تعریف دیوار مسلح
از دهه ۱۹۵۰، دیوار تقویت شده با فولاد به یک روند مقاوم سازی ساختمان‌های بنایی و سازه‌های معمول شهری تبدیل شده است. این دیوار به شکل سنتی اجرا می‌شود ولی در دل دیوار از فولاد برای افزایش مقاومت فشاری و کششی دیوار در برابر بارهای ناشی از زمین لرزه، انفجار، آتش سوزی و سایر موارد استفاده می‌شود.
دیوار معمولی که با آجر یا سفال به همراه ملات ساخته می‌شود، عنصری غیر سازه‌ای است و با کوچکترین ضربه فرو می‌ریزد؛ اما دیوار مسلح با بهبود خواص مکانیکی ساختار تبدیل به عنصر سازه‌ای و باربر تبدیل می‌شود.
دیوار تقویت شده با فولاد می‌تواند هم به صورت افقی و هم به صورت عمودی تقویت شود. رایج‌ترین شکل تقویت دیوار استفاده از مفتول‌های فلزی به شکل خرپا است که در بین رَج‌های آجر یا بلوک سفال گذاشته می‌شود و سپس با ملات آن را می‌پوشانند. برای ساخت این دیوار همچنین از آرماتور افقی و عمودی نیز در فواصل مختلف به کار گرفته می‌شود.
درحقیقت، میزان استفاده از فولاد به شرایط دیوار، نوع ساختمان و موقعیت بنا بستگی دارد. همچنین، فرآیند مسلح کردن معمولاً برای دیوارهای بیرونی ساختمان یا دیوار اطراف پنجره و دهانه درها استفاده می‌شود.
ساخت دیوار مسلح با تعیین موارد زیر انجام می‌شود:
- تعیین هندسه ساخت‌وساز (شکل نقشه و جانمایی دیوارها) و ضخامت دیوار
- مکان یابی عناصر تقویتی از جمله آرماتورهای افقی و عمودی، لوله‌ها و مجراها
- محاسبه مقدار بار وارده به دیوار و توزیع آن فونداسیون
- شناسایی مناطق و حفره‌های نیاز دوغاب ریزی سیمانی
- ارزیابی شرایط بحرانی ساختار در برابر ترک یا خُرد شدن
اهمیت دیوار مسلح
اهمیت تقویت کردن دیوار با فولاد در دیوار مسلح به شرح زیر است:
- دیوارها اگر با فولاد تقویت شوند، قادر به مقاومت در برابر نیروی برشی افقی و نیروهای خمشی هستند که هنگام زلزله به آن‌ها تحمیل می‌شود.
- دیوار مسلح به یکپارچگی کلی ساختار کمک می‌کند و می‌تواند در سیستم تیر و ستون نقش تعیین کننده ایفا کند.
- هنگامی که دیوارهای تقویت شده تحت نیروهای جانبی قرار می‌گیرند، آن‌ها مانند اعضای خمشی که به طور عمودی بین سقف‌ها و به صورت افقی بین ستون‌ها قرار دارند، رفتار می‌کنند.
- رفتار خارج از صفحه المان‌های دیوار مسلح دارای شکل پذیری بالایی هستند و هیچ شکست تردی در آن‌ها دیده نمی‌شود.
- برای ایجاد مقاومت در برابر پیچش نیاز به تقویت دیوارها در دو جهت عمودی و افقی است.
- آرماتور استفاده در داخل دیوار باعث ایجاد مقاومت کششی می‌شود و در ترکیب با مقاومت فشاری مصالح سنتی دیوار، یک ساختار عالی را تشکل می‌دهند.
- این دیوار به افزایش شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی دیوار کمک می‌کند.
- برای کاهش ترک‌های ناشی از جمع شدگی و تغییر شکل‌های حرارتی بسیار مناسب است.
- در دیوارهای بنایی غیر مسلح، به وجود آمدن شکاف به معنای از هم پاشیدگی دیوار است اما در دیوارهای مسلح همچنین مسئله‌ای پیش نخواهد آمد.
روش ساخت دیوار مسلح
اولین کار قرار دادن آرماتورها در بین رج‌های دیوار و سپس ریختن ملات روی میلگردها است. سپس آرماتورهای عمودی در بین اتصالات بین دو آجر یا بلوک سفالی قرار می‌گیرند و توسط دوغاب احاطه می‌شوند.
به دلیل آنکه بلوک سفالی یا سیمانی توخالی هستند، امکان رد کردن میلگردهای عمودی در بین رج‌های بالاتر وجود دارد؛ اما پیشنهاد می‌شود اولین رج میلگردهای عمودی را با متصل کردن به میلگردهای افقی با مفتول، آن‌ها را در جای خود محکم نگه دارید.
برای اجرای دیوار می‌توان از شبکه خرپایی مفتول‌ها نیز به جای میلگرد استفاده کرد. این شبکه یکپارچگی کلی دیوار را در برابر نیروها افزایش می‌دهد و انسجام مصالح را بهبود می‌بخشد. در اجرای این روش نیازی به دوغاب ریزی نیست و شبکه خرپایی به خوبی با ملات و مصالح متصل می‌شود.
اجرای دیوار مسلح باید طبق ضوابط و مقررات ملی ساختمان (مبحث هشتم) انجام شود. این قوانین شامل موارد زیر هستند:
ضوابط و جزئیات دیوار مسلح برای مناطق با خطر لرزه‌ای متوسط
میلگردهای قائم
- حداقل میلگردهای قائم برابر با ۱۳۰ میلی‌مترمربع است که باید به طور متمرکز در هر تقاطع دو یا چند دیوار و نیز در انتهای دیوارها تعبیه شوند.
- حداقل ۱۳۰ میلی‌مترمربع از میلگردهای قائم باید برای طول دیوار و به فاصله افقی حداکثر ۱۲۰۰ میلی‌متر (در سرتاسر دیوار) تعبیه شوند.
میلگردهای افقی
حداقل میلگرد افقی برای هر یک از موارد زیر با مساحت مقطع عرضی برابر با ۱۳۰ میلی‌مترمربع در نظر گرفته شود:
- در بالای دیوار و در محل اتصال پیوسته سقف یا کف به دیوار
- در پایین دیوار یا در بالای پی‌ها در صورتی که پی‌ها به دیوارها متصل شده باشند.
- به صورت متمرکز در فواصل حداکثر ۳ متر یا به صورت یکنواخت در ارتفاع
ضوابط و جزئیات دیوار مسلح برای مناطق با خطر لرزه‌ای شدید
- کلیه دیوارها باید به طور افقی و قائم میلگرد گذاری شوند.
- مجموع مساحت میلگردهای افقی و عمودی باید حداقل ۰.۰۲ برابر مساحت کل مقطع عرضی دیوار باشد.
- حداقل مساحت میلگرد در هر جهت نباید کمتر از ۰.۰۰۷ برابر مساحت کل مقطع عرضی دیوار باشد.
- فواصل میلگردها نباید از ۲ متر تجاوز کند و قطر میلگرد نباید از ۱۰ میلی‌متر کمتر باشد.
- میلگردها باید در اطراف گوشه‌های دیوار و در محل تقاطع دیوارها به صورت پیوسته قرار داده شوند، مگر اینکه دیوارهای متقاطع از یکدیگر جدا باشند.
- فقط میلگردهای افقی که در دیوار یا عضو به صورت پیوسته قرار دارند باید در محاسبه سطح میلگرد افقی اعمال شوند.
