راهنمای طراحی و اجرای دیوارهای بنایی محوطه

پیشگفتار

باتوجه به بروز خسارات گسترده ناشی از زلزله به دیوارهای محوطه و در بسیاری موارد تخریب کامل آن ها که علاوه بر خسارات مالی و جانی، موجب اخلال در جریان امدادرسانی به مناطق زلزله زده را فراهم می کنند و از سویی دیگر عدم شفافیت کافی در آیین نامه های موجود درخصوص نحوه طراحی و اجرای این دیوارها، ضرورت تدوین دستورالعملی بهمنظور روش طراحی دیوارهای بنایی محوطه مجزر گردید. در تدوین دستورالعمل حاضر، تا حد امکان از رویکرد تجویزی پرهیز شده و طراحی دیوار براساس روش مهندسی و بر مبنای محاسبات فنی و مقایسه ظرفیت و تقاضای وارده بر دیوار انجام گرفته است. به استثناء برخی موارد خاص که با رویکرد تجویزی به آن پرداخته شده در اغلب موارد از روش عملکردی برای طراحی و محاسبه دیوار استفاده شده است.

امیدواریم این دستورالعمل پیشرو گامی رو به جلو در جهت عملکرد مناسب دیوارهای محوطه در حین زلزله نه تنها از منظر ایمنی جانی و حفظ حریم ساختمان ها بلکه از منظر بهبود تاب آوری شهرها در برابر حوادث غیرمترقبه نیز باشد.

حامد مانی فر

مدیرکل دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان

فصل 1: مقدمه و دامنه کاربرد

در سالیان اخیر، به ویژه پس از زلزله ارگله در سال1396، تلفن های فراوانی برای درک رفتار اجزای غیرسازهای در کشور صورت گرفته است. چندین ماه پیش از وقوع زارله ارگله، ضابطه729 تحت عنوان «راهنمای طراحی لرزه ای دیوارهای بنایی غیرسازه ای مسلح به میلگرد بستر» توسط سازمان برنامه و بودجه کشور در سال1395 منتشر گردید. پیش نویس ویرایش دوم این ضابطه در سال1398 توسط سازمان برنامه و بودجه کشور منتشر شده است که در دستورالعمل حاضر ملک عمل ویرایش دوم ضابطه 729 است. در این ضابطه دیوارهای بنایی غیرسازه ای به شکل محاسباتی و غیرتجویزی طراحی می شوند. پس از وقوع زلزله ارگله، ضابطه819 تحت عنوان «راهنمای طراحی سازه ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه ای» توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی در سال1397 منتشر گردید و پس از آن در سال1398 پیوست ششم استاندارد2800 به منظور بهبود شرایط اجزای غیرسازه ای در کشور منتشر شد. با وجود این، توجه اندکی به دیوارهای محوطه ساختمان صورت گرفته و هیچ یک از دستورالعمل های فوق به شکل صریح به دیوارهای محوطه نپرداخته اند. یکی از معدود دستورالعمل های طراحی موجود در خصوص دیوارهای محوطه، «دستورالعمل طرح و اجرای دیوارهای محوطه» است که توسط سازمان نوسازی مدارس در سال1391 منتشر شده است که در آن طراحی دیوار بنایی به صورت تجویزی بوده، لیکن طراحی سایر اجزای دیوار شامل کاف های قائم و شالوده به شکل محاسباتی صورت گرفته است. همچنین در مبحث هشتم مقررات ملی، الزامات تجویزی برای دیوارهای محوطه ارائه شده است.

هدف از تهیه این متن، انعکاس آخرین یافته های کسب شده در کشور در طراحی محاسباتی و اجرای صحیح دیوارهای بنایی محوطه می باشد. انتظار می رود در مقایسه با الزامات تجویزی پیشین، رعایت الزامات محاسباتی ارائه شده در این متن منجر به طرحی دقیق تر، اقتصادی تر و مطمئن تری برای دیوارهای محوطه گردد.

دیوارهای محوطه از جمله اجزایی هستند که تاکنون به طراحی آنها توجه اندکی شده است. این درحالی است که آسیب پذیری آنها در زلزله های گذشته مشاهده شده (شکل 1-1) برخی از آسیب های وارد بر دیوارهای محوطه در زلزله سی سخت در سال 1399 را نشان می دهد.

شکل 1-1 آسیب های وارد بر دیوارهای محوطه در زلزله های گذشته

(1382) زلزله بِم

(1396) زلزله ازگله

دستورالعمل حاضر به طراحی دیوارهای بنایی محوطه با رویکرد محاسباتی و غیرتجویزی اختصاص دارد. دیوار محوطه می تواند از بلوک های سیمانی توخالی و یا آجر فشاری یا آجر فشاری سوراخ دار ساخته شده باشد. همچنین دیوار می تواند به صورت مسلح به میلگرد بستر و یا فاقد میلگرد بستر باشند. اگرچه بارگذاری اصلی دیوارهای بنایی در این دستورالعمل بار باد و زلزله درنظر گرفته شده است، اما با توجه به اینکه براساس این دستورالعمل، طراح قادر خواهد بود مقاومت خارج از صفحه دیوار را محاسبه کند؛ طراحی دیوار محوطه برای سایر بارهای تصادفی از جمله ضربه ناشی از برخورد، انفجار، سیل و سایر بارهای خارج از صفحه نیز ممکن خواهد بود. همچنین در این دستورالعمل تمرکز بر روی دیوارهای بنایی محوطه واقع بر خاک های غیرمسئله دار بوده و طراحی دیوارهای محوطه ساخته شده از بتن مسلح، پانل های سه بعدی و یا قطعات پیش ساخته و نیز دیوارهای محوطه بر روی خاک های مسئله دار و یا در مجاورت شیروانی های با شیب تند و مستعد ناپایداری خارج از اهداف این دستورالعمل می باشد.

استفاده از سایر راهکارها به منظور طراحی دیوارهای محوطه به شرطی که منجر به تأمین ظرفیت خارج از صفحه کافی برای دیوار شود، مجاز می باشد.

فصل 2: دیوارهای بنایی محوطه

مطابق (شکل ۱-۲) دیوارهای محوطه بنایی عمدتاً شامل قسمت بنایی (پانل بنایی)، کلاف قائم، کلاف افقی و شالوده می شوند که در ادامه وظیفه هر یک از این اجزا بیان شده است.

پانل بنایی

پانل بنایی دیوار، قسمت اصلی دیوار بوده که وظیفه اصلی جداسازی محوطه از محیط اطراف را بر عهده دارد. ارتفاع قسمت بنایی به کاربری محوطه جداسازی شده بستگی داشته، اما عمدتاً بین ۲ تا ۳ متر می باشد. در دستورالعمل حاضر، واحدهای بنایی به کار رفته در قسمت بنایی صرفاً از نوع بلوک های سیمانی توخالی و یا آجر فشاری (یا یا بدون سوراخ) می باشند که می توانند دارای می گیرد بستر و یا غیرمسلح باشند.

کلاف قائم

کلاف های قائم به منظور کاهش طول آزاد قسمت بنایی دیوار به کار برده می شوند. به عبارت دیگر، کلاف های قائم نقش تکیه گاه برای قسمت بنایی دیوار را ایفا می کنند. کلاف های قائم برای ایفای این وظیفه نه تنها باید از مقاومت کافی بلکه از صلییت کافی نیز برخوردار باشد. در دستورالعمل حاضر تأکید بر روی کلاف های قائم بتن مسلح بوده لیکن استفاده از کلاف های فولادی و یا کلاف های بنایی مسلح نیز در صورتی که دارای مقاومت و صلییت کافی باشند، بلامانع است.

کلاف افقی

کلاف افقی صرفاً به منظور بهبود انسجام و یکپارچگی بلوک های رج فوقانی دیوار کاربرد داشته و نقش تکیه گاهی برای لبه فوقانی دیوار ندارد.

شالوده

شالوده به منظور توزیع یکنواخت نیروها بر خاک و نیز تأمین پاشنه کافی برای ارتقای پایداری دورانی دیوار به کار می رود.

کالف قائم
کالف افقی
تسلیحات کالف افقی
تسلیحات کالف قائم
میلگرد بستر
شالوده

1-2 قسمت های اصلی دیوارهای محوطه بنایی

در خصوص دیوارهای محوطه، سه مود شکست اصلی که در زلزله های پیشین رخ داده است در (شکل 2-3) نشان داده شده است. این مودهای شکست عبارتند:

آستانه فروریزش خارج از صفحه پانل بنایی

در این مود شکست، تقاضای خارج از صفحه وارد بر دیوار فراتر از ظرفیت خارج از صفحه دیوار بوده و منجر به بروز ناپایداری در قسمت بنایی دیوار می شود. از جمله عواملی که می توان ظرفیت خارج از صفحه پانل بنایی دیوار را ارتقا داد عبارتند: استفاده از میلگرد بستر، استفاده از ملت با چسبندگی بالا، افزایش ضخامت دیوار و کاهش فواصل کالف های قائم (کاهش طول آزاد پانل بنایی). علاوه بر موارد فوق، درصورتی که از بلوک های ت ه خ الی در ساخت دیوار استفاده شده باشد، تزری دوباب داخل حفره ها نی ز می توان د ب ه ش کل قاب ل توجهی منجر به ارتقای ظرفیت خارج از صفحه پانل بنایی گردد.

شکل3-3 مودهای شکست دیوارهای محوطه

ناپایداری واژگونی

در این مود شکست، دیوار محوطه همانند یک جسم صلب حول باشنه خود دوران کرده و واژگون می شود. عامل مقاوم موثر در برابر این مود شکست لنگر مقاوم ناشی از نیروی ثقلی است. لذا با افزایش وزن دیوار (فقط در برابر باد) افزایش عمق شالوده و افزایش پهنای شالوده، ظرفیت دیوار در برابر این مود شکست افزایش می یابد.

ناپایداری کلاف قائم

در این مود شکست، کلاف قائم از ظرفیت خمشی کافی برخوردار نبوده و در پای دیوار مفصل پلاستیک با دوران بیش از حد ایجاد می شود. به منظور ارتقای ظرفیت دیوار در برابر این مود شکست لازم است کلاف قائم حتما مسلح بوده و با استفاده از بتن (نه ملات یا دوعاب) ساخته شده باشد.

(شکل3-2) روند طراحی گام به گام دیوارهای محوطه مطابق دستورالعمل حاضر در نشان داده شده است که جزئیات هر گام در بنده.ای پیش رو ارائه شده است

1
رجوع به فصل 3
تضمین نیروی وارد بر دیوار
تعیین نوع واحدهای بنایی و ارتفاع دیوار
حبیر
معایسه ظرفیت
پالل نهایی و تعیین نوع ملات و مقدار بیانگر دستور فواصل
کلات های قائم
نوع ملات، مقدار میانگر دستور فواصل
کلات های قائم
رجوع به فصل 4 بخش 2-4
کنترل واژگونی
بلبه
P > P
کنترل ظرفیت کلاف قائم
رجوع به فصل 4 بخش 3-4
شکل 2-2
ایناد فونداسیون و عمق دفن شدگی آن
ابعاد و جزئیات کلاف قائم

فصل 3: محاسبه نیروی وارد بر دیوار محوطه

در دستورالعمل حاضر نیروهای (تقاضای) وارد بر دیوارهای محوطه به سه سه نیروهای ناشی از زلزله، نیروهای ناشی از باد و نیروهای تصادفی تقسیم شده است. حداکثر نیروی درنظر گرفته شده و ملاگ \( P_u \) به دست آمده از سه عامل فوق تحت عنوان نیروی طراحی طراحی دیوار قرار خواهد گرفت.

تذکر: تحت هیچ شرایطی نیروی خارج از صفحه وارده بر دیوار محوطه نباید کوچکتر از 1 کیلوگرم بر مترمربع درنظر گرفته شود.

1-3 نیروی ناشی از زلزله

در صورتی که ارتعاش دیوار محوطه در جهت خارج از صفحه مشابه یک سیستم تک درجه آزادی درنظر گرفته شده و در جهت اطمینان تمام جرم دیوار برابر جرم موثر میود اصلی ارتعاش درنظر گرفته شود، نیروی لرزه ای خارج از صفحه وارده بر دیوار مطابق رابطه (1-3) قابل تخمین است.

\[P_{eq} = \frac{w_w S_a l_e}{R}\]

(1-3)

که در آن \( w_w \) وزن واحد مترمربع دیوار، \( S_a \) مقدار شتاب طیفی در مود ارتعاش خارج از صفحه دیوار، \( l_e \) ضریب اهمیت لرزه ای دیوار و \( R \) ضریب رفتار دیوار می باشد که در برگیرنده اضافه مقاومت و شکل پذیری خارج از صفحه دیوار است.

در اغلب دیوارهای محوطه صدنظر این دستورالعمل، پریود ارتعاش خارج از صفحه دیوار در محدوده شتاب ثابت طیف طرح قرار داشته لذا مقدار شتاب طیفی برابر با A(1+S) می باشد. همچنین ضریب رفتار خارج از صفحه دیوارهای بنایی محوطه را میتوان مشابه دیوارهای پیرامونی ساختمان برابر 2/5 درنظر گرفت. این عدد با نتایج شبیه سازی های انجام شده نیز مطابقت دارد. لذا نیروی لرزه ای وارده بر دیوار را می توان معادل فشاری با توزیع یکنواخت در امتداد خارج از صفحه دیوار مطابق رابطه (2-3) درنظر گرفت.

\[P_{eq} = 0.44A(1 + S)I_e W_w\]

در رابطه فوق \( A \) نسبت شتاب مبنای زلزله طرح ، پارامتر \( S \) مربوط به نوع خاک و خطریذیری لرزه ای منطقه مطابق استاندارد 2800 می باشند.

تــذکر:
لــازم اســت ضــریب اهمیــت دیــوار محوطــه معــادل ضــریب اهمیــت مهمتــرین ســاختمان اصــلی محوطــه درنظــر گرفتــه شــود. درصــورتی کــه محوطه فاقد ســاختمان باشــد، می توان ضریب اهمیت را برابــر 0/8 درنظــر گرفت.

تذکر:
در محاسبه وزن واحــد مترمربــع دیــوار (\( W_w \)) لــازم اســت وزن ناشــی از نما، سیمانکاری، حفاظ و نرده های نصب شده بر روی دیوار لحاظ گردد.

تذکر:
در صورتی که برای ساختمان داخل محوطه، تحلیل خطر ویـژه سـاخته ای انجام شده باشد، لازم است به جای عبارت \( A(1+S) \) در رابطه (2-3) از مقدار حداکثر شتاب طیف در سطح زمین استفاده شود.

تذکر:
طراح می توانــد بــه جــای رابطــه (2-3) از روابــط دقیــق تــری کــه در برگیرنــده مشخصات دینامیکی خارج از صفحه دیوار باشد اســتفاده نمایــد. درایــن صــورت مقدار به دست آمده از رابطه (2-3) کوچکتر درنظر نیروی زلزله نباید از %80 گرفته شود.

2-3 نیروی ناشی از باد

نیروی ناشی از یاد وارده بر یک متر از طول دیوارهای پیرامونی را می توان مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (1398) از رابطه (3-3) دست آورد.

\[𝐹_n = 𝐶𝑓𝐶𝑛𝑞𝐶𝑔𝐶𝑒𝐻𝐼𝑤\]

(3-3)

در رابطه فوق برای دیوار روی سطح زمین با نسبت ط ول به ارتفاع بیش از 10) \(𝐶𝑓=1/3\) و ضریب نیروی عصودی بـرای دیـوار روی سـطح زمیـین \(𝐶𝑛=-0/6\) است. فشار مبنای یاد \(𝑞\) برحسب کیلونپـوتن برابر اسـت بـا 0/00006373 که در آن سرعت مبنای یاد برحسب کیلومتر برساعت است. برای دیوارهای محوطه ضـریب اثـر \(𝑉\) تند یاد \(𝐶𝑔=2\) و ضریب اثر تغییرسرعت برای نواحی باز \(𝐶𝑓=0/9\) باشد. ارتفاع دیـوار از می سطح زمین برابر \(𝐻\) و \(𝐼𝑤\) ضریب اهمیت دیوار در برابر بار یاد است. با اسـتفاده از مقـادیر فوق و رابطه (3-3) و تبدیل نیروی متر طول دیوار به فشار خارج از صـفحه و بـا ضـرب ضریب 1/6 به منظور تبدیل نیروی یاد از سطح سرویس به سطح نهـایی، نیـروی سـطح نمایی یاد وارده بر یک مترمربع از سطح دیوار را می توان بر اساس رابطه (4-3) تخمـین زد.

\[𝑃𝑤𝑖𝑛𝑎 = \frac{[0.11𝐼𝑤𝑉]^2}{1000}\]

(4-3)

رابطـه (4-3) مقدار نیـروی ناشـی از بـاد در سـطح نهـایی را بـر حسـب کیلوپاسـکال (کیلونپوتن بر مترمربع) ارائه می دهد.

تذکر: در صورتی که دیوار محوطه در مناطق پرتراکم شهری باشـد، میتـوان نیـروی بـاد به دست آمده از رابطه (4-3) را به میزان %20 کاهش داد.

3-3 سایر نیروهای تصادفی

سایر نیروهای تصادفی عبارتند از نیروی ناشی از ضربه، انفجار، سـیل و یـا هـر نـوع بـار تصادفی محتمل که در جهت خارج از صفحه به دیوار وارد می شود. در این دسـتورالعمل لازم است نیروهای تصادفی به صورت یـک فشـار اسـتانتیکی خـارج از صـفحه بـا توزیـع یکنواخت بر روی دیوار معادل سازی شوند. به منظور محاسبه نیروهای تصادفی، استفاده از روش های شناخته شده در آیین نامه ها و دستورالعمل های داخلی و بـین المللـی بلامـانع است.

تذکر:1 نمونه هایی از روش های محاسبه بـار انفجـار بـه صـورت دینـامیکی و اسـتانتیکی معادل، در مبحث بیست و یکم مقررات ملی ساختمان (۱۳۹۵) ارائه شده است.

تذکر:2 به جز دیوارهای محوطه مراکز حساس نظامی و امنیتی، در سایر مـوارد لزومـی به درنظر گرفتن نیروهای تصادفی نمی باشد.

تذکر:3 در صورتی که دیوار محوطه در یک منطقه سیل خیز مطابق تعریف مبحث ششم مقررات ملی قرار داشته و دیوار محوطه از نوع دیوار فروریزشـی درنظـر گرفتـه نشود، لازم است در طراحی و ساخت دیوار محوطه اثرات ناشی از سـیل مـدنظر قرار گیرد. طراحی این نوع از دیوارهـای محوطـه خـارج از دامنـه کـاربرد ایـن دستورالعمل بوده و در این موارد نه تنها دیوار محوطه، بلکه شالوده آن نیز باید برای بارهای ناشی از سیل و اثرات آب شستگی آن کنترل شود.

فصل 4: محاسبه ظرفیت دیوار محوطه

در دستورالعمل حاضر ظرفیت دیوار بر اساس مقاومت خارج از صفحه پانل های بنایی دیوار تعیین شده است. سایر اجزای دیوار به صورت ظرفیتی طراحی می شوند. به بیان دیگر ابتدا براساس مشخصات پانل بنایی، ظرفیت دیوار محاسبه شده، سپس کاف های قائم و شالوده دیوار طبق این ظرفیت طراحی و کنترل می شوند. به عبارت دیگر دیوار محوطه به نحوی طراحی می شود که مود شکست آستانه فروریزش خارج از صفحه پانل بنایی قبل از مودهای شکست ناپایداری واژگونی و ناپایداری کاف قائم رخ دهد.

تذکر: دیوار محوطه صرفاً تحت بارهای خارج از صفحه طراحی شده و در امتداد داخل صفحه نیازی به کنترل محاسباتی نبوده و صرفاً کافیست مابین دیوار محوطه و ساختمان تماس مستقیم وجود نداشته و فاصله ای حداقل به اندازه تغییرمکان نسبی غیرالاستیک طبقه همگف وجود داشته باشد. این فاصله با مواد منعطفی از قبیل فوم، پیام سنگ، یونولیت و ... پر می شود. جزئیات بیشتر در خصوص درز انقطاع مابین دیوار محوطه و ساختمان در بند ۵-۵ ارائه شده است.

۱-۴ محاسبه ظرفیت پانل بنایی

پانل بنایی تحت نیروهای خارج از صفحه همانند یک صفحه غیرایزوتروپیک با عملکرد دوطرفه رفتار می کند. منظور از غیرایزوتروپیک بودن رفتار آن است که مقاومت دیوار بنایی تحت خمش افقی با مقاومت آن تحت خمش قائم متفاوت می باشد. تخمین ظرفیت پانل بنایی بر اساس ضابطه ۷۲۹ قابل انجام می باشد. به منظور سهولت برای برخی از ابعاد متداول دیوار محوطه، ظرفیت دیوار بر اساس ضابطه729 محاسبه شده و در قالب نمودار در (شکل های4-1 تا4-3) به ترتیب برای دیوار بلوک سیمانی15 سانتی (با یا بدون سوراخ) سانتی و دیوار آجر فشاری22 سانتی، دیوار بلوک سیمانی20 نشان داده شده است. در خصوص دیوارهای محوطه با مشخصاتی متفاوت باا مشخصات نمودارهای ارائه شده لازم است طراح براساس ضابطه729، اقدام باه محاسابه ظرفیات خارج از صفحه دیوار مابین دو کلاف قائم نماید لازم است در محاسبات رفتار دوطرفاه و غیرایزوتروپیک دیوار مطابق ضابطه729 لحاظ گردد.

تذکر: در خصوص دیوارهای پر شده با دوقاب لازم است از بلوک هاای توخاالی تاه خاالی استفاده شود به طوری که دوقاب ریخته شده در رج های مختلف دیوار باا یکادیگر پیوسته باشند. مطابق ضابطه729، منظور از دوقاب بتنی ریزدانه و روان با مقاومت فشاری28 مگاپاسکال است. ملات باه کاار رفتهاه در بناده ای روزه دیوار نمی توانند به عنوان دوقاب درنظر گرفته شوند.

ارتفاع پانال بناایی از خاک روی شاالوده تاا زیار _H در نمودارهای نشان داده شده، کلاف افقی بوده و طول آزاد پانل بنایی است که برابر فاصله بر به بار کلاف هاای قاائم _L در دو لبه پانل بنایی است. ظرفیت خارج از صفحه پانال بناایی باا نشاان داده شاده _Pe است که مقادار آن برابار فشاار عماود برصافحه دیاوار اسات و منجار باه قارار گارفتن پانل بنایی در آستانه فروربزش خارج از صافحه خوااهد شاد (ضارایب کااهش مقاومات مطابق ضابطه729 در نمودارها لحاظ شده است). نمودارها برای سه ارتفاع پانل2/5 متز تا7 متز و3 متز تهیه شاده اناد. بارای سایر طول هاا و متز و طول های آزاد ارتفاع ها، تخمین ظرفیت با استفاده از درون یابی باین نمودارهاا مجااز اسات. همچناین نمودارها برای دو نوع ملات مختلف تهیه شده اند طرح اختلاط هریک از ملات ها در پایین نمودارها مشخص شده است. به علوه نمودارها برای دیوارهای مسلح به میلگارد بساتر و دیوارهای غیرمسلح تهیه شده اند در کلیه نمودارها میلگردهای بستر دارای پهناای110 میلی متر و مقاومت تسلیم حداقل برابر450 میلیمتر بوده و دارای مغتول هایی به قطر4 مگاپاسکال هستند. منظور از پهنای میلگرد بستر فاصله مابین دو مغتول طولی میلگارد بستر است. در تخمین ظرفیت خارج از صفحه دیوار محوطه، فرض می شود که لبه فوقانی دیوار آزاد بوده و کالف افقی نقش تکیه گاهی برای لبه فوقانی دیوار ندارد.

مالت سیمان بنایی
H=2.5 m
BJR200
NOBJR
L (m)

H=3 m
BJR200
NOBJR
L (m)

4.5
4.5
3.5
2.5
1.5
0.5
0
3
4
5
6
7

P_c (kPa)
H=2 m
BJR200
NOBJR
L (m)

4.5
4.5
3.5
2.5
1.5
0.5
0
3
4
5
6
7

P_c (kPa)
H=2 m
BJR200
NOBJR
L (m)

4.5
4.5
3.5
2.5
1.5
0.5
0
3
4
5
6
7

P_c (kPa)
H=2.5 m
BJR200
NOBJR
L (m)

4.5
4.5
3.5
2.5
1.5
0.5
0
3
4
5
6
7

P_c (kPa)
H=2.5 m
BJR200
NOBJR
L (m)

4.5
4.5
3.5
2.5
1.5
0.5
0
3
4
5
6
7

P_c (kPa)
H=3 m
BJR200
NOBJR
L (m)

مالت سیمان بنایی
حجم ماسه
مبلغ 10 mm
پلوک سیمانی
ساقتی
نوخالی

مالت سیمان بنایی
حجم ماسه
مبلغ 20 mm
پلوک سیمانی
ساقتی
نوخالی

شکل3-3 ظرفیت خارج از صفحه پانل بنایی۰4 سانتی ساخته شده از بلوک های سیمانی توخالی

مالت سیمان بنایی

H=2 m
BJR200
NOBJR, BJR400

H=2.5 m
BJR200
NOBJR, BJR400

H=3 m
BJR200
NOBJR, BJR400

L (m)
L (m)

مستر
میلگردهای بستر

H=2 m
NOBJR, BJR400, BJR200

L (m)
L (m)

مالت سیمان پرتلند و آهک

H=2.5 m
NOBJR, BJR400, BJR200

L (m)
L (m)

H=3 m
NOBJR, BJR400, BJR200

L (m)
L (m)

فواصل
میلگردهای بستر

H
بخاک

مستر
آجر فشاری
سانتی
سانتتی

مالت سیمان بنایی
حجم ماسه
10 mm
مستر
میلگرد بستر با پهنای
متر میلی
11 mm
مستر
میلگرد بستر با فاصله
BJR400
BJR200

شکل 3-4: ظرفیت خارج از صفحه پانل بنایی 22 سانتی ساخته شده از آجر فشاری

تذکر1: در (شکل 3-4) در برخی موارد ظرفیت پانل مسلح و غیرمسلح برابر بدهست آمده است. دلیل این امر آن است که برای این دیوار به خصوص در برخی موارد تسلیحات معرفی شده از تسلیحات حداقل کمتر بوده و مقاومت دیوار مسلح از مقاومت ترک خوردگی دیوار کوچکتر شده است. در این مواقع لازم است دیوار به صورت غیرمسلح درنظر گرفته شود.

تذکر2: استفاده از آرماتور ساده یا آج دار در بندهای بستر دیوار مجاز نبوده و پیوستگی کافی مابین ملات بند بستر و آرماتور تأمین نخواهد شد. لذا بدهنظور مسلح کردن پانل بنایی لازم است از میلگردهای بستر خریابی و یا نردبانی استفاده شود.

تذکر3: لازم است چیدمان واحدهای بنایی دارای پیوند ممتد بوده و فاصله افقی بندهای قائم در ردیفت های متوالی حداقل یک چهارم طول واحد بنایی باشد.

2-4 کنترل لنگر واژگونی

لنگر مقاوم در برابر واژگونی عمدتاً از طریق ایجاد فشار غیرفعال در پشت جداره شالوده و قسمت مدفون پانل بنایی و نیز از طریق وزن دیوار، وزن شالوده و وزن خاک روی شالوده تامین می گردد. لذا برای تأمین ظرفیت کافی در برابر لنگر واژگونی، لازم است شالوده در سانتی متر مدفون باشد. لنگرهای مقاوم و محرک به داخل خاک حداقل به میزان40 به ترتیب زیر تخمین زده می شوند. دیاگرام آزاد دیوار تحت لنگر واژگونی در (شکل 4-4) نشان داده شده است.

لنگر محرک واژگونی

در این دستورالعمل محاسبه این لنگر بر اساس ظرفیت خارج از صفحه مورد انتظار پانل بنایی \(LPc\) تخمین زده می شود، لذا مقدار لنگر محرک واژگونی مورد انتظار \(Moc\) در واحد طول دیوار برابر با (1-4) خواهد بود:

\[Moc = \lambda PcH(0.5H + hs + hf )\]

(1-4)

ضریب λ برای تبدیل ظرفیت خارج از صفحه طراحی به ظرفیت مورد انتظار پانل بینایی بوده و مقدار آن برای دیوارهای فاقد میلگرد بستر 1/7 و برای دیوارهای دارای میلگردبستر 1/3 درنظر گرفته می شود. به علوه در رابطه فوق \(H\) ارتفاع پانل بنایی \(hs\) عمق دفن شدگی شالوده و \(hf\) عمق مقطع شالوده است. همچنین مقدار \(Pc\) براساس نمودارهای ارائه شده در (شکل های 1-4 تا 3-4) تعیین می شود.

تذکر1: در صورتی که ظرفیت خارج از صفحه مورد انتظار دیوار \( \lambda Pc \) بیش از 2 برابر تقاضای خارج از صفحه وارده بر دیوار \(Pu\) باشد، می توان در رابطه (1-4) مقدار \( \lambda Pc \) را برابر با \(2Pu\) درنظر گرفت.

تذکر2: در صورتی که دیوار محوطه در هیچ یک از دسته دیوارهای (شکل های 1-4 تا 3-4) قرار نگیرد، لازم است طراح مطابق ضابطه 729 ظرفیت خارج از صفحه پانل بنایی \(Pc\) را محاسبه نماید. دراین صورت مقدار \( \lambda Pc \) نیز مطابق به دست می آید با این تفاوت که ضرایب کاهش مقاومت خمش افقی و قائم دیوار برابر واحد درنظر گرفته می شوند.

لنگر مقاوم واژگونی

محاسبه لنگر مقاوم در واحد طول دیوار براساس رابطه (2-4) قابل انجام است:

\[Mr = (Ww + Wf + Ws ) \frac{Bf}{2} + \gamma(kp - ka)(hs + hf)^3\]

(3-4)

\(Ww\) وزن واحد طول دیوار محوطه (شامل نما) بوده و \(Wf\) و \(Ws\) به ترتیب وزن خاک روی شالوده و وزن شالوده در یک متر از طول دیوار است. \( \gamma \) وزن مخصوص خاک بوده و \(ka\) و \(kp\) ضریب فشار مقاوم و محرک خاک به ترتیب نشان داده شده است که براساس روابط معتبر مکانیک خاک قابل تخمین هستند. در غیاب داده های دقیق، می توان از مقدار محافظه کارانه \[k_a = 0.35 \quad k_p = 2.75\] استفاده نمود.

تذکر: 3-4
برای حالتی است که دیوار در وسط شالوده ساخته شده باشد. در صورتی که دیوار در لبه شالوده ساخته شود می توان در غیاب محاسبات دقیق تر، در رابطه (2-4) مقدار وزن دیوار (\(Ww\)) را برابر با صفر درنظر گرفت.

تذکر: 4-4
با این فرض معتبر است که فشار مقاوم خاک بتواند به طور کامل ایجاد شود. برای این منظور لازم است خاک اطراف شالوده کاملاً با شالوده در تماس بوده و خاک روی شالوده نیز با قسمت تحتانی دیوار در تماس کامل باشد.

به منظور حفظ پایداری دیوار لازم است رابطه (2-4) برقرار باشد.

\[M_r > M_{oc}\]

(2-4)

به جای استفاده از روابط (1-4) تا (2-4) می توان از (شکل های 5-6) و 7-9 به ترتیب برای دیوارهای غیرمسلح و مسلح تهیه شده اند، به منظور تعیین عرض و عمق دفن شدگی شالوده استفاده نمود. این نمودارها براساس روابط فوق و با این فرض که اولاً دیوار در وسط عرض شالوده قرار گرفته و ثانیاً فشار مقاوم خاک به طور کامل ایجاد شود، تهیه شده اند. مطابق (شکل های 5-6) مشخص است با افزایش عمق دفن شدگی شالوده (\(hs\)), عرض مورد نیاز شالوده (\(bf\)) کاهش می یابد. همچنین عرض مورد نیاز شالوده برای دیوارهای سنگین تر و با ارتفاع کمتر دارای مقدار کوچک تری است. برای پارامترهای بینابینی در (شکل 5-4 و6-4) می توان از درون یابی نمودار استفاده نمود.

وزن دیوار = 2kN/m² (≈200 kg/m²)

H=2 m

1.2
0.8
0.6
0.4
1.5
2.5
3
P_c (kPa)

h_i =0.4m

H=2.5 m

h_i =0.6m

h_i =0.8m

H=3 m

1.2
0.8
0.6
0.4
1.5
2.5
3
P_c (kPa)

1
2
3
P_c (kPa)

وزن دیوار = 3kN/m² (≈300 kg/m²)

H=2 m

1.2
0.8
0.6
0.4
1.5
2.5
3
P_c (kPa)

h_i =0.4m

H=2.5 m

h_i =0.6m

h_i =0.8m

H=3 m

1.2
0.8
0.6
0.4
1.5
2.5
3
P_c (kPa)

1
2
3
P_c (kPa)

وزن دیوار = 5kN/m² (≈500 kg/m²)

H=2 m

1.2
0.8
0.6
0.4
1.5
2.5
3
P_c (kPa)

h_i =0.4m

H=2.5 m

h_i =0.6m

h_i =0.8m

H=3 m

1.2
0.8
0.6
0.4
1.5
2.5
3
P_c (kPa)

عرض مورد نیاز شالوده در دیوارهای فاقد میلگرد بستر، در تمام موارد ارتفاع مقطع شالوده \(hf = 0.4m\) است.

شکل3-0 عر مورد نیاز شالوده در دیوارهای دارای میلگرد بستر ،در تما مو ارد ارتفاع مقطع شالوده \(hf = 0.4m\) است.

پس از تعیین پهنای شالوده لازم است آرماتورگذاری آن مشخص شود که در این خصوص لازم است آرماتور حداقل معادل 0/18 مساحت مقطع درنظر گرفته شود. نیمی از درصد آرماتور حداقل را می توان در بالای مقطع و نیم دیگر را در پایین مقطع شالوده قرار داد. آرماتورهای طولی و عرضی شالوده را می توان مطابق (جدول 1-4) تعیین نمود که لازم است در وجوه تحتانی و فوقانی شالوده مطابق (شکل 2-4) جانمایی شوند.

خاک تثبیت شده
(شفته آهک یا مخاوط خاک و سیمان)
میلیگرد طولی
کلاگ قائم
میلیگرد عرضی
کلاگ قائم

شالوده
(بنت مگر)

میلیگرد عرضی
میلیگرد طولی

شکل 2-4 جزئیات اجرا و آرماتوربندی شالوده

تذکر1: توصیه می شود ضخامت بتن مگر 10 سانتی متر درنظر گرفته شود.

تذکر2: توصیه می شود ارتفاع مقطع شالوده حداقل برابر با 400 میلی متر درنظر گرفته شود.

تذکر3: مقاومت فشاری مشخصه بتن شالوده نباید از 20 مگاپاسکال کوچکتر باشد.

تذکر4: برای اجرای شالوده نیازی به قالب بندی نبوده و به منظور ایجاد فشار خاک مقاوم، نباید مابین شالوده و خاک اطراف، فضای خالی وجود داشته باشد.

تذکر5: لازم است بر روی شالوده و اطراف دیوار به میزان عمق دفن شدگی، خاک تثبیت شده بر روی شالوده قرار گیرد. به منظور تثبیت خاک از روش هایی همچون استفاده از شفته آهک، ترکیب سیمان و خاک، تزریق بتن و یا سایر روش های شناخته شده می توان استفاده نمود.

تذکر6: ضخامت پوشش بتنی آرماتورهای شالوده در هیچ شرایطی نباید کمتر از 75 میلی متر باشد.

تذکر7: در آرماتورهای عرضی شالوده استفاده از خم 90 درجه بالمانع است.

تذکر8: لازم است کلیه آرماتورهای به کار رفته در شالوده آن دار باشند.

3-4 کنترل ظرفیت خمشی کلاف قائم

نی روی وارد بر کلاف های قائم از طریق محاسبه سطح بارگیر کلاف مطابق یکی از روش های (شکل 8-4) و ضرب سطح بارگیر در ظرفیت خارج از صفحه مورد انتظار دیوار \( \lambda P_c \) محاسبه می شود.

1 روش (روش ساده سازی شده و محافظه کارانه)

محاسبه نیروی وارد بر کلاف های قائم براساس سطح بارگیر مستطیلی و اعمال نیروی برآیند در تراز 0.5 H از سطح خاک

2 روش (روش دقیق تو مبتنی بر الگوی ترک)

محاسبه نیروی وارد بر کلاف های قائم براساس سطح بارگیر مثلثی و اعمال نیروی برآیند در تراز 0.65 H از سطح خاک

شکل 8-4 محاسبه سطح بارگیر کلاف های قائم

با فرض طول پانل بنایی یکسان برای پانل هـای بنـایی دو طـرف کلـاف و اسـتفاده از سطح بارگیر مستطیلی (روش 1) در (شکل 8-4)، لنگر وارد بر پای کلـاف قـائم (محـل اتصال کلاف قائم با شالوده) از طریق رابطه (4-4) قابل تخمین است.

\[𝑀𝑢 = \Omega 𝐷𝐶𝐿𝐻(0.5𝐻 + 𝑏𝑠)\]

تذکر1: در صورتی که ظرفیت خارج از صفحه مورد انتظار دیوار \( \lambda Pc \) بیش از 2 برابر تقاضای (تبروی) خارج از صفحه وارده بر دیوار \(Pu\) باشد، می توان در رابطه (4-4) مقدار \( \lambda Pc \) را برابر با \(2Pu\) درنظر گرفت.

لازم است مقطع کلاف قائم به نحوی طراحی شود که ظرفیت خمشی اسمی آن (بدون درنظر گرفتن ضریب کاهش مقاومت) در امتداد خارج از صفحه دیوار از لنگر خمشی وارده بر کلاف، کوچکتر نباشد. برای این منظور می توان از مقاطع پیشنهادی (جدول 2-4) استفاده نمود.

آرماتورهای طولی با مقاومت تسلیم حداقل400 مگاپاسکال هستند

تذکر2: به منظور صرفه جویی در مصالح، می توان میزان آرماتورهای طولی کلاف قائم را متناسب با لنگر خمشی وارده کاهش داد. برای این منظور در غیاب محاسبات دقیق، می توان میزان آرماتورهای طولی ارائه شده در (جدول 2-4) را در نیمه فوقانی از ارتفاع کلاف قائم به میزان %50 کاهش داد. تحت هیچ شرایطی تعداد آرماتورهای طولی موجود در مقطع کلاف قـائم نبایـد کمتـر از ۴ عـدد بـوده و نسـبت آرماتورهـای کششـی واقع در هر دو وجه مقطع کـه تحت تـأثیر خمش خـارج از صفحه دیـوار قـرار دارد، نبایـد کمتـر از آرمـاتور حـداول ارائـه شـده بـرای تیرهـا مطـابق بـا مبحـث نهم مقررات ملی ساختمان (معادل \( \rho_{min} = \frac{0.25 \sqrt{f_c}}{f_y} \) کـه \( f_c \) و \( f_y \) برحسب مگاپاسکال است) باشد.

تذکر ۳: نسبت آرماتورهای کششی کلا ف قـائم (واقع در هـر یـک از دو وجـه مقطـع کلا که تحت تاثیر خمش خارج از صفحه دیوار است) نبایـد از ۰٫۰۰۲ کمتـر باشد.

تذکر ۴: فواصل خاموت های کلا ف قائم (آرماتورهای برشی) نبایـد از نصـف عمـق مـؤثر مقطع کلا بیشتر باشد.

تذکر ۵: بتن مصرفی در کلا ف قائم لازم است دارای حداقل مقاومت فشاری مشخصه 20 مگاپاسکال باشد.

تذکر ۶: استفاده از کلا ف ولـادی بـه جـای کلا ف بتنی مجـاز بـوده و در ایـن صـورت لازم است مقطع کلا ف قائم فولادی به نحوی طراحی شود که ظرفیـت خمشـی اسـمی آن (بـدون درنظـر گـرفتن ضـریب کـاهش مقاومـت) در امتـداد خـارج از صـفحه دیـوار از لنگـر خمشـی وارده بـر کلا ف کـوچکتر نباشـد. اسـتفاده از پروفیل های استاندارد و با مقاطع ساخته شده به منظور استفاده به عنوان کلا ف قـائم مجـاز بـوده و لـازم نیسـت مقطـع کلا ف قـائم فشـرده باشـد. در خصوص کلا ف فولـادی کـه تنهـا در یـک سـمت آنها دیـوار اجـرا می شود، لازم است احتمال بـروز پیچش در طراحـی کلا ف قـائم مـدنظر قـرار گرفته شود.

تذکر ۷: لازم است کلیه آرماتورهای به کـار رفتـه در کلا ف قـائم، آب دار بـوده و مطـابق (شکل ۷-۴) در داخل شالوده مهار شده باشند.

4-4 نمونه طراحی دیوارمحوطه

به منظور شفافیت نمونه ای از روند طراحی دیوار محوطه بنیایی، مطابق دسیتورالعمل در این بخش ارائه شده است. مطابق (شکل 9-4) دیوار مدنظر دیواری به طرول17 متر و ارتفاع 2/5 متر مربوط به یک ساختمان مسکونی واقع در شرهر تهرران می باشرد. خراک منطقه براساس دسته بندی استاندارد2800 نوع2 بوده و در هر دو وجه دیوار محوطره، نمای سنگی نصب خواهد شد.

گام 1: به عنوان اولین قدم لازم است وزن واحد سطح دیوار برا احتسراب نمرا و کلیره سرانتی، وزن اندودها تخمین زده شود. با فرض استفاده از بلوک سیمانی توخرالی20 سانتی، وزن دیوار به ترتیب زیر تخمین زده می شود.

وزن دیوار \(=0.2 \times 1260 + 2 \times (2100 \times 0.03 + 2500 \times 0.016) = 458 kg/m^2 = 4.6 kN/m^2\)

گام 2: پس از تخمین وزن دیوار محوطه، می توان نیروی خارج از صفحه وارد بر دیوار را محاسبه نمود.

نیـروی زلزله مطابق رابطه (2-3) به ترتیب زیر تخمین زده می شود.
\(𝑃𝑒𝑎 = 0.44(1 + 𝑆)𝑙𝑒𝑊𝑤 = 0.4 \times 0.35 \times (1 + 1.5) \times 1 \times 4.6 = 1.61 𝑘𝑃𝑎\)

نیـروی یاد مطابق رابطه (4-3) به ترتیب زیر تخمین زده می شود (با فرض ناحیه باز).
\(𝑃𝑤𝑖𝑛𝑎 = \frac{[0.11𝑙𝑤𝑉]^2}{1000} = \frac{[0.11 \times 1 \times 100]^2}{1000} = 1.1 𝑘𝑃𝑎\)

با فرض عدم نیاز به محاسبه سایر بارهای تصادفی، نیروی نهایی خارج از صفحه وارده بر دیوار برابر خواهد بود با:

\(P_u = \max(P_{eq}, P_{winda}) = \max(1.61, 1.1) = 1.61 kPa\)

گام3: با داشتن تقاضای وارده بر دی وار \(P_u\)، م ی ت وان ب ا اس تفاده از( ش کل0-۰) جزئیات دیوار را به نحوی انتخاب نمود که ظرفیت خارج از صفحه دیوار \(P_c\) از مقدار تقاضـا \(P_u\) کمتـر نباشـد. مطـابق (شـکل 2-4) بـرای دیـواری بـه ارتفـاع 2/5 متـر در صورتی که از ملات سیمان بنایی استفاده شده (نسـبت1 حجـم سـیمان بنـایی و 3 حجم ماسه) و میلگردهای بستر بـا مشخصـات ارائـه شـده در (شـکل 2-4) (قطـر مفتول 4 میلیمتر و پهنای 110 متر میلی) در تمام رح های دیوار استفاده شود، چنین دیواری دارای متر 5/6 آزاد طول با ظرفیت خارج از صفحه حدودا ای صفحه از تقاضای وارده بر دیوار بزرگتـر خواهد بود. لذا باید طول آزاد پانل 5/6 متـر انتخـاب گردد. با توجه به اینکه طول کل دیوار 17 متر است، لازم است دیوار مطابق (شکل 9-4) به پانل به کس های متری 5/67 تقسیم شود. با توجـه بـه اینکه از کلاف قائم با ابعاد ۳۰۰ در ۳۰۰ میلی متر استفاده می شود، لذا طول آزاد پانل بنایی مابین دو کلاف برابر 5/26 متر خواهد بود. ظرفیت آن را می توان مطابق (شـکل 2-4) درنظـر گرفـت. در مربوطـه نمـودار مقدار تقریبـاً 1/۷۵ کیلوپاسـکان معـادل است. شده داده نشان (شکل 9-4)

گام ۴: حـال از پس طراحی پانل بنایی، لازم اسـت شـالوده دیـوار طراحـی شـود. ارتفاع مقطع شالوده 400 میلی متر بوده و پهنای آن بر اساس کنترل واژگونی بدسـت می آیـد. مطابق 2-4 بـد. مطـابق (شکل 6-4) می تـوان شـالوده بـرای نیـاز مـورد مهنـای تعییـن نمود. در صـورتی که دیوار در وسـط شـالوده اجـرا شود، با اسـتفاده از (شکل 6-4) می توان شالوده برای نیاز مورد مهنا تعیین نمود. در صورتی که دیوار، با لبه شالوده اجرا شود، لازم است بهنـای شالوده نیاز مورد به صورت دستی براساس روابط بند 2-4 محاسبه شود (درایـن صـورت در محاسـبه لنگر مقـاوم واژگونی وزن دیوار صـفر درنظـر گرفتـه می شود). اگـر وزن دیـوار 50۰ کیلـوگرم بر مترمربـع و ارتفـاع خـاک روی شـالوده 60 سـانتیمتر درنظـر گرفتـه شـود، مطـابق (شکل 6-4) پهنـای نیـاز مـورد برای شالوده برابر 60 سانتیمتر به دست می آید. با توجه به بودن دیوار مسـلح (با اسـتفاده از میلگرد بستر) مربوطـه نمـودار (شکل 6-4) نیز نشان داده شده است. با داشـتن ابعـاد شـالوده، جزئیـات آن گـذاری آزماتور نیز اسـاس بـر (جدول 1-4) انجـام می شود. با توجـه به پهنای شالوده، لازم اسـت در بخش فوقانی مقطع شالوده 3 میلگرد با قطر 10 میلی متر در امتداد طولی و در بخش تحتانی مقطع شالوده 3 میلگرد با قطر 10 میلی متر در امتداد طولی و نیز خاموت هایی با قطر 10 میلی متر به فواصل 200 میلی متر در امتداد عمود بر محور طولی شالوده قرار داده شوند.

گرام 5: به عنوان آخرین گام، کلاف قائم دیوار مطابق بند 3-4 طراحی می گردد. بر این اساس کلاف قائم لازم است قادر به تحمل لنگر خمشی زیر (بدون لحاظ ضریب کاهش مقاومت) باشد.

\[M_u = \lambda P_c LH(0.5H + h_s) = 1.3 \times 1.75 \times 5.26 \times 2.5 \times (0.5 \times 2.5 + 0.6) = 55.3 \, kN.m\]

مطابق (جدول 2-4) استفاده از کلاف قائم بتنی تیپ 2 برای دیوار مدنظر قابل استفاده است. در صورتی که از کلاف قائم فوالدی استفاده شود، لازم است مقطع آن قادر به تحمل لنگر خمشی بدست آمده باشد.

شکل3-8 روند گا به گا طراحی دیوار محوطه بر اساس دستورالیمل

فصل 5: سایر الزامات

1-5 اتصال دیوار به کلاف قائم

در مورد کلاف های قائم بتنی، اتصال دیوار به کلاف قائم به یکی از روش هـای زیـر انجـام می شود. جزئیات روش های ارائه شده در (شکل 1-5) نشان داده شده است.

عبور میلگردهای بستر از داخل کلاف

این روش برای دیوارهـای مسـلح بـه میلگـرد بستر مناسب می باشد. لازم به ذکر است در صورت نیاز، طول همپوشـانی میلگردهـای بستر 75 برابر قطر مغنول طولی آنها در نظر گرفته شود. لازم است حتی المقدور محل همپوشـانی در رخ هـای مختلـف دیـوار در یـک راستا نباشـند. در ایـن روش قالـب بندی کلاف های قائم بتنی باید بـه نحـوی باشـد کـه بلوکهاـی دیـوار در تمـاس مستقیم با بتن تازه، قرار گرفته شود.

استفاده از تکه های میلگرد بستر به منظور اتصال

در صورتی که دیوار فاقد میلگـرد بستر باشد، همچنان می توان اتصال دیـوار و کلاف را از طریـق قـرار دادن تکـه های میلگرد بستر حداقل به طول 60 سانتیمتر از هر طرف کلاف تأمین نمود (مطابق شکل 1-5). در این روش قالـب بندی کلاف های قائم بتنی باید به نحوی باشد که بلوک هـای دیوار در تماس مستقیم با بتن تازه، قرار گرفتـه شـود. اسـتفاده از ایـن اتصـال بـرای دیوارهای با اهمیت زیاد و بسیار زیاد مجاز نمی باشد.

اجرای پس و پیش واحدهای بنایی

در این روش، در محل اتصال دیوار به کلاف قـائم واحدهای بنایی به صورت پس و پیش (حداقل به میزان 50 میلی متر) اجرا می شوند. در این روش قالب بندی کلاف های قائم بتنی باید به نحوی باشد که بلوک های دیوار در تماس مستقیم با بتن تازه، قرار گرفته شود. استفاده از این اتصال برای دیواره ای با اهمیت زیاد و بسیار زیاد مجاز نمی باشد.

برقراری اتصال با استفاده از قطعات اتصال

این روش هم برای دیوارهای مسلح و هم برای دیوارهای غیرمسلح قابل استفاده بوده و در این روش لزومی ندارد دیوار و کلااف قائم به شکل همزمان اجرا شوند. در این روش از قطعات باه شاکل نااودانی باا دوبال تبشی یا قالب و گیره پیش ساخته به منظور برقراری اتصال استفاده می شود. باا توجاه به این که در این نوع اتصال با ایجاد فاصله مابین دیوار و کلاف می توان دیوار را تنهاا در جهت خارج از صفحه مقید نمود، این نوع اتصال مناسب برای استفاده در محل درز انبساط و درز انقطاع می باشد.

در صورت استفاده از کلاف قائم فوالدی، اتصال دیاوار باه کلااف می تواناد از طریاق قطعات اتصال ناودانی یا دوبل نبشی یا قالب و گیره صورت گیرد.

تذکر: در صورت استفاده از قطعات اتصال، ظرفیت و تعداد مورد نیاز قطعاات اتصال را می توان بر اساس ضابطه 729 و یا سایر روش های منطبق با اصول مهندسی طراحی نمود.

اتصال دیوار به کالف قائم با استفاده از میلگرد بستر

اتصال دیوار به کالف قائم با استفاده از تکه میلگرد بستر و سندعمر

اتصال دیوار به کالف قائم از طریق چینش پس و پیش واحدهای بنایی

اتصال دیوار به کالف قائم با استفاده از قطعات اتصال

شکل 1-5 روش های اتصال دیوار به کالف قائم بتنی (مورد آخر در خصوص کالف فولادی نیز قابل استفاده است.)

2-5 کلاف افقی

کلاف افقی نیاز به محاسبات سازه ای نداشته و کافیست دارای مقطعی به پهنایی حاداقل برابر با ضخامت دیوار و عمقی حداقل به اندازه 100 میلی متر باشد. لازم است کلاف افقی از بتنی با حداقل مقاومت فشاری مشخصه 17 مگاپاسکال تهیه شود. باه منظاور مسالح کردن کلاف افقی می توان از دو عدد میلگرد بستر (باا مقادار آرمااتور طاولی و زیگازاک معادل آن) استفاده نمود.

3-5 بازشو در دیوار محوطه

در خصوص بازشوهایی که در تمام ارتفاع دیوار امتداد دارند، همانند درب ها، لازم هست در هر دو طرف بازشو کلاف های قائم قرار داده شود. لیکن در خصوص بازشوهایی که تنها در بخشی از ارتفاع دیوار قرار دارند، همانند پنجره های دارای نرده، نیازی به تعبیه کلاف قائم در دو سمت بازشو نبوده و صرفاً لازم است نرده های افقی بازشو به صورت گیردار به دیوار متصل شوند. برای این منظور استفاده از روش های هم جون شاخک گذاری و یا جوش نرده ها به صفحاتی که از قبل در دیوار قرار گرفته اند مجاز است. در این شرایط طراحی دیوار مطابق یک دیوار معادل بدون بازشو انجام می شود. لازم است وزن دیوار معادل نیز معادل سازی شود تا اثر بازشو در کاهش وزن دیوار لحاظ شود. همچنین اثر بازشو در کاهش نیروی ناشی از باد از طریق کاهش سطح مقطع دیوار (به میزان بازشو) لحاظ می گردد.

4-5 درز انبساط

به منظور کنترل ایجاد ترک و تنش های کششی در دیوار، لازم است تغییرشکل های حرارتی دیوار محدود شود. برای این منظور لازم است فاصله درزهای انبساط قائم دیوار از 25 متر بیشتر نباشد. استفاده از اتصال های کشویی و با اتصال قالب و گیره مطابق ضابطه 729 و پیوست ششم استاندارد 2800 در اتصال دیوار به کلاف قائم مشابه درز انبساط عمل کرده و در این صورت نیازی به تعبیه درز انبساط دیگری نمی باشد. در این صورت لازم است فاصله مابین دیوار و کلاف قائم حداقل 10 میلی متر باشد.

تذکر1: عبور میلگرد بستر از درز انبساط بلامانع بوده، لیکن ضرورتی ندارد.

تذکر2: به منظور ساخت درز انبساط می توان موقعیت درز انبساط را در محل اتصال دیوار با کلاف قائم در نظر گرفت. در این صورت، دیوار ضمن حفظ فاصله ای حداقل 10 میلی متری از کلاف قائم، از طریق قطعات اتصال (ناودانی منقطع، دوبل نیشی منقطع و یا قالب و گیره) به کلاف قائم متصل می شود.

تذکر3: در صورتی که نمای دیوار محوطه از نوع نمای بنایی باشد، لازم است درز انبساط مناسب برای نما نیز تعبیه گردد. درز انبساط نما می تواند در فواصلی منطبق بر درز انبساط دیوار اجرا شود.

تذکر4: به منظور جلوگیری از مسدود شدن درز انبساط، لازم است محل درز انبساط با مصالح انعطاف پذیر پرشود. برای این منظور می توان از پشم سنگ، فوم، بونولیت و یا سایر مصالح مشابه استفاده نمود.

5-5 درز انقطاع

لازم است دیوارهای محوطه در امتداد داخل صفحه خود از ساختمان اصلی جدا شوند، به نحوی که دیوار محوطه مانعی برای حرکت جانبی ساختمان ایجاد نکند. برای این منظور، مطابق (شکل ۲-۵) می توان با ایجاد فاصله ای به اندازه دریفت غیرالاستیک طبقه همگف مابین دیوار محوطه و ستون، با استفاده از اتصال های کشویی مطابق ضابطه ۷۳۹ و پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰ دیوار محوطه را به ستون ساختمان تنها در امتداد خارج از صفحه مقید نمود. در این صورت ستون ساختمان نقش کلاف قائم را برای دیوار ایفا خواهد کرد. راهکار دیگر استفاده از یک کلاف قائم در مجاورت ساختمان و اتصال دیوار محوطه به کلاف قائم است. کلاف مذکور باید حداقل به میزان درز انقطاع مورد نیاز از ستون ساختمان فاصله داشته باشد. مقدار درز انقطاع نباید کمتر از جابه جایی نسبی غیرخطی طبقه همگف ساختمان درنظر گرفته شود. در غیاب محاسبات دقیق، مقدار درز انقطاع را می توان برابر با ٪۲ ارتفاع دیوار محوطه درنظر گرفت.

تذکر: به منظور جلوگیری از مسدود شدن درز انقطاع، لازم است محل درز با مصالح انعطاف پذیر پرشود. برای این منظور می توان از پشم سنگ، فوم، بونولیت و یا سایر مصالح مشابه استفاده نمود.

درز انقطاع
قطعات اتصال کشویی
فاصله مابین ستون و دیوار محوطه به اندازه دریفت غیراالستیک طبقه همگف

شکل2-5 درز انقطاع به منظور جلوگیری از آسیب ستون سازه در محل اتصال به دیوار محوطه

6-5 اجرای دیوار بر روی شیب

باشد، لازم است شالوده و دیوار محوطه به شکل % در صورتی که شیب زمین بیش از10 پله ای اجرا شوند. جزئیات اجرای دیوار به صورت پله ای در (شکل 3-5) نشان داده شده است.

پله شالوده
در محاسبه ظرفیت دیوار، از مقادیر متوسط ارتفاع آزاد دیوار و عمق دفن شدگی شالوده استفاده می شود.
سطح زمین با شیب بیش از 7.10 درجه
شکل 3-5 نحوه اجرای پله ای دیوار محوطه در زمین با شیب بیش از 7.10 درجه

تذکر1: در صورت اجرای پله ای دیوار محوطه لازم است در محاسبه ظرفیت دیوار، عمق دفن شدگی شالوده \( h_s \) برابر متوسط عمق دفن شدگی شالوده و نیز ارتفاع آزاد پانل بنایی \( H \) برابر متوسط ارتفاع آزاد پانل بنایی مطابق (شکل 3-5) درنظر گرفته شود.

تذکر2: در مورد خاک های مسئله دار و شیب های تند مستعد گسیختگی، لازم است تمهیدات خاصی برای حفظ پایداری دیوار محوطه اتخاذ شود.

7-5 تغییر امتداد دیوار

در محلی که امتداد دیوار تغییر میکند (شامل کنج های دیوار محوطه)، لازم است از کلاف قائم استفاده شود.

8-5 زهکشی دیوار

در مناطقی که امکان جمع شدگی آب در یک سمت دیوار وجود دارد، لازم است در بخش های تحتانی دیوار مسیرهای زهرکشی بهمنظور عبور آب تعبیه گردد.

مراجع

• استاندارد ۲۸۰۰، آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله، ویرایش چهارم، مركز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران.
• پیوست ششم استاندارد ۲۸۰۰، طراحی لرزه ای و اجرای اجرای غیرسازه ای معماری، مركز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران.
• دستورالعمل طرح و اجرای دیوارهای محوطه (۱۳۹۱)، سازمان نوسازی و توسعه و تجهیز مدارس کشور، تهران، ایران.
• ضابطه ۷۲۹، راهنمای طراحی لرزه ای دیوارهای بنایی غیر سازه ای مسلح به میلگرد بستر، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور، تهران، ایران.
• ضابطه ۸۱۹، راهنمای طراحی سازه ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه ای، مركز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران.
• مبحث ششم مقررات ملی (۱۳۹۸)، بارهای وارد بر ساختمان، دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان، معاونت مسکن و ساختمان وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران.
• مبحث هشتم مقررات ملی (۱۳۹۸)، طرح و اجرای ساختمان های با مصالح بنایی، دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان، معاونت مسکن و ساختمان وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران.
• مبحث نهم مقررات ملی (1399)، طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمته، دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان، معاونت مسکن و ساختمان وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران.
• مبحث بیست و یکم مقررات ملی (1395)، پدافند غیرعامل، دفتر مقررات ملی و کنترل ساختمان، معاونت مسکن و ساختمان وزارت راه و شهرسازی، تهران، ایران.