وال پست چیست؟ — انواع، کاربردها و الزامات اجرایی | به زبان ساده

وال پست یا وادار، عضوی با مقطع فولادی یا بتنی است که به منظور مهار حرکت خارج از صفحه دیوار مورد استفاده قرار می‌گیرد. وال پست، عملکرد سازه در برابر بارهای دینامیک نظیر باد و زلزله را تقویت می‌کند. در این مقاله، به معرفی کاربردها، انواع، اتصالات و الزامات اجرایی وال پست یا وادار می‌پردازیم.

وال پست یا وادار چیست؟

«وادار» (Stud) و «وال پست» (Wall Post)، مجموعه‌ای از المان‌های غیر سازه‌ای غیر باربر هستند که بخشی از دیوار یا پارتیشن را تشکیل می‌دهند.

وظیفه این المان‌ها، بهبود عملکرد دیوار در برابر بارهای لرزه‌ای و به حداقل رساندن تخریب‌های ناشی از زلزله است. معمولا به مجموعه اتصالات (نبشی، ناودانی، میلگرد بستر) و پروفیل‌های قائم/افقی مورد استفاده در ساختار دیوار، وال پست می‌گویند.

وال پست چگونه از تخریب دیوار در هنگام زلزله جلوگیری می‌کند؟

هدف اصلی اجرای وال پست، جلوگیری از تخریب دیوار در هنگام زلزله است. البته این به معنای ترک نخوردن دیوار در صورت اعمال بارهای لرزه‌ای نیست. وال پست با کاهش طول آزاد دیوار و فراهم کردن امکان جابجایی جانبی، صلبیت سازه را کاهش می‌دهد. به این ترتیب، عملکرد دیوار در برابر بارهای لرزه‌ای (دینامیک سازه) تقویت می‌شود.

تفاوت بین وال پست و ستون چیست؟

وال پست و ستون، هر دو از المان‌های عمودی سازه هستند. با این وجود، وادار یک المان غیر باربر به شمار می‌رود که بار اعمال شده بر این المان نباید بیشتر از 1300 نیوتون باشد.

کاربرد وال پست چیست؟

کاربرد اصلی وال پست، ساخت میانقاب‌های سازه‌ای و غیر سازه‌ای مقاوم در برابر زلزله است. از کاربردهای دیگر این المان می‌توان به نگهداری پنجره، درب، پرداخت داخلی، نمای بیرونی، عایق و تاسیسات اشاره کرد.

علاوه بر این، وسایل آویزی را نیز می‌توان به محل قرارگیری وادار متصل کرد. به این ترتیب، بار کمتری به دیوار وارد خواهد شد و در هنگام زلزله نیز احتمال افتادن این وسایل کاهش خواهد یافت. در مجموع، وال پست نیز مانند بادبند یک المان نگهدارنده یا به طور دقیق‌تر، نگهدارنده دیوار است.

محل استفاده از وال پست کجاست؟

با وجود کاربردهای مختلف وال پست، این المان اغلب در میانقاب‌، تقاطع دیوارهای غیر سازه‌ای، کنار بازشو و جان‌پناه مورد استفاده قرار می‌گیرد. وال پست را می‌توان در اسکلت‌های فلزی و بتنی اجرا کرد.

اجرای وال پست در میانقاب

میانقاب، دیواری است که محدوده داخلی قاب‌های فولادی یا بتنی را پر می‌کند. پروفیل‌های وال پست درون میان قاب اجرا می‌شوند و عملکرد لرزه‌ای آن را بهبود می‌بخشند. در این مقاله، به معرفی الزامات اجرایی وال پست در میان‌قاب خواهیم پرداخت.

اجرای وال پست در تقاطع دیوارهای غیر سازه ای

یکی دیگر از کاربردهای وال پست، جداسازی دیوارهای متقاطع است. در این حالت، وادار در محل اتصال دو دیوار متقاطع اجرا می‌شود. تصویر زیر، نحوه به کارگیری وادار در این حالت را نمایش می‌دهد.

اجرای وال پست در کنار بازشو

وال پست در اجرای درب و پنجره‌های بزرگ نیز کاربرد دارد. در صورتی که ابعاد بازشو (پنجره یا درب) بزرگ‌تر از 2.5 متر باشد، اجرای نعل درگاه و وادار در دو طرف بازشو الزامی خواهد بود. تصویر زیر، نحوه اجرای این دو المان در کنار یک پنجره را نمایش می‌دهد.

نکته: عدم اجرای وادار در کنار بازشوهای کوچک به مقاومت آن‌ها در برابر بارهای وارده و به کارگیری المان‌های تقویت کننده بستگی دارد.

اجرای وال پست در جان‌پناه

به منظور مهار لرزه‌ای جان‌پناه، توصیه می‌شود حداقل ارتفاع آن 1.2 متر و حداقل ارتفاع ستون‌های پیرامونی بام 1.35 متر باشد. به این ترتیب، در صورت زیاد بودن فاصله بین دو ستون، استفاده از وادار میانی می‌تواند فاصله آزاد را کوتاه و عملکرد لرزه‌ای جان‌پناه را بهبود بخشد.

نکته: برای مهار لرزه‌ای جان‌پناه می‌توان از وادار بتنی نیز استفاده کرد.

انواع وال پست چه هستند؟

وال پست یک المان ساده است که انواع زیادی ندارد. در یک دسته‌بندی کلی، وادار از نظر جهت گیری نسبت به ستون، به دو نوع قائم (موازی با ستون) و افقی (عمود بر ستون) تقسیم می‌شود. در طرف مقابل، گزینه‌های نسبتا متنوعی برای اتصال وال پست به عضوهای سازه‌ای و دیوار وجود دارد.

وادار با توجه به نوع اتصالات مورد استفاده می‌تواند به صورت کشویی، تلسکوپی و به صورت پیوسته یا منقطع اجرا شود. البته استفاده از نبشی‌های منقطع برای اجرای وادار از رواج بیشتری برخوردار است. این وادارها با عنوان وال پست منقطع نیز شناخته می‌شوند.

وال پست قائم چیست؟

وادار عمودی یا قائم، پروفیلی است که موازی با ستون یا عضوهای قائم دیگر در میان دیوار اجرا می‌شود. این پروفیل معمولا به شکل H است که ساخت آن با استفاده از دو ناودانی یا چهار نبشی صورت می‌گیرد. شکل H وادار قائم برای تعبیه کردن راحت‌تر بلوک یا آجر درون آن و فراهم کردن مهار خارج از صفحه دیوار است. وال پست عمودی با توجه به محل به کارگیری، با عناوین زیر نیز شناخته می‌شود:

• وال پست میانی یا وادار میانی: واداری که در میانه طول دیوار اجرا می‌شود.
• وال پست کناری یا وادار کناری: واداری که اجرای آن در نزدیکی عضوهای قائم و با یک فاصله مشخص (حداقل یک متر) صورت می‌گیرد.

وال پست افقی یا تیرک چیست؟

تیرک یا وال پست افقی، یک عضو افقی با مقطع فولادی یا بتنی است که ارتفاع آزاد دیوارهای بلند (بیشتر از ۳.۵ متر) را کاهش می‌دهد. تیرک معمولا به همراه وال پست انتهایی اجرا می‌شود. وال پست، علاوه بر بهبود جداسازی دیوار از قاب، نقش نگهدارنده تیرک را نیز بر عهده دارد. تصویر زیر، پیکربندی وادار قائم (کناری) و افقی (تیرک) را نمایش می‌دهد.

برای جلوگیری از تغییر شکل تیر در ناحیه مفصل، وادار باید حداقل با فاصله یک متری از ستون اجرا شود. تیرک نیز باید به طور کامل و به گونه‌ای بر روی دیوار بنشیند که هیچ باری از طرف بخش بالایی (تیر یا سقف) به آن منتقل نشود.

دتایل تمام اتصالات نمایش داده شده در تصویر بالا (det.1 تا det.6) به طور کامل در پیوست ششم استاندارد 2800 ایران، ویرایش چهارم، بند پ-۶-1-4-2-4 موجود است.

میلگرد بستر چیست؟

در دیوارها یا تیغه‌های بلوکی، به منظور مهار کردن نیروی خارج از صفحه، المان‌های مسلح‌کننده‌ای به نام میلگرد بستر (از نوع خرپایی یا نردبانی) مورد استفاده قرار می‌گیرند. نبشی، ناودانی یا شاخک انتهایی از اتصالات مورد نیاز برای اجرای میلگرد بستر هستند. میلگرد بستر را می‌توان به عنوان یک وال پست افقی در نظر گرفت.

اتصال وال پست به قاب چگونه انجام می‌شود؟

بر اساس افقی یا قائم بودن عضو سازه‌ای در مجاورت وادار می‌توان از اتصالات کشویی، تلسکوپی، بست انعطاف‌پذیر یا شاخک انتهایی استفاده کرد. این اتصالات، آزادی لازم برای حرکت جانبی مجموعه دیوار و وادار را فراهم می‌کنند.

به غیر از اتصال مستقیم (میخ) و اصطکاکی (ناشی از بار ثقلی)، استفاده از روش‌های دیگر اتصال نظیر جوش یا پیچ مجاز است. فاصله بین وادارها به بارهای وارده (ظرفیت خمشی)، شرایط لبه‌های بالایی/پایینی و شرایط مرزی زیر دیوار بستگی دارد. در ادامه، به معرفی روش‌های اتصال وال پست به عضوهای دیگر می‌پردازیم.

اتصال دیوار به ستون

اتصال دیوار به عضوهای سازه‌ای قائم مانند ستون با استفاده از اتصالات کشویی (دونبشی، ناودانی پیوسته/منقطع)، بست انعطاف پذیر U شکل یا شاخک انتهایی انجام می‌شود. توجه داشته باشید که در دیوارهای پانلی نیازی به اتصال دیوار و ستون وجود ندارد و تنها فاصله بین المان‌ها توسط پشم سنگ پر شده و در نازک‌کاری از یک لایه رابیتس استفاده می‌شود.

اتصال کشویی وال پست به ستون

از روش‌های مناسب برای اجرای وادار ستونی، استفاده از اتصال کشویی (نبشی، ناودانی منقطع یا ناودانی پیوسته) در محل تماس دیوار به ستون است. تصویر زیر، نحوه اتصال دیوار خارجی بلوکی به ستون با استفاده از نبشی یا ناودانی را نمایش می‌دهد.

وال پست به ستون توسط بست انعطاف پذیر U شکل

یکی دیگر از روش‌های اجرای وادار ستونی، استفاده از اتصالات U شکل لغزشی است. این اتصالات علاوه بر مهار حرکت خارج از صفحه دیوار، آزادی لازم برای حرکت جانبی آن درون صفحه را فراهم می‌کنند.

اتصال وال پست به ستون توسط شاخک انتهایی

در صورت استفاده از میلگرد بستر در ستون، می‌توان از شاخک‌های انتهای آن برای اتصال به دیوار استفاده کرد. در این حالت، نیازی به نبشی یا ناودانی نیست.

اتصال دیوار به تیر و سقف

اتصال دیوار به عضوهای سازه‌ای افقی مانند تیر و سقف با استفاده از اتصالات کشویی (دونبشی، ناودانی پیوسته/منقطع) و تلسکوپی انجام می‌شود.

اتصال دیوار به تیر

اتصال کشویی (وال پست کشویی) یکی از روش‌های مقید کردن وادار در دیوارهای داخل قاب سازه‌ای یا میانقاب است. در این روش، یک ناودانی پیوسته/منقطع یا دو نبشی نگهدارنده همراستا با دیوار در دو طرف وادار به یک صفحه فلزی در سقف متصل می‌شوند. تصویر زیر، نمونه‌ای از اتصال کشویی وال پست در دیوار بلوکی را نمایش می‌دهد.

در اتصال کشویی، نبشی به وادار جوش داده نمی‌شود؛ چراکه:

• در دیوارهای بلوکی با وادار، حرکت جانبی داخل صفحه دیوار و آزادی حرکت جانبی مجموعه دیوار و وال پست مد نظر است.
• نبشی باید از حرکت خارج از صفحه وادار جلوگیری کند. از این‌رو، نیازی به محدود کردن حرکت وادار با جوش دادن آن به نبشی وجود ندارد.

مطابق با پیوست ۶ استاندارد 2800 ایران، ویرایش چهارم، بند پ۶-1-4-2-3، در وال پست کشویی، نیازی به رعایت فاصله جداسازی دیوار در مجاورت وادار نیست. به این ترتیب، دیوار می‌تواند از بر وادار چیده شود. علاوه بر این، در صورت استفاده از ناودانی منقطع، حداقل طول آن‌ها باید حدود ۵۰ سانتی‌متر باشد.

اتصال دیوار به سقف

وال پست سقفی روشی برای اتصال لغزشی و غیر مستقیم دیوار به سقف است. در این نوع وال پست، از نبشی یا ناودانی برای مهار دیوار و جلوگیری از حرکت خارج از صفحه آن استفاده می‌شود.

اتصال تسلکوپی (وال پست تلسکوپی) یکی از روش‌های مقید کردن وادار در دیوارهای خارج از قاب یا تیغه است. در این روش، چهار نبشی در چهار طرف وادار به یک صفحه فلزی در سقف متصل می‌شوند. تصویر زیر، نمونه‌ای از اتصال تلسکوپی وال پست را نمایش می‌دهد.

در اتصال تلسکوپی نیز مانند اتصال کشویی، نبشی به وادار جوش داده نمی‌شود. با این حال، به دلیل نصب نبشی در چهار طرف وال پست، حرکت جانبی آن در هر دو جهت محدود خواهد شد. به علاوه، در این نوع اتصال مانند اتصال وادار به ستون، باید 1 درصد فاصله جداسازی بین دیوار و وال پست در نظر گرفته شود. در صورتی که امکان پیش بینی اتصالات مناسب لغزشی در زمان ساخت عضو سازه‌ای وجود نداشته باشد، وال پست سقفی با کاشت میل مهار در هسته تیر نیز قابل اجرا خواهد بود. در این روش، به جای مهار خارج از صفحه دیوار در تراز سقف، آخرین ردیف با میلگرد یا بست مسلح می‌شود.

در دیوارهای داخلی به خصوص در سقف کامپوزیت نیز می‌توان رج انتهایی یا ماقبل انتهایی دیوار را مانند دیوارهای داخلی با میلگرد بستر یا بست مسلح کرد.

الزامات اجرایی وال پست چه هستند؟

به منظور اجرای صحیح وال پست در ساختمان‌ها، الزاماتی وجود دارند که باید توسط سازندگان و مهندسان ناظر مورد توجه قرار گیرند.

برخی از این الزامات عبارت هستند از:

• در دیوارهای پانلی، مهار خارج صفحه توسط نبشی یا المان‌های مشابه صورت می‌گیرد و نیازی به اجرای وادار نیست. البته در صورت زیاد بودن ارتفاع دیوار و عدم توانایی آن در تحمل بارهای خمشی، باید از تیرک در تراز میانی و وادار انتهایی استفاده کرد.
• در دیوارهای بلوکی، به منظور مهار خارج از صفحه می‌توان از نبشی یا بست U شکل متصل به ستون در دو انتهای دیوار و وادارهای میانی استفاده کرد. در صورت کم بودن ارتفاع این دیوارها (کمتر از ۳.۵ متر)، الزامی برای اجرای وادار انتهایی وجود ندارد.
• در تیغه‌های پنلی نیازی به اجرای وادار انتهایی یا میانی نیست. البته در صورت زیاد بودن ارتفاع، باید از ترکیب تیرک میانی و وادار انتهایی استفاده کرد.
• استفاده از وادار در تیغه‌های بلوکی مانند دیوارهای بلوکی است.
• در ترکیب تیرک و وادار، اتصال بین تیرک باید به وادار متصل شده و از اتصال آن به ستون خودداری شود.
• به منظور جلوگیری از آسیب به سازه در حین اجرای اتصالات مهار دیوارها، استفاده از میخ‌های کاشت به صورت ضربه‌ای ممنوع است و باید از روش کاشت چرخشی (پیچ با نمره ۸ یا ۱۰) استفاده کرد.
• حداکثر فاصله قطعات مسلح کننده (میلگرد بستر) در ارتفاع دیوار یک متر است که باید قطعه بر اساس آن طراحی شود.
• محل نصب اتصالات در فاصله بین سقف تا دیوار، باید از لبه ستون به اندازه دو برابر ارتفاع تیر (حدود یک متر) فاصله داشته باشد. اتصالات در عرض دیوار نیز باید در فواصل یک متری نصب شوند.

طول آزاد مبنا برای اجرای وال پست چقدر است؟

طول آزاد دیوار خارجی نباید بیشتر از ۴ متر باشد. در دیوارهایی با طول بیشتر از ۴ متر باید از عضو قائم با مقطع فولادی یا بتنی به عنوان تکیه‌گاه جهت مهار خارج از صفحه دیوار استفاده کرد. به علاوه، در دیوارهای با ارتفاع بیشتر از ۳.۵ متر نیز استفاده از عضوهای افقی با مقطع فولادی یا بتنی برای کاهش ارتفاع آزاد ضروری است.

فاصله جداسازی دیوار و قاب چقدر است؟

تمام دیوارهای غیر سازه‌ای باید به اندازه حداقل ۲۵ میلی‌متر از زیر تیر و حداقل ۳۰ میلی‌متر از بر ستون فاصله داشته باشند. این فاصله برای جلوگیری از ترک‌خوردگی دیوار در هنگام خیز عضوها است. به خاطر داشته باشید که فاصله جداسازی دیوار تا زیر سقف باید حداکثر مقدار بین ۲۵ میلی‌متر و حداکثر خیز سقف در بلند مدت انتخاب شود.

دلیل پر کردن فاصله جداسازی دیوار و قاب چیست؟

فاصله جداسازی بین قاب و دیوار باید توسط مواد انعطاف‌پذیر نظیر پشم سنگ ضد رطوبت (عایق‌بندی) و مش الیافی (جلوگیری از ترک‌خوردگی) پوشانده شود. در صورت خالی ماندن فاصله جداسازی، دیوار دیگر نقش نگهدارنده را نخواهد داشت.

آئین نامه اجرای وال پست چیست؟

مهمترین مرجع برای اجرای وال پست، استاندارد 2800 ایران (آیین‌نامه ایمنی ساختمان‌ها در برابر زلزله) و بخصوص پیوست ششم آن (طراحی لرزه‌ای اجزای غیر سازه‌ای معماری) است.

البته در مبحث‌های مقررات ملی ساختمان نیز اشاره‌هایی به نحوه اجرا و اتصال وادارها شده است. از مهم‌ترین کتاب های مهندسی عمران در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استاندارد ۲۸۰۰ ایران: ویرایش چهارم، بند 7-5-3 (دیوار غیر سازه‌ای)
• پیوست ششم استاندارد 2800 ایران: ویرایش چهارم، بند پ6-1-4-2-1 (وادارها)
• مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان: ویرایش 1396، بند 4-9-1 (دیوارها)
• مبحث ششم مقررات ملی ساختمان: ویرایش 1398، بند 6-5-2-2 (ضوابط مربوط به جداکننده‌ها)
• مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان: ویرایش 1392، بند 8-5-5-7، بخش پ (دیوارهای جداگر)