(17 \text{ Kg}/\text{m}^2\) است. که تقریباً معادل وزن شیشه به ضخامت \(6.5\) میلی متر است.
مقاومت خمشی پانل سنگ لانه زنبوری به دلیل پشت بند لانه زنبوری و لایه اپوکسی مسلح شده با الیاف که به آن چسبانده شده نسبتاً زیاد است. این ترکیب شکل پذیری بالایی برای انعطاف در برابر بارهای جانبی دارد. سبکی وزن پانل، شکل پذیری و مقاومت خمشی بالا، آن را برای بکارگیری در مناطق لرزه خیز ایده آل می سازد.
۲-۷-۴- مهار پانل های مرکب سنگ لانه زنبوری
روش معمول به کار رفته برای مهار پانل ها به استاد فولادی یا دیگر انواع دیوار پشتیبان به صورت دو ناودانی در هم قفل شده است. یکی از این ناودانی ها در کارخانه به پشت پانل نصب می شود. و دیگری به دیوار پشت بند در کارگاه حین کار نصب می شود. شکل (۴-۲۹) جزئیات کاربرد پانل ها در کارگاه را نشان می دهد.
۳-۷-۴- پانل های دیواری پرده ای سنگ لانه زنبوری پیش ساخته
پانل های سنگ - لانه زنبوری می توانند به صورت پیش ساخته باشند که از ستون تا ستون ادامه یافته و به سازه ساختمان نصب می شوند.
۴-۸- نفوذپذیری آب
بدون درنظر گرفتن ملاحظات مربوط به جلوگیری از نفوذ آب به پشت سنگ نما از طریق طراحی درزها یا درزگیرها در نمای مهار شده، باید به این نکته توجه داشت که نشت آب ممکن است در طول عمر بنا اتفاق افتد. لذا باید جهت جلوگیری از محبوس شدن آب و خرابی های متعاقب آن در داخل ساختمان ملاحظاتی در نظر گرفته شود. این امر به کمک استفاده از درزپوش۱ و آبچکان۲ قابل انجام است.
در صورتی که تجهیزات حفاظت در برابر آتش تداخلی ایجاد نکند، باید نصب درزپوش و آبچکان در هر طبقه یا یک عدد برای حداکثر دو طبقه یا \(7.6\) متر اجرا شود. پیشنهاد می شود که یک عدد برای حداکثر دو طبقه یا \(7.6\) متر اجرا شود. آبچکان ها در درزپوش باید تقریباً با فاصله افقی \(40\) تا \(60\) سانتی متر نسبت به هم قرار گیرند. اغلب، آبچکان ها در محل تقاطع درزها در جایی که با مهارها تداخل نداشته باشند و در جایی که حفره های آبچکان بتوانند توسط مواد درزگیر، محافظت شوند، قرار می گیرند.
هوای موجود در فاصله بین پشت سنگ نما و سازه پشت بند باید تهویه گردد. تا بخارهای ایجاد شده توسط لوله های تعبیه شده خارج گردد. ابعاد و تعداد لوله ها باید توسط مهندس طراح تعیین شود. آبچکان و لوله تهویه باید دارای ابعاد بیرونی سازگار با پهنای درز باشد. طناب یا فتیله نیز می توانند نقش آبچکان را داشته باشد. لوله تهویه بخار باید به صورت عمودی در ارتفاعی تا پشت سنگ قرار گیرد که از ورود باران کج به داخل فاصله هوایی ممانعت نماید (شکل ۴-۳۱).
بیشتر بخار آب که در پشت سنگ نما ایجاد می شود، ناشی از رطوبت موجود در داخل ساختمان است. بخاربند مناسب باید به عنوان بخشی از سیستم پشت بند دیوار خارجی از دال کف تا دال یا سازه بالایی آن و از پنجره تا پنجره بعدی درنظر گرفته شود. تا فضای خالی دیوار خارجی را از فضای داخل جدا کند. در نظر نگرفتن بخاربند مؤثر باعث ایجاد میعان۱ روی سطح داخلی سنگ می شود. و ممکن است در داخل شکاف ها و سوراخ ها حبس شده و باعث ایجاد خرابی های ناشی از چرخه یخ - آب شدن (که در محل های مهار، یکپارچگی سنگ را مختل می کند) شود. همچنین، میعان بواسطه جریان سطح زیر درزگیر سبب خرابی درزگیرها و خوردگی فولاد می شود. حتی اگر هیچگونه خرابی سازه ای رخ ندهد، میعان محبوس می تواند به رویه سنگ منتقل شده و باعث ایجاد لکه شود.
درزگیری درزها عامل اصلی جلوگیری از نفوذ آب می باشد. اما نمی تواند به عنوان یک بخاربند ضد آب درنظر گرفته شود. درزگیر باید با دقت انتخاب و مشخص شود. انواع مختلفی موجود می باشد که هر کدام دارای ویژگی های بخصوصی از جمله چسبندگی۲، پیوستگی۳، کشیدگی، طول عمر، مدول و رنگ می باشند. درزگیرهای روغنی و غیرپوسته ای۴ به دلیل احتمال لکه دار کردن سنگ یا خودشان، نباید مورد استفاده قرار گیرند. معمولاً چسبندگی درزگیر مناسب به سنگ مشکلی ایجاد نمی کند. اما، چسبندگی به سطوح مجاور ممکن است با مشکلاتی همراه باشد. توصیه های تولیدکننده درمورد الزامات اندود کردن سطح این مصالح باید درنظر گرفته شود. در این مورد، اکیداً توصیه می شود که یک قطعه سنگ نمای آزمایشی حداقل یک ماه و ترجیحاً سه ماه یا بیشتر، قبل از استفاده از آن درزگیر به عنوان گامی برای تأیید عملکرد آن، اجرا گردد.
۹-۴- رواداری ها
برخی از رواداری های معمول در نصب به شرح زیر است:
- اختلاف نسبت به سطح شاقولی دیوارها، نبش سنگ ها، گوشه های خارجی، درزها و سایر خطوط آشکار نباید در هیچ طبقه ای یا حداکثر در ۶ متر بیشتر از ۶ میلی متر باشد.
- اختلاف تراز نسبت به تراز مشخص شده در نقشه ها برای درزهای افقی و سایر خطوط آشکار نباید در حداکثر ۶ متر بیشتر از ۶ میلی متر و برای ۱۲ متر نباید بیش از ۲۰ میلی متر باشد.
- اختلاف در خطوط مستقیم ساختمان نسبت به محل مشخص شده در نقشه ها و بخش مربوطه روکار دیوار نباید در هیچ دهانه ای یا در حداکثر ۶ متر بیشتر از ۱۲ میلی متر یا در هر ۱۲ متر نباید بیش از ۲۰ میلی متر باشد.
- اختلاف در سطح وجوه قطعات مجاور یکدیگر (غیر هم تراز بودن) نباید از یک چهارم پهنای درز بین قطعات بیشتر از ۱٫۵ میلیمتر تجاوز کند مگر این که پرداخت پانل ناصاف باشد یا اندازه پانل بیش از ۱٫۸ متر مربع باشد.
۱۰-۴ - مصالح ساخت
۱-۱۰-۴- فلزات
فلزات مورد استفاده برای مهار یا اجزای سیستم مهاری بر اساس استفاده آنها انتخاب می شوند. نوع فلز مورد استفاده در صورتی که در تماس با سنگ باشد باید از فولاد ضد زنگ AISI تیپ ۳۰۴ یا ۳۱۶ یا برنز یا آلومینیوم که بعد از ساخت با پوشش رنگ اپوکسی یا پوششی مشابه پوشیده می شوند باشد. برای سنگ گرانیت می توان از روکش فلزات نورد شده یا آلومینیوم آندکاری شده استفاده نمود. در مواردی که پروژه در معرض کلرایدها است شامل مناطقی که در معرض بخار نمک های ضدیخ معابر می باشند و مناطقی که در محدوده ۵ تا ۱۰ مایلی از آب شور هستند توصیه می شود که بر اساس نیازها و محدودیت های کاربردهای خاص از فولاد ضدزنگ تیپ ۳۱۶ استفاده شود. برای بست ها از سیم های مسی، برنجی یا فولاد ضدزنگ استفاده شود.
اجزای فولادی ضد زنگ با ضخامت کمتر از ۶ میلی متر نباید جوش داده شوند. در صورت نیاز به جوش در آن اجزا باید از انواع کم کربن آلیاژ مربوطه استفاده گردد؛ مثلاً در مواردی که تیپ ۳۰۴ مجاز است از تیپ 304L و در مواردی که تیپ ۳۱۶ مجاز می باشد از تیپ 316L استفاده شود.
بست های سیمی خارجی که همراه با قسمت هایی از ملات سیمان استفاده می شوند باید از فولاد ضد زنگ شکل پذیر باشد و از به کار بردن مس و آلومینیوم با ملات به دلیل عدم سازگاری آنها با آن خودداری شود. در موارد استفاده داخلی، فولاد ضدزنگ، مس، برنج و آلومینیوم را می توان با گچ قالب گیری به کار برد.
البته باید به این نکته توجه داشت که ملات باعث تیره شدن یا لکه دار شدن سنگ قبل از استفاده از بست های سیمی در محل های مهار نگردد.
فلزی که در تماس مستقیم با سنگ نمی باشد و در معرض هوا قرار می گیرد باید از فولاد ضد زنگ، فولاد گالوانیزه، فولاد با پوشش حاوی روی یا با پوشش اپوکسی یا آلومینیوم باشد. پیچ و مهره باید از فولاد ضد زنگ باشد.
۱۱-۴- درزگیرها
درزگیرهایی که در مجاورت با سنگ قرار می گیرند باید دارای قابلیت کافی جهت تأمین ویژگی های مورد نیاز باشند. این ویژگی ها عبارتند از: مقاومت گسیختگی و پوسته شدن، کشسانی، قابلیت فشردگی، مقاومت فرورفتگی، مقاومت در برابر آلوده شدن و تغییر رنگ و سازگاری با دیگر درزگیرهایی که ممکن است در تماس با آنها قرار گیرند.
پیشنهادات سازنده در مورد محدوده دمایی در شرایط استفاده، شرایط بستر و نیاز به بتونه باید رعایت گردد. امکان نشت برخی درزگیرها بر روی سنگ وجود دارد؛ در این مورد پیشنهاد می شود آزمایش های مناسب انجام شوند. روان کننده هایی که در بعضی از درزگیرها مورد استفاده قرار می گیرند می توانند موجب ایجاد لکه در سنگ گردند و در اینگونه موارد باید تولید کننده درزگیر یا یک مرجع معتبر مناسب بودن آنها را برای استفاده های مورد نظر تأیید کند. بیشتر درزگیرها نیازمند یک پوشش اولیه (آستر) هستند.
۱۲-۴ - مصالح ملات
ملات استفاده شده برای ثابت کردن مهارها در محل در نماها باید شامل یک بخش سیمان معمولی یا زود سخت شونده و یک بخش ماسه باشد. ملات باید به حالت خمیر نسبتاً خشک بوده و به خوبی در داخل سوراخ اطراف مهار کوبیده شود و باید برای اینکه کاملاً بگیرد تا ۴۸ ساعت نباید تحت تنش قرار گیرد.
جایی که مهارها با رزین در پنل های سنگی محکم شوند، نوع رزین انتخاب شده باید با مهارهای فلزی سازگاری داشته باشد و با فرمول شیمیایی مخصوص برای استفاده در سنگ باشد. همه رزین ها باید با دارای گواهی نامه درجه بندی آتش (fire-rating certificate) مناسب باشند. جایی که نصب سنگ با مهار سیمی فولاد ضد زنگ همراه باشد، مهار باید در سوراخ دریل شده با حداقل زاویه \(۱۰^{\circ}\) نسبت به افق قرار داده شود.
سیمان پرتلند، سیمان بنایی و آهک استفاده شده در تهیه ملات آهک و سیمان باید بدون لک شدگی باشد. دوغاب غیر انقباضی نباید مورد استفاده قرار گیرد. مواد افزودنی می تواند روی مقاومت و چسبندگی ملات ها تأثیر بگذارد و باید در استفاده از آنها مراقب بود. کلرید کلسیم و افزودنی های دارای کلسیم کلرید نباید به ملات ها افزوده شوند.
آب باید آب لوله کشی یا سایر منابع قابل شرب باشد. اگر آب لوله کشی در دسترس نبود آب باید تمیز و عاری از املاح محلول و غیر محلول به مقداری که تأثیرات مضر روی ملات، سنگ یا فلزات بگذارد باشد و موجب لطمه به دوام ساخت و ساز نشود.
۱۳-۴- درز پوش ها
انتخاب ورقه فلزی برای هوازدگی و درز پوش ها باید با در نظر گرفتن شرایط استفاده و در معرض بودن و رفتار شیمیایی در تماس با سایر مصالح انجام گیرد. آلومینیوم و روی و آلیاژهای آنها در هنگام تماس مستقیم با سایر فلزات و در حضور رطوبت می توانند دچار خوردگی دوفلزی شوند و از تماس مستقیم آنها با سایر فلزات مورد استفاده در نما مخصوصاً مس و آلیاژهای مس باید اجتناب شود. در جاهایی که چنین تماس هایی غیر قابل اجتناب می باشد ضروری است که پیش گیری های لازم برای ایزولاسیون فلزات غیر مشابه از خوردگی گالوانیکی صورت گیرد. رواناب حاصل از آب باران که از روی درز پوش های مسی یا آلیاژهای مسی عبور می کند نباید در تماس با درز پوش ها یا اجزای ساخته شده از آلومینیوم و روی یا آلیاژهای آنها قرار گیرد مگر اینکه قبل از این با یک اندود قیری یا سایر مصالح مناسب مورد محافظت قرار گیرند.
مصالح غیر فلزی نیز می توانند به عنوان درزپوش مورد استفاده قرار گیرند ولی طول عمر آنها به مقدار زیادی به مقدار در معرض مستقیم آب و هوا بودن بستگی دارد. بعضی مصالح مانند الیاف معدنی مسلح قیری، نیاز به گرما برای نرم کردن و شکل دادن دارند در حالی مصالح دیگر مانند پلی اتیلن یا قیر پلی اتیلن به وسیله چسب های مخصوص در وضعیت خود قرار می گیرند. در انتخاب هر مصالحی برای درزبندها باید این نکات را در مرحله طراحی و روش های ساخت بنا در نظر داشت.
مصالح درز پوش باید به گونه ای انتخاب شوند که جابجایی و رواداری های لازم را تأمین نماید. درز پوش های موجود دارای مقاطع مختلفی هستند که متداول ترین آنها عبارتند از: انواع لوله ای، دالبری، اسفنجی. برخی از این مصالح ممکن است به داخل سنگ نشت کنند و باعث ایجاد لک گردند. پیشنهادات سازنده باید مدنظر قرار گیرد. در صورت عدم اطمینان کافی نسبت به اطلاعات سازنده درباره عدم نشت مصالح به داخل سنگ، راه حل منطقی انجام آزمایش است.
درزبندهای روزن رانی شده معمولاً نئوپرن یا وینیل هستند. درزبندهای اسفنجی عموماً پلی یورتان، پلی اتیلن یا بوتیل اسفنجی می باشند.
فصل پنجم
الزامات طراحی و اجرای نمای آجری

شکل ۵-۱- نمای آجری با دیوار پشتیبان LSF غیر باربر
نماهای آجری شامل دیوار آجری یک لایه با ضخامت حداکثر ۱۰ سانتی متر میباشند دیوار پشتیبان که نمای آجری بر روی آن نصب میشود ممکن است باربر یا غیر باربر باشد. در ساختمانهای حداکثر تا سه طبقه (۱۰ متر) دیوارهای پشتیبان میتواند باربر باشد در غیر این حالت دیوار پشتیبان غیر باربر است.
نمونه هایی از این دیوارهای پشتیبان عبارتند از:
- دیوار با قاب فولادی سرد نورد شده شکل (۵-۱)
- دیوار مصالح بنایی مسلح شکل (۵-۲)
- دیوار بتن مسلح یا AAC (شکل ۵-۳)

شکل ۵-۲- نمای آجری با دیوار پشتیبان مصالح بنایی مسلح
۵-۲- انواع آجر نما

شکل ۵-۳ دیوار نما با نگهدارنده بلوکی یا پانلی AAC
آجرهای مورد استفاده در نمای ساختمانی به انواع آجر رسی، آجر ماسه آهکی، آجر مارنی و آجر بتنی تقسیم بندی می شوند که هر کدام از آنها میتوانند به صورت توپر، سوراخدار یا صفحات نازک (پلاک) باشند. رده بندی آجر بر اساس مقاومت آنها در مقابل چرخه های یخبندان تعریف میشود دو رده برای آجر نما تعریف شده است:
- رده SW آب و هوای سخت: برای استفاده آجر در جاهایی که مقاومت بالا نسبت به تخریب در برابر چرخه یخبندان الزامی است.
- رده MW آب و هوای معتدل: برای استفاده آجر در جاهایی که مقاومت متوسطی نسبت به تخریب در برابر چرخه یخ بندان الزامی است.
سه نوع آجر نما وجود دارد:
- آجر استاندارد FBS: آجر برای استفاده عمومی در بنا.
- آجر انتخابی FBX: آجر برای استفاده عمومی در بنا زمانی که دقت بالاتر و تغییرات مجاز در ابعاد کمتری نسبت به نوع استاندارد الزامی است.
- آجر معماری FBA: آجر برای استفاده عمومی در بنا زمانی که اثرات معمارانه ناشی از نایکنواختی در ابعاد و بافت سطحی مد نظر است.
زمانی که نوع آجرنما مشخص نشده باشد الزامات آجر استاندارد باید رعایت شود. آجر باید عاری از هرگونه عیب باشد و پرداختهای سطح مانند پوششها نباید موجب آسیب به مقاومت و عملکرد آجر شود. اگر هرگونه پوشش یا ترمیمی روی سطوح توسط سازنده انجام گیرد باید نوع و مقدار این پوششها یا ترمیم سطح گزارش شود. مشخصات فیزیکی نظیر دوام، مقاومت فشاری، حداکثر جذب آب، ابعاد و رواداری های مجاز، پیچیدگی و ... باید مطابق با استانداردهای جدول زیر باشد.
| نوع آجر | استاندارد |
| آجر نمای رسی | ISIRI 7 |
| آجر نمای بتنی | INSO 16211 |
| آجر مارنی | ISIRI 14507 |
| آجر ماسه آهکی | ASTM C73 |
| آجر پلاک | ASTM C 1088 |
| آجر سوراخ دار | ASTM C652 |
۵-۳- الزامات کلی طراحی
ضوابط این بخش از دستورالعمل به طور خاص برای طراحی نماهای آجری میباشد و در مورد سایر انواع نما کاربرد ندارد.
۵-۳-۱- نماهای مهار شده
۵-۳-۱-۱- واحد بنایی
واحدهای بنایی باید حداقل ۶۵ میلی متر ضخامت داشته باشند.
۵-۳-۱-۲- ضوابط ارائه شده
در بندهای ۵-۳-۱-۳ تا ۵-۳-۱-۸- محدود به مناطقی میشود که سرعت مبنای باد کمتر از ۱۷۷ km/hr میباشد و در صورت بیشتر بودن سرعت مبنای باد باید ضوابط بند ۵-۳-۱-۹ رعایت شود.
۵-۳-۱-۳- تکیه گاه ثقلی نماهای بنایی مهار شده
الف - وزن نمای بنایی مهار شده باید به شالوده بتنی اعمال شود.
ب - اگر ارتفاع نمای بنایی مهار شده ای که روی شالوده قرار دارد و به دیواره ساخته شده از فولادهای سرد نورد شده LSF مهار شده است از ۱۲ متر فراتر رود باید در ارتفاع بیشتر از مقادیر زیر وزن نما در تراز هر طبقه به تکیه گاه های ساخته شده در آن طبقه اعمال شود.
ج - هنگامی که وزن نمای بنایی مهار شده توسط هر طبقه تحمل میشود باید خیز المانهای باربر تحت بارهای غیر ضریب دار مرده به علاوه زنده کمتر از \(\frac{L}{600}\) باشد که $L$ طول دهانه آلمان باربر ثقلی است.
د - در شرایطی که در نما بازشو وجود دارد باید وزن نما توسط تیر نعل درگاهی و یا سایر تکیه گاههایی که به عضوهای غیر قابل اشتعال متصل شده است تحمل شود در این شرایط خیز این تکیه گاهها نیز نباید از مقدار \(\frac{L}{600}\) فراتر رود.
۵-۳-۱-۴- تکیه گاه جانبی نماهای بنایی مهار شده
نما باید توسط بستهایی با ضوابط زیر به تکیه گاه مهار شود:
الف - ورق های فلزی کنگره دار
- ورقهای فولادی کنگره دار باید حداقل ۲۲ میلی متر عرض و ۰٫۸ میلی متر ضخامت باشند و طول موج کنگره ها باید بین ۷٫۵ میلی متر تا ۱۲۵ میلی متر و ارتفاع آنها بین ۱٫۵ تا ۲٫۵ میلی متر باشد.
- ورقهای فولادی کنگره دار باید به صورت زیر در نمای بنایی مهار شده قرار گیرند:
در دیوار با آجرهای توپر و توخالی ورق فولادی کنگره دار باید در داخل درز ملات نما یا دوغاب کار گذاشته شود به طوری که حداقل به مقدار ۴۰ میلی متر در داخل دیوار نما قرار داشته باشد و حداقل دارای ۱۵ میلی متر پوشش ملات تا سطح خارجی نما باشد.
ب - بستهای شامل ورقهای فلزی
- ورق های فلزی حداقل باید ۲۲ میلیمتر عرض و ۱٫۵ میلی متر ضخامت داشته باشند و باید دارای کنگره هایی مطابق بند الف یا خمیده، بریده شده یا سوراخ شده باشند تا بتوانند عملکرد یکسانی در حالتهای کشش و فشار داشته باشند.
- بستهای شامل ورقهای فلزی باید به صورت زیر در نمای بنایی مهار شده قرار گیرند:
در دیوارهای با آجر توپر یا تو خالی ورق فولادی کنگره دار باید در داخل درز ملات نما یا دوغاب کار گذاشته شود به طوری که حداقل به مقدار ۴۰ میلی متر در داخل نما قرار داشته باشد و حداقل دارای ۱۵ میلی متر پوشش ملات تا سطح خارجی نما باشد.
ج - بستهای مفتولی
- بستهای مفتولی باید حداقل دارای قطر ۴ میلی متر بوده و در دو انتها خم شوند به طوری که طول خم شدگی حداقل برابر با ۵۰ میلی متر باشد.
- بستهای مفتولی باید به صورت زیر در نماهای بنایی مهار شده قرار گیرند:
در دیوارهای با آجر توپر یا دوخالی ورق فولادی کنگره دار باید در داخل درز ملات نما یا دوغاب کار گذاشته شود به طوری که حداقل به مقدار ۴۰ میلی متر در داخل نما قرار داشته باشد و حداقل دارای ۱۵ میلی متر پوشش ملات تا سطح خارجی نما باشد.
د - مسلح کننده درز ملات
- در درز ملات نماهای بنایی مهار شده استفاده از مسلح کننده نردبانی یا زبانه ای مجاز میباشد.
- مفتولهای عرضی که به عنوان بست در نماهای بنایی مهار شده به کار میروند باید حداقل دارای قطر ۴ میلیمتر باشند و حداکثر در فاصله ۴٫۵ میلی متر از یکدیگر قرار گیرند مفتولهای عرضی باید به مفتولهای طولی با قطر ۴ میلی متر جوش شوند.
- مفتولهای طولی باید در داخل درز ملات طوری قرار گیرند که حداقل از هر طرف ۱۵ میلیمتر پوشش روی آنها وجود داشته باشد.
ه - بست های تنظیم شونده
- ه - ۱ - ورق های فلزی و قطعات مفتول بستهای تنظیم شونده باید الزامات این بند یا هـ ۲ را برآورده کنند. بستهای تنظیم شونده با مسلح کننده های درز ملات نیز باید الزامات بنده ۳ را برآورده کنند.
- ه - ۲ - بستهای تنظیم شونده باید دارای جزئیاتی باشند تا مانع از هم گسیختن آنها شود.
- ه - ۳ - میله لولای بستها باید حداقل دارای دو ساق یا مفتول به قطر ۴ میلی متر باشد و فاصله بین آنها نباید بیش از ۳۲ میلی متر باشد.
- ه ۴ - بیشترین فاصله آزاد بین بخشهای متصل شده بستها باید ۱٫۶ میلی متر باشد.
- ه ۵- بستهای تنظیم کننده ای که دارای مقاومت و سختی برابر با مقادیر مشخص شده در بندهای ه ۱ تا ه ۴ میباشد قابل استفاده در نماهای بنایی مهار شده میباشد.
- ه - ۶- فاصله بستها
ه ۶-۱ - بستهای تنظیم شونده، بستهای مفتولی با قطر ۴ میلی متر، ورقهای فلزی کنگره دار ۰٫۸ میلی متر به ازای هر ۰٫۲۵ متر مربع از سطح دیوار باید حداقل یک عدد نصب شود.
ه ۶-۲- در سایر انواع بستها باید به ازای هر ۰٫۳۳ متر مربع از دیوار حداقل یک بست نصب شود.
ه -۶-۳- فاصله قائم و افقی بستها نباید از مقادیر ۶۲۵ و ۸۰۰ میلی متر بیشتر شود اما به طور کلی الزامات بندهای ه ۶-۱ و ۵-۶-۲ باید رعایت شود.
ه ۶-۴- اطراف بازشوهای با ابعاد بزرگتر از ۴۰۰ میلیمتر باید بستهای تقویتی نصب شود بستها در اطرف محیط بازشو باید حدکثر دارای فاصله ۰٫۹ متر باشند. بستها باید در فاصله ۳۰۰ میلی متر از بازشو قرار گیرند.
- ه ۷- ضخامت درز ملات برای بستها ضخامت درز ملات باید حداقل دو برابر ضخامت بست مدفون شده در آن باشد.

شکل ۵-۴- نمای مهار شده
۵-۳-۱-۶- نماهای بنایی مهار شده به پشت بندهای فلزی
اتصال مهارها به قاب فلزی با پیچهای مقاوم در برابر خوردگی که حداقل دارای قطر اسمی ۴٫۸ میلی متر است باید انجام شود.
قاب فولادی سرد نورد شده نگهدارنده باید در برابر خوردگی مقاوم باشد و حداقل دارای ضخامت فلز پایه ۱٫۱ میلی متر باشد.
حداکثر فاصله سطح داخلی نما و قاب فلزی باید ۱۱۵ میلیمتر باشد حداقل فاصله ۲۵ میلی متر برای فضای هوا باید در نظر گرفته شود.
۵-۳-۱-۷- نماهای بنایی مهار شده به پشت بندهای بتنی یا بنایی
اتصال نما به نگهدارندههای بنایی باید به وسیله مهارهای مفتولی قابل تنظیم یا درزهای مسلح شده انجام شود. اتصال نما به نگهدارنده های بتنی باید به وسیله مهارهای قابل تنظیم انجام شود.
حداکثر فاصله سطح داخلی نما و سطح خارجی نگهدارنده بتنی و یا بنایی باید ۱۱۵ میلیمتر باشد. حداقل فاصله ۲۵ میلی متر برای فضای هوا باید در نظر گرفته شود.
۵-۳-۱-۸- الزامات مناطق لرزه خیز
۵-۳-۱-۸-۱ طراحی لرزه ای برای پهنه با خطر لرزه خیزی کم و متوسط مطابق آیین نامه ۲۸۰۰ ایران
برای نماهای با اتصالات مهاری واقع در مناطق با خطر لرزه خیزی کم و متوسط نما باید از لبه های جانبی و لبه بالا از سازه اصلی جدا شود تا در مقاومت نیروهای جانبی زلزله که توسط سازه اصلی تحمل میشود مشارکت نداشته باشد.
۵-۳-۱-۸-۲ طراحی لرزه ای برای پهنه با خطر لرزه خیزی زیاد و خیلی زیاد
علاوه بر الزامات ارایه شده برای منطقه با خطر لرزه خیزی کم و متوسط برای نماهای با اتصالات مهاری واقع در مناطق با خطر لرزه خیزی زیاد و خیلی زیاد باید :
الف- حداکثر فضایی که در بندهای ۵-۳-۱-۱ تا ۵-۳-۱-۸ برای تعبیه هر مهار تعریف شده است باید به میزان ۷۵ درصد کاهش یابد. حداکثر فواصل افقی و عمودی بدون تغییر باقی میماند.
ب - وزن نما برای هر طبقه به صورت جداگانه باید توسط نبشی نشیمنی واقع در آن طبقه تحمل شود.
ج - درزها باید با استفاده از مفتولهای پیوسته با قطر ۴ میلیمتر با حداکثر فواصل ۴۵۰ میلی متر مسلح شوند. اتصال مکانیکی مهارها به درزهای مسلح به وسیله قلاب و یا کلیپس باید صورت پذیرد.
۵-۳-۱-۹- الزامات برای مناطق با بار باد زیاد
الزامات ارایه شده در این بند برای مناطق با سرعت باد بین ۱۷۷ km/hr و ۲۰ km/hr و حداکثر ارتفاع سازه کمتر یا مساوی ۱۸ متر میباشد.
الف : حداکثر فضایی که در بندهای ۵-۳-۱-۱ تا ۵-۳-۱-۸ برای تعبیه هر مهار تعریف شده است باید حداکثر به میزان ۷۰ درصد مقادیر قبل محدود شود.
ب : حداکثر فواصل افقی و عمودی مهارها ۴۵۰ میلی متر میباشد.
ج : تعبیه مهارهای اضافی در اطراف بازشوهای با ابعاد بزرگتر از ۴۰۰ میلی متر در هر بعد باید انجام پذیرد. حداکثر فواصل مهارها در اطراف بازشوها از مرکز باید ۶۰۰ میلی متر باشد مهارها در فواصل ۳۰۰ میلی متر از بازشوها قرار گیرد.
۵-۳-۲- نماهای چسبانده شده
الزامات زیر در خصوص این نما باید در نظر گرفته شود:
الف - بارها از نما به دیوار پشتیبان به وسیله اتصالات مکانیکی مناسب انتقال یابد.
ب - خمش خارج از صفحه برای جلوگیری از جدایی نما از دیوار پشتیبان باید محدود شود.
ج : نما نباید در معرض تنشهای کششی ناشی از خمش قرار گیرد.

شکل ۵-۵- نمای چسبانده شده به دیوار نگهدارنده بنایی یا بتنی

شکل ۵-۶- نمای چسبانده شده با دیوار نگهدارنده دارای استادهای چوبی یا فلزی
۵-۳-۲-۱- الزامات نماهای بنایی چسبانده شده
ابعاد ضخامت هر یک از واحدهای بنایی نمای چسبانده شده نباید بیشتر از ۶۷ میلی متر و هر کدام از ابعاد آن نباید بیشتر از ۹۰۰ میلیمتر و مساحت آن نباید بیشتر از ۰٫۴۵ متر مربع و وزن آن در واحد سطح نباید بیشتر از ۷۲۰ پاسکال باشد.
ابعاد دیوار، ارتفاع، طول و مساحت نماهای چسبیده به جز در مواردی که نیاز به کنترل تنشهای بین نما و دیوار پشتیبان آن میباشد دارای محدودیت نمیباشند.
دیوار پشتیبان باید سطحی پیوسته مقاوم در برابر رطوبت برای چسباندن نما ایجاد نماید دیوار پشتیبان میتواند از نوع بنایی، بتن و یا قطعات استاد فولاد به همراه پوشش باشد و یک لایه ملات سیمان پرتلند بر روی سطح دیوار پشتیبان اعمال میشود.
ملات چسباننده که برای اتصال نما و دیوار پشتیبان به کار گرفته میشود باید دارای مقاومت برشی ۳۴۵ کیلو پاسکال باشد.
۵-۴- الزامات کلی اجرایی
۵-۴-۱- اتصالات برای تحمل بار جانبی
در اتصال نما آجری به دیوار پشتیبان از گیره های فولادی استفاده میشود که نقش این گیره ها انتقال بار جانبی از نما به دیوار پشتیبان میباشد به هنگام انتقال بار بسته به اینکه دیوار تحت فشار یا مکش باشد گیره های متصل کننده ممکن است تحت نیروی محوری فشاری و یا کششی قرار بگیرند.
اتصالات باید از درجه صلبیت بالایی برخوردار باشند به گونه ای که اجازه حرکت در صفحه عمود بر دیوار را نداشته باشند. به همین دلیل از آنجایی که نما و دیوار پشتیبان هر دو به طور عادی دچار انبساط و انقباض متفاوتی در صفحه خود میباشند طراحی اتصالات برای جابجایی های رو به بالا، پایین و جانبی باید با دقت بالایی انجام شود.

شکل ۵-۷ تنظیم شوندگی مورد نیاز در جهتهای مختلف بست دو تکه
اجزایی که در اتصال نما آجری به دیوار استفاده میشوند شامل دو قطعه متصل شده به هم میباشند. یکی از این قطعه ها به دیوار پشتیبان متصل شده و دیگری در درز افقی نما که از ملات پر شده است جاسازی میشود و قرار می گیرد اتصالات دو جزیی تنظیم شونده باید به گونه ای باشند که به نما اجازه حرکت در راستا موازی صفحه دیوار پشتیبان داده شود و از حرکت دیوار در راستای عمود بر صفحه دیوار جلوگیری کند.
نوع دیگری از اتصالات که در نصب نما آجری به دیوار به کار میروند ورقه های فولادی تک لایه کنگره دار میباشند. کنگره های موجود در ورقه ها چسبندگی بین ورقه و ملات را افزایش میدهند و این امر باعث افزایش مقاومت کششی اتصال میشود این در حالی است که همان شیارها تمایل اتصال را برای کمانش افزایش داده و باعث کاهش مقاومت فشاری اتصال میشود این نوع اتصال بیشتر در ساختمانهای کم ارتفاع به کار رفته و با قاب سبک چوبی و در مناطقی با خطر لرزه ای و باد پایین کاربرد دارد.
مهارها معمولا از نوع فولاد گالوانیزه شده میباشند ولی توصیه میشود در مواردی که دوام از درجه اهمیت بالایی برخوردار است و یا محیط بیش از حد معمول خورنده است فولاد ضد زنگ مورد استفاده قرار گیرد.
فاصله گذاری اتصالات باید بر اساس بار جانبی و مقاومت بستها محاسبه شود اما به طور کلی بیشترین فاصله مهارهای یک تکه فلزی کنگره دار و یا مهارهای مفتولی تنظیم شونده دو تکه در آیین نامه ها مشخص شده است به طوری که به ازای هر ۰٫۲۵ متر مربع نما حداقل یک بست لازم است بیشترین فاصله افقی و عمودی بستها به ترتیب نباید از ۸۰ و ۴۵ سانتی متر بیشتر اختیار شود.

شکل ۵-۸- بیشینه فاصله مجاز بستهای نما
۵-۴-۲- تکیه گاه برای تحمل بار ثقلی
۵-۴-۲-۱- تکیه گاه ثقلی نمای آجری در تراز طبقات نبشی تکیه گاهی متصل به قابهای سازه ای
بار مرده نما آجری در ساختمانهای با بیشینه ارتفاع ۱۰ متر (سه طبقه) از سطح زمین بدون هیچ تکیه گاهی در طبقات میانی میتواند به وسیله پی تحمل شود (شکل ۵-۹)
در این ساختمانها فضای خالی که برای هوا در نظر گرفته میشود به صورت پیوسته از کف پی تا سقف پشت بام ادامه می یابد و تمام بار ثقلی نما توسط پی تحمل میشود معمولا بر روی پی فرو رفتگی در حدود ۱۰ cm ایجاد میکنند که لبه آجر نامیده میشود و برای ردیف اول آجرهای نما میباشد در ساختمانهای متوسط و بلند مرتبه باید در هر طبقه از نبشی های تکیه گاهی فولادی برای تحمل بار نمای همان طبقه استفاده شود این نبشی ها نیز به سازه متصل شده و توسط آن پشتیبانی میشوند در سازه قابی، نبشیهای تکیه گاهی به وسیله جوش و یا پیچ به تیرهای محیطی سازه متصل میشوند (شکل ۵-۹) در ساختمانهایی با سیستم دیوار باربر، نبشیهای تکیه گاهی به دیوارهای خارجی متصل می شوند.

شکل ۵-۹ تکیه گاهها جهت تحمل بار ثقلی نما
در اجرای نبشی های تکیه گاهی فوقانی باید فاصله ای بین قسمت فوقانی نما و بال تحتانی نبشی وجود داشته باشد. این فاصله جهت انبساط قائم نما و نیز خیز تیر پیرامونی سازه بر اثر اعمال بارهای زنده میباشد و باید با محاسبه تغییر مکان کوتاه مدت و خزش دراز مدت تیر بدست آید این فضای خالی همانطور که در شکل ۵-۱۰ نیز نمایش داده شده است با استفاده از یک درزگیر پوشانده میشود نبشیهای تکیه گاهی نباید سرتاسری باشند و بیشینه طول آنها به ۶ متر محدود می شود.

شکل ۵-۱۰ جزئیات شماتیک نبشی تکیه گاهی
۵-۴-۲-۲- تکیه گاه ثقلی در بالای بازشو (نبشی/تیر نعل درگاه)
بارهای قائم نماهای آجری خواه به وسیله فونداسیونها تحمل شود و یا در تراز هر طبقه به نبشیهای تکیه گاهی منتقل شود، در نقاطی که بازشوها (در و پنجره ها...) در نمای ساختمان وجود دارند به تکیه گاهی علاوه بر موارد ذکر شده احتیاج میباشد. همانطور که در شکل ۵-۱۰ نمایش داده شده است، در نماهای آجری از نبشیهای فولادی به عنوان تیرهای نعل درگاهی استفاده میشود بر خلاف نبشیهای تکیه گاهی، تیرهای نعل درگاهی به منظور تامین امکان جابجایی نسبی به سازه متصل نمیشوند، بلکه به صورت ساده بر روی نما قرار میگیرند (شکل ۵-۱۱).

شکل ۵-۱۱ نمای شماتیک از قرارگیری نبشیهای تکیه گاهی و نعل درگاهی و درزگیرها

شکل ۵-۱۲ قرار گیری تیر نعل درگاهی در نمای آجری
جهت آزاد گذاشتن حرکت نسبی نما و تیر نعل درگاهی در محل اتکای تیر نعل درگاهی به نما نباید از ملات استفاده شود (شکل ۵-۱۲) همانند نبشیهای تکیه گاهی در تیرهای نعل درگاهی نیز باید حفره های زه کشی تعبیه شوند.
۵-۴-۳- فاصله هوایی
پیشنهاد میشود در اجرای نمای آجری ۵ cm به عنوان فاصله هوایی در نظر گرفته شود بنابراین در صورتی که جهت عایق کاری نیز ۲٫۵ cm فضا در نظر گرفته شود در نهایت باید ۷٫۵ cm فاصله بین دیوار پشتیبان و نمای آجری وجود داشته باشد.

شکل ۵-۱۳ فضای هوای مورد نیاز پشت دیوار
همانطور که در شکل ۵-۱۳ نشان داده شده است به جز ساختمانهای کم ارتفاع که فضای هوایی میتواند به ۲٫۵ cm کاهش یابد حداقل فاصله هوایی اجرایی در نماهای آجری ۵ cm میباشد. از طرفی در مجموع با در نظر گرفتن ضخامت عایق کاری نباید فضای بین دیوار و نمای آجری بیشتر از ۱۱ cm شود.
زمانی که فاصله هوایی کم باشد این احتمال وجود دارد که به هنگام اجرای نما ملات بین آجرها به فضای هوایی وارد شود و همچون یک پل یک تماس دائمی بین نما و دیوار پشتیبان ایجاد کند فضای هوایی با ضخامت ۵ cm احتمال وقوع این چنین شرایطی را کاهش میدهد.
بیشینه فاصله بین نما و دیوار پشتیبان به ۱۱ cm محدود شده است مگر در شرایطی که اتصالات به گونه ای طراحی شوند که قادر به تحمل فشارهای وارده باشد هرچه فاصله بین دیوار و نما بیشتر شود احتمال خرابی ناشی از کمانش بست ها بیشتر میشود.
۵-۴-۴- قرارگیری درزگیرها و آب بندها
همانطور که در شکل ۵-۱۰ نمایش داده شده است درزگیرها باید در تمامی نقاط ناپیوستگی نما قرار گیرند:
- در تراز پی ها
- بر روی نبشی های تکیه گاهی
- بر روی نبشی های نعل درگاهی
- در زیر پایه پنجره
اتصالات بین درزگیرها باید به خوبی آب بندی شود و تمامی درزگیرها باید با حفره های زهکشی همراه باشند. درزگیرها باید تا سطح خارجی نما امتداد پیدا کنند تا از زهکشی آب به خارج از نما اطمینان حاصل شود. انتهای درزگیرها و یا جایی که درزگیرها قطع میشوند باید به اندازه ارتفاع یک آجر به سمت بالا خم شوند تا از ورود آب به داخل فضای خالی پشت نما ممانعت شود (شکل ۵-۱۴)

شکل ۵-۱۴ خم کردن انتهای درزگیرها جهت ممانعت از ورود آب به داخل فضای خالی پشت نما
۵-۴-۵- مصالح درزگیرها
مصالح درزگیرها باید در مقابل آب غیر قابل نفوذ باشد و دارای مقاومت کافی در مقابل سوراخ شدگی، پاره شدگی و سایش نیز باشند. به علاوه درزگیرها باید دارای انعطاف پذیری بالایی باشد دوام مصالح درزگیرها نیز از مهمترین خواص آنها می باشد چرا که تعویض و تعمیر درزگیرهای آسیب دیده کاری پر زحمت و پرهزینه میباشد بنابراین در صورت استفاده از درزگیرهای فلزی آنها باید در مقابل خوردگی مقاوم باشند مقاومت در برابر اشعه فرابنفش خورشید نیز از دیگر ملزومات مصالح درزگیرها میباشد چرا که در قسمت خارجی نما این مصالح در معرض تابش مستقیم نور خورشید میباشند.
متداول ترین مصالحی که به عنوان درزگیر استفاده میشود عبارتند از:
- (۱) ورقهای فولادی ضد زنگ
- (۲) ورقهای مسی
- (۳) پلاستیک ها
- (۴) درزگیرهای کامپوزیتی
۵-۴-۶- ساخت و فاصله حفره های زه کشی
حفره های زهکشی باید بلافاصله بالای درزگیرها تعبیه شوند روشهای متفاوتی برای ایجاد حفره های زهکشی وجود دارد. همانطور که در شکل ۵-۱۵ نمایش داده شده است یکی از موثرترین و ساده ترین راههای ایجاد حفره های زه کشی خالی گذاشتن یکی از درزهای ملات قائم در نماهای آجری است جهت جلوگیری از نفوذ حشرات و زباله به داخل این حفره های زهکشی باید از تورهای محافظ استفاده نمود همانطور که در شکل ۵-۱۶ نمایش داده شده است این قطعات به شکل $L$ و از جنس پلاستیک یا فلز میباشد به طوری که وجه عمودی آنها جهت عبور آب توری شکل است و وجه افقی آن در داخل درز ملات افقی قرار می گیرد.

شکل ۵-۱۵ خالی گذاشتن درز ملات جهت زه کشی

شکل ۵-۱۶ دو نمونه از تورهای محافظ درز ملات خالی
به جای باز گذاشتن درز ملات میتوان از لوله های پلاستیکی با قطر ۱۰ سانتی متر و یا فتیله در درز ملات استفاده نمود. فتیله ها که شامل رشته های کتان میباشند مطابق شکل ۵-۱۷ در داخل درز ملات قرار میگیرند. آنها آب را از فضای خالی پشت نما به وسیله خاصیت مویینگی جذب میکنند و به وجه خارجی منتقل میکنند.

شکل ۵-۱۷ فتیله های از جنس کتان جهت حفره های زه کشی
عملکرد لوله های پلاستیکی در مقایسه با فتیله ها بهتر میباشد. علاوه بر این درز ملات باز بهتر از دو روش دیگر میباشد. لوله های پلاستیکی که با طناب بسته شده اند در داخل درز ملات قرار میگیرند و پس از ساخت نما این طنابها از داخل لوله ها خارج میشوند تا از عدم ورود ملات به داخل لوله ها اطمینان حاصل شود حفره های زهکشی باید به تعداد لازم مهیا شوند به طوری که زه کشی فضای خالی پشت دیوار به خوبی انجام شود به طور کلی فاصله حفره های زه کشی با درز ملات باز نباید از ۶۰ سانتی متر بیشتر و در حالتی که از فتیله یا لوله های پلاستیکی استفاده میشود نباید از ۴۵ سانتی متر بیشتر باشد.
۵-۴-۷- ریزش ملات به درون فاصله هوایی
لازمه عملکرد موثر فضای خالی هوا به عنوان لایه زهکش کاهش ریزش ملات به درون این فضا میباشد. تجمع بیش از حد ملات در این فضا باعث گرفتگی آن میشود از طرفی سوراخهای زهکش زمانی عملکرد خوبی دارند که در اثر ریزش ملات بر روی آنها مسدود نشوند آجر چینی ضعیف و نامناسب میتواند باعث تجمع قابل توجهی از ملات در محل درزگیرها شود احتیاط به هنگام آجرچینی به منظور کاهش ریزش ملات از مسائل مهم در اجرا میباشد. برای حفظ فضای خالی از گرفتگی اقدامات اضافی باید صورت گیرد یک راه حل این مسئله استفاده از ابزاری مخصوص جمع کردن ملات در فضای خالی میباشد که دقیقا بر روی درزگیر قرار میگیرد این ابزار از مشهایی که از رشته های پلیمری ساخته شده اند تشکیل یافته اند این ابزار ملات را بالای حفره های زهکشی حبس کرده و به صورت معلق نگه میدارد (شکل ۵-۱۸). این سیستم به آب موجود در ملات اجازه میدهد تا از آن عبور کرده و روانه حفره های زهکش شود.

شکل ۵-۱۸ وسیله مهار ملات
۵-۴-۸- درز انبساطی پیوسته در نمای آجری
از آنجا که دیوارهای آجری پس از ساخت منبسط میشوند بنابراین نماهای آجری باید شامل درز انبساطی قائم پیوسته ای در فواصل مشخص باشد (شکل ۵-۱۹).

شکل ۵-۱۹ درز انبساطی پیوسته در نمای آجری
مقدار فاصله پیشنهادی بیشینه جهت درزهای انبساطی قائم ۸ متر در قسمت میانی نما و ۳ متر در گوشه های نما میباشد. همانطور که در شکل ۵-۲۰ نمایش داده شده است در درزهای انبساطی قائم به جای استفاده از ملات از میله پشتیبان و قطعه درزگیر استفاده میشود به طوری که اجازه حرکت به آجرهای دو طرف درز انبساط داده میشود و آب بندی دیوار نیز از بین نمیرود عرض درز انبساط قائم حداقل باید ۱۳ میلی متر باشد به طوری که با سایر درزهای ملات قائم در دیوار نمای آجری مطابقت داشته باشد.

شکل ۵-۲۰ جزئیات درز انبساطی قائم
با مهیا کردن درز انبساطی قائم و نیز وجود فاصله زیر نبشی تکیه گاهی که به عنوان درز انبساطی افقی عمل میکند نمای آجری به پانلهای منفرد مجزا تبدیل میشود که قابلیت انبساط و انقباض را دارند به طوری که به سازه و دیواره پشتیبان نیرویی وارد نمیشود.
۵-۴-۹- الزامات تکمیلی نمای بنایی آجری متصل به دیوار پشتیبان بتنی یا بلوکی
۵-۴-۹-۱- کلیات

شکل ۵-۲۱ نمای بنایی آجری متصل به دیوار پشتیبان بلوک سیمانی
شکل ۵-۲۱ تصویر کلی نمای آجری نصب شده بر روی دیوار پشتیبان بلوکی را نشان میدهد اتصالات فولادی که برای متصل کردن نما به دیوار استفاده شده اند از نوع بستهای مفتولی دو تکه میباشند قطعه اول نقش مسلح کننده درز ملات را دارد و در دیوار پشتیبان جا داده میشود (شکل ۵-۲۲) و قطعه دوم نما را به قطعه اول که در دیوار پشتیبان جاسازی شده است متصل میکند.

شکل ۵-۲۲ انواع متداول بستهای متصل کننده نمای آجری به دیوار بلوک سیمانی و دیوار بتنی
در مناطق لرزه خیز باید از بستهای لرزه ای استفاده شود بست لرزه ای باعث اتصال مفتول پیوسته مسلح کننده به نما میشود. مفتول مسلح کننده نما و بستهای لرزه ای در درون درز ملات نمای آجری جاسازی میشوند. در شکل ۵-۲۳ یکی از انواع این بستها نشان داده شده است.

شکل ۵-۲۳ بست لرزه ای در نمای آجری بست به همراه مفتول مسلح کننده در درز ملات تعبیه میشود

شکل ۵-۲۴ مقطعی جانبی از یک ساختمان چند طبقه با نمای آجری و دیوار پشتیبان بلوک سیمانی

شکل ۵-۲۵ جزئیات اجرایی مربوط به نمای آجری و دیوار پشتیبان بلوک سیمانی

شکل ۵-۲۶ جزئیات اجرایی اتصال نبشی تکیه گاهی به دیوار پشتیبان
شکل ۵-۲۶ دو روش اتصال نبشی تکیه گاهی به تیر بتن مسلح محیطی ساختمان را نشان میدهد. در روش اول که بیشتر نیز مورد استفاده قرار میگیرد نبشیهای تکیه گاهی مربوط به هر طبقه باید قبل از اجرای نمای زیر آن نصب شوند. در روش دوم میتوان نبشیهای تکیه گاهی را بعد از اجرای نمای زیر آنها نصب کرد این روش، زمانی که نما شامل سنگهای طبیعی بزرگ و یا پانلهای پیش ساخته سنگی میباشد به کار میرود.

شکل ۵-۲۷ دو روش متداول برای ایجاد مقاومت در برابر بار جانبی در قسمت فوقانی دیوارههای پشتیبان بلوک سیمانی
در سازه هایی که دارای تیرهای محیطی عمیق هستند میتوان در قسمت فوقانی پنجره از نبشیهای تکیه گاهی به جای نبشی های نعل درگاهی استفاده نمود (شکل ۵-۲۷). این روش معمولا در نماهای آجری دارای پنجره های پیوسته به کار می رود (شکل ۵-۲۸).

شکل ۵-۲۸ استفاده از نبشیهای تکیه گاهی به جای نبشیهای نعل درگاهی در نماهای آجری دارای پنجره های پیوسته

شکل ۵-۲۹ ساختمانی با نما آجری و پنجره های پیوسته
۵-۴-۹-۲- مقاومت دیوارهای پشتیبان بلوک سیمانی در برابر نفوذ آب و هوا
در ساختمانها با دیوار پشتیبان بلوک سیمانی به دلیل وجود تماس جداره بیرونی دیوار با آب و هوا دیوار باید از مقاومت خوبی در برابر نفوذ این عوامل برخوردار باشد در همین راستا مواد ویژه ای به منظور آب بند کردن دیوار به کار برده میشود به عنوان مثال در شکل ۵-۲۹ قبل از اجرا نما آجری سطح خارجی دیوار پشتیبان بلوک سیمانی با استفاده از یک ماده مخصوص کاهش دهنده خرابی در برابر آب و هوا (آبی رنگ) پوشانده شده است.

شکل ۵-۳۰ استفاده از ماده مخصوص کاهش دهنده خرابی در برابر آب و هوا قبل از اجرای نمای آجری
۵-۴-۱۰- الزامات تکمیلی نمای آجری متصل به دیوار پشتیبان LSF غیر باربر
۵-۴-۱۰-۱- کلیات
ساختار نمای آجری متصل به دیوارهای پشتیبان بلوک سیمانی متفاوت از ساختار نمای آجری متصل به دیوارهای از نوع LSF غیر باربر میباشد و اصلی ترین تفاوت آنها در بستهایی است که برای اتصال نما به دیوار به کار می رود. برای این دسته از دیوارهای پشتیبان بستهای متنوعی متناسب با شرایط مختلف وجود دارد به عنوان مثال همانطور که در شکل ۵-۳۰ نشان داده شده است اگر فضای خالی پشت نما فاقد عایق فومی مقاوم باشد بستها به پشت بندهای قائم فولادی متصل میشوند.

شکل ۵-۳۰ بستهای رایج برای اتصال نمای آجری بر روی پشت بندهای قائم فولادی روکش محافظ خارجی فاقد عایق می باشد ولی بین پشت بندها از عایق استفاده شده است
در شکل ۵-۳۱ نیز بست به کار رفته در شرایط وجود عایق در فضای خالی را نشان میدهد. نوع دیگری از بستها بستهای زبانه دار هستند که انتهای تیز آن عایق را سوراخ کرده و بار جانبی را مستقیم و بدون انتقال به عایق و فشرده کردن آن به پشت بندهای قائم منتقل میکند.

شکل ۵-۳۱ نحوه اتصال نمای آجری به پشت بندهای قائم فولادی زمانی که روکش محافظ خارجی دارای عایق میباشد در این شرایط باید از بستهای زبانه دار استفاده شود

شکل ۵-۳۲ جزئیات اجرا نما آجری بر روی پشت بندهای قائم فولادی در سازه بتن آرمه

شکل ۵-۳۳ دو روش اجرا پشت بندهای قائم فولادی در سازه بتن آرمه
۵-۴-۱۰-۲- پشت بندهای قائم فولادی (استاد سراسری روی قابهای سازه ای)
در ساختمانهای کم ارتفاع یک یا دو طبقه با قرار دادن پشت بندهای قائم در قسمت بیرونی سازه میتوان قابهای سازه ای این ساختمانها را پوشش داد بنابراین پشت بندهای به کار رفته در این نوع ساختمانها به صورت سراسری از پایین تا بالای سازه ادامه می یابند و نیازی به نبشیهای تکیه گاهی در تراز طبقات نمیباشد (شکلهای ۵-۳۴ و ۵-۳۵).

شکل ۵-۳۴ پشت بند قائم فولادی در ساختمانهای یک یا دو طبقه با قابهای سازه ایی فولادی برای اجرای نما
معمولا پشت بندهای قائم بصورت سرتاسری از فونداسیون تا پشت بام ادامه می یابند یکپارچگی این پشت بندها باعث افزایش باربری جانبی آنها میشود.

شکل ۵-۳۵ مقطعی از یک ساختمان کوتاه مرتبه یک یا دو طبقه با قاب فولادی و نما آجری نصب شده بر روی پشت بندهای قائم فولادی را نشان میدهد پشت بند به کار رفته سرتاسری بوده و از فونداسیون تا پشت بام ادامه دارد.
قاب سازه ای و دیوار هر دو باید به طور مستقل قادر به حرکت و جابجایی باشند به همین دلیل پشت بندهای قائم باید با استفاده از اتصالات لغزشی به سقف و کف طبقات متصل شوند تا امکان جابجایی آزاد به دیوار و قاب داده شود. در شکل ۵-۳۷ تعدادی از روشهای نیل به این هدف نمایش داده شده است.

شکل ۵-۳۶ جزئیات سقف در شکل ۵-۳۵
توجه شود که بین پشت بند و کف طبقات باید از اتصالات لغزشی استفاده شود.
سیستم نما آجری بر روی پشت بند قائم فولادی در ساختمانهای بلند و متوسط نیز قابل اجرا است. جزئیات دو روش متداول که در ساختمانهای دارای پنجره های نواری مورد استفاده قرار میگیرد در شکل ۵-۳۸ و ۵-۳۹ نمایش داده شده است.

شکل ۵-۳۷ دو روش مختلف جهت ایجاد اتصال لغزشی بین پشت بند قائم و کف طبقات

شکل ۵-۳۸ سیستم نما آجری بر روی پشت بند قائم فولادی

شکل ۵-۳۹ الف - سیستم نما آجری بر روی پشت بند قائم فولادی

شکل ۵-۳۹ ب - قاب فولادی جهت نصب نمای آجری قاب فولادی در تراز طبقات به سازه متصل شده است و نبشی تکیه گاهی جهت نصب نما به قاب فولادی متصل شده است.
۵-۴-۱۰-۳- مقاومت در برابر آب و هوا در دیوارهای پشتیبان ساخته شده از استادهای فولادی
پوشش خارجی قرار گرفته بر روی پشت بندهای قائم باید از مقاومت خوبی در برابر نفوذ آب و هوا برخوردار باشد که برای تعیین این مقاومت میتوان از دو نوع عایق پوششی و یا مایع استفاده نمود روش دوم که استفاده از عایق مایع میباشد معمولا در ساختمانهای تجاری کاربرد دارد.
۵-۴-۱۰-۴- مقایسه دیوار پشتیبان بلوک سیمانی با دیوارهای پشتیبان فولادی
یکی از بزرگترین مزیت دیوار پشتیبان با پشت بند قائم فولادی در مقایسه با دیوار پشتیبان بلوک سیمانی وزن کم دیوار پس از اتصال نمای آجری بر روی آن میباشد در ساختمانهای مرتفع به کارگیری دیوار سبک باعث کاهش ابعاد تیرها، ستونها و فونداسیون و موجب ایجاد بازده اقتصادی در ساختار سازه میشود. با این حال در کنار این مزیت نگرانی هایی نیز وجود دارد پشت بندهای قائم فولادی قبل از اینکه به بیشینه ظرفیت خمشی برسد دچار تغییر شکلهای قابل توجهی میشوند. از طرفی نمای آجری تا قبل از باز شدن درزهای ملات تغییر شکلهای بسیار کوچک و جزئی از خود نشان میدهد. درزه های ملات باز شده باعث تضعیف دیوار شده و احتمال نشت آب و خوردگی فولاد را افزایش میدهد. بنابراین سیستم نمای آجری بر روی دیوار پشت بند قائم فولادی زمانی بهترین عملکرد را دارد که پشت بندها از سختی بالایی برخوردار باشند برای رسیدن به سختی بالا باید تغییر شکلهای پشت بندها کنترل شده و به مقدار بسیار کوچکی محدود شوند. در حقیقت معیار طراحی پشت بندها برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی تغییر شکلهای آنها میباشد و نه مقاومت آنها. طبق توصیه انجمن صنعت آجر (BIA)، تغییر شکل ناشی از بار جانبی در پشت بندهای قائم فولادی که نما آجری به آنها متصل شده است نباید بیشتر از مقدار \(\frac{L}{600}\) باشد که $L$ طول پشت بند میباشد.
افزایش سختی پشت بندهای قائم فولادی باعث افزایش هزینه نما خواهد شد نگرانی دیگری که در اتصال نمای آجری به پشت بندهای قائم فولادی وجود دارد این است که نما تنها با استفاده از پیچ و درگیر شدن رزوه های آن با ورقهای مقاطع سرد نورد شده متصل میشود در طی زمان پدیده میعان میتواند باعث خوردگی و زنگ زدن پیچها و حفره های آن ها شود که این امر باعث ضعیف شدن پیچها میشود در نتیجه پدیده میعان نیز یکی از مهمترین نگرانی ها در نماهای متصل شده به دیوارها با پشت بندهای قائم فولادی میباشد.
بر خلاف پشت بندهای قائم فولادی اتصال نمای آجری بر روی دیوار پشتیبان بلوک سیمانی وابسته به پیچ نمیباشد. بعلاوه معمولا اتصالات به کار رفته در درون درزههای ملات جا داده میشوند و اگر جنس آنها از فولاد ضد زنگ باشد احتمال خوردگی آنها بسیار پایین است. مزیت دیگر دیوار پشتیبان بلوکی، سختی بالای آن میباشد. در دیوارهای پشت بند قائم فولادی برای رسیدن به همان درجه از سختی در دیوارهای پشتیبان بلوک سیمانی باید هزینه زیادی صرف شود.
فصل ششم
الزامات طراحی و اجرای نمای سیمانی
---
۱-۶- اندود سیمان پرتلند (استاکو)
اندود برای قرن ها به عنوان یک آستر نهایی دیوار داخلی، خارجی و سقف مورد استفاده قرار گرفته است. این نوع نما صاف و قابل رنگ آمیزی بوده و اندودکاری سطوح آن را در برابر نفوذ آب و هوا مقاوم می نماید، عایق بندی صوتی را بهبود داده و سطوح نما را در برابر آتش سوزی مقاوم تر می کند. مواد متشکله اندود مشابه مخلوط ملات بنائی و شامل مصالح سیمانی، ماسه و آب است. در برخی از اندودها، الیاف نیز مورد استفاده قرار می گیرد. اندود سیمان پرتلند می تواند برای سطوح داخلی و سطوح خارجی مورد استفاده قرار گیرد. غالب کاربرد اندود سیمان پرتلند به عنوان آستر نهایی دیوار خارجی می باشد. اندود سیمان پرتلند خارجی به نام استاکو نامیده می شود. نمای سیمانی بر روی دیوارهای پشتیبان زیر به کار می رود:
- دیوارهای متشکل از قطعات فولادی سرد نورد (LSF)
- دیوارهای بنایی
- دیوارهای بتنی
با توجه به آنکه مصالح اصلی نمای سیمان پرتلند می باشد، اجرای آن نیازمند شرایط دمایی مناسب است. توصیه می شود نمای سیمانی زمانی اجرا شود که دمای محیط حداقل \(۵\) درجه سانتی گراد یا بیشتر باشد.
۱-۱-۶- طرح اختلاط لایه های نمای سیمانی
نمای سیمانی معمولاً به صورت دو لایه به نام های لایه پایه و لایه آستر نهایی روی دیوار اجرا می شود. در برخی از شرایط، لایه پایه نیز در دو لایه به نام های لایه پایه اول و لایه پایه دوم اجرا می گردد. اجزای تشکیل دهنده لایه پایه سیمان پرتلند، آهک، ماسه و آب می باشد. سیمان پرتلند تمام مواد تشکیل دهنده مخلوط را به هم متصل می سازد و در انتها به سطحی صلب و قوی تبدیل می شود. آهک به مخلوط خاصیت پلاستیکی و چسبندگی می دهد. خاصیت پلاستیکی باعث می شود که مخلوط بتواند به سادگی پهن شود و خاصیت چسبندگی باعث می گردد که مخلوط پایدار باشد و بر روی سطح افقی در هنگام استفاده شکم ندهد. توصیه می شود سیمان پرتلند و آهک برای لایه پایه در یک کیسه توسط کارخانه مخلوط شده و آماده باشد و محتویات کیسه ها در سایت با اضافه نمودن ماسه و آب و با استفاده از یک مخلوط کن، مخلوط شوند. مشابه لایه پایه، لایه نهایی نیز در کیسه هایی به صورت آماده توسط کارخانه ارائه می شود. رنگ بخش جدایی ناپذیر مخلوط لایه نهایی می باشد. لایه نهایی نیازی به اضافه کردن ماسه ندارد، بنابراین برای آماده مصرف نمودن لایه پایانی فقط باید آب اضافه نمود. ضروری می باشد آستر نهایی بی وقفه اجرا شده و وقفه ها تنها در درزهای کنترلی و درزهای انبساط اتفاق بیفتد. دو نوع مخلوط برای لایه نهایی شامل مخلوط سیمانی پرتلند و مخلوط پلیمری اکریلیک وجود دارد. استفاده از لایه نهایی پلیمری اکریلیک معمول تر است چرا که انعطاف پذیرتر بوده، ترک خوردگی در سطح نمای سیمانی را کاهش می دهد و رنگ های پایدار و نسبتاً ماندگارتری را فراهم می سازد. از سوی دیگر، یک لایه نهایی سیمان پرتلند نسبت به لایه نهایی پلیمری نفوذپذیری بیشتری در مقابل هوا (بخار) دارد. بخار به راحتی از لایه عبور می کند به گونه ای که رطوبت محبوس درون یا پشت نمای سیمانی سریع تر از بین می رود.
۲-۱-۶- نمای سیمانی بر روی دیوارهای متشکل از قطعات فولادی سرد نورد شده (LSF)
ساختار اجرای نما روی دیوارهای فولادی سرد نورد شده در شکل ۶-۱ نمایش داده شده است. این دیوارها دارای یک پوشش تخته گچی یا تخته سیمانی بوده و روی آن عایق رطوبتی و یک لایه دارای مش فولادی اجرا می شود. علاوه بر عایق رطوبتی، خود لایه نهایی نمای سیمانی نیز تا حدی از نفوذ آب جلوگیری می کند. دو لایه ایزوگام یا یک لایه قیرگونی آسفالتی به عنوان عایق رطوبتی مناسب است. مش فلزی معمولاً به صورت توری گالوانیزه دارای شاخک (خاردار) می باشد. الگوی الماسی شکل توری از ورقه های فلزی ساخته شده است که در فاصله های معینی برش خورده و کشیده می شود. به همین جهت توری به عنوان توری فلزی منبسط شده معروف است. ورقه های توری در نهایت در صورت نیاز به صورت hot-dip گالوانیزه می شوند. توری فلزی دارای یک زبانه مکانیکی است که نمای سیمانی به آن متصل می گردد. توری در حدود \(۶\) میلی متر از دیوار زیرین فاصله دارد، بنابراین هنگامی که لایه نمای سیمانی اجرا می شود، توری در آن مدفون شده و یک بخش جدایی ناپذیر از نمای سیمانی می گردد. در یک دیوار LSF، توری باید با استفاده از پیچ های خودکار به اِستادها مهار شود تا نمای سیمانی از نظر سازه ای با اِستادها درگیر شود.
۱-۲-۱-۶- اجرای نمای سیمانی روی دیوار LSF
شکل ۶-۳ نمای خارجی ساختمانی که به منظور اجرای نمای سیمانی داربست بندی شده است را نشان می دهد. نمای سیمانی اجرا شده بر روی دیوارهای LSF عموماً متشکل از دو لایه (لایه پایه اول و لایه پایه دوم) است که هر یک از این لایه ها دارای ضخامت تقریبی \(۱۰\) میلی متر بوده و به همراه یک لایه نهایی با ضخامت تقریبی \(۳\) میلی متر، ضخامت کلی در حدود \(۲۳\) میلی متر برای یک نمای سیمانی کامل ایجاد می نمایند. توصیه می شود لایه ها به صورت پاششی با دستگاه شات کریت تَر اجرا شود (شکل ۶-۴). برای لایه پایه اول، مصالح پاشیده شده بر روی توری ماله کشی می شود تا توری به صورت کامل در لایه مذکور مدفون شود (شکل ۶-۵ (الف)). بعد از ماله کشی، مصالح خراش داده می شوند. به همین دلیل لایه خراشیده نیز نامیده می شود (شکل ۶-۵ (ب)). سطح خراشیده سبب تماس بهتر با لایه پایه دوم می شود. این خراش ها بر روی دیوار (سطح قائم) باید به صورت افقی باشد. مخلوط لایه پایه دوم نیز با استفاده از پاشش با روشی مشابه لایه خراشیده اجرا می شود. مصالح پاشیده شده باید با استفاده از یک ماله چوبی یا فلزی به صورت یک صفحه هموار در آید که این کار باعث متراکم تر شدن مصالح نیز می گردد (شکل ۶-۶ (الف)). سپس با استفاده از یک ماله فلزی، سطح برای لایه نهایی آماده سازی می شود (شکل ۶-۶ (ب)). فاصله زمانی بین لایه های خراشیده و پایه دوم بستگی به دمای محیط و شرایط رطوبت دارد. مهم است که لایه خراشیده به مقاومت و صلبيت کافی برای نگه داشتن وزن لایه پایه دوم رسیده باشد. در عین حال لایه خراشیده نباید تا اندازه ای بگیرد و خشک شود که اتصال آن به لایه بعدی به خطر بیفتد. یک وقفه \(۲۴\) تا \(۴۸\) ساعته بین لایه های خراشیده و دوم برای اکثر آب و هواها مناسب است. اگر یک وقفه طولانی ایجاد شود، لایه خراشیده باید تا زمان اجرای لایه پایه دوم به صورت مرطوب نگهداری شود. لایه نهایی مهمترین بخش از نمای سیمانی می باشد چراکه بافت و رنگ مورد نظر را به نما می دهد. این لایه می تواند با استفاده از دست یا به صورت پاششی اجرا گردد. لایه پایانی می تواند با استفاده از یک ماله اسفنجی یا دیگر ابزارهای مناسب پرداخت شود. یک وقفه زمانی عموماً \(۷\) تا \(۱۰\) روز بین لایه پایه دوم و لایه نهایی لازم است تا لایه های پایه (لایه های خراشیده و پایه دوم) از لحاظ انقباض به پایداری برسند.
۲-۲-۱-۶- پوشش ایزوگام یا قیرگونی برای نمای سیمانی - صفحه زه کش
ایزوگام یا قیرگونی مقدار معینی از آب را در خلال اجرای نمای سیمانی جذب می نماید. به محض آنکه کاغذ (یا قیر) و نمای سیمانی خشک شد، کاغذ (یا قیر) چروکیده شده و نمای سیمانی جمع می شود و کانال های کوچک زه کشی قائمی پشت نمای سیمانی به وجود می آید. اگرچه کانال های زه کشی کوچک می باشند، برخلاف فاصله هوایی دیوار زه کشی، اما به خشک نگه داشتن دیوار نمای سیمانی کمک می کنند. بسیاری از کانال های زه کشی به صفحه زه کش اشاره دارند. یک نوع پوشش هوابند خاص نیز موجود می باشد که دارای سطح مضرس خاصی است و صفحه زه کش مشابه نمای سیمانی با پوشش ورق یا قیر می سازد.
۳-۱-۶- اجرای نمای سیمانی بر روی لایه های بنایی و بتنی
مصالح بنایی لایه زیرین مناسبی برای نمای سیمانی است چرا که به مراتب صلب تر از دیوار LSF می باشد. از این گذشته، زبری و خلل و فرج مصالح بنایی سبب اتصال خوب نمای سیمانی می شود. بنابراین برای اجرای نمای سیمانی بر روی دیوارهای بنایی به توری فلزی نیازی نیست. اتصال بین نمای سیمانی و دیوار بنایی یا بتنی به طور ذاتی قوی است چراکه هر دو دارای مصالح سیمان پرتلند می باشند. نمای سیمانی اجرایی بر روی دیوار بنایی معمولاً متشکل از دو لایه، یک لایه پایه برای صاف نمودن هر گونه حفره بر روی سطح دیوار و یک لایه نهایی به ضخامت کلی \(۱۶\) تا \(۱۹\) میلی متر است (شکل ۶-۷). به منظور حفظ زبری طبیعی مصالح بنایی، درزهای ملات در دیوار بنایی ابزار زده نمی شود. به وضوح سطح بنایی باید تمیز و عاری از نقص هایی باشد که اتصال بین نمای سیمانی و مصالح بنایی را با اختلال همراه سازد. با توجه به آنکه مصالح بنایی متخلخل می باشند، ممکن است آب را از مخلوط جذب نموده و آب کافی در نمای سیمانی باقی نماند. بنابراین سطح بنایی باید قبل از اجرای لایه پایه خیسانده شود. دیوار بتنی به اندازه دیوار بنایی زبر و جاذب آب نیست. بنابراین توصیه می شود ماسه پاشی سبک به همراه اجرای یک لایه دوغاب بعد از آن بر روی دیوار بتنی انجام شود. ضخامت کلی نمای سیمانی بر روی دیوار بتنی نزدیک به ضخامت آن بر روی دیوار بنایی است.
۴-۱-۶- درزهای کنترل و درزهای انبساط
به دلیل وجود سیمان پرتلند، انقباض یک ویژگی ذاتی نمای سیمانی می باشد که این امر به ترک خوردن سطح منجر می گردد. اگرچه ترک خوردن نمای سیمانی را نمی توان به صورت کامل حذف نمود، اما می توان با فراهم نمودن درزهای کنترل با فاصله نزدیک آن را کنترل کرد. حداکثر سطح بین درزهای کنترل در نمای سیمانی اجرا شده بر روی دیوار LSF، به شرط آنکه هیچ یک از اضلاع این سطح از \(۴/۵\) متر بیشتر نشود، \(۱۳\) متر مربع است. حتی الامکان باید درزهای کنترل در اطراف بازشوهای دیوار نیز ایجاد شود (شکل ۶-۸). نسبت طول به عرض سطح بین درزهای کنترل باید بین \(۱\) تا \(۲/۵\) باشد. با توجه به آنکه دیوارهای بنایی و بتنی نسبت به دیوارهای LSF از صلبیت بیشتری برخوردار می باشند، در اجرای نمای سیمانی روی آنها درزهای کنترل می تواند با فاصله بیشتری در نظر گرفته شود. مساحت پیشنهادی سطح نمای سیمانی بین درز کنترل در این حالت \(۲۲/۵\) متر مربع می باشد و سایر الزامات آن مشابه اتصال نمای سیمانی به دیوار LSF است. تا آنجا که ممکن است درزهای کنترل و درزهای انبساط در استاکو باید در موقعیت های یکسانی متناظر با درزهای لایه زیرین قرار گیرند. درزهای کنترل و سایر زوارها با استفاده از میخ های فولادی به بتن و مصالح بنایی متصل می شوند. علاوه بر درزهای کنترل، درزهای انبساط نیز در نمای سیمانی نیاز است. درزهای کنترل وسیله ای برای کنترل انقباض نمای سیمانی می باشد و درزهای انبساط به حرکات بزرگ سازه ساختمان پاسخ می دهد. بنابراین درزهای انبساط باید در دیوار خارجی در تراز هر طبقه در محل اتصال به تیر محیطی جهت جذب حرکات سازه فراهم گردد (شکل ۶-۹). درزهای انبساط همچنین در جاهایی که تغییر زیاد در ارتفاع ساختمان یا در جایی که یک دیوار با نمای سیمانی مجاور یک دیوار ساخته شده با مصالح متفاوت قرار می گیرد مورد نیاز است. اگر حرکت تیر محیطی به دیوار منتقل نشود، دیوار تنها نیازمند درزهای کنترل می باشد. این موضوع در شکل ۶-۱۰ نمایش داده شده است. درزهای کنترل و درزهای انبساط با استفاده از زوارهای فلزی پوشانده می شود (شکل ۶-۱۱). بال های زوارهای فلزی از جنس رابیتس یا فلزات دارای قلاب به گونه ای است که بتواند با توری یکپارچه شده و مشابه توری به پشت بندها متصل شود. زوارهای درز کنترل تک قطعه ای می باشند، در حالی که یک زوارهای درز انبساط دو قطعه ای هستند. در مورد درز انبساط، توری باید بر روی دو طرف درز خاتمه یابد، اما توری زیر درز کنترل باید ممتد باشد. در نمای سیمانی، صرف نظر از زوار درز کنترل و انبساط، لوازم دیگری مثل زوارهای دَرِزپوش، زوارهای گوشه و درزپوش نیز لازم است. زوارهای دَرِزپوش در لبه انتهایی سطح نمای سیمانی مورد استفاده قرار می گیرد. زوارهای گوشه خارجی یک تقاطع مستقیم افقی و قائم بین دو سطح ایجاد می نماید. همچنین از شکسته شدن گوشه ها در مقابل ضربه محافظت می کند و ضخامت نهایی نمای سیمانی را تعیین می کند. زوار گوشه داخلی در حالت کلی برای نمای سیمانی نیاز نمی باشد. مصالحی که برای زوارها و درز مورد استفاده قرار می گیرد فلز روی، فولاد گالوانیزه یا PVC می باشد. در محیط های با خورندگی بالا، استفاده از فلز روی یا PVC باید با توجه به تجربه محلی بررسی گردد. در جایی که زوارها با یکدیگر مماس می شوند، درزها در انتهای دو طول یا تقاطع آنها باید با استفاده از درزگیر مناسب برای استفاده در محیط بیرونی آب بندی شود.
۵-۱-۶- صلبیت مجموعه دیوار پشت بنددار
از آنجا که سطح نمای سیمانی عمل آورده شده تقریباً نازک (\(۲۳\) میلی متر) و شکننده می باشد، مهم است که مجموعه دیوار پشتیبان از صلبیت کافی برخوردار باشد. یک مجموعه انعطاف پذیر ترک خوردگی را تشدید می کند که این امر منجر به زوال سریع دیوار ناشی از نفوذ آب، خرابی ناشی از یخ زدن و ذوب شدن و امثال آن می گردد. آیین نامه های ساختمان و استانداردها کنترل تغییر شکل مجموعه های دیوار LSF و بتنی پوشانده شده از نمای سیمانی را به حداکثر دهانه تقسیم بر \(۳۶۰\) (\(\frac{L}{۳۶۰}\)) محدود می کنند. مقادیر کمتر تغییر شکل نظیر حداکثر تغییر شکل از \(\frac{L}{۲۴۰}\) به منظور عملکرد بهتر دیوار نمای سیمانی می تواند مد نظر قرار گیرد.
۶-۱-۶- نمای سیمانی یک لایه
در نمای سیمانی یک لایه، دو لایه پایه مرسوم (لایه پایه اول و لایه پایه دوم) با یک لایه پایه جایگزین می شود. مخلوط لایه پایه شامل الیاف شیشه به اضافه سیمان پرتلند و آهک است که باید با آب و ماسه برای تهیه مصالح لایه پایه ترکیب شود. عموماً ضخامت لایه پایه برای نمای سیمانی یک لایه \(۱۲/۵\) میلی متر است و به روشی مشابه لایه خراشیده اجرا شده و سطح آن مشابه لایه پایه دوم صاف می گردد. ممکن است یک لایه پایه ضخیم تر برای تأمین مقاومت در برابر آتش نیاز باشد. لایه نهایی بر روی نمای سیمانی یک لایه به روش مشابه نمای سیمانی دو لایه مرسوم اجرا می گردد. نمای سیمانی یک لایه باعث کاهش عملیات اجرایی می گردد. الیاف شیشه در لایه پایه باعث کاهش ترک خوردگی و افزایش مقاومت خمشی و مقاومت در برابر ضربه می گردد.
۱-۶-۱-۶- تغییر شکل های مجموعه دیوار
تغییر شکل دیوار پشتیبان که نمای سیمانی روی آن اجرا می شود نباید از نسبت طول دهانه بر \(۳۶۰\) (یعنی \(\frac{L}{۳۶۰}\)) ناشی از بارهای جانبی تجاوز نماید. در اینجا \(L\) دهانه قائم پشت بندها می باشد. برای دیوار LSF عموماً فاصله بین تِرَک پایین و تِرَک فوقانی دیوار می باشد.
۷-۱-۶- محدودیت ها و مزایای نمای سیمانی
دیوار بنایی یا بتنی پوشیده شده با نمای سیمانی یک دیوار مانع می باشد. اگر وسیله ای برای زه کشی آب باران از مجموعه وجود نداشته باشد، آب باران از طریق نمای سیمانی نفوذ می کند. دیوار فلزی LSF مشخصات یک دیوار مانع را ندارد. اگرچه دیوار LSF پوشیده شده با نمای سیمانی به گونه ای نیست که بتوان آنرا دیوار زه کش نامید، آزمایش های نفوذ آب نشان می دهد که بارش باران همراه با وزش باد منجر به عبور آب از مانع مقاوم در برابر آب در پشت نمای سیمانی (صفحه زه کش) خواهد شد. ساخت خوب، صلبیت لایه زیرین و استفاده از درزهای کنترل، درزهای انبساط و درزگیرها برای یک مجموعه نمای سیمانی با عملکرد مناسب مخصوصاً در آب و هوای مرطوب ضروری می باشد. به علاوه با توجه به آنکه نمای سیمانی از مصالح سیمانی پرتلند می باشد، سطحی نفوذپذیر در برابر هوا تلقی می شود. اگر آب درون نمای سیمانی نفوذ کند، به محض قطع بارش، آب بخار خواهد شد و دیوار شروع به خشک شدن می نماید. با یک لایه نهایی پلیمری اکریلیک، تبخیر آب کندتر خواهد بود. البته نازکی نسبی و وزن سبک ممکن است مشکلاتی را برای خشک نگه داشتن دیوار پوشیده شده با نمای سیمانی در مناطق مرطوب ایجاد نماید. لذا روکش نمای سیمانی معمولاً به منظور استفاده در مناطق نسبتاً خشک توصیه می شود. نمای سیمانی در رنگ های مختلف موجود می باشد و این امر عامل مهمی در بحث زیبایی شناختی ساختمان با پرداخت نمای سیمانی است.
---
۲-۶- نمای EIFS
۱-۲-۶- نمای عایق حرارتی بیرونی و نازک کاری
نمای عایق حرارتی بیرونی و نازک کاری (EIFS) شامل یک لایه فوم عایق پلی استایرن، مش تسلیح از جنس الیاف شیشه، یک لایه پوشش پایه پلیمری و لایه پوشش نهایی پایه پلیمری می باشد که مش تسلیح در داخل لایه پوشش پایه قرار می گیرد. ظاهر نهایی این نما بسیار شبیه نمای سیمانی است. لذا مرسوم به نمای سیمانی مرکب بوده و از این طریق از نمای سیمانی معمولی که با پایه سیمان پرتلند است قابل تشخیص می باشد. نمای EIFS متشکل از مصالح مرکب متعدد است. در این نما بین لایه های مختلف درزبندها، درزپوش ها و ادوات اتصال باید سازگاری وجود داشته باشد. بنابراین پیشنهاد می شود کلیه مصالح لایه های مختلف از یک تولید کننده خریداری شود. نمای EIFS به دو دسته تقسیم بندی می شود:
- EIFS پایه پلیمری (PB) که EIFS با پوشش نرم نیز نامیده می شود.
- EIFS پلیمری اصلاح شده (PM) که EIFS با پوشش سخت نیز نامیده می شود.
در نمای EIFS نوع PB، عایق شامل ورقه های پلی استایرن منبسط شده می باشد که به لایه زیرین چسبانده شده است (شکل ۶-۱۲). ضخامت لایه نهایی (شبکه مش، پوشش پایه و پوشش نهایی) تقریباً حدود \(۳\) میلی متر می باشد. در نمای EIFS از نوع PM از پلی استایرن اکسترود شده (XPS) و یا پلی ایزو سیانورات (ISO) که با استفاده از پیچ های فولادی با کلاهک پلاستیکی به لایه زیرین متصل شده اند استفاده می شود. پوشش پایه در این سیستم شامل سیمان پرتلند اصلاح شده با پلیمر می باشد که حداقل باید \(۶\) میلی متر ضخامت داشته باشد. نمای نوع PB رایج تر است.
۲-۲-۶- کاربرد نمای EIFS پایه پلیمری
نمای EIFS تنوع فراوانی دارد و در انواع مختلف ساختمان های کوتاه مرتبه و بلند مرتبه مسکونی و تجاری کاربرد دارد. این نما را می توان بر روی قاب های فولاد سرد نورد شده (LSF)، بتن یا مصالح بنایی به کار برد. استفاده از فوم عایق در نمای EIFS دو مزیت دارد: اول اینکه از لحاظ کاهش مصرف انرژی کارایی داشته و دوم اینکه بر روی فوم عایق امکان کاربرد انواع جزییات اجرایی به سهولت وجود دارد. در پوشش تمام شده نمای EIFS انواع گوناگونی از رنگ ها قابل اجرا می باشد. در نمای EIFS الزامی به اجرای درزهای کنترلی همانند آنچه در نمای سیمانی باید اجرا شود وجود ندارد.
۳-۲-۶- نصب نمای EIFS
برای اجرای EIFS از نوع PB ابتدا عایق بر روی سطح لایه هوابند که بر روی دیوار پشتیبان اجرا شده چسبانده می شود. نوارهای چسباننده عایق در شکاف های پشت عایق قرار می گیرد و بلافاصله عایق با اعمال فشار روی سطح زیرین چسبانده می شود (شکل ۶-۱۳). صفحات عایق به منظور جلوگیری از درزهای پیوستگی باید به صورت ردیفی چسبانده شوند (شکل ۶-۱۴). بعد از چسباندن لایه عایق سطح آن باید صاف شود (شکل ۶-۱۵). در صورتی که نیاز به ایجاد شیار باشد، در این مرحله بر روی صفحات ایجاد می شود (شکل ۶-۱۶). حداقل ضخامت باقی مانده صفحات عایق در پشت شیارها باید \(۲\) سانتی متر باشد.
۴-۲-۶- نصب لایه های پوشش پایه، شبکه مفتولی و پوشش نهایی
قبل از اینکه لایه پوشش پایه اعمال شود، لبه های انتهایی صفحات عایق با استفاده از شبکه مفتولی در اطراف بازشوها و شالوده پوشانده می شود (شکل ۶-۱۷). این شبکه مفتولی کاملاً در لایه پوشش پایه جاسازی می شود. بعد از تثبیت شبکه مفتولی، لایه پوشش پایه اعمال می شود. سپس لایه پوشش نهایی بر روی سطح پاشیده شده یا توسط ماله روی سطح اجرا می شود (شکل ۶-۱۸). در مواقعی که جابجایی قابل توجه در سازه محتمل باشد، لازم است درزهای انبساطی تعبیه شود. این درزها باید در نما در تراز ارتفاع تیر، در جایی که دیوار دارای نما EIFS در مجاورت با دیواری از یک مصالح دیگر می باشد و در محل تغییرات جلوآمدگی یا تورفتگی دیوار باید انجام شود (شکل ۶-۱۹).
۵-۲-۶- مشکلات نمای EIFS در برابر ضربه و زه کشی
نمای EIFS به علت مقاومت فشاری پایین صفحات EPS و ضخامت کم لایه های آن در مقابل ضربه آسیب پذیر می باشد. در برخی موارد دیده شده است که این نما در اثر بارش تگرگ دچار آسیب شده است. بنابراین توصیه می شود در نمای EIFS در طبقه اول سازه از نماهای مقاومی مانند سنگ یا آجر استفاده شود. علاوه بر این، نمای EIFS به صورت یک لایه نفوذناپذیر می باشد که دلیل آن به علت پایه پلیمری بودن مصالح آن است و مانند پوشش های سیمان پرتلند و یا استاکو نمی تواند تعریق داشته باشد. هر آبی که به نحوی وارد سطح نما شود مدت زیادی طول می کشد تا تبخیر شود. این عامل ممکن است باعث رشد کپک در دیوار شود. بنابراین مهارت نیروی کار برای اجرای جزییات این نما به ویژه در محل های اطراف بازشوها بسیار مهم است. با توجه به این دو مشکل، نمای EIFS مقاوم در برابر ضربه و زه کشی ارایه شده است.
۱-۵-۲-۶- نمای EIFS مقاوم در برابر ضربه
نمای EIFS مقاوم در برابر ضربه شامل دو لایه پایه می باشد. ضخامت مش لایه اول بیش از ضخامت مش متداول در لایه نمای EIFS استاندارد است. لایه بعدی مطابق روال عادی در اجرای این نما و شامل یک شبکه مش می باشد (شکل ۶-۲۰). در این حالت مقاومت ضربه نمای EIFS افزایش پیدا می کند و معادل با مقاومت در برابر ضربه سایر نماها می شود.
۲-۵-۲-۶- نمای EIFS دارای زه کش
دو نوع از نمای EIFS دارای زه کش با جزییات متفاوت موجود می باشد. در نوع اول شیارهای کوچک عمودی در پشت صفحه عایق که چسبانده می شود تعبیه شده است (شکل ۶-۲۱). در نوع دوم، صفحات عایق با اتصال مکانیکی به لایه زیرین متصل می شود و یک لایه بالشتکی و پوشش به منظور ممانعت از نفوذ هوا در پشت صفحه عایق اجرا می شود (شکل ۶-۲۲). لایه زه کش معمولاً از جنس پلاستیک می باشد. برای هر دو جزییات ارایه شده لازم است یک نبشی پلاستیکی سوراخ دار در زیر قرار داده شود تا امکان زه کشی را بوجود آورد. در ساختمان های چند طبقه برای تراز هر طبقه این نبشی باید تعبیه شود.
---
۳-۶- نمای بتنی پیش ساخته
پانل های بتنی پیش ساخته برای تمامی شرایط آب و هوایی مناسب و قابل اجرا می باشند ولی بیشتر در شرایط آب و هوایی سخت مورد استفاده قرار می گیرند. این نماها در شرایطی که خطر یخ زدگی وجود دارد و کاربرد مصالح بنایی یا بتن درجا جایگزین مناسبی برای آن نماها می باشد، به دلیل سرعت پایین عمل آوری سیمان پرتلند مشکل ساز است. استفاده از پانل های پیش ساخته باعث حذف نیاز به نصب داربست و افزایش امنیت کارگران می شود. همچنین با توجه به اینکه این پانل ها در محل های سر بسته و با شرایط محیطی ثابت تولید می شوند دارای کیفیت بالایی هستند. کاربرد پانل های بتنی پیش ساخته در ساختمان هایی چون بیمارستان ها و ساختمان های با ارتفاع متوسط تا بلند توصیه می شود (شکل ۶-۲۳). پانل های بتنی پیش ساخته با استفاده از جرثقیل به محل نصب منتقل می شوند (شکل ۶-۲۴). به علت قابلیت شکل دهی و امکان ایجاد رویه های مختلف در بتن، پانل های پیش ساخته از این نوع نما به اشکال مختلفی می توان استفاده نمود. با استفاده از شکل قالب های مختلف و بتن های رنگی تنوع زیادی در طراحی این نوع نما می توان بدست آورد (شکل ۶-۲۵).
۱-۳-۶- شکل و اندازه پانل ها
از نکات مهم و تأثیرگذار بر طراحی پانل ها، اندازه، شکل و عملکرد هر یک از آنها می باشد. انواع پانل ها شامل پانل های دارای پنجره، پانل های دَرگاهی همراه با پانل های میان قابی می باشند (شکل ۶-۲۶). ارتفاع پانل ها معمولاً به اندازه ارتفاع یک طبقه می باشد، اما گاهی ممکن است پانل هایی که قادر به پوشش دو طبقه باشند نیز مورد استفاده قرار گیرند. معمولاً پانل های بتنی پیش ساخته تا حد ممکن بزرگ ساخته می شوند و عوامل محدود کننده اندازه آنها ظرفیت جرثقیل ها جهت نصب و محدودیت های موجود در حمل و نقل پانل ها و مقدار بار مرده ای که پانل ها به قاب های سازه وارد می کنند می باشد. به دلایل سازه ای معمولاً پانل ها از ستونی به ستون دیگر نصب می شوند. هر چه اندازه پانل ها کوچک تر باشد، تعداد پانل به کار رفته و اتصالات بیشتر و مدت زمان نصب آن طولانی تر است و در نتیجه هزینه ها افزایش می یابد.
۲-۳-۶- مقاومت بتن
پانل های بتنی پیش ساخته پس از بتن ریزی در قالب در اولین فرصت پس از شکل گرفتن از قالب درآورده می شوند تا امکان استفاده از قالب ها به سرعت فراهم شود. بنابراین مقاومت \(۲۸\) روزه بتن باید به حد کافی بالا باشد تا هنگامی که قطعه از قالب در آورده می شود قادر به تحمل تنش هایی که در حین باز کردن قالب ها و انجام عملیات حمل و نقل به بتن وارد می شود باشد. مقاومت بتن پانل ها به شرایط استفاده از این نوع نما شامل دوام مورد نیاز و شکل و اندازه پانل ها نیز وابسته است. پانل های صاف و مسطح به مقاومت بالاتری (ضخامت بیشتر) نسبت به پانل های شیاردار نیازمندند. بتنی که در پانل های پیش ساخته به کار می رود باید حداقل دارای مقاومت \(۲۸\) روزه ای معادل \(۳۵\) MPa باشد. این مقاومت باعث می شود که بتن بادوام تر و در برابر نفوذ آب مقاوم تر شده و همچنین عملکرد پانل ها را بالا می برد. به عبارت دیگر، پانل ها در برابر تنش های ایجاد شده ناشی از بارهای اعمالی به سازه، حرکات ساختمان و تغییرات حجمی ناشی از تغییرات دما، خزش و جمع شدگی عملکرد بهتری از خود نشان می دهند. به دلیل زیبایی ساختمان و مسائل اقتصادی در تهیه بتن تشکیل دهنده پانل ها دو طرح اختلاط مختلف که یکی برای پشت پانل ها که بخش سازه ای محسوب می شود و دیگری جهت بخش رویی که از نظر زیبایی مهم تر است مورد استفاده قرار می گیرد. در این شرایط باید ضرایب انبساط و انقباض هر دو بخش با هم برابر باشند تا از ایجاد اعوجاج و ناهمگونی در پانل ها جلوگیری شود. به عبارت دیگر، مقاومت، اسلامپ و نسبت آب به سیمان هر دو طرح تقریباً باید نزدیک به هم باشد. در تهیه پانل ها، قالب ها به گونه ای هستند که ابتدا بتن رویه و پس از آن بتن سازه ای ریخته می شود. ضخامت بتن رویه بستگی به اندازه دانه های به کار رفته در بتن دارد، ولی در کل نباید از \(۲/۵\) سانتی متر کمتر باشد.
۳-۳-۶- ضخامت پانل
در تعیین ضخامت پانل ها معمولاً تنش های ناشی از جابجایی و نصب نقش مهم تری نسبت به تنش های ناشی از بارهای بهره برداری دارند. با توجه به مش بندی و پوشش بتن مورد نیاز، ضخامت سازه ای پانل در حدود \(۱۰\) سانتی متر می باشد. با توجه به ضخامت بتن رویه که برای زیبایی ریخته می شود، ضخامت کل پانل نباید از \(۱۲/۵\) سانتی متر کمتر باشد. از آنجایی که ابعاد پانل ها معمولاً حداکثر ممکن انتخاب می شود، حداقل ضخامت کل \(۱۵\) سانتی متر برای پانل ها توصیه می شود. پانل با ضخامت بیشتر نه تنها مقاوم تر است بلکه بادوام تر در برابر نفوذ آب و آتش سوزی نیز می باشد. ضخامت بیشتر همچنین باعث افزایش ظرفیت جذب حرارتی توسط پانل می شود.
۴-۳-۶- اتصال پانل های بتنی پیش ساخته به سازه
اتصالات پانل های بتنی به ساختمان ها جز حساس ترین موضوعات در پروژه های اجرای نماهای بتنی پیش ساخته می باشد. برای هر پانل دو نوع اتصال به کار می رود:
- اتصال جهت انتقال بار ثقلی
- اتصال جهت انتقال بار جانبی
برای هر پانل فقط دو اتصال برای بار ثقلی کافی است که تکیه گاه اتکایی نامیده می شوند و معمولاً سعی می شود تا جایی که ممکن است نزدیک به ستون پیش بینی شوند. اتصالات مربوط به بار جانبی که دوخت به پشت نامیده می شوند، معمولاً بسته به نیاز سازه ای برای هر پانل به تعداد دو عدد و یا بیشتر پیش بینی می شوند (شکل ۶-۲۷).
۱-۴-۳-۶- تکیه گاه ها (بار ثقلی - اتکایی)
۱-۱-۴-۳-۶- تکیه گاه اتکایی فولادی
رایج ترین اتصال اتکایی برای پانل هایی که هم ارتفاع با یک طبقه از ساختمان هستند، یک قطعه فولادی قوطی شکل است که بخشی از آن داخل پانل جای می گیرد و بخشی از آن که بیرون از پانل قرار می گیرد بر روی ورق های فولادی اتکایی (نبشی فولادی) که در لبه های تیرهای پیرامونی جاسازی شده است می نشیند. به دلیل خطاهای ساخت در سازه یا در پانل های بتنی اغلب در محل اتصال پانل بتنی به تیرهای پیرامونی از ورق های پرکننده استفاده می شود. پس از تراز کردن پانل ها، تکیه گاه های اتکایی به ورق های اتکایی جوش داده می شوند. سیستم تکیه گاه های اتکایی به گونه ای است که پانل به راحتی در صفحه خود قادر به حرکت است و تحت تأثیر تنش های ناشی از تغییرات حرارت، خزش و انقباض (بتن) قرار نمی گیرد. گاهی به جای استفاده از ورق های پرکننده در محل تکیه گاه های اتکایی از پیچ های تنظیم استفاده می شود (شکل ۶-۲۸). در تکیه گاه های اتکایی به جای پروفیل قوطی می توان از نبشی فولادی یا پروفیل I شکل نیز استفاده کرد (شکل ۶-۲۹).
۲-۴-۳-۶- دوخت به پشت (اتصال بار جانبی)
اتصال دوخت به پشت برای تحمل بارهای افقی که از طریق باد یا زلزله به پانل وارد می شود طراحی می شود. بنابراین این اتصال باید قادر به تحمل تنش های کششی و فشاری عمود بر صفحه پانل باشد. اتصالات دوخت به پشت باید به شکلی طراحی شود که به پانل اجازه حرکت در صفحه خود را بدهد. از طرفی اتصال باید به گونه ای باشد که در هنگام نصب در سه جهت اصلی قابلیت تنظیم شدن را داشته باشد (شکل های ۶-۳۰ و ۶-۳۱).
۳-۴-۳-۶- پانل ها و سازه های شامل قاب فولادی
دیوارهای پانلی پیش ساخته به علت بارگذاری خارج از مرکز بر روی تیرهای محیطی باعث ایجاد پیچش در این تیرها می شوند. به علت مقاومت پیچشی پایین تیرهای فولادی (I شکل)، پانل های پیش ساخته در قاب های سازه ای فولادی معمولاً برای دهانه های ستون به ستون طراحی می شوند و به صورت مستقیم به ستون ها متصل می شوند. در این حالت، اتصالات دوخت به پشت به تیرهای محیطی متصل می شوند.
۴-۴-۳-۶- فاصله آزاد پانل ها از قاب سازه ای
حداقل فاصله آزاد افقی بین پانل های پیش ساخته و قاب سازه ای ساختمان \(۵\) سانتی متر است.
۵-۳-۶- نمای ظاهری پانل های پیش ساخته
۱-۵-۳-۶- دیوارهای پانلی بتنی پیش ساخته با لایه پوششی آجر
می توان رویه خارجی پانل های بتنی پیش ساخته را در هنگام ساخت با لایه نازکی از آجر پوشش داد. بدین منظور معمولاً آجرهایی با ضخامت \(۲\) الی \(۲/۵\) سانتی متر استفاده می شود. این آجرها در شکل های مختلفی موجود هستند (شکل ۶-۳۲). برای این کار ابتدا آجرها را کف قالب چیده و سپس بتن بر روی آنها در داخل قالب ریخته می شود. جهت جلوگیری از جابجایی آجرها در حین انجام عملیات از یک لایه پلاستیکی که محل آجرها در آن مشخص است استفاده شده و آجرها را بر روی آن قرار می دهند (شکل ۶-۳۳). لایه پلاستیکی آجرها را در یک ردیف نگه داشته و به بتن اجازه پر کردن درزها را می دهد به طوری که مشابه ملات بین آجرها به نظر رسد. در صورتی که پانل ها با دقت بالایی طراحی و ساخته شوند، تفاوت بارزی بین این دسته از پانل ها و دیوارهای آجرکاری ساخته شده در محل وجود نخواهد داشت. به دلیل اینکه آجرهای رسی با جذب رطوبت موجود در هوا منبسط می شوند، آجرهای نازک را قبل از استفاده باید در کارگاه تولید پانل های پیش ساخته جهت خشک شدن نگهداری کنند. این کار باعث می شود تا ناسازگاری ذاتی آجر با بتن را که در هنگام خشک شدن دچار انقباض می شود کاهش دهد. مهم ترین ناسازگاری آجر با بتن در انبساط ناشی از رطوبت و انقباض ناشی از خشک شدن است. علاوه بر این این دو مصالح دارای ضریب انبساط حرارتی و مدول الاستیسیته متفاوتی هستند که باید به آن توجه شود. به دلیل تفاوت هایی که ذکر شد، پانل های بتنی با روکش آجری تحت انبساط ها و انقباض های مختلفی که در آجر و بتن پدید می آید ممکن است دچار خم شدگی شوند. برای کاهش این خم شدگی می توان سختی پانل ها را افزایش داد. هنگامی که ضخامت پانل اجازه می دهد، استفاده از دو لایه آرماتور پیشنهاد می شود. همچنین می توان در این پانل ها از انحنای مخالف استفاده کرد. در دیواره های پانلی بتنی، اتصال بین بتن و آجر اهمیت بالایی دارد. رویه پشتی آجرها باید شیاردار و دندانه ای بوده یا با استفاده از اتصال دم چلچله ای به پانل متصل شوند تا چسبندگی کافی را دارا باشند. چسبندگی بین بتن و آجر در صورت عدم استفاده از اتصال مکانیکی به وسیله آزمایش مقاومت برشی اندازه گیری شود. چسبندگی بین بتن و آجر به قدرت جذب رطوبت آجرها نیز بستگی دارد. آجرها با قدرت جذب رطوبت بسیار بالا یا قدرت جذب رطوبت بسیار کم قابلیت چسبندگی کمی دارند. آجرها با قابلیت جذب رطوبت بالا بیشتر در معرض آسیب ناشی از یخ زدگی و ذوب شدگی قرار می گیرند.
۲-۵-۳-۶- دیوارهای پانلی بتنی پیش ساخته با رویه پوششی سنگی
نمای دیوارهای پانل بتنی پیش ساخته می تواند بوسیله رویه سنگ (طبیعی) پوشانده شوند. ضخامت نما بسته به نوع سنگ و ابعاد قطعات نما تغییر می کند. توصیه می شود که نما با سنگ گرانیت و یا مرمر ضخامت حداقل برابر با \(۳\) سانتی متر و نما با سنگ آهک ضخامت حداقل برابر با \(۵\) سانتی متر داشته باشد. مساحت هر یک از قطعات سنگ نمای گرانیتی به \(۲/۵\) و در سنگ های مرمر و سنگ آهک به \(۱/۵\) متر مربع محدود می شود. بنابراین هر یک از پانل های بتنی پیش ساخته بوسیله تعدادی قطعات سنگ نما که به آن متصل شده است پوشانده می شوند. سنگ نما باید با استفاده از میلگردهای ضد زنگ انعطاف پذیر فولادی به پانل بتنی دوخته (متصل) شود. قطر این میلگردها بین \(۶\) تا \(۱۶\) میلی متر بسته به ابعاد سنگ بر اساس بارهای وارده ارائه شده در فصل سوم باید تعیین شود. این میلگردها به دو شکل U شکل و ضربدری (متقاطع) به کار می روند (شکل ۶-۳۴). میلگردها در حفره هایی که در سنگ ایجاد می شود قرار می گیرند. قطر این حفره ها در حدود \(۲\) تا \(۳\) میلی متر بزرگتر از قطر خود میلگردها است و بوسیله اپوکسی یا درزگیر سیلیکونی زودگیر الاستیک پر می شوند. سوراخ هایی که در هنگام ساخت پر نشده باشند، عامل نفوذ آب به داخل نما بوده و باعث لکه دار شدن و آسیب های احتمالی ناشی از یخ زدگی و ذوب شدگی آب در نما می شوند. به دلیل انعطاف پذیر بودن میلگردها، امکان حرکت نسبی بین دیوار پشتیبان و نما وجود دارد. برای افزایش انعطاف پذیری میلگردها از واشرهای پلاستیکی در وجه مشترک نما و دیوار پشتیبان استفاده می شود. عمق قرارگیری بست میلگرد در داخل پانل بتنی تا حدود نصف ضخامت آن است. بسته به نوع سنگ و بارهای وارده به پانل، عمق قرارگیری بست میلگرد در داخل پانل بتنی متفاوت می باشد. بین نما سنگی و دیوار پشتیبان بتنی نباید چسبندگی وجود داشته باشد چراکه باعث اعوجاج و ترک خوردگی نما می شود. برای جلوگیری از ایجاد چسبندگی از ورقه های پلی اتیلنی به ضخامت \(۱/۵\) تا \(۲/۵\) میلی متر یا فوم پلی اتیلنی قابل تراکم به ضخامت \(۳\) تا \(۶\) میلی متر استفاده می شود. معمولاً استفاده از تخته های فومی رایج تر است زیرا به دیوار پشتیبان همراه با نمای سنگی ناصاف قابلیت حرکت بهتری می دهد. پانل های بتنی پیش ساخته ممکن است بوسیله نمای سنگی بطور کامل پوشانده شوند و یا تنها در بخش هایی از پانل از پوشش سنگی استفاده شود.
۶-۳-۶- جزییات دیوار پانلی بتنی پیش ساخته
پانل بتنی پیش ساخته معمولاً به همراه یک قاب فولادی LSF که در پشت آنها قرار دارد مورد استفاده قرار می گیرند. قاب فولادی جهت انجام اندود داخلی اجرا شده و به علت امکان پر کردن فضای آن با مصالح عایق، نقش عایق را نیز ایفا می کند و علاوه بر این فضایی جهت عبور کابل های برق و سایر تأسیسات نیز فراهم می کند. از آنجایی که این دیوار LSF در معرض بارهای ناشی از باد قرار ندارد، کافیست که این دیوار فقط برای بارهای جانبی وارده از طرف داخل ساختمان و نیروی زلزله وارده بر وزن خود طراحی شود. در نتیجه قاب فولادی سبک برای این منظور پاسخگو خواهد بود. این در حالی است که در دیوارهای پشتیبان در نماهای آجری باید به گونه ای طراحی شود که در برابر بار باد دارای مقاومت کافی باشد و همچنین جهت کنترل تغییر شکل دارای سختی کافی باشد. شکل ۶-۳۵ تصویری از جزئیات یک دیوار شامل پانل بتنی پیش ساخته همراه با قاب فولادی را نشان می دهد. در صورت لزوم، فاصله بین پانل ها و قاب فولادی را می توان به وسیله عایق های سخت پر نمود.
۱-۶-۳-۶- کنترل نفوذ آب و درزهای بین پانل ها
دیوارهای بتنی در برابر نفوذ آب مقاوم می باشند، بنابراین نیازمند کنترل و نگهداری در برابر نفوذ آب نمی باشند. باید توجه داشت که درزهای بین پانل ها باید به وسیله میله های پشتیبان و درزگیرها پوشانده و عایق بندی شوند. حداقل عرض درز بین پانل ها معمولاً \(۲۵\) میلی متر پیشنهاد می شود. بهتر است از درزگیرهای با سیستم دو مرحله ای استفاده شود که شامل ترکیبی از یک جفت میله پشتیبان و درزگیر است. یکی از میله های پشتیبان و درزگیر در سطح خارجی محل درز و دیگری در سطح داخلی آن قرار داده می شود (شکل ۶-۳۶). درزگیر بیرونی عایق آب و هوا بوده و دارای حفره های زه کش می باشد. درزگیر داخلی پیوسته بدون هیچ بازشو و عایق هوا می باشد. عایق هوا باید پیوسته بوده و کل درز بین پانل ها را بپوشاند و از محل اتصال پانل ها نیز عبور نماید. هر دو درزگیر داخلی و خارجی باید از بیرون اجرا شوند تا بین تیرهای محیطی و دال های طبقات ناپیوستگی بوجود نیاید. برای این کار نیازمند غلتک های میله ای عمیق می باشد تا میله پشتیبان را تا عمق زیادی داخل درز فرو برده و ماده درزگیر تزریق شود. در کنار درزهای عایق بندی شده، دیوار پانل بتنی پیش ساخته باید به ناودانی های فولادی ضد زنگ و لوله های زه کش جهت جمع آوری و خارج کردن آب هایی که ممکن است در پشت پانل ها جمع شود مجهز شوند (شکل ۶-۳۵). استفاده از درزگیرهای تک مرحله ای در صورت عدم امکان نصب درزگیر دو مرحله ای مجاز است.
۲-۶-۳-۶- پانل های عایق شده (ساندویچ پانل ها)
در مناطق سرد ممکن است از عایق های فومی پلاستیکی سخت در بین دو لایه از بتن در پانل های بتنی پیش ساخته استفاده شود. پانل های ساندویچی از دو بخش لایه بتن داخلی و خارجی تشکیل شده است. در این پانل ها هر دو لایه به وسیله بست از داخل لایه فومی پلاستیکی به یکدیگر متصل می شوند. لایه خارجی لایه غیر سازه ای است، در حالی که لایه داخلی برای تحمل بارها و انتقال آنها به قاب سازه ای طراحی شده است. در تهیه پانل ها ابتدا لایه غیر سازه ای ریخته می شود و سپس بست ها در داخل آن جاگذاری می شوند و پس از آن عایق فومی پلاستیکی بر روی بست ها قرار داده می شود. صفحه عایق شامل سوراخ هایی است که برای محل بست ها تعبیه شده است. این بست ها از سمت دیگر عایق خارج می شوند و در لایه بتنی که بر روی صفحه عایق ریخته می شود مدفون می شوند.
---
۴-۶- نمای بتن مسلح به الیاف شیشه (GFRC)
نمای بتن مسلح به الیاف کوتاه شیشه (GFRC) متشکل از سیمان پرتلند، ماسه، آب و الیاف شیشه است. وجود الیاف شیشه باعث ایجاد مقاومت کششی در بتن می شود. بر خلاف پانل های بتنی پیش ساخته که به وسیله میلگرد مسلح شده اند، پانل های مسلح شده به الیاف شیشه ای نیازی به مسلح کننده های فولادی ندارند. طول الیاف در حدود \(۲/۵\) تا \(۵\) سانتی متر است و به صورت تصادفی در داخل مخلوط بتن توزیع می شوند. پخش شدن تصادفی و یکنواخت الیاف نه تنها باعث ایجاد مقاومت کششی در بتن می شود، بلکه باعث سخت تر شدن و ارتقا مقاومت در برابر ضربه در پانل نیز می شود. از آنجایی که الیاف شیشه معمولی در برابر سیمان پرتلند واکنش می دهند، در این پانل ها از الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا باید استفاده شود.
۱-۴-۶- نمای GFRC پیش ساخته
نمای GFRC پیش ساخته از \(۳\) بخش مهم تشکیل می شود:
- GFRC پانل
- قاب پشتیبان فولادی سرد نورد شده (LSF)
- اتصال هایی که پانل GFRC را به قاب پشتیبان متصل می کنند
پانل GFRC معمولاً ضخامتی در حدود \(۱/۵\) تا \(۲\) سانتی متر دارد. پانل GFRC به قاب متشکل از اعضای فولادی سرد نورد شده متصل می شود (شکل ۶-۳۷). در این ترکیب، پانل بارها را به قاب LSF منتقل کرده و قاب LSF نیز بارها را به سازه ساختمان انتقال می دهد. اندازه و فاصله بین اعضای قاب پشتیبان با توجه به اندازه کلی پانل و بارهای وارده بر آن بر اساس فصل سوم باید طراحی شود.
۲-۴-۶- بست های انعطاف پذیر
پانل GFRC در فاصله ای در حدود \(۵\) سانتی متر از صفحه قاب به وسیله بست های میله ای نصب می شود. فضای خالی بین دیواره و قاب حائز اهمیت است زیرا در این حالت دیواره و قاب اجازه حرکت آزادانه را خواهند داشت. بست ها از میلگردهایی که به صورت L شکل خم شده اند تشکیل شده و دارای قطری برابر با \(۱\) سانتی متر می باشند. جهت ایجاد مقاومت در برابر خوردگی از فولاد آبکاری شده با کادمیوم در بست ها استفاده می شود. یک انتهای بست ها به قاب جوش داده شده و انتهای دیگر در درون پانل GFRC جا داده می شود. ضخامت دیواره در اطراف محل اتصال بست ها ضخیم تر است. این ناحیه که در آن ضخامت دیواره بیشتر است لایه پیوندی نام دارد (شکل ۶-۳۸). هدف از به کارگیری این بست ها انتقال هر دو بار ثقلی و جانبی از دیواره به قاب است. برای این کار بست ها باید در صفحه عمود بر پانل صلبیت نسبی داشته باشند به طوری که به هنگام انتقال بار کوچک ترین تغییر شکلی در آنها ایجاد نشود. از آنجا که دیواره GFRC به هنگام تأثیر رطوبت و تغییرات دما دچار تغییر اندازه می شود، بست ها باید انعطاف پذیری قابل قبولی داشته باشند تا به هنگام وقوع این تغییرات تنش قابل توجهی در دیواره ایجاد نشود. یکی از راهکارهای حصول این هدف، جدا کردن بست از قاب و تنها جوش دادن انتهای بست به قاب می باشد (شکل ۶-۳۹).
۳-۴-۶- شکل پانل ها
همانند پانل های بتنی پیش ساخته، پانل های GFRC را نیز بسته به نمای ساختمان می توان در شکل های مختلف تولید نمود. رایج ترین شکل این پانل ها، پانل های طبقه به طبقه (شکل ۶-۳۷)، پانل های پنجره دار و پانل های دَرگاهی می باشند. پانل های دَرگاهی به صورت یکپارچه بوده ولی ارتفاعی کوتاه تر از پانل های طبقه به طبقه دارند.
۴-۴-۶- ساخت پانل های GFRC
مراحل تولید این پانل ها در تصاویر ۶-۴۰ الی ۶-۴۳ نشان داده شده است. این مراحل به شرح زیر است:
- تهیه قالب: قالب ها باید بر اساس شکلی که مورد نیاز است ساخته شوند (شکل ۶-۴۰ الف). قالب ها معمولاً از تخته چندلایی ساخته می شوند، ولی از سایر مصالح چون فولاد یا پلاستیک نیز می توان استفاده نمود. استفاده از روغن در قالب ها قبل از ریختن بتن به داخل آنها کار بیرون آوردن پانل از داخل قالب را آسان تر می کند.
- ریختن پوشش آستر: قبل از پخش مخلوط GFRC بر روی پانل، لایه نازکی از اندود سیمان و ماسه که پوشش آستر نیز نامیده می شود بر روی قالب پاشیده می شود (شکل ۶-۴۰ ب). از آنجا که در پوشش آستر الیاف شیشه وجود ندارد، با این کار سطحی صاف برای پانل ایجاد می شود. ضخامت لایه آستر بستگی به رویه نهایی پانل دارد. در صورت سمباده زدن ماشینی بر روی پانل، ضخامت لایه آستر باید در حدود \(۳\) میلی متر باشد.
- ریختن مخلوط GFRC: پس از ریختن مخلوط پوشش آستر، مخلوط GFRC روی آن پاشیده می شود (شکل ۶-۴۱ الف). مخلوط GFRC شامل ترکیبی از سیمان پرتلند (سفید) و مخلوطی از ماسه و حدود \(۵\%\) (وزنی) الیاف شیشه است. به هنگام توزیع مخلوط بر روی لایه آستر، احتمال تولید حباب هوا در درون مخلوط وجود دارد. به همین دلیل پس از پایان عملیات، مخلوط با استفاده از روش های غلتک زنی، کوبیدن و یا ماله کشی متراکم می شود (شکل ۶-۴۱ ب).
- جاگذاری قاب LSF: پس از اینکه پاشیدن مخلوط GFRC به پایان رسید، قاب فولادی سرد نورد شده با رعایت فاصله آزاد بین قاب LSF و پانل جاگذاری می شود (شکل ۶-۴۲).
- لایه پیوندی: در نهایت در محل هر یک از بست ها، لایه های پیوند جا داده می شوند. جنس بتن استفاده شده در لایه های پیوند با جنس بتن به کار رفته در دیواره یکی است (شکل ۶-۴۳).
- بیرون آوردن پانل از درون قالب و عمل آوری آن: پانل شامل پوسته و قاب فولادی \(۲۴\) ساعت پس از ریخته شدن در قالب بیرون آورده شده و چند روز عمل آوری می شود. به دلیل این که پانل تا آن زمان به مقاومت لازم نرسیده است، جهت جلوگیری از آسیب دیدن پانل باید احتیاط لازم را در حین خارج کردن آن از قالب رعایت کرد.
۵-۴-۶- رویه سطحی پانل های GFRC
رویه استاندارد برای پانل GFRC یک جداره سبک سمباده خورده می باشد تا سطح صاف پانل که با ریخته شدن پوشش آستر ایجاد شده است از بین برود. پانل های GFRC را می توان به شکل سنگدانه های نمایان نیز ساخت. این عمل مشابه کاری است که در پانل های پیش ساخته بتنی نیز صورت می گیرد. جهت ساخت پانل های GFRC با رویه سنگدانه های نمایان، به جای استفاده از پوشش آستر می توان از یک لایه بتنی که مخلوط پوسته نامیده می شود استفاده کرد. ضخامت مخلوط نما در حدود \(۱\) سانتی متر و ابعاد سنگدانه های به کار رفته در این مخلوط در حدود \(۵\) الی \(۶\) میلی متر می باشند.
۶-۴-۶- جزییات اتصال پانل های GFRC
سیستم اتصال پانل های GFRC به سازه ساختمان مشابه سیستم اتصال پانل های پیش ساخته بتنی می باشد. به عبارت دیگر، در پانل های GFRC دو اتصال اتکایی و دو یا چند اتصال مهاری (دوخت به پشت) به کار می رود. به دلیل اینکه پانل های GFRC سبک تر از پانل های پیش ساخته بتنی اند، اتصالات آنها نیز سبک تر خواهد بود. در شکل ۶-۴۴ دو طرح متداول از اتصال پانل های GFRC به سازه ساختمان نشان داده شده است.
---
۵-۶- نمای تخته سیمانی و تخته سیمان الیافی
تخته سیمان الیافی صفحاتی پیش ساخته هستند که در آنها از الیاف برای مسلح سازی و تقویت خصوصیات کششی و خمشی ماتریس سیمانی استفاده شده است. در این صفحات الیاف می توانند به صورت پراکنده و تصادفی و یا به صورت منظم در ماتریس سیمانی قرار گیرند. یکی از کاربردهای مهم صفحه های سیمانی الیافی در نمای بیرونی ساختمان است. مسلح سازی صفحه های سیمانی موجب افزایش مقاومت در برابر نیروهای جانبی ناشی از باد، ضربه و زمین لرزه می شود. همچنین مقاومت در برابر تنش های فشاری و کششی ناشی از انبساط و انقباض های طولی به دلیل تغییرات دما افزایش یافته و از بروز عیوب مختلف همچون ترک خوردگی، اعوجاج و پوسته پوسته شدن جلوگیری می شود. ظاهر این صفحه ها می تواند خودرنگ (رنگ واقعی سیمان)، رنگدار شده (به رنگ و فام دلخواه) و بافت دار (به طرح دلخواه) باشد. در صفحه های سیمانی با کاربری نما از عایق های معدنی به منظور کنترل انتقال حرارت استفاده می شود. از مزایای اصلی استفاده از این صفحه ها می توان به وزن کم، سرعت بالای اجرا، کیفیت مناسب و سهولت نگهداری و حمل و نقل اشاره کرد. این محصول دارای پایه سیمانی و آهکی است و معمولاً در مغزه و یا در رویه با الیاف یا شبکه بافته شده از الیاف تقویت می شود.
۱-۵-۶- ویژگی های تخته سیمان الیافی
سطح رویه صفحات سیمانی می تواند بافت دار یا بدون بافت و رنگی و یا به رنگ طبیعی محصول باشد. صفحات سیمانی بر اساس مقاومت در برابر شرایط جوی و ابعاد نصب به صورت زیر تقسیم بندی می شوند: تقسیم بندی بر اساس مقاومت در برابر شرایط جوی (نوع کاربرد):
- دسته A: ورقه هایی هستند که در حین مصرف در معرض دما، رطوبت زیاد و یخ زدن شدید قرار خواهند گرفت.
- دسته B: ورقه هایی هستند که در حین مصرف در معرض دما، رطوبت و گاهی یخ زدن قرار خواهند گرفت.
- دسته C: ورقه هایی هستند که در حین مصرف در معرض دما و رطوبت قرار خواهند گرفت اما در معرض یخ زدن قرار نمی گیرند.
- دسته D: ورقه هایی هستند که در زیر لایه های صلب مورد استفاده قرار می گیرند.
علاوه بر این، صفحه های سیمانی در دسته های مختلف A تا D در کلاس های مختلف جای می گیرند. برای تعیین مقاومت خمشی، حداقل مقدار مدول گسیختگی (\(MOR\)) بر حسب مگاپاسکال محاسبه می شود. مدول گسیختگی صفحه ها باید در دو جهت طولی و عرضی به دست آمده و میانگین گیری شود. هر صفحه بر حسب مقدار مدول گسیختگی و دسته بندی مورد نظر از نظر نوع کاربرد مطابق جدول زیر کلاس بندی می شود.
جدول ۶-۱ کلاس های صفحات سیمانی بر اساس حداقل مدول گسیختگی صفحه ها (\(MOR\))
| کلاس ها | حداقل \(MOR\) بر حسب \((MPa)\) در شرایط مرطوب (دسته A و B) | کلاس ها | حداقل \(MOR\) بر حسب \((MPa)\) در شرایط محیطی (دسته C و D) |
| ۱ | ۴ | ۱ | ۴ |
| ۲ | ۱۰ | ۲ | ۷ |
| ۳ | ۱۳ | ۳ | ۱۰ |
| ۴ | ۱۸ | ۴ | ۱۶ |
| ۵ | ۲۴ | ۵ | ۲۲ |
یادآوری ۱: جایی که سازنده حداقل \(MOR\) را در نظر می گیرد، میزان حداقل باید با AQL معادل \(۴\%\) باشد. یادآوری ۲: برای صفحه های بافت دار \(MOR\) را نمی توان برای محاسبه عملکرد مکانیکی استفاده کرد.
مقاومت خمشی صفحه های دسته A و B باید در شرایط مرطوب تعیین شوند. مقاومت صفحه های دسته C و D باید در شرایط محیط تعیین شوند. حداقل مدول گسیختگی صفحه ها در جهت ضعیف تر نباید کمتر از \(۰/۷۵\) مقدار مشخص شده برای میانگین دو جهت باشد. این محدودیت برای صفحه های بافت دار الزامی نیست.
۲-۵-۶- استانداردهای موجود و معتبر برای تخته سیمانی
آزمون های مورد نیاز برای کنترل کیفیت صفحات سیمانی الیافی شامل آزمون های ابعادی و هندسی (اندازه گیری طول و عرض، اندازه گیری ضخامت، تعیین میزان راست بودن لبه ها و تعیین گونیا بودن ورقه ها)، آزمون های عملکرد فیزیکی - مکانیکی (اندازه گیری چگالی، اندازه گیری مقاومت خمشی، نفوذناپذیری آب، اندازه گیری نفوذ بخار آب، آب گرم و آزمون خیساندن - خشک کردن) و آزمون های دوام (شامل آزمون یخ زدن - ذوب شدن، آزمون گرما - بارش و همچنین آزمون عملکرد در برابر آتش و آزمون عملکرد در برابر صوت) بر روی این صفحات انجام می شود. در جدول ۶-۲ آزمون های مورد نیاز برای کنترل کیفیت این صفحات به همراه استانداردهای مرجع داده شده است.
جدول ۶-۲ استانداردهای موجود برای کنترل کیفیت صفحات سیمان الیافی
| ASTM | EN | ISIRI | توضیحات |
| 1185 | 12467 | ISIRI 7515 | آزمون های فیزیکی |
| 1185 | 12467 | آزمون های مکانیکی | |
| 1185 | 12467 | آزمون های دوام | |
| 1186 | 12572 | آزمون نفوذ بخار آب | |
| 914 | 12467 | آزمون آتش | |
| 59 | 12467 | ISIRI 7515 | الزامات و معیارها |
این استاندارد تنها برخی از آزمون های دوام را بررسی می نماید.
۳-۵-۶- الزامات اجرایی صفحات سیمان الیافی
الزامات مراحل اجرا شامل بر حمل، نگهداری در محل تولید و مصرف و نصب صفحات سیمان الیافی در نما باید رعایت شود. زیر قاب ها به عنوان نگه دارنده صفحات سیمانی نما مورد استفاده قرار می گیرند که باید انتظارات عملکردی زیر را برآورده سازند:
- انتقال بار مرده و زنده صفحات (قائم) و جانبی به سازه دیوار
- قابلیت انطباق با طرح های مختلف نما
- تأمین لایه هوای پشت صفحات سیمانی نما (در صورت لزوم) در برخی طراحی ها با لایه هوای تهویه شده
- امکان اتصال روی دیوار بتنی یا بنایی و یا هماهنگی و مشارکت در سازه تشکیل دهنده دیوار خشک
- قابلیت تنظیم و ممانعت از تسری ناهمواری های احتمالی دیوار پشت کار به سطح نمای نهایی
- سادگی و سرعت نصب
- قابلیت تطبیق با روش های مختلف اجرای عایق حرارتی و محدود کردن پل های حرارتی ناشی از اتصالات
- آب بندی و در صورت لزوم هوابندی در برخی طراحی ها
- دوام مناسب در برابر عوامل جوی
- امکان پیش بینی درزهای انبساط و کنترل اثر انقباض و انبساط قطعات نما
زیر قاب های مورد استفاده برای نصب صفحات سیمان الیافی نما می توانند چوبی یا فلزی (فولادی گالوانیزه یا آلومینیومی) باشند. برای پیشگیری از بروز مشکلات مربوط به رطوبت ناشی از بارندگی و بخار هوای عبور کرده از دیوار، باید بین زیر قاب های چوبی و قطعات صفحات سیمانی نما نوارهایی انعطاف پذیر پلیمری غیر جاذب آب و مقاوم در برابر عوامل جوی (معمولاً از جنس EPDM) قرار داده شود. در صورتی که صفحات سیمان الیافی رنگی باشند، استفاده از پیچ های رنگی و یا پیچ های تزئینی بسته به انتظارات طراحی مورد نیاز است. از آنجا که صفحات سیمان الیافی به تنهایی قابلیت محدود کردن انتقال حرارت و تأمین انتظارات تعیین شده در مقررات ملی (مبحث ۱۹) را ندارند، از این رو در کاربرد نمای خارجی مصرف عایق های حرارتی در پشت آنها الزامی است. بسیاری از تولید کنندگان صفحات سیمانی برای جلوگیری از تجمع رطوبت بین عایق و صفحات سیمان الیافی در نمای خارجی ساختمان یک فاصله هوایی تهویه شده بین این دو در نظر می گیرند و در صورت عدم اجرای آن مسئولیتی در خصوص دوام محصول بر عهده نمی گیرند. در این حالت نباید هیچ مانعی در برابر جریان هوا وجود داشته باشد. در نتیجه باید زیر پنجره ها دریچه هایی برای خروج هوا و در قسمت بالای پنجره ها دریچه هایی برای ورود هوا در نظر گرفته شود. این دریچه ها در پایین ترین و بالاترین قسمت دیوار نیز در نظر گرفته می شود. در محل دریچه ها باید توری های فلزی یا ورقه های سوراخ دار مقاوم در برابر رطوبت و خوردگی پیش بینی شود تا از ورود حشرات به داخل دیوار جلوگیری شود. در تمامی حالات، فاصله تکیه گاه ها و ضخامت تخته ها باید به گونه ای انتخاب شود که حداکثر تغییر شکل زیرسازی بر اثر بارهای زنده و مرده از \(\frac{۱}{۳۶۰}\) فاصله تکیه گاه ها کمتر باشد. در تمامی حالات، سیستم زیر قاب باید به گونه ای باشد که از طرفی نیروهای ثقلی و جانبی را به دیوار پشت کار منتقل کند و از طرف دیگر امکان تغییر شکل (انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما) را داشته باشد تا تنش ها به صورت متمرکز به آن وارد نشده و خطری برای مجموعه ایجاد نشود. در قسمت های مرکزی صفحات، اتصال باید به گونه ای انجام شود که انتقال نیروهای ثقلی و جانبی به دیوار صورت گیرد، ولی در اتصالات پیرامونی باید سعی شود تنها نیروهای جانبی انتقال داده شوند و با پیش بینی قابلیت حرکت کشویی جابجایی های آزاد ناشی از انبساط و انقباض های حرارتی تأمین شود. در مورد زیر قاب های فلزی، موضوع خوردگی و طول عمر فلز مصرفی باید مد نظر قرار گیرد. در زیر قاب های چوبی نیز باید عمل آوری قطعات چارتراش به نحو مناسب انجام شده باشد تا از رشد قارچ ها و میکروارگانیسم ها و نفوذ حشرات جلوگیری شود. در صورتی که تغییر شکل بر اثر بارهای زنده زیاد باشد و در محل هایی که در معرض ضربه هستند باید از صفحات سیمانی با ضخامت بیشتر و یا از پروفیل های تقویتی افقی در بین استادها استفاده شود تا در نقش پشت بند مقاومت پوشش و زیرسازی را در برابر نیروهای وارد شده افزایش دهند و تغییر شکل را نیز محدود کنند. در حین برش صفحات سیمانی برای جلوگیری از تنفس غبار حاصل باید الزامات ایمنی کار از جمله موارد استفاده از تجهیزات ایمنی رعایت گردد. در صورت استفاده از صفحات سیمانی به صورت نمایان، باید محل های برش خورده در پای کار با مواد مخصوص (واکس) پوشش داده شود تا از نفوذ آب ناشی از بارندگی به داخل تخته ها جلوگیری شود. بدیهی است کیفیت اجرای این اقدامات محافظتی در کارخانه بهتر از حالت اجرای در پای کار خواهد بود. در نتیجه جداً توصیه می شود برش های در پای کار به حداقل کاهش یابد. در حین انتخاب صفحات سیمانی باید به رده بندی آنها از نظر حداکثر و حداقل دمای کاربرد ناحیه و کشور توجه شود. درز انبساط بین صفحات سیمان الیافی برای کاربردهای درونی و بیرونی ساختمان باید بر اساس حداکثر ضریب انبساط حرارتی تعیین شود. فواصل بین پشت بندها برای نصب صفحات سیمانی باید بر اساس نیروی باد مناطق مختلف (موجود در مقررات ملی ساختمان مبحث شش مقررات ملی ساختمان)، مدول خمشی و مقاومت خمشی صفحات تعیین شده و الگوی محاسبه ارائه شود. کاربرد عایق های حرارتی در سامانه LSF بلامانع بوده اما در نظر گرفتن ضخامت عایق اضافه بر طراحی های معمول الزامی است. با توجه به این نکته که وجود پروفیل های آلومینیومی یا فولادی بین قطعات عایق حرارتی باعث ایجاد پل های حرارتی قابل توجهی می شود، باید سعی شود که اتصالات زیر قاب ها به دیواره پشتیبان به صورت موضعی از طریق بست های فلزی کوچک و از درون (بین) عایق های حرارتی انجام گیرد و به منظور به حداقل رساندن پل های حرارتی از اتصالات ممتد نواری پرهیز شود. انواع عایق های پشم های معدنی و پلی استایرن منبسط شده می توانند برای عایق بندی صفحات سیمانی استفاده شوند. در مواردی که بین صفحات سیمانی و عایق یک لایه هوای تهویه شده در نظر گرفته می شود، لازم است برای عایق کاری حرارتی از پشم های معدنی استفاده شود. در تمامی روش های اجرا، عایق حرارتی مورد استفاده باید غیر آب دوست باشد. صفحات سیمانی باید به صورت بسته بندی شده حمل شوند. در زمان جابه جا کردن و تخلیه آنها باید دقت شود تا نیروهای موضعی باعث شکستن قطعات نشوند. جابه جایی تخته ها باید با احتیاط انجام شود تا از کشیده شدن تخته ها روی صفحات زیرین و یا بلند کردن از یک سوی آنها جلوگیری شود.
۴-۵-۶- جزییات اجرای صفحات سیمانی الیافی
جزییات اجرایی شامل مراحل حمل، نگهداری در محل تولید و مصرف و نصب صفحات سیمان الیافی در نما است. تولید کننده موظف است جزییات اجرایی کار با محصول را تهیه و در اختیار عوامل اجرایی قرار دهد. در این بخش دستور العمل روش نصب صفحات سیمان الیافی شرح داده می شود.
۱-۴-۵-۶- زیر قاب ها (فلزی) و قطعات نگه دارنده
زیر قاب ها به عنوان نگه دارنده صفحات سیمانی نما مورد استفاده قرار می گیرند. انتظارات عملکردی در مورد آنها عبارتند از:
- انتقال بار مرده و زنده تخته ها و نیروهای وارد بر تخته ها به سازه دیوار
- قابلیت انطباق با طرح های مختلف اجرای نما
- تأمین لایه هوای پشت صفحه سیمانی نما (در صورت لزوم)
- امکان اتصال روی دیوار بتنی یا بنایی و یا مشارکت در سازه تشکیل دهنده دیوار در حالت دیوار خشک
- قابلیت تنظیم و ممانعت از تسری ناهمواری های احتمالی دیوار بتنی یا آجری یا .... به سطح نمای نهایی
- سادگی و سرعت نصب
- قابلیت تطبیق با روش های مختلف اجرای عایق حرارتی و محدود کردن پل های حرارتی ناشی از اتصالات
- دوام مناسب در برابر عوامل جوی
- امکان پیش بینی درزهای انبساط و کنترل اثر انقباض و انبساط قطعات نما
نبشی آلومینیومی می تواند از دو قسمت تشکیل شود تا امکان تنظیم بیشتری را فراهم کند (شکل ۶-۴۲).
۲-۴-۵-۶- قطعات اتصال (پیچ ها، پرچ ها و ...)
اتصال نبشی ها و دیگر پروفیل های نگه دارنده به دیوار بنایی یا بتنی با استفاده از پیچ های خودکار استیل یا گالوانیزه صورت گیرد (شکل ۶-۴۵ و ۶-۴۶). اتصال صفحات سیمانی به زیر قاب ها نیز توسط پیچ های استیل یا گالوانیزه خودکار یا پرچ های آلومینیومی انجام شود. توجه به این نکته ضروری است انتخاب جنس پیچ یا پرچ باید با در نظر گرفتن جنس زیر قاب ها صورت گیرد.
۳-۴-۵-۶- عایق حرارتی
نصب صفحات سیمانی نما باید به گونه ای روی زیر قاب ها صورت گیرد که عایق حرارتی بتواند بین قطعات زیر قاب نصب شود. در طراحی و اجرای صفحات سیمان الیافی نما باید حتی الامکان یک لایه هوای تهویه شده بین عایق حرارتی و پوشش صفحه سیمانی در نظر گرفته شود. مزایای این نوع طراحی در بخش مربوط به عملکرد حرارتی این نوع اجرای نما ارائه شده است. این روش اجرا امکان استفاده از عایق های پشم معدنی بدون در نظر گرفتن تمهیدات خاص را فراهم می کند.
۵-۵-۶- روش های اجرا
اجرای نمای صفحه سیمانی شامل دو مرحله اجرای زیر قاب (زیرسازی) و نصب صفحات سیمانی است. نمای خارجی تخته سیمانی بر روی جدارهای بنایی، بتنی و ... می تواند بر روی اِستاد (وادار) و رانر (تِرَک) بدون نیاز به زیر قاب اجرا شود. در این حالت، اِستادهای گالوانیزه C و U شکل متصل شده به رانر (تِرَک ها) در محل کف و سقف که با فواصل \(۶۰\) سانتی متر یا کمتر قرار گرفته اند، می توانند به عنوان زیر قاب صفحات سیمانی تلقی شوند. اِستاد و رانر را می توان از مقاطع چوبی نیز تهیه کرد (شکل ۶-۴۷). در تمامی حالات، فاصله تکیه گاه ها و ضخامت تخته ها باید به گونه ای انتخاب شود که حداکثر تغییر شکل زیرسازی بر اثر بارهای زنده و مرده از \(\frac{۱}{۳۶۰}\) فاصله تکیه گاه ها کمتر باشد. در ادامه توضیحات لازم مربوط به هر حالت و روش اجرا ارائه می شود. باید یادآوری شود که انتقال بارهای ثقلی و جانبی توسط دیوار اصلی صورت می گیرد و اجزای تشکیل دهنده نمای تخته سیمانی نقشی در آن ایفا نمی کنند. بنابراین در این شرایط اتصالات مکانیکی باید از مقاومت لازم در برابر نیروهای وارد شده برخوردار باشند. این نیروها می تواند شامل وزن اجزای تشکیل دهنده نما، تنش های حرارتی و رطوبتی و نیروی اعمال شده بر اثر باد یا حرکات ساختمان باشد. نمای تخته سیمانی باید بتواند در برابر نیروهای اعمال شده مقاومت کند و تغییر شکلی کمتر از مقادیر حداکثر تعیین شده داشته باشد. به عبارت دیگر، در تمامی حالات سیستم زیر قاب باید به گونه ای باشد که از طرفی نیروهای ثقلی و جانبی را به دیوار پشت کار منتقل کند و از طرف دیگر امکان تغییر شکل (انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما) را داشته باشد تا تنش ها به صورت متمرکز به آن وارد نشده و خطری برای مجموعه ایجاد نشود. در عمل برای تأمین این انتظارات باید از پروفیل های فلزی یا قطعات چوبی استفاده شود که با استفاده از بست های فلزی متعددی به صورت عمودی به دیوار متصل می شوند. در قسمت های بالا اتصال به گونه ای انجام شود که انتقال نیروهای ثقلی و جانبی به دیوار صورت گیرد، ولی در اتصالات پایین سعی شود تنها نیروهای جانبی انتقال داده شوند و با پیش بینی قابلیت حرکت کشویی جابجایی های آزاد ناشی از انبساط و انقباض های حرارتی تأمین شود. به عبارت دیگر، زیر قاب از اتصالات فوقانی آویزان شود.
۱-۵-۵-۶- اجرای زیر قاب (زیرسازی)
برای اجرای زیر قاب باید از پروفیل های اکسترود شده آلومینیومی یا پروفیل های C و U گالوانیزه سرد نورد شده استفاده شود.
۲-۵-۵-۶- اجرای زیر قاب فلزی
اجرای زیر قاب فلزی بهتر است به دلیل مشکل خوردگی در قطعات فولادی، با استفاده از قطعات آلومینیومی یا گالوانیزه صورت گیرد. این قطعات باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند که امکان تنظیم را در شرایطی که دیوار دارای اعوجاج و ناترازی است داشته باشد (شکل ۶-۴۸). در صورت کاربرد گالوانیزه از ورقه های با ضخامت کمتر نسبت به قطعات آلومینیومی استفاده شود تا قطعات به منظور عملکرد بهتر و تغییر شکل کمتر قابلیت شکل دهی داشته باشند (شکل ۶-۴۹). در صورتی که تغییر شکل بر اثر بارهای زنده و یا ارتفاع دیوار زیاد باشد، باید از صفحات سیمانی با ضخامت بیشتر استفاده شده و یا از پروفیل های افقی در بین اِستادها استفاده شود تا در نقش پشت بند مقاومت پوشش و زیرسازی را در برابر لرزش و تغییر شکل افزایش دهند. نحوه نصب این پروفیل ها به گونه ای باشد که سطحی همتراز با صفحه خارجی پانل ایجاد شود و در صورت نیاز قابلیت اتصال به صفحه سیمانی را داشته باشند (شکل ۶-۵۰). اگرچه جزییات اجرایی مختلفی برای اتصال صفحات سیمانی با زیر قاب فلزی مطرح شده، اما در هر حال در روش های جدید باید سعی شود یک لایه هوای تهویه شده بین صفحه سیمانی و لایه عایق حرارتی در نظر گرفته شود (شکل ۶-۵۱).
۳-۵-۵-۶- نصب عایق های حرارتی
نصب عایق حرارتی در زیر کار صفحه سیمانی نما می تواند به روش های مختلف و با مصالح متنوعی صورت پذیرد. متداول ترین عایق های مورد مصرف انواع پشم های معدنی و پلی استایرن منبسط شده هستند. با توجه به این نکته که وجود پروفیل های آلومینیومی یا فولادی بین قطعات عایق حرارتی باعث ایجاد پل های حرارتی قابل توجهی می شود، باید سعی شود که اتصالات زیر قاب ها به دیواره پشتیبان به صورت موضعی از طریق بست های فلزی کوچک و از درون (بین) عایق های حرارتی انجام گرفته و از اتصالات ممتد نواری به منظور به حداقل رساندن پل های حرارتی پرهیز شود (شکل های ۶-۵۲ الی ۶-۵۵). عایق حرارتی خود باید به کمک اتصالات پیچی به سطح زیر کار نصب شود. در حالتی که سطح زیر کار صفحه سیمانی از نوع دیوار خشک و در لایه میانی دارای عایق ها باشد، در لایه زیرین صفحه سیمانی نیازی به استفاده از عایق نخواهد بود. در این حالت نصب عایق های حرارتی به صورت تودلی بین اِستادهای دیوارها صورت می گیرد (شکل ۶-۵۶) که به دلیل وجود اِستادهای ممتد بین قطعات عایق، پل های حرارتی قابل توجهی پدیدار می شود (شکل ۶-۵۷). محل اجرای هوابند (در صورت لزوم بنا به تشخیص طراح) سمت خارجی زیر قاب است. لایه بخاربند نیز (در صورت لزوم بنا به تشخیص طراح) در طرف گرم عایق حرارتی قرار می گیرد. یادآوری ۱: به عبارت دیگر، در مناطق سردسیر لایه بخاربند در طرف رو به داخل عایق حرارتی و در مناطق گرم و مرطوب در طرف رو به خارج قرار می گیرد. در صورت پیش بینی یک لایه هوای تهویه شده در طرف خارجی دیوار، می توان لایه بخاربند و در بعضی موارد لایه هوابند را حذف کرد. در تمامی روش های اجرا، عایق حرارتی مورد استفاده باید غیر آب دوست بوده و یک فاصله هوا بین عایق و صفحه سیمانی در نظر گرفته شود. یادآوری: این روش عایق کاری طبق مقررات ملی جزو روش های عایق کاری از خارج محسوب می شود. در نتیجه، در صورتی که جرم دیوار از \(۱۵۰\) کیلوگرم بر متر مربع بیشتر باشد، دیوار جزو دیوارهای سنگین از نظر صرفه جویی در مصرف انرژی تلقی می شود. از طرف دیگر، در صورتی که لایه هوا بین صفحه سیمانی و عایق در نظر گرفته شود، دیوار از نظر رفتار در برابر آب بارندگی جزو گروه ۳ تلقی می شود. اگر اجرای نما با سامانه هم پوشانی قطعات صفحه سیمانی انجام شود، دیوار جزو گروه ۴ خواهد بود که بهترین کارآیی را از این نظر خواهد داشت. لازم به ذکر است دیوار گروه \(۲\) و \(۳\) در اکثر نقاط کشور عملکرد مناسبی در برابر آب بارندگی داشته و تنها در مناطق کناره دریای خزر فقط در نماهای در معرض بارندگی لازم است از نوع ۴ یعنی با قطعات نمای دارای هم پوشانی استفاده شود. یادآوری: در نظر گرفتن لایه هوا توسط بسیاری از تولید کنندگان صفحات سیمانی به عنوان یک الزام در نظر گرفته می شود و در صورت عدم اجرای آن مسئولیتی در خصوص دوام محصول بر عهده سازنده نخواهند بود. دلیل اصلی این امر جلوگیری از ایجاد میعان در پشت صفحه سیمانی است که در دراز مدت می تواند باعث تغییرات ظاهری و حتی خرابی در صفحه سیمانی و به طور کلی دیوار شود. لایه هوا نه تنها باعث جلوگیری از تماس آب ناشی از میعان با صفحه سیمانی می شود، بلکه در حالتی که امکان جریان هوا نیز در نظر گرفته شده باشد باعث خشک شدن رطوبت احتمالی ورودی ناشی از بارندگی و هم چنین رطوبت ناشی از میعان در داخل عایق می شود (شکل ۶-۶۲). باید توجه داشت که ضخامت لایه هوا به دلیل جریان هوای وارد شده و اثر آن بر عملکرد تخته ها باید به دقت تعیین گردد (جدول ۶-۳).
جدول ۶-۳ عرض (عمق) حداقل مجاری تهویه لایه های هوا بر حسب فاصله عمودی بین مجاری ورود و خروج هوا
| عرض (عمق) حداقل مجاری تهویه لایه های هوا (میلی متر) | فاصله عمودی بین مجاری ورود و خروج هوا (متر) |
| ۲۰ | ۱ تا ۶ |
| ۳۰ | ۷ تا ۲۵ |
| ۴۰ | ۲۶ تا ۵۰ |
| ۵۰ | ۵۱ تا ۶۰ |
| ۶۰ | ۶۱ و بیشتر |
در طراحی و اجرای سامانه نما باید دقت کافی در خصوص جزییات اجرایی رعایت شود تا محل های ورود و خروج جریان هوا در تمامی قسمت های نما بطور صحیح در نظر گرفته شوند. هم چنین اتصال عایق های حرارتی باید به گونه ای باشد که به هیچ وجه از دیوار پشت جدا نشده و ضخامت طراحی شده لایه هوا دستخوش تغییرات نگردد. از آنجا که هرگونه بازشدگی در عایق کاری نما باعث قطع مسیر جریان هوا می شود، در نتیجه لازم است تا دریچه هایی در بخش زیر پنجره برای خروج هوا و در بخش بالای آن برای ورود در نظر گرفته شوند. عایق های مورد استفاده در این روش بهتر است به دلیل عملکرد بهتر در حین آتش سوزی و عملکرد صوتی بهتر از نوع عایق های پشم معدنی باشند. در صورتی که دیوار پشت عایق حرارتی مشخصات مناسبی از نظر هوابندی داشته باشد، می توان از اجرای لایه بخاربند در طرف گرم عایق حرارتی صرف نظر کرد. به این ترتیب در صورت محدود بودن نفوذپذیری بخار آب، دیوار باید سعی شود از تنفس دیوار جلوگیری نشده در عوض طراحی به گونه ای انجام شود که رطوبت احتمالی ناشی از میعان در اثر جریان هوا از دیوار خارج شود.
۴-۵-۵-۶- هوابندی نما
با توجه به اهمیت صرفه جویی در مصرف انرژی لازم است در طراحی و ساخت ساختمان، نشت (نفوذ) یا جریان های ناخواسته هوا از خارج به داخل و یا بالعکس به حداقل ممکن کاهش یابد. در بعضی جدارها این عملکرد توسط خود دیوار تأمین می شود، ولی وجود درزهای بین قطعات مختلف استفاده از یک لایه تکمیلی برای تأمین این عملکرد را الزامی می کند (شکل ۶-۵۸). در این حالت در اجرای این لایه باید دقت خاصی معطوف شود تا اتصال این لایه ها به یکدیگر و به بازشوها به نحو مطلوبی درزبندی شود.
۵-۵-۵-۶- نصب صفحات سیمانی
نصب صفحات سیمانی به زیر قاب به دو روش خشک و تر با استفاده از پیچ یا پرچ صورت می گیرد. برای انجام این کار لازم است تخته ها سوراخ کاری شوند. سوراخ کاری می تواند در پای کار صورت گیرد، ولی برای دقت بیشتر و کیفیت بالاتر، بهتر است در صورت امکان در کارخانه انجام شود. این امر علاوه بر افزایش سرعت اجرا، دقت برش و دوام قطعات و باعث بهبود کیفیت ظاهری نما می شود. لازم به ذکر است که این روش اجرا تنها در صورتی عملی است که بازشدگی ها در نما دارای نظم باشند و امکان تیپ کردن قطعات سیمانی فراهم باشد. در صورتیکه قرار باشد بر روی صفحات سیمانی نما اندودکاری صورت گیرد، موضوع کیفیت برش مطرح نبوده و کلیه اقدامات برش می تواند بدون هیچ مشکلی در پای کار صورت گیرد (شکل ۶-۵۹). در روش اجرای دیوار خشک می توان از یک لایه هوابند در جدار داخلی استفاده کرد. این لایه زمانی اهمیت می یابد و الزامی می شود که دیوار اصلی ساختمان قادر به انجام این کار نباشد. لازم به توضیح است جزییات اجرایی باید به گونه ای باشد که از طرفی هوابندی نما تأمین شود و از طرف دیگر خطر بروز میعان یا ورود آب ناشی از بارندگی به لایه های داخلی دیوار و خصوصاً عایق حرارتی مرتفع شود. روشی که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرد اجرای جدار تهویه شده است. در این روش باید یک فضای خالی \(۲۵\) تا \(۵۰\) میلی متری (جدار) در پشت صفحات سیمانی ایجاد و با باز گذاشتن بالا و پایین جدار، جریان هوا در آن برقرار شود. در این حالت نیازی به اجرای لایه بخاربند یا هوابند در جدار داخلی نیست (شکل ۶-۶۰). در اجرای خشک نمای تنفسی، در صورتی که دیوار جلوتر از کف اجرا شود، برای جلوگیری از ورود حشرات به فضای خالی پشت بنا باید از یک شبکه توری با روزنه های بسیار ریز در پایین این فضای خالی استفاده شود (شکل ۶-۶۱). سطح باز این شبکه توری باید حداقل نصف سطح مقطع فضای خالی پشت نما باشد. یادآوری: در نظر گرفتن یک لایه هوا علاوه بر مزایای ذکر شده محاسن دیگری همچون زه کشی رطوبت نفوذ کرده از درزهای بین پانل ها و اتلاف گرمای زیاد حاصل از تابش نور خورشید بر جدار خارجی نیز دارد (شکل ۶-۶۲).
۶-۵-۵-۶- درزبندی و چیدمان تخته ها در نصب ساده
چنان چه ذکر شد، صفحات سیمانی باید بر روی اِستادهای فلزی یا چوبی نصب شوند. در این حالت دو ضلع عمودی هر پانل سیمانی باید بر روی اِستاد قرار گرفته و دو ضلع افقی آن در فضای بین دو اِستاد قرار گیرند. بنابراین در حالت اجرای نمایان بدون اندود، درزهای عمودی بین پانل ها به کمک اِستاد کاملاً پوشیده شده اما درزهای افقی باز می مانند. اگرچه برخی پوشاندن درزهای افقی را الزامی نمی دانند، اما بهتر است برای پوشاندن آنها از قطعه ای پلیمری استفاده شود (شکل ۶-۶۳). عده ای نیز اجرای فلاشینگ را در این درزهای افقی توصیه می کنند.
۷-۵-۵-۶- نصب با پیچ یا پرچ
صفحات سیمانی به کمک انواعی از پیچ، میخ و پرچ به زیر قاب نصب می شوند. اتصال میخ برای زیر قاب چوبی مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که اتصال پیچ و پرچ برای زیر قاب فلزی استفاده می شود. چنان چه بهترین عملکرد و بیشترین دوام برای زیرسازی مد نظر باشد، باید از زیرسازی آلومینیمی و اتصال پرچ استفاده شود. در این حالت پرچ ها به عنوان یک ابزار معماری در ایجاد نما کمک می کنند. اتصال پیچی به دو شکل نمایان (مانند پرچ) و پنهان انجام می شود. در حالت اتصال پنهان، روی پیچ باید با ملات مخصوص هم رنگ صفحه سیمانی پوشانده شود (شکل ۶-۶۴) که امکان دارد به مرور زمان هم رنگی صفحه سیمانی و ملات از بین برود. در تمامی موارد، فاصله اتصالات باید با در نظر گرفتن عوامل زیر دقیقاً محاسبه گردد:
- ضخامت و مشخصات فنی صفحه سیمانی مورد استفاده
- فاصله تکیه گاه ها در جهت افقی و عمودی
- نیروی باد
اجرای پیچ و پرچ به صورت نمایان در حالتی متداول است که صفحه سیمانی به صورت خشک اجرا شود و تخته سیمانی پوشش نهایی محسوب شود. در صورتی که از سامانه هم پوشانی تخته ها استفاده شود، قطعه فوقانی می تواند روی پیچ یا پرچ تخته زیرین را بپوشاند تا دیگر نیازی به استفاده از درزبند نباشد (شکل ۶-۶۵).
۸-۵-۵-۶- پیش بینی درز انبساط و انقباض در سامانه صفحه سیمانی نما
در اجرای خشک صفحه سیمانی، کنترل تغییر ابعاد ناشی از انقباض و انبساط به کمک قطعات اتصالات تأمین می شود. در این صورت، با ایجاد سوراخ هایی بزرگتر از پیچ یا پرچ در صفحه سیمانی، امکان حرکت های ناشی از تغییر دما در پانل ایجاد می شود و فاصله گذاری بین اتصالات باید تا حد ممکن منظم باشد. همچنین باید حداقل فاصله هایی نیز با گوشه های کار در نظر گرفته شود که در جهت افقی حدود \(۴۰\) و در جهت عمودی حدود \(۸۰\) میلی متر در نظر گرفته می شود (شکل های ۶-۶۶ الی ۶-۶۸). یادآوری: لازم به توضیح است در شکل ها، نقاط ثابت (بدون امکان جابجایی) به صورت توپر و نقاط با امکان جابجایی به صورت توخالی نمایش داده شده اند. در اجرای خشک تخته ها باید با فاصله حداقل \(۵\) تا \(۶\) میلی متر از یکدیگر اجرا شوند. هر چه فاصله پانل ها از یکدیگر کمتر باشد، خطاهای اجرا و ناصافی های برش صفحات سیمانی بیشتر نمایان می شود. لذا بعضی از تولید کنندگان تا فاصله \(۸\) میلی متر را مجاز دانسته اند. در صورتی که زیرسازی فلزی باشد، می توان در اجرای زیر قاب از پروفیل های خاصی برای حل این مشکل استفاده کرد. در این حالت لازم است دو لبه تخته سیمانی با پروفیل هایی با مقطع قابل تغییر شکل مهار شود (شکل ۶-۶۹). شکل های ۶-۷۰ و ۶-۷۱ نمونه پروفیل های ساده برای درزهای انبساطی نما را نمایش می دهند. چنانچه نیاز به اِستاد در بخش های میانی تخته سیمانی باشد، از اِستادهای عادی C و U شکل گالوانیزه استفاده می شود. در این حالت نیز حداکثر تغییر شکل زیرسازی نباید بیشتر از \(\frac{۱}{۳۶۰}\) بزرگترین دهانه باشد. در این حالت فاصله اِستادها باید بین \(۴۰۰\) میلی متر در نظر گرفته شود. در صورت نیاز می توان از پروفیل های C و U شکل به صورت افقی در بین اِستادها استفاده کرد تا در برابر تغییر شکل های زیرسازی بر اثر نیروهای جانبی مقاومت کند. در زیرسازی اجرای خشک اِستادها در فواصل \(۳\) متری (تراز طبقات) منقطع می شوند.
فصل هفتم - الزامات طراحی و اجرای نمای سرامیکی
۱-۷- مقدمه
دو روش کلی نصب سرامیک در نمای ساختمانها وجود دارد. روش نصب تر یا روش چسبانده شده و روش نصب خشک یا روش مهار شده. در روش نصب خشک اتصالات باید بارهای ثقلی ناشی از سرامیک و اجزای آن را علاوه بر بارهای جانبی وارده شامل بارهای زلزله، بارهای فشار و مکش باد تحمل کنند. همچنین این نوع نما باید در برابر بارهای ضربه ناشی از برخورد قطعات مختلف به آنها بخصوص قطعات جابجا شده توسط تندبادها کنترل شوند.
۲-۷- نصب سرامیک به روش تر
نصب سرامیک به روش تر میتواند با استفاده از ملات سیمان پرتلند، ملات خشک، ملات سیمان پرتلند لاتکس یا چسب اپوکسی انجام شود. ضوابط و الزامات هر روش در ادامه آورده شده است.
۱-۲-۷- نصب سرامیک به روش تر با سیمان پرتلند
روش نصب سرامیک به روش تر با استفاده از سیمان پرتلند بر اساس ضوابط و الزامات ذکر شده در این بند میباشد. لازم به ذکر است روش نصب و الزامات مورد استفاده در این بند میتواند برای سیمان پرتلند، ملات خشک و یا سیمان پرتلند لاتکس مورد استفاده قرار گیرد.
۱-۱-۲-۷- ضوابط کاربرد تسلیح فلزی و لایه خراشیده برای دیوارها
در نصب تر سرامیک باید از تسلیح فلزی و یا لایه خراشیده استفاده شود. آماده سازی و نصب تسلیح فلزی و یا لایه خراشیده باید بر اساس ضوابط این بند انجام شود.
الف- تسلیح فلزی
شبکه فلزی مورد استفاده به عنوان پشت بند نمای سرامیک بر روی دیوارهای خارجی باید گالوانیزه و بر اساس مشخصات ASTM C848 و وزن آن از \(1.4\) کیلوگرم بر متر مربع کمتر نباشد. شبکه فلزی باید در فواصل متناسب با بار وارده بر آن به دیوار پشتیبان متصل گردد و حداقل به میزان \(50\) میلی متر یا به میزان یک مش در اطراف و انتهای جایی که ورقه ها به هم متصل میشوند باید هم پوشانی داشته باشد.
ب- لایه خراشیده و لایه تراز برای دیوار
نسبت مصالح لایه های خراشیده و تراز به صورت یکی از موارد زیر توصیه میشود:
- یک قسمت سیمان پرتلند، \(1/2\) قسمت آهک هیدراته و \(4\) قسمت ماسه خشک یا \(5\) قسمت ماسه مرطوب به صورت حجمی.
- یک قسمت سیمان پرتلند و \(3\) قسمت ماسه خشک یا \(4\) قسمت ماسه مرطوب به صورت حجمی.
در هنگام اختلاط به صورت دستی، مواد تشکیل دهنده ملات خشک قبل از اضافه نمودن آب به منظور دستیابی به روانی مناسب باید کاملاً با یکدیگر مخلوط شوند. هنگام اختلاط ماشینی، ابتدا آب باید اضافه شود. اگر ملات پیش از استفاده به گیرش اولیه خود رسیده باشد باید دور ریخته شود. لایه خراشیده به شبکه فلزی یا واحد بنایی تمیز و آماده شده و یا سطح بتنی سنباده ای با درجه زبری مناسب که بتواند اتصال مکانیکی مطلوبی با سرامیک برقرار کند باید اعمال شود. لایه خراشیده حداقل به میزان \(24\) ساعت قبل از اعمال ملات بستر باید عمل آوری شود. لایه تراز هنگامی که تغییرات سطح بیشتر از \(6\) میلی متر در \(2.4\) متر باشد یا زمانی که ضخامت ملات بستر بیشتر از \(19\) میلی متر باشد برای ساخت یک سطح یکنواخت لازم است. هنگامی که لازم باشد یک لایه تراز بر روی لایه خراشیده اعمال شود باید لایه تراز نیز خراشیده شده و با توجه به شرایط آب و هوایی حداقل به میزان \(24\) ساعت عمل آوری شود.
۲-۱-۲-۷- ضوابط ملات مورد استفاده
ملات بستر (زیرکار)
توصیه میشود برای مخلوط ملات بستر از یک قسمت سیمان پرتلند، \(1/2\) قسمت آهک هیدراته و \(5\) قسمت ماسه مرطوب تا یک قسمت سیمان پرتلند، یک قسمت آهک هیدراته و \(7\) قسمت ماسه مرطوب به صورت حجمی استفاده شود. هنگام اختلاط به صورت دستی، مواد تشکیل دهنده ملات خشک قبل از اضافه نمودن آب به منظور دستیابی به روانی مناسب باید به صورت کامل با یکدیگر مخلوط شوند. هنگام اختلاط ماشینی، ابتدا آب باید اضافه شود. اگر ملات پیش از استفاده به گیرش اولیه خود رسیده باشد باید دور ریخته شود.
بکارگیری ملات
قبل از آنکه ملات بستر اعمال گردد، لایه خراشیده و لایه تراز باید عمل آوری گردد. طول زمان عمل آوری وابسته به شرایط آب و هوایی میباشد. بلافاصله پیش از اعمال ملات بستر در صورت لزوم باید به طور یکنواخت لایه سطحی پیشین یا سطح بلوک سیمانی با آب مرطوب شود. تمامی سطوح باید شاقولی و صاف بوده و لبه های گونیا داشته باشند. حداکثر انحراف مجاز سطح در سطوح افقی و عمودی \(6\) میلی متر در \(3\) متر است. ملات بستر باید برای فراهم نمودن یک سطح شاقولی و صاف در فاصله مناسبی از دیوار تمام شده یا خط سقف اعمال شود. حداکثر ضخامت بستر ملات \(19\) میلی متر توصیه میشود. حد مجاز رواداری سطح در سطوح عمودی و افقی \(6\) میلی متر در \(3\) متر است. در روش تک لایه با استفاده از ملات بستر مراحل زیر باید انجام شود: یک غشا نصب شود، توفال فلزی توسط غشا محکم به پشت بند متصل شود، یک ملات بستر با ضخامت \(10\) تا \(19\) میلی متر اعمال گردد و تا هنگامی که ملات بستر هنوز کارا میباشد سرامیک نصب شود.
۳-۱-۲-۷- نصب سرامیک بر روی دیوار
سرامیک باید حداقل به مدت نیم ساعت در آب تمیز به طور کامل خیسانده شده و آب اضافی آن پیش از نصب خارج شود. سرامیکهایی که قبل از نصب لبه های آنها خشک به نظر میرسند دوباره خیسانده شوند. هنگامی که سرامیکها نصب میگردند نباید رطوبت آزادی بر پشت آنها باقی بماند. لازم نیست سرامیک شیشه ای، لعاب دار یا بدون لعاب خیسانده شود.
- هنگامی که اتصال با یک لایه ملات خشک یا ملات سیمان پرتلند لاتکس مورد استفاده قرار می گیرد، سرامیک نباید خیسانده شود.
- قبل از نصب سرامیک بر روی سطوح قائم درزها با استفاده از ملات مخصوص فاصله گذاری بین سرامیک ها پر شود.
یک لایه اتصال با ضخامت \(1\) تا \(2\) میلی متر بر روی ملات بستر تا زمانی که هنوز کارا میباشد اعمال گردد. اگر درزهای سفید نیاز باشد باید لایه اتصال با استفاده از سیمان سفید اجرا شود. سرامیک باید محکم روی بستر ملات نصب شود. پهنای درز بین سرامیکها توسط قلابهای روی سرامیک تعیین می گردد. فاصله دهنده ها، طناب یا رشته باید برای فاصله دادن سرامیکهایی که قلاب ندارند مورد استفاده قرار گیرند. تمامی سطوح باید در یک سطح صاف و در یک موقعیت یا تراز مناسب قرار گیرد. همه سرامیکها باید تا زمانی که بستر ملات هنوز کارا میباشد نصب شوند. با ضربه زدن، باید تمامی فاصله بین شیارهای سرامیک با سیمان پر شود. قبل از آنکه گیرش اولیه ملات اتفاق بیفتد سرامیک باید تنظیم شود.
۴-۱-۲-۷- گروت ریزی سرامیک
به کارگیری و عمل آوری گروت مناسب بسته به شرایط محیطی باید صورت گیرد. از انواع دوغاب میتوان به گروت اپوکسی مقاوم در برابر مواد شیمیایی، گروت furan مقاوم در برابر مواد شیمیایی، گروت دوغاب اپوکسی اصلاح شده اشاره کرد.
۲-۲-۷- نصب سرامیک با چسبهای طبیعی یا چسب اپوکسی
اگرچه چسبهای طبیعی و چسبهای اپوکسی به صورت مشابه نصب میگردند اما کارکرد و مشخصات فیزیکی آنها متفاوت میباشد. به عنوان مثال اپوکسی باید مخلوط گردد در حالی چسبهای طبیعی بدون مخلوط نمودن مستقیماً مورد استفاده قرار میگیرد. بنابراین برای نصب با استفاده از چسب اپوکسی به مهارت بیشتری نیاز است.
۱-۲-۲-۷- بکارگیری چسب
چسب باید برای برقراری اتصال مکانیکی و پوشش مناسب دندانه دار شود. حداقل ضخامت چسب بین سرامیک و پشت بند \(1\) میلی متر است.
۲-۲-۲-۷- نصب سرامیک بر روی دیوارها
نصب سرامیک باید بر روی دیوارهای بنایی یا بتن خشک و هموار صورت پذیرد. در نصب سرامیک با چسب اپوکسی یا چسب طبیعی ملات بستر باید \(24\) ساعت یا بیشتر در دمای \(21\) درجه سانتی گراد عمل آوری شده و پیش از نصب سرامیک باید به طور کامل خشک شده باشد. سرامیک باید بر روی چسب فشار داده شده تا از اتصال چسب با سرامیک در حالی که فاصله و انطباق درز به صورت دقیق حفظ شده است، اطمینان حاصل گردد. حداقل درز برای گروت ریزی باز نگه داشته شود.
۳-۲-۲-۷- گروت ریزی سرامیک
چسب باید از رو و لبه های سرامیک پاک شود. برای تبخیر حلال قبل از گروت ریزی حداقل زمانی به میزان \(24\) ساعت لازم است.
۳-۲-۷- نصب سرامیک با ملات سیمان پرتلند خشک یا ملات سیمان پرتلند لاتکس
ملاتهای خشک و ملاتهای سیمان پرتلند لاتکس میتواند به صورت یک لایه اتصال با ضخامت \(2\) میلی متری برای اتصال سرامیک به بستر ملات سیمان پرتلند که هنوز کارا میباشد به کار برده شود. آنها همچنین میتوانند بر روی بستر ملات سیمان پرتلند عمل آورده شده یا دیوارهای پشتیبان سیمانی مورد استفاده قرار گیرند. در شرایط معمول عمل آوری \(20\) ساعته در دمای \(21\) درجه سانتی گراد کافی میباشد اما عمل آوری بیشتر بستر ملات تا حدود \(10\) روز مطلوب میباشد.
۱-۳-۲-۷- اختلاط ملات
اختلاط ملاتهای سیمان پرتلند خشک
ملاتهای خشک مطابق دستور العمل زیر باید مخلوط شود.
- مواد تشکیل دهنده خشک به مقدار آب توصیه شده اضافه شود. به آهستگی و به صورت یکنواخت مخلوط شود و اجازه داده شود که ملات به مدت \(15\) دقیقه بماند. آنگاه دوباره مخلوط شود. آب ملات اضافه یا دیگر مواد تشکیل دهنده نباید بعد از زمان کشته شدن ملات اضافه شود.
- روانی ملات باید به گونه ای باشد که در صورت استفاده از کمچه شیاردار، شیار ایجاد شده در ملات جاری نشده و افت ننماید.
در هنگام استفاده هر از چند گاهی ملات باید دوباره مخلوط شود. آب اضافی یا مصالح تازه بعد از اختلاط اولیه نباید اضافه گردد. ملات نباید بعد از اولین گیرش مورد استفاده قرار گیرد.
اختلاط ملاتهای سیمان پرتلند لاتکس
ملات سیمان پرتلند لاتکس به گونه ای که در اینجا ذکر شده است باید مخلوط شود. از مخلوط ملات خشک بسته بندی شده استفاده شود.
- مخلوط ملات خشک به مقدار آب یا لاتکس تعیین شده توسط سازنده اضافه شود و اختلاط به صورت یکنواخت برای بدست آوردن ملات با رطوبتی یکنواخت از نظر بصری و کامل انجام شود.
- ملاتهای thin-set سیمان پرتلند لاتکس به دو شکل موجود میباشد. هر دو نوع مخلوطهای خشک میباشند که یکی نیازمند اضافه نمودن لاتکس مایع در هنگام اختلاط میباشد. در این حالت به دستورالعملهای سازنده برای لاتکس مایع توجه شود. شکل دوم یک پودر خشک و پلیمرهای خشک مخلوط شده در کارخانه میباشد که تنها در هنگام اختلاط باید به آنها آب اضافه شود. در این حالت به دستورالعملهای سازنده ملات توجه شود.
روانی ملات باید به گونه ای باشد که در صورت استفاده از کمچه شیاردار، شیار ایجاد شده در ملات نباید جاری شده و افت نماید. در هنگام استفاده هر از چند گاهی ملات را دوباره مخلوط نمایید. آب اضافی یا مصالح تازه بعد از اختلاط اولیه نباید اضافه گردد. ملات نباید بعد از اولین گیرش مورد استفاده قرار گیرد.
۲-۳-۲-۷- نصب سرامیک بر روی دیوار
- سطح باید بصورت سرتاسری تمیز شود و اگر خیلی خشک است مرطوب شده ولی اشباع نشود.
ملات با استفاده از سمت تخت کمچه در ابعاد سطحی که کمتر از ابعاد سرامیک است اعمال شود. با استفاده از یک کمچه دندانه دار ملات شانه شده تا بستری یکنواخت روی سطح پشت بند تراشیده بدست آید. سطح به صورت یکنواخت بدون نقاط خالی با میزان ملات کافی به منظور اطمینان از ضخامت ملات حداقل \(2\) میلی متر بین سرامیک و پشت بند پس از آنکه سرامیک در موقعیت جا زده شود پوشش داده شود. سرامیک نباید بر روی ملات که خاصیت چسبندگی خود را از دست داده است اعمال گردد.
۳-۳-۲-۷- گروت ریزی سرامیک
قبل از گروت ریزی تمامی سرامیکها باید به صورت محکم کارگذاشته شود. همه کاغذها و چسبها از روی سرامیک برداشته شود و تمامی فاصله دهنده ها، رشته ها، طنابها و چنگک ها برداشته شود.
۳-۷- نصب خشک سرامیک
یک روش نصب سرامیکهای مورد استفاده در نما روش نصب خشک میباشد. مشخصات و الزامات سرامیکهای پورسلان یا سرامیکهای تهویه شونده (Terra Cotta) در این روش در استاندارد ملی ISIRI \(25\) آورده شده است. اجزای یک سیستم نصب خشک سرامیک به شرح زیر است:
- ریلهای قائم آلومینیومی با درزبند که به دیوار پشتیبان به وسیله براکتها و بستهای مورد نیاز متصل شده است.
- بستهای آلومینیومی با واشرهای عایق که بستها به ریلها به نحو مناسبی متصل میشوند و واشرها مانع ایجاد صدای لرزش حاصل از باد میشوند.
- پانل های سرامیکی با ابعاد استاندارد که توسط بستها مهار میشوند.
بستهای آلومینیومی در حفره های قطعات قائم آلومینیومی کار گذاشته میشود و از درز بند برای جلوگیری نفوذ هوا به پشت سرامیکها استفاده میشود.
۱-۳-۷- اجزای سیستم اتصال خشک
۱-۱-۳-۷- دیوار پشتیبان
دیوار پشتیبان نما که بار سیستم اتصال خشک سرامیکی به آن وارد میشود باید از نظر دارا بودن سطحی صاف و شاقولی و در محدوده رواداریهای مجاز و شرایط تعیین شده برای نصب سیستم سرامیکی بررسی شود.
۲-۱-۳-۷- زیرسازی
زیرسازی نصب خشک سرامیک متشکل از پروفیلهای قائم و براکتهای اتصال میباشد که این پروفیلها و براکتها از آلیاژ آلومینیوم با حداقل ضخامت \(2\) میلی متر تشکیل شده است. این پروفیلها و براکتها به نحوی به دیوار پشتیبان متصل میشوند که قادر به تحمل انبساط و انقباض حرارتی و همچنین تغییر شکلهای تکیه گاه باشند به طوری که باعث ایجاد تنش و آسیب در پوشش نما نشود. اجزای اتصال پروفیل به دیوار پشتیبان به شرح زیر می باشند:
الف- براکت ها
به طور کلی دو نوع براکت (نشیمن) در ساختمان این نوع نما مورد استفاده قرار می گیرد.
- براکت های نگه دارنده: این براکتها بارهای ثقلی، بار باد و زلزله را به سازه منتقل میکنند و معمولا به کفهای سازه ای متصل میشوند.
- براکت های حائل (پشت بند): این براکتها بارهای باد و زلزله را منتقل کرده و به دیوارهای پشتیبان متصل میشوند.
ب- پروفیلهای قائم
پروفیل های قائم با مقاطع متفاوت که نمونه هایی از آنها در شکل \(7-3\) نمایش داده شده است تهیه میشوند. این پروفیل ها باید برای بارهای باد و زلزله طراحی شوند.
۳-۱-۳-۷- اتصالات
بست ها جهت اتصال پروفیلها به یکدیگر و همچنین اتصال براکتها مورد استفاده قرار میگیرند. بستها باید از فولاد ضد زنگ ساخته شوند. ابعاد بست و نوع اتصال دهنده و فواصل نصب بستها به ساختمان با توجه به بارهای وارده بر نما در فصل سوم باید محاسبه شود. نوع موقعیت و تعداد مهارهای براکتها به دیوار پشتیبان بستگی به مشخصات مکانیکی اتصال و نیروهای منتقل شده از نما به دیوار پشتیبان توسط اتصال دارد. از واشرهای پلاستیکی مقاوم در برابر ضربه بین بست و مصالح غیر مشابه مانند فولاد یا مصالح سیمانی یا ریل های آلومینیومی برای جلوگیری از واکنشهای گالوانیک و تراز کردن و همسطح کردن بست، استفاده میشود. هر ریل قرارگیری پانل سرامیکی با حداقل \(2\) بست برای ایجاد مهار کافی به دیوار پشتیبان متصل میشود.
۲-۳-۷- نصب خشک سرامیک تهویه شونده terracotta
۱-۲-۳-۷- مشخصات ریل در نصب خشک سرامیک terracotta
ریل باید در ابعاد استاندارد حمل و در فواصل استاندارد سوراخ شود. فواصل اتصال دهنده ها باید با توجه به نیروهای وارده مشخص گردد. فواصل سوراخ ریل به ارتفاع پنل استاندارد بستگی دارد. برای ایجاد سوراخ ریل در محل فاصله سوراخ انتهایی تا انتهای ریل باید \(25\) میلی متر باشد. سوراخ انتهایی در فاصله \(45\) میلی متر از انتهای رویه پانل قرار خواهد گرفت. فاصله ضلع فوقانی بالاترین سوراخ از بالای ریل \(12.5\) میلی متر میباشد. در شرایطی که پانلهای فوقانی و تحتانی دارای ارتفاع استاندارد نبوده و به سوراخهای ریل برخورد نمی کنند، بستها باید اصلاح شوند. بست فوقانی اصلاح شده در بالای ریل و بدون استفاده از سوراخ نصب میگردد و بست تحتانی اصلاح شده به طور مستقیم و بدون استفاده از سوراخ به ریل پیچ میشود.
۲-۲-۳-۷- الزامات نصب ریل استاندارد در سرامیک terracotta
در نصب ریل باید به شاقولی بودن توجه داشت. توجه به این نکته در هنگام نصب ریل ضروری است. در صورت نصب نامناسب ریل نصب پنلها دچار مشکل خواهد شد و باعث ایجاد ضعفهایی در کل سیستم خواهد شد. محل استاندارد ریلها مطابق با درزهای پنل میباشد. ریل انتهایی باید با کمی فاصله از لبه پنل نصب گردد. نیم ریل باید در مجاورت محل قطع نمای سرامیکی نصب گردد. حداکثر فاصله استاندارد ریلهای قائم \(60\) سانتی متر می باشد.
برای جلوگیری از واکنشهای گالوانیک بین ریلهای آلومینیومی و سایر مصالح غیر مشابه مانند فولاد یا مصالح سیمانی و همچنین برای تراز کردن و شاقولی کردن ریلها توصیه میشود که از واشرهای پلاستیکی مقاوم در برابر ضربه استفاده گردد. همچنین میتوان از سایر مصالح جدا کننده مانند رنگ قیری برای پوشش سطوح آلومینیومی که ممکن است در تماس با سایر مصالح قرار گیرند استفاده کرد. درز پوشها پس از نصب ریل در آن قرار داده میشود. انتهای ریل باید خم شده و روی درز پوش عمودی قرار گیرد تا از حرکت درز پوش در طول نصب پنل جلوگیری شود.
۱-۲-۲-۳-۷ - ریلهای لبه دار (flanged track)
در سازه های دارای دیوارهای پشتیبان مصالح بنایی یا بتنی میتوان برای نصب سرامیک از ریلهای لبه دار استفاده نمود. ریل لبه دار به وسیله بست نبشی شکل آلومینیومی به دیوار پشتیبان متصل می گردد. سوراخ انتهایی ریل باید مطابق جزئیات طراحی در مکان مناسب قرار گیرد. محل استاندارد در ریل مطابق با درزهای پنل میباشد. ریل انتهایی باید با کمی فاصله از لبه پنل و مطابق جزئیات طراحی نصب گردد.
باید از نشانه گذاری در مرکز محل سوراخ در ریل برای تراز کردن ریلها استفاده کرد. بستها باید تراز و شاقولی باشند چون در صورت نصب غیر صحیح نبشی و ریل کل سیستم دچار ضعف خواهد شد.
۳-۲-۳-۷ - الزامات نصب پنل و بست
درز پوش ها برای محکم کردن پنلها به دور بستها پیچیده میشوند. در وسط عایقهای استاندارد نوارهایی برای جدا کردن آن قرار دارد. قبل از نصب سرامیک باید از تراز بودن کلیه بستها اطمینان حاصل شود.
مراحل نصب پانل سرامیکی terracotta به صورت زیر میباشد:
- لبه پایینی پنل باید در بست انتهایی با درز پوش قرار گیرد.
- پنل کمی به سمت جلو کج شده و بست استاندارد همراه با عایق در سوراخ ریل قرار داده شود. بست باید طوری قرار گیرد که پایه پشتی بلندتر آن بالاتر قرار گیرد و نمیتوان بست را بر عکس قرار داد.
- پنل به سمت بالا و در جهت درز پوش عمودی حرکت داده شود.
- پنل به سمت پایین فشار داده شود تا به طور کامل روی بستهای تحتانی قرار گیرد. بست به همراه عایق به سمت پایین لبه پنل لغزانده شود به گونه ای که هر دو پایه بست در سوراخهای ایجاد شده قرار گیرد.
روی لبه پشتی بستی که در ریل قرار دارد ضربه زده شود تا اطمینان حاصل شود که کاملاً در جای خود قرار گرفته است. ضربه به لبه بستی که پنل در آن قرار دارد توصیه نمیشود و ممکن است موجب خم شدن بست یا آسیب به پنل شود.
تراز بودن پنلهای هر تراز نصب شده باید بررسی شود و سپس نصب در تراز بعدی ادامه یابد.
باید اطمینان حاصل شود که کناره های پنل درز عمودی ثابت و صافی را ایجاد کنند. میتوان از چکش پلاستیکی برای ضربه زدن پنل برای قرار گرفتن در راستایی که دارای فاصله مناسب برای ایجاد درز میباشد استفاده کرد. در هنگام تنظیم کردن باید احتیاط شود که آسیبی به پانل وارد نشود.
ضروری است که بستها و پنلها کاملاً در جای خود قرار گیرند و درز افقی مشخص شده بین پنلها در طول نصب حفظ شود. باید از یک درزپوش لاله ای بین پانلهای سرامیکی استفاده کرد. در طول نصب و تنظیم پنلها باید توجه داشت که درز پوش به درستی تنظیم شود.
هنگامی که مصالح از پیش نصب شده و پانل فوقانی در کنار یکدیگر قرار میگیرند، حداقل \(22\) میلی متر فاصله بین مصالح و پنل برای نصب مناسب بست نیاز میباشد.
- بال پایینی پنل بالایی در بست استاندارد همراه با عایق قرار داده میشود.
- پنل به سمت راست و بالا و به سمت درز پوش عمودی حرکت داده میشود. و سپس پنل به سمت پایین فشار داده شده تا از قرار گرفتن کامل پنل در بستها اطمینان حاصل شود.
- بست به همراه عایق روی ریل و پنل قرار داده شده و همزمان گیره بست در سوراخ ریل قرار داده میشود.
۴-۲-۳-۷- ریل برگشتی (return track)
در ارتفاع کم از یک ریل برگشتی میتوان استفاده کرد. این ریل همانند ریل استاندارد نصب میشود. نوع اتصال دهنده مورد نیاز و فواصل اتصال ریلهای عمودی به دیوار پشتیبان توسط محاسبات بر اساس بارهای وارده تعیین میگردد. ریل های برگشتی برای نصب بستها سوراخ نمیشوند بلکه بستها مستقیماً به ریلهای برگشتی پیچ میشوند. درز پوش ها برای نصب مطمئن پنلها به بستها متصل میشوند.
بست استاندارد به همراه عایق روی لبه بالایی پانل قرار داده میشود. بستها باید تراز بوده و شاقولی باشند و با پیچهای خودکار متصل شوند. ضروری است که بستها و پنلها تراز بوده و درز افقی بین پنلها در طول نصب حفظ شود. بستهای اصلاح شده باید روی ریل ها قرار گیرند.
۳-۳-۷- نصب خشک سرامیک پرسلانی
۱-۳-۳-۷- سیستم نصب نمایان
این روش مطمئن ترین روش نصب سرامیکهای پرسلان به روش خشک است. در این روش بست به گونه ای نصب میشود که سرامیک در داخل آن قرار گرفته و توسط بست مهار شود. بست به زیرسازی و شبکه آلومینیومی مطابق شکل زیر متصل میشود. برای جلوگیری از جلب توجه بستها میتوان آنها را با رنگهای کوره ای متناسب با رنگ سرامیک رنگ نمود.
مراحل نصب سیستم نصب نمایان عبارت است از:
- پس از طراحی المانهای نما بر اساس طرح به دست آمده، براکتها به وسیله بستها مکانیکی به دیوار پشتیبان متصل میشوند.
- پس از آن پروفیلهای عمودی بر روی براکتها متصل شده و به صورت شاقولی نصب میشوند.
- در این مرحله پوشش عایق به وسیله بستهای مناسب به دیوار پشتیبان متصل میشود.
- پس از برپا کردن پروفیلهای قائم، بستهای اصلی به پروفیل متصل میشوند.
- پروفیل پلاستیکی در محل شیار پروفیل قائم جاگذاری میشود.
- در این مرحله فاصله دهنده بر روی گیره ها متصل شده و به وسیله بستهای گیره در محل خود قفل میشوند.
- فاصله دهنده های متصل به بستها وظیفه ایجاد فاصله \(4\) تا \(8\) میلیمتری را دارند و پس از قرار گیری در محل خود به وسیله پرچ در جای خود ثابت میشوند.
- نما به وسیله تکرار این فرآیند ساخته میشود.
در روش نصب نمایان برای اتصال سرامیک به پروفیلها میتوان از بتونه نیز استفاده نمود. در این حالت اولین مرحله نصب گیره به وسیله پیچهای خودکار به پروفیلهای قائم میباشد. پس از آن رشته ای از بتونه بر روی پروفیل قائم قرار داده میشود. پس از نصب سرامیکها این لایه بتونه باعث اتصال سرامیک به پروفیل قائم میشود و باعث افزایش امنیت قطعات متصل شده به نما و جلوگیری از حرکت سرامیکها میشود. در مرحله بعد بستها به وجه بالایی سرامیکها متصل شده و به وسیله پیچ به پروفیلهای قائم محکم میشود. سایر سرامیکها نیز به این ترتیب متصل شده و در محل خود ثابت میشوند. توصیه میشود که ساخت از پایین به بالا صورت گیرد.
۱-۱-۳-۳-۷- سیستم نصب نمایان با استفاده از پرچ
این سیستم برای سرامیکهای پرسلان قابل استفاده است. برای جلوگیری از اتلاف بالای مصالح و خرد شدن آنها توصیه میشود که سوراخ کاریهای مورد نیاز در سرامیک با توجه به فواصل قاب آلومینیومی در کارخانه انجام شود و سوراخ کاریهای قاب آلومینیومی در سایت انجام شود.
۲-۳-۳-۷- سیستم نصب پنهان
الف- سیستم نصب با مهار و قلاب
در این سیستم مهار و قلاب در پشت سرامیکها تعبیه شده و پس از ریل کشی بر روی ساختمان نصب و رگلاژ خواهند شد. رگلاژ هر کدام سرامیکها و تعویض هر کدام در هر نقطه ای از سطح نما امکان پذیر است.
آماده سازی پانل سرامیکی شامل مراحل زیر میباشد:
- وارد کردن plug-in به گیره
- قرار دادن و محکم کردن پیچ در محل بست
پس از این مراحل پانل سرامیکی آماده نصب بر روی پروفیل ها میباشد.
نحوه نصب:
- پس از طراحی المانهای نما بر اساس طرح به دست آمده براکتها به وسیله اتصال مکانیکی و یا شیمیایی به دیوار پشتیبان متصل میشوند.
- در این مرحله پوشش عایق به وسیله بستهای مناسب به دیوار پشتیبان متصل میشود.
- در این مرحله پروفیلهای قائم نصب شده و شاقولی میشوند.
- پس از ایجاد سوراخها به وسیله پرچ در محل خود قفل میشوند. پرچها بر اساس مشخصات پروژه مورد استفاده قرار می گیرند.
- پروفیلهای افقی در ارتفاع مناسب در محل خود قرار داده میشوند.
- پانل سرامیکی باید به وسیله آویزان کردن بست پشت پانل به پروفیلهای افقی در محل خود قرار داده شوند.
- در نهایت جهت به دست آمدن درز افقی مناسب پانل به وسیله پیچ تنظیم قرار گرفته بر روی بست در محل مناسب خود قرار داده میشود.
ب- سیستم نصب با ایجاد شکاف
این سیستم جهت نصب سرامیکهای (terracotta) تهویه شونده و پرسلان با مقاومت بالا میباشند. ابتدا در ضخامت این سرامیکها با دستگاه شیار زن شیاری به عرض \(3\) تا \(5\) سانتی متر ایجاد شده و پس از زیرسازی آلومینیومی با قرار دادن بست یا انکرهای مخصوص در شیار سنگ عملیات نصب اجرا میشود.
ج- سیستم نصب با چسب صنعتی
پس از زیر سازی اولیه و آماده کردن سطوح مناسب جهت اجرای چسب سطوح چربی زدایی شده و پس از زدن پرایمر مخصوص سرامیکها با چسب دو جزئی مخصوص به دیوار متصل میشوند. روش نصب با چسب صنعتی جهت مصالحی از قبیل سرامیک پرسلانی برای تا ارتفاع \(3\) طبقه و حداکثر \(10\) متر قابل استفاده میباشد.
فصل هشتم - الزامات طراحی و اجرای نمای کامپوزیت
۱-۸- مقدمه
پانل کامپوزیت شامل ترکیبی از لایه های فلز به هم چسبیده است که منجر به ایجاد سازه و ساختاری صلب میگردد. شکل اصلی و اساسی پانل کامپوزیت شامل دو ورق نازک است که به یک مغزه سبک متصل شده و توسط آن از یکدیگر جدا شده اند. فاصله دو ورق تعیین کننده صلبیت کامپوزیت نهایی است و هرچه فاصله بیشتر باشد توانایی و کارایی پوششی محصول نهایی بالاتر خواهد بود. پانلهای کامپوزیت با توجه به ضخامت و نوع آلیاژ آلومینیوم، لایه ها، نوع رنگ به کار رفته در پوسته بیرونی و نوع و ضخامت مواد به کار رفته در لایه میانی و پوشش سطح آلومینیوم انواع مختلفی داشته و هر کدام کیفیت و کاربرد معینی دارند.
پانل کامپوزیتی آلومینیومی متشکل از سه قسمت عمده است:
- دو لایه آلومینیوم به ضخامت \(0.3\) تا \(0.5\) میلی متر ،
- یک هسته از جنس پلیمر ترموپلاستیک (معمولاً پلی اتیلن) یا یک ماده معدنی پرکننده به ضخامت \(3\) تا \(5\) میلی متر که در بین این دو لایه قرار میگیرد و
- لایه خارجی که دارای یک پوشش آستر از رزین اپوکسی و یک لایه پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF) یا پلی استر (PE) جهت تثبیت رنگ میباشد.
روی سطح پانل کامپوزیت آلومینیوم با یک لایه فیلم پلیمری محافظت می شود.
۲-۸- انواع پانل کامپوزیت
۱-۲-۸- تقسیم بندی از لحاظ نوع لایه میانی
لایه میانی پانل کامپوزیتی آلومینیومی از مواد مختلفی میتواند تشکیل شود:
- پلی اتیلن
- لایه میانی ضد حریق B1
- لایه میانی ضد حریق A2 که معمولاً از هیدروکسید آلومینیوم و یا دیگر مواد معدنی ساخته میشود.
پلی اتیلن استفاده شده در لایه میانی این پانلها لازم است غیر قابل اشتعال باشد. اما بر حسب حساسیت و وجود مواد اشتعال را در نزدیکی این پانلها از لایه میانی با خاصیت حریق B1 و A2 نیز میتوان استفاده کرد.
۲-۲-۸- تقسیم بندی از لحاظ نوع پوشش
بر اساس نوع روکش سطح پانلها به سه دسته تقسیم میشوند:
الف) پوشش پلی استر (PE)
این پوشش تاحدی مقاوم در مقابل اشعه ماوراء بنفش میباشد. بر حسب میزان درخشش آن، پوشش به دو گروه مات و براق طبقه بندی میشود. ساختار فشرده مولکولها رنگ سطح را صاف و درخشنده مینماید. توصیه میشود کاربرد این پوشش بر روی بخش آلومینیومی داخلی پانل یا برای دکوراسیون داخلی باشد.
ب) پوشش پلی وینیلیدن فلوراید (PVDF)
پوشش PVDF به دو گروه پوشش معمولی PVDF و پوشش نانویی PVDF تقسیم بندی می گردد.
- پوشش معمولی PVDF قابلیت ضد اسیدی، ضد قلیایی و با دوام در محیط و شرایط آب و هوایی خشن داشته و برای روکش دیوارهای خارجی کاربرد دارد. رنگ رویه این پانلها بخش عمده نور خورشید را بازتاب داده و در نتیجه انرژی تابشی ورودی به ساختمان را کاهش میدهد.
- پوشش نانویی PVDF به عنوان پوششی روشن محسوب میگردد. شامل موادی با ابعاد نانومتر بوده که پانل را از آلودگی محافظت مینماید. همچنین خاصیت خود تمیزی داشته و در نتیجه به راحتی از آب و باران و گرد و غبار و آلودگی پاک می گردد.
ج) پوشش فلوئورواتیلن وینیل اتر (FEVE)
پوشش رویه پلیمر فلوئور مقاومت مناسبی در برابر شرایط آب و هوایی دارد. در مقایسه با PVDF رنگهای زنده تر و تازه تری ضمن حفظ درخشندگی بالا ارائه مینماید.
د) پانل مقاوم در برابر آتش
هسته مرکزی این پانلها از ترکیبات پلی الفینی غیر هالوژنی و پرکننده های معدنی کند کننده سرعت سرایت شعله به سایر نقاط و مواد ضد حریق در اندازه های نانومتری در مرکز کامپوزیت میباشد. در واقع هسته ترموپلاستیکی شامل عنصر ضدآتش و تأخیر اندازی شعله هستند که سبب میگردد این ترکیب آتش نگرفته و هنگام آتش سوزی از خود گاز مضری متصاعد نکند. این مواد دارای خاصیت پایداری در برابر شرایط آب و هوائی هستند.
۳-۲-۸- تقسیم بندی از لحاظ نوع مغزه عایق
انواع متنوعی از مواد و فومهای ورقه ای دارای ضخامتهای مختلف را میتوان به عنوان مغزه پانلهای کامپوزیتی مورد استفاده قرار داد:
- پشم معدنی
- مغزه های کاغذی لانه زنبوری
- ورقهای صلب پلی استایرنی لبه دار
- ورقهای صلب پلی استایرنی IB
- فوم های پلی یورتانی؛ پلی ایزو سیانورات یک شکل اصلاح شده از پلی یورتان است که مقاومت بالاتر و آتش گرفتگی کمتری دارد.
- ورقهای پلی استایرنی که توسط حرارت دادن گرانولهای پلی استایرنی و ذوب کردن آنها باهم و به همراه مخلوطی از بخار و پرس تولید میشوند. این روش باعث اعمال هزینه کمتری در مواد اولیه در قیاس با فومهای پلی یورتانی میگردد. با این حال پلی یورتان عایق بهتری در مقایسه با پلی استایرن است. پلی یورتان با ضخامت \(25\) میلی متر خواص عایقی یکسانی با پلی استایرن های با ضخامت \(40\) میلی متر دارد و ساخت آنها نیز ساده تر است.
استفاده از هرگونه مغزه با نوع و ضخامت خاص وابسته به سختی مورد نیاز کل پانل و خواص و کارایی حرارتی و صوتی مورد نیاز میباشد. در حالت کلی در مواد فومی هر چه چگالی بالاتر باشد پانل مستحکم تر و سخت تر است و هرچه چگالی و تراکم کمتر باشد خواص عایقی آن بهتر است. فوم های پلی یورتانی و پلی ایزو سیانورات را میتوان در حین تولید به روشهای فوم دهی پیوسته، ریزش عمودی و ریزش افقی اجرا نمود.
۱-۳-۲-۸- چسب ها
به منظور جلوگیری از لایه لایه شدن محافظها و حمل کننده ها و یاتاقانها بر اساس فشار و تنشهای متحمل شده احتمالی که ممکن است میان لایه ها ایجاد گردد و میزان نیاز به مقاومت حرارتی لازم است از اتصال دهنده و چسب مناسب استفاده شود. برخی از این چسبها تنش برشی تا \(28\) مگاپاسکال را تحمل میکنند. هزینه های نسبی استفاده از چسبهای مختلف در قیاس با هزینه پانلها قابل توجه نیست.
سه نوع چسب به طور عمده در تولید پنلهای ساندویچی لایه لایه استفاده میشود:
- چسب های اتصالات نئوپرنی
- پلی یورتانهای یک و دو جزئی
- اپوکسی های یک و دو جزئی
۳-۸- رواداری ها و مشخصات
ضخامت \(4\) میلی متر پانلهای کامپوزیتی از متداولترین ضخامتها در ایران میباشد. در پانلهای با کاربرد خارجی با حداقل ضخامت \(4\) میلی متر، ضخامت ورق آلومینیوم روی پانلهای با کاربرد خارجی باید حداقل \(0.4\) میلی متر و ضخامت آلومینیوم زیرین باید حداقل \(0.3\) میلی متر باشد.
۱-۳-۸- رواداری های ابعادی
اندازه گیریهای ابعادی باید بر اساس استاندارد ASTM D638-02 انجام گیرد. مقادیر حداکثر مجاز رواداری های ابعادی به شرح جدول \(8-1\) میباشد.
| طول (mm) | \(+2\) |
| عرض (mm) | \(+2\) |
| اختلاف قطری (mm) | \(5\) |
| انحراف گوشه ها و لبه ها (mm/m) | \(0.5\) |
| خمیدگی (mm/m) | \(5\) |
۲-۳-۸- کیفیت ظاهری سطح
سطوح خارجی پانل باید کاملاً تمیز و عاری از هر گونه آلودگی باشند. روکش سطح نباید زدگی، نقص و خط و خش داشته باشد. هیچ گونه برآمدگی و برجستگی و زدگی در سطوح پانل وجود نداشته باشد. سطح قابل پذیرش باید فاقد نقص ظاهری مطابق جدول \(8-2\) باشد.
| نقص | شرایط قابل قبول |
| موج داشتن | حداکثر \(1\) عدد بر متر مربع |
| ورآمدگی | حداکثر \(2\) عدد بر متر مربع |
| زدگی | حداکثر \(2\) عدد بر متر مربع |
| خط کشیده داشتن | <\(100\) mm/\(m^{2}\) |
| خراشیدگی | \(4\) و کمتر از محل \(300\) mm/\(m^{2}\) |
| رنگ سنجی | \(\Delta E \leq 2\) |
۳-۳-۸- خواص فیزیکی و مکانیکی
حداقل مشخصات فیزیکی و مکانیکی قابل قبول پانل کامپوزیت در جدول \(8-3\) آورده شده است.
| ویژگی | حد قابل قبول پانل با کاربرد خارجی |
| ضخامت روکش (\(\mu m\)) | \(\geq 25\) |
| براقیت | \(\geq 70\) |
| سختی | \(\geq HB\) |
| انحنا پذیری | بدون تغییر |
| مقاومت ضربه (J) | \(\geq 5\) |
| مقاومت آب جوش | بدون تغییر |
| خاصیت چرک پذیری (E) | \(\leq 15\) |
| مقاومت اسیدی | بدون تغییر |
| مقاومت قلیایی | بدون تغییر |
| مقاومت در مقابل روغن | بدون تغییر |
| خاصیت محلل | بدون تغییر |
| مقاومت شستشو | \(\geq 1000\) |
| کروماتیسم | \(\leq 3\) |
| افت روشنایی | درجه \(2\) |
| مقاومت در برابر پاشش نمک (ساعت) | \(\geq 5000\) |
| مقاومت خمشی (MPa) | \(\geq 100\) |
| استحکام برشی (KN) | \(\geq 9\) |
| مقاومت ورآمدگی (N/mm) | \(\geq 5\) |
| خاصیت اختلاف دمای عایق | بدون تغییر |
| ضریب انبساط گرمایی (\(C^{-1}\)) | \(\leq 4\times 10^{-5}\) |
| دمای تغییر شکل (\(^{\circ}C\)) | \(\geq 105\) |
آزمایشات مقاومت چسبندگی، ضربه پذیری، مقاومت سایشی و مقاومت شیمیایی باید مطابق استاندارد AAMA2605 انجام شود. همچنین ضریب انبساط گرمایی باید مطابق استاندارد ASTM D976 اندازه گیری شود.
۴-۸- انواع سیستمهای نصب پانلهای کامپوزیت آلومینیوم
سیستمهای مختلف نصب پانل کامپوزیت آلومینیوم به شرح زیر است:
- روش ثابت (Fixing)
- روش آویزان (Hanging)
- روش L-H (Hook)
- روش ثابت ریلی (Fix-Railing)
- روش هوک (Hook)
۱-۴-۸- سیستم ثابت (Fixing)
در این روش کامپوزیت پس از برش و ایجاد شیار در آن به صورت ثابت یا پرچ بر روی زیرسازی آلومینیومی یا فولادی متصل شده است. در فاصله پانلهای نصب شده جهت آب بندی نما از تسمه ای از جنس پانل و چسب های پلی اورتان استفاده می گردد. این روش نصب ساده ترین روش نصب میباشد که مراحل نصب آن از سرعت بالایی برخوردار است.
۱-۱-۴-۸- سیستم ثابت با زیرسازی فولادی
در این سیستم جهت اجرای قاب اصلی زیرسازی از پروفیلهای فولادی با مقطع متناسب با ابعاد و نیروهای باد وارده طرح استفاده میشود. همچنین جهت ساخت شبکه افقی و عمودی متصل به قاب اصلی که محل نصب پانلهای کامپوزیت را مشخص میکنند از پروفیلهای فولادی مشابه استفاده میگردد. در این نوع سیستم ثابت کلیه اتصالات فولادی به وسیله جوش انجام میپذیرد و تنها جهت نصب پانلهای کامپوزیت بر روی پروفیلها از نبشی های آلومینیومی استفاده می گردد. آب بندی در این سیستم توسط چسب سیلیکون و یا نوارهای لاستیکی صورت می پذیرد. در پروژه های بزرگ این سیستم توصیه نمیشود چرا که امکان رگلاژ سیستم وجود ندارد. مزایای این روش صرفه جویی در هزینه، امکان آب بندی کامل، امکان تعویض هر پانل به صورت مجزا، استحکام مناسب در مقابل باد و تنشهای احتمالی میباشد و معایب آن امکان خوردگی فولاد در مناطق اسیدی و با رطوبت بالا است.
۲-۱-۴-۸- سیستم ثابت با زیر سازی آلومینیوم
در این سیستم جهت جلوگیری از خورندگی بین فولاد ساختمان و آلومینیوم از لاستیک دی الکتریکال استفاده میگردد. این سیستم دارای قابلیت رگلاژ بیشتری نسبت به سیستم ثابت فولادی است و همچنین به علت استفاده از آلومینیوم سازه نگهدارنده آن سبکتر میباشد. آب بندی در این سیستم مانند سیستم ثابت فولادی توسط چسب سیلیکون و یا نوارهای لاستیکی صورت می پذیرد.
۲-۴-۸- سیستم آویزان (Hanging)
در این روش پانلها با استفاده از شیارهای تعبیه شده بر روی پروفیلهای مخصوص آلومینیومی نصب می گردند. در این حالت به دلیل عدم استفاده از پیچ یا پرچ سرعت کار بالا بوده، امکان جداسازی و تعویض هر یک از قطعات به طور جداگانه وجود داشته و همچنین به دلیل کاربرد پروفیلهای ناودانی شکل آلومینیومی نیازی به آب بندی نما وجود ندارد.
در این سیستم پس از اجرای قاب فولادی جهت شکل گرفتن ساختار زیرسازی، نبشی های فولادی با سوراخ لوبیایی روی قاب مطابق با آکس بندی ارائه شده در نقشه های اجرایی نصب میگردند. در مرحله بعد، ناودانی های ریلی آلومینیومی با مقطع مشخص در آکس نبشی های فولادی به وسیله براکتهای آلومینیومی با دو سوراخ لوبیایی به زیرسازی متصل میشوند. در این سیستم همانند سیستم ثابت آلومینیومی جهت جلوگیری از خوردگی بین فولاد و آلومینیوم از لاستیک دی الکتریکال بین قطعه آلومینیومی و نبشی فولادی استفاده میگردد. پانلهای کامپوزیت به وسیله اتصالات آلومینیومی به شکل ناودانی که در داخل قطعات آلومینیومی میباشند، بر روی آنها نصب می گردند. در این روش پانلهای کامپوزیت بعد از برش و مونتاژ شیارهای چکمه ای خورده و بر روی ریلهای آلومینومی قابل رگلاژ نصب شده و امکان برداشت هر پانل به صورت جداگانه میباشد.
مراحل اجرای زیرسازی در روش آویزان:
- انجام رول بولت و اتصال قوطیهای فولادی عمودی و افقی
- جوش قوطی های فولادی
- نصب براکت فولادی
- نصب نبشی آلومینیومی
- نصب ناودانی ریلی
- نصب بولت
- شیار و برش پانل
- خم و مونتاژ پانل
در این روش لبه های برگشتی پانلهای کامپوزیت آلومینیوم پانچ میشوند که جهت سهولت نصب باید پانچ پانلهای کامپوزیت آلومینیوم با دقت بالا صورت گیرد.
در صورت صدمه احتمالی به پانلهای کامپوزیت آلومینیوم تعویض پانلها به سهولت امکان پذیر است. با توجه به اینکه تمام اجزای زیرسازی و روسازی از جنس آلومینیوم میباشند، انبساط و انقباض اجزاء در اثر تغییر دما مشابه هم بوده که این امر از تغییر شکل دادن و خرد شدن جلوگیری میکند. در صورت نفوذ آب به زیرسازی نمای آلومینیوم کامپوزیت به دلیل استفاده از آلومینیوم و بولتهای استیل در زیرسازی زنگ زدگی اتفاق نمی افتد. امکان تشکیل پیل الکتریکی وجود ندارد در نتیجه ذرات گرد و غبار بر سطح آلومینیوم کامپوزیت کمتر جذب میگردد. این روش مناسب جهت نصب پانل های آلومینیوم کامپوزیت عمودی بوده و در آن نیاز به استفاده از چسبهای سیلیکون و یا لاستیک آب بندی نمی باشد. به دلیل امکان وجود جریان هوا در پشت پانلهای کامپوزیت آلومینیوم، تعریق در پشت پانلها اتفاق نمی افتد و قطعات متناسب با وزن خود روی بولتها قرار میگیرند.
معایب این روش شامل: هزینه بالاتری نسبت به سایر روشها داشته، امکان آب بندی کامل در آن وجود ندارد، باید از محصولات مقاوم تر و با آلیاژ مناسب استفاده شود و امکان تعویض یک پانل به تنهائی وجود ندارد (جهت تعویض یک پانل لازم است سایر پانلها از ریل مشخص خارج گردند). در پانلها در باد شدید لرزش ایجاد میشود و امکان جدا شدن آنها در بادهای خیلی شدید وجود دارد.
۳-۴-۸- سیستم هوک (L-H)
این روش مشابه روش آویزان است با این تفاوت که پانلها بلافاصله بعد از برش در پروفیلهای مخصوص H شکل و L شکل قرار میگیرند. از مزایای این روش به سرعت اجرای بالا و تمیزی اجرا و هزینه کمتر میتوان اشاره کرد. معایب این روش عدم آب بندی \(100\%\) و همچنین عدم امکان تعویض پانل در صورت نیاز میباشد. در صورتی که پانل ها به ابعاد بزرگ اجرا شود، تغییر شکل و سر و صدای پانل در هنگام باد و بارندگی مشکل ساز خواهد بود.
در این روش زیرسازی با استفاده از پروفیلهای فولادی بر روی نما نصب شده سپس با استفاده از پروفیلهای آلومینیومی با سطح مقطع مشخص، پانلهای کامپوزیت آلومینیومی بدون نیاز به لبه های برگشتی متصل میشوند. در سیستم هوک پس از اجرای کمربندیها و براکتهای فلزی، ناودانیهای ریلی به براکتهای فلزی توسط پیچ های کاسه نمدی متصل میگردند. در این سیستم با توجه به لوبیایی بودن براکتهای اتصال دهنده ناودانیهای ریلی به زیرسازی آهنی امکان حرکت ناودانیهای ریلی در صفحه عمود بر ناودانی ها وجود دارد.
۴-۴-۸- سیستم ثابت - ریلی
در این روش جهت جلوگیری از خوردگی بین فولاد و آلومینیوم از زیرسازی آلومینیومی استفاده میگردد. این سیستم دارای قابلیت رگلاژ کامل نسبت به روش ثابت فولادی است. به علت استفاده از آلومینیوم دارای سازه سبک تری نسبت به روش ثابت فولادی میباشد. آب بندی در این سیستم با استفاده تسمه ای از جنس پانل در درزهای عمودی و دو لبه برگشته در درزهای افقی صورت می پذیرد. هنگامی که در طراحی ساختمان کاربرد پانلهای عریض مدنظر باشد استفاده از این سیستم مناسب است. این روش جهت ساختمانهایی که در آنها از پانلهای با ابعاد بزرگ استفاده میشود و ساختمانهایی که در طراحی آنها پانل های افقی دیده شده یا ساختمانهای بلند یا فضاهایی که نیروی فشار باد در آنها زیاد است مناسب است.
۵-۴-۸- سایر روشها
طراحی و اجرای نمای آلومینیوم کامپوزیت هرگز محدود به استفاده از روشهای ذکر شده نخواهد بود. بلکه امکان طراحی و اجرا به روشهای دیگری بسته به نحوه طراحی، حجم پروژه، نحوه کابری، امکانات منطقه ای و خواسته های کاربر میسر است. از جمله این روشها میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:
- استفاده از مقاطع پروفیلهای خاص مانند انواع H و انواع T
- استفاده از مقطع نبشی به جای قوطی در زیرسازی
- نصب مستقیم بر روی سازه موجود در مقاوم سازی ساختمان
- طراحی و تولید مقاطع خاص پروفیل با آلیاژ خاص و پوشش رنگ خاص
۵-۸- دیوار پرده ای شیشه - آلومینیوم
به دلیل استفاده گسترده دیوارهای پرده ای شیشه آلومینیوم، نحوه طرح و اجرای این نوع نما دائم در حال تحول است. بنابراین یک طبقه بندی کامل که شامل تمام انواع دیوارهای پرده ای شیشه آلومینیوم متداول باشد مقدور نیست. سیستمهای دیوار پرده ای شیشه آلومینیوم به \(5\) نوع به شرح زیر بر اساس ساختار آنها تقسیم بندی میشوند:
- سیستم های نصب درجا
- سیستم های پیش ساخته
- سیستم های قطعه و وادار (unit and mullion systems)
- سیستم های پانلی
- سیستمهای پوشش ستون و تیر درگاه
این سیستم ها در شکل \(8-6\) نمایش داده شده است. سیستم درجا قدیمی ترین و پر کاربردترین این سیستم ها است. سایر سیستم ها با سیستم درجا تفاوت دارند چون شامل واحدهای پیش ساخته دیوار مشابه پانلهای شفاف دیوار پرده ای میباشند.
۱-۵-۸- سیستم دیوار پرده ای استاندارد و متداول
اکثر تولید کنندگان بزرگ دیوار پرده ای، تجهیزات خاص خود را برای ساخت مقاطع آلومینیوم دارند. دیوارهایی که با مقاطع آلومینیومی مرسوم و از پیش تست شده تولید کننده دارای استاندارد یا گواهینامه فنی ساخته میشود به عنوان دیوارهای استاندارد در نظر گرفته میشود. دیوارهای ساخته شده از قطعات استاندارد به وضوح اقتصادی تر هستند. این به معنی اینکه قطعات استاندارد تنها منجر به یک نوع طرح دیوار شوند نیست. قطعات به طور کلی کاملاً انعطاف پذیر بوده و تولید کنندگان قادرند با برخی قطعات شخصی سازی شده در یک سیستم استاندارد، نماهای بیشماری را با استفاده از همین سیستم های استاندارد ایجاد نمایند.
الف) سیستم درجا
در این سیستم، دیوار پرده ای به صورت قطعه به قطعه در محل نصب می شود. به طور معمول، ابتدا وادارها نصب شده و سپس ریل ها نصب می شودند. در ادامه پانلهای شیشه در چارچوب ایجاد شده از ریل و وادار نصب می شوند. مهار دیوار حاصل به سازه از طریق وادارها صورت می گیرد. وادارها می تواند بین دو سقف متکی باشد و یا حتی به صورت یک سقف در میان. امکان انبساط حرارتی وادارها از طریق درزهای انبساط پیش بینی شده در وادارها امکانپذیر می شود. قطعات سیستم در کارخانه ساخته شده و به صورت منفصل به محل پروژه حمل می شوند و از این رو هزینه حمل به نسبت کمتری داشته و امکان تنظیمات در محل بیشتری نسبت به سایر سیستم ها دارا می باشند. معایب آن شامل مدت زمان بیشتر در سایت و نیروی کار مورد نیاز بیشتر به نسبت سایر سیستم ها است.
ب) سیستم یکپارچه
سیستم یکپارچه شامل دیوارهای دارای قاب بندی است که در کارخانه ساخته شده، سرهم شده و معمولاً شیشه ها نیز نصب میشود. واحدها به طریقی طرح می شوند که اعضای افقی و قائم در قطعات مجاور در هم قفل و بست شده تا وادار و ریل مرسوم را پدید آورند. واحدها می تواند به ارتفاع یک یا دو طبقه باشد. این واحدها به همان طریقی که در روش اجرای درجا وادارها به سازه متصل می شوند، به سازه اتصال می یابند. مزیت این سیستم درجه بالای کنترل کیفیت منتج از ساخت کارخانه ای است. نقاط ضعف آن هزینه بالاتر حمل و نقل بدلیل حجم بالای قطعات و نیاز به دقت بیشتر حین حمل و امکان تنظیمات کمتر در زمان نصب است.
ت) سیستم قطعه و وادار
سیستم قطعه و وادار ترکیبی از نقاط قوت دو سیستم درجا و پیش ساخته را داراست. اجرای این سیستم با اجرای وادارها شروع می شود. پس از آن قطعات پیش ساخته کارخانه ای بین وادارها قرار داده میشود. بدلیل آنکه این سیستم از تعامل دو سیستم درجا و پیش ساخته ایجاد شده مزایا و معایب هر دو را به نوعی به همراه دارد. به طور نمونه هزینه های حمل و نقل آن از سیستم پیش ساخته کمتر و از هزینه حمل و نقل سیستم درجا بیشتر است. از درجه بالاتری از قابلیت تنظیم در محل برخوردار است ولی آزادی عمل در نصب آن کمتر از سیستم درجا می باشد.
ث) سیستم پانلی
سیستم پانلی متشکل از پانل های از جنس ورق فلزی و به صورت پیش ساخته کارخانه ای است. در میان پانل شیشه قرار میگیرد. معمولا شیشه نیز در کارخانه نصب می شود. نمای دیوار پرده ای ظاهری یکپارچه تر و جامع تر از الگوهای متداول شبکه ای که شامل اعضای افقی و قائم است دارا می باشد. پانل ها از دو طریق پرس کاری و یا ریخته گری قابل تولید می باشند. روش تولید ریخته گری در صورتی که تعداد قطعات مشابه زیاد باشد اقتصادی می شود.
ج) سیستم پوشش ستون و تیر پیشانی
این سیستم گر چه در واقع یک دیوار پرده ای محسوب نمی شود، متشکل از پوشش های روی ستون بوده و توسط قطعات پانل پیشانی متکی به ستون و در دهانه ستون تا ستون قرار می گیرد. قطعات شیشه ای پرکننده همانند روش درجا هم می تواند به صورت پیش ساخته و هم به صورت درجا اجرا شود.
۲-۵-۸- مهار دیوار پرده ای شیشه آلومینیوم درجا به سازه
مشابه سایر دیوارهای پرده ای، دیوار پرده ای شیشه ای هم باید به منظور ایجاد امکان تغییرات ابعادی در محدوده رواداری های مجاز از قاب سازه ای ساختمان فاصله داشته باشد. حداقل فاصله لازم \(5\) سانتی متر است. برای ساختمانهای بلند فاصله بیشتری ممکن است مورد نیاز باشد.
۳-۵-۸- مهار بار مرده و مهارهای انبساطی
همانگونه که در شکل \(8-6\) الف نشان داده شده است یک دیوار پرده ای شیشه آلومینیوم درجا متشکل از اعضای قائم (وادارها) و اعضای افقی (ریلها) میباشد. مقاطع وادارها و ریلها مشابه و معمولاً قوطی هستند. دیوار از طریق وادارها به قاب سازه ای ساختمان متصل میشود. در ابتدا تمامی وادارها نصب و سپس ریلها مابین آنها قرار میگیرد. به طور معمول سه ریل در هر طبقه قرار داده میشود که جای لازم برای دو قطعه شیشه ایجاد مینماید (شیشه دید و شیشه پیشانی).
در یک ساختمان یا در بخشی از ساختمان زمانی که شیشه دید وجود نداشته باشد مثل پارکینگ در یک ساختمان چند طبقه ریلهای میانی تنها به منظور کاهش ابعاد قطعات شیشه در نظر گرفته میشود. دو ریل در طبقه در چنین مواردی متداول است. فاصله مرکز تا مرکز وادارها بسته به شدت بار جانبی و ظاهر مطلوب نما، معمولاً \(1.5\) تا \(2\) متر است.
به منظور تسهیل انبساط و انقباض وادارها که به سبب تغییرات حرارت روی میدهد هر وادار باید دارای درز انبساط باشد. از این رو هر وادار شامل قطعات با طول کوتاه (طول به میزان یک یا دو طبقه) است که در محل درزهای انبساط در هر دو انتها قطع میشوند. درزهای انبساط، خزش ستونهای بتن آرمه و خیز ناشی از بار زنده تیرهای پیرامونی که وادارها به آنها متصل شده اند را نیز جذب مینمایند. لذا پهنای درز انبساط برای هر پروژه باید جداگانه تعیین شود. باید توجه داشت که درز انبساط تنها آزادی حرکت در راستای قائم را فراهم می آورد.
چون تمام بارهای روی دیوار پرده ای از طریق وادارها به قاب سازه ای منتقل میشود برای هر وادار یک بست مهاری مخصوص بار مرده (به طور ساده بست ثقلی DL) باید تامین شود. این بست برای تحمل بار ثقلی و جانبی ناشی از باد و زلزله وارده بر آن بخش از دیوار که به وادار منتقل میشود طراحی میشود. یک بست ثقلی (DL) به طور کامل وادار را در محل اتصال مهار میکند. لذا وادار در سه جهت اصلی در محل تکیه گاه بار مرده بی حرکت است. بست ثقلی (DL) باید به گونه ای طراحی شود که نیروهای مرده و نیروهای جانبی اعمال شده به وادار را به قاب سازه ای ساختمان منتقل نماید.
دو نوع سیستم دهانه برای وادارها در دیوار پرده ای شیشه آلومینیوم مورد استفاده قرار می گیرد:
- سیستم وادار تک دهانه
- سیستم وادار دو دهانه
در سیستم وادار تک دهانه، هر وادار فقط یک طبقه را پوشش میدهد. بنابراین بستهای ثقلی (DL) در هر طبقه به غیر از طبقه همکف که فونداسیون بار مرده پایین ترین وادار را تحمل میکند نیاز است.
در سیستم وادار دو دهانه، وادارها دو طبقه را پوشش میدهند. بنابراین هر وادار میتواند یک بست ثقلی (DL) داشته باشد. مهارها در طبقات مختلف پیش بینی میشوند. تفاوت دیگر بین سیستمهای یک دهانه و دو دهانه این است که مهارهای انبساطی به طور ساده (EX) هم در طبقات مختلف نیاز است. در سیستم یک دهانه تنها یک بست لرزه ای (EX) و فقط در طبقه دوم ساختمان ضرورت دارد.
بستهای ثقلی (DL) و لرزه ای (EX) از جنس فولاد یا آلومینیوم هستند و وادارها به آنها پیچ میشوند. تقریباً شکل دو بست یکسان است. تنها تفاوت بین آنها آن است که در بست ثقلی (DL) دو سوراخ بالایی دایروی و در بست لرزه ای (EX) دو سوراخ بالایی در جهت قائم به صورت شیاری است که امکان حرکت قائم را فراهم مینماید.
۴-۵-۸- اتصال وادار به بست ثقلی (DL) یا بست لرزه ای (EX)
شکل \(8-10\) نحوه اتصال یک وادار به بست ثقلی (DL) یا بست لرزه ای (EX) را نشان میدهد. مهار وادار به بست ثقلی DL یا بست لرزه ای (EX) یک فرآیند دو مرحله ای دارد. مرحله اول شامل ایجاد اتصال موقت بین وادار و بست میباشد. پس از آنکه تمام وادارها در یک راستای قائم تراز شدند، اتصال دائمی بین وادار و بست ایجاد میشود. اتصال دائمی نیازمند سوراخ کاری وادارها در محلهای از پیش سوراخ شده موجود در بستها است. نصب دیوار پرده ای شیشه آلومینیوم توسط گروه نصب تولید کننده یا توسط گروه سوم نصاب مورد تایید تولید کننده باید انجام شود.
۵-۵-۸- اتصال ریل به وادار
در این نوع نمای ساختمانی از روشهای متفاوتی جهت اتصال ریل به وادار استفاده میشود. یک روش متداول این اتصال، استفاده از قطعات آلومینیومی که به آن بلوک برشی (shear block) گفته میشود میباشد. بلوک برشی به وسیله پیچ به وادارها متصل میشوند. پس از نصب بلوکهای برشی، ریلها به این قطعات آلومنیومی چفت میشوند به طوری که هر یک از بلوکهای برشی در یک انتهای ریل قرار گیرد. بنابراین هیچ بستی بین ریل و بلوک برشی مورد استفاده قرار نمی گیرد. از آنجا که طول هر یک از ریلها کوچک میباشد (در حدود \(1.2\) تا \(1.8\) متر) در نتیجه فضای اندکی جهت جلوگیری از آسیب ناشی از انبساط و انقباض ریل مورد نیاز میباشد. به طور کلی طول ریل در حدود \(1.5\) میلی متر از فاصله خالص بین دو وادار کمتر در نظر گرفته میشود.
۶-۵-۸- دیوارهای پرده ای نصب شده از داخل و نصب شده از خارج ساختمان
یکی از عوامل تعیین کننده شکل مقاطع مورد استفاده در وادارها و ریلها نوع نمای شیشه ای از لحاظ نصب از خارج و یا نصب از داخل میباشد.
- در روش نصب از خارج پانلهای شیشه دیوار از خارج ساختمان به وسیله کارگرانی که بر روی داربست مستقر شده اند نصب میشوند. این روش نصب دارای کارایی لازم نمیباشد و علاوه بر آن به دلیل استفاده از داربست پر هزینه نیز میباشد. به طور کلی این روش در سازه های کوتاه تا متوسط مورد استفاده قرار میگیرد. پانلهای شیشه در روش نصب از خارج به دو روش در جای خود مهار میشوند:
- به وسیله صفحه های فشاری نگهدارنده شیشه (pressure plate-captured glass)
- آب بند سیلیکونی سازه ای که باعث چسباندن شیشه میشود (structural silicone sealant-adhered glass)
- در روش نصب از داخل پانلهای شیشه ای به وسیله کارگرانی که در طبقات سازه مستقر شده اند نصب میشوند. این روش نسبت به روش نصب از خارج کارآمدتر است چرا که نیازی به استفاده از داربست ندارد. مقطع عرضی ریلها و وادارها در این روش بسیار پیچیده تر از روش نصب از خارج میباشند. این روش در سازه های بلند مرتبه انتخاب مناسبی است.
۷-۵-۸- جزئیات دیوارهای پرده ای شیشه ای در ساختمان های مرتفع
شکل \(8-12\) جزئیات متداول دیوار شیشه ای نصب از خارج را در ساختمانهای مرتفع در ترازهای کف طبقات، سقف طبقات و آستانه پنجره (پایه) نمایش میدهد. در تراز آستانه پنجره یک کرسی آلومینیومی قرار دارد که سطح تمام شده داخلی را شامل میشود. این کرسی آلومینیومی از یک طرف به تیر پیرامونی که به ریل متصل است چفت میشود و از طرف دیگر به المان نگهدارنده متصل میشود. معمولاً از شیشه های مقاوم در برابر حرارت در ناحیه تیرهای پیرامونی سازه استفاده میشود. دیوارهای پرده ای مقاوم در برابر حریق باید از نفوذ دود و آتش از طبقه ای به طبقه دیگر جلوگیری کنند. برای این منظور از پشم معدنی نیمه صلب که با فشار در داخل فضای بین دیوار پرده ای و تیر پیرامونی جا داده شده است استفاده میشود. برای حصول نفوذ ناپذیری کامل این لایه، آب بندهای مقاوم در برابر آتش مورد استفاده قرار می گیرند.
۸-۵-۸- دیوارهای پرده ای شیشه ای یکپارچه
در دیوارهای پرده ای شیشه ای یکپارچه، قطعات پیش ساخته دیوار که بر روی آنها شیشه های نما نصب شده است جهت اتصال به سازه به محل پروژه حمل میشوند. در این نوع دیوار به جای استفاده از وادارها و ریلها، قطعات دیوار به صورت تک تک در کنار یکدیگر قرار گرفته و دیوار شیشه ای را تشکیل میدهند. قطعات دیوار طوری طراحی میشوند که با قطعات مجاور در وادارها و با قطعات بالا و پایین در ریل ها جفت شوند. ریل بالایی قطعه پایینی به ریل پایینی قطعه بالایی متصل میشود. قطعات اتصال تعبیه شده در ریل بالایی قطعه زیرین در فضای خالی تعبیه شده در ریل پایینی قطعه فوقانی به طور کامل چفت می شود. این جزئیات باید برای مقاومت در برابر بار جانبی طراحی شود و مشابه جزئیات به کار رفته در دیوارهای ساخت درجا می باشد. مقاومت قطعات دیوار در برابر بار ثقلی به وسیله بستهایی که به کف طبقات متصل است حاصل میشود. دو قطعه مجاور دیوار جهت انتقال بار ثقلی از یک بست استفاده میکنند.
۹-۵-۸- عملکرد سازه ای دیوارهای شیشه - آلومینیوم
مهمترین نیاز سازه ای دیوارهای آلومینیوم - شیشه توانایی آنها در مقابله با بارهای جانبی (به طور خاص بار باد) و نیز ایستادگی در برابر ضربه اجسام خارجی که در هنگام وقوع تند بادها در مناطق طوفان خیز ممکن است به دیوار برخورد کنند میباشد. بستهای بار ثقلی دیوارهای شیشه آلومینیوم که وزن دیوار را به سازه منتقل میکنند باید برای تحمل بارهای لرزه ای و باد طراحی شوند. همچنین جزئیات لازم جهت مقاومت دیوارهای پرده ای در برابر بارهای جانبی بر اساس روابط نیروهای جانبی ارائه شده در فصل سوم باید انجام شود.
در مناطقی که شدت بار جانبی در آنها زیاد است، برای تامین مقاومت کافی بهتر است از مقاطع فولادی در داخل وادارها استفاده شود. مقاطع فولادی و وادارها به یکدیگر به شکلی متصل میشوند که با یکدیگر به طور مختلط عمل کنند. به طور معمول مقاطع C یا I شکل به عنوان مقاطع قرار گرفته در وادارها استفاده میشود. مقاطع C شکل نسبت به مقاطع I شکل قابلیت جای گیری در کنار یکدیگر را دارند به طوری که ممکن است در یک وادار به طور همزمان از \(2\) یا \(3\) مقطع C شکل استفاده شود. پروفیلهای فولادی قرار گرفته در داخل وادارها باید برای جلوگیری از واکنش گالوانیک بین آلومینیوم و فولاد به طور کامل اندود شوند. به عنوان روش جایگزین به جای قرار دادن مقطع فولادی در داخل وادارها میتوان وادارها را به یک عضو فولادی قاب سازه ای متصل نمود. این روش معمولا در دیوارهای آلومینیوم شیشه بلند در هنگامی که وادارها دارای تکیه گاهی در وسط ارتفاع نباشند استفاده میشود. این تکیه گاهها مشابه تکیه گاههایی که در نماهای ساختمانهای مرتفع توسط کف طبقات تامین می شود است.