وال پست یکی از عناصری است که در تمام سازه ها، از سازه های سنتی و بتنی گرفته تا سازه هایی با روش های نوین ساخت و ساز از آن استفاده می شود. مهندسین و معماران، وال پست را با نام وادار نیز می شناسند. هدف از استفاده از وال پست ها، افزایش پایداری و مهار کردن دیوار های غیرسازه ای مانند تیغه ها، میان قاب ها و دیوارهای پیرامونی در برابر نیروهای جانبی مانند باد و به ویژه زلزله و جلوگیری از فروریزش ناگهانی دیوار و ریختن آوار است. در واقع وال پست ها با کاهش طول آزاد دیوار، از کمانش، واژگونی و تخریب دیوار جلوگیری می کنند.
در ساختمان هایی که از اسکلت بتنی یا فولادی سنگین ساخته شده است، وال پست اغلب از مقاطع نبشی، ناودانی یا قوطی فولادی ساخته می شود. اما وقتی صحبت از سازه های سبک فولادی LSF می شود، به دلیل تفاوت هایی که این سازه با سازه های سنتی دارد نقش و اجرای این المان شکل متفاوتی تری به خود میگیرد.
انواع وال پست
وال پست نبشی
اولین نوع از وال پست ها، وال پست نبشی بودند. این نوع از وال پست به این دلیل که از ناودانی به صورت یک پارچه یا یک تکه استفاده نمی شود نسبت به سایر وال پست ها استفاده کمتری دارد. از معایب این روش، زمان بالا در زمان اجرا و هزینه بیشتر در زمان خرید است.
وال پست ناودانی منقطع
این روش نیز از روش های اولیه والپست محسوب می شود. این روش اجرای کار راحتی دارد به این دلیل که ناودانی هم به صورت یک تکه و هم به صورت غیر یک تکه استفاده می شود. از آنجا که در این روش وال پست مانند مدل نبشی نیازی به قطعات سنگین و جوشکاری های سنگین ندارد، ساده تر و کم هزینه تر و تا 20 درصد مقرون به صرفه تر است.از محاسن این روش سرعت بالا در زمان اجرا و امنیت بیشتر نسبت به روش های سنتی است.
انواع روش نصب وال پست
وال پست عمودی
برای دیوارهایی با طول بیشتر از ۵ متر استفاده می شود، به عبارت دیگر در مواردی که طول دیوار 40 برابر ضخامت دیوار باشد از والپست عمودی استفاده می شود.
وال پست افقی
زمانی که نوع عمودی یا فریم ساختمان را می خواهند به هم متصل کنند، برای دیوارهای با بیش از ۳. ۵ متر ارتفاع اسنفاده می شود، و یا زمانی که عرض دیوار 30 برابر ضخامت دیوار است.
نقش وال پست در سازه های سنتی
در گذشته وال پست ها یا نگهدارنده های دیوار، به صورت ستونچه یا کلاف افقی و عمودی در دیوارها اجرا می شد ولی امروزه با استفاده از مقاطع فلزی یا بتنی استاندارد سازی شده، بحث مقاوم سازی غیرسازه ای ساختمان ها، بهویژه در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله یا باد انجام می شود.
در سازه های سنتی، اجرای نادرست آنها یا عدم توجه مناسب می تواند پیامدهای جدی در زمان وقوع حادثه داشته باشد. در سازه های سنتی، که اصولا با مصالحی مانند آجر، سنگ، یا خشت ساخته می شوند، دیوارها علاوه بر نقش جداکننده، نقش سازه ای نیز دارند. با این حال، دیوارهای بلند و بدون پشتوانه در برابر لرزش های زمین بسیار آسیب پذیر هستند.
در معماری سنتی، کلاف های چوبی یا میلگرد های افقی و عمودی در داخل دیوار یا کناره های آن جهت اتصال دیوار به اسکلت و سایر اجزا استفاده می شد، و این در واقع نمونه ای از عملکرد وال پست به شمار می رود. این کلاف ها با ایجاد یک چارچوب مستحکم، از فروپاشی ناگهانی و خارج شدن دیوار از حالت ایستاده در اثر فشار جانبی جلوگیری می کردند.
در یک سازه سنتی مانند سازه های بتنی یا فولادی سنگین، وال پست معمولاً یک عضو فولادی یا بتنی (وادار) است که برای مهار دیوارهای مصالح بنایی (آجر، بلوک سیمانی) و جلوگیری از فروریزش خارج از صفحه آن ها در هنگام زلزله استفاده می شود.
مفهوم وال پست در سیستم LSF
همانطور که قبلا هم توضیح مختصری دادیم در سازه های بتنی و فولادی نیز از وال پست برای مهار اجزای غیرسازه ای استفاده می شود. اما این تعریف از وال پست در سازه های سبک فولادی متفاوت است و یا در واقع به شکل دیگری تغییر می کند.
سازه های LSF سازه هایی هستند که از مقاطع فولاد سرد نورد تولید می شوند و در واقع برخلاف سازه های سنتی، غیرسازه ای محسوب می شود و حال در اینجا سوالی که پیش می آید این است که آیا با وجود استحکام بالای این سازه ها، نیازی به عضو نگهدارنده ای مانند والپست وجود دارد؟
پاسخ به این سوال مثبت است؛ البته درست است که نقش وال پست در LSF تا حدودی متفاوت از سازه های بتنی یا فلزی سنگین است، اما همچنان برای تضمین پایداری دیوارپوش ها، پوشش های نازک کاری و عایق ها ضروری است.
نقش دیوارها در سازه LSF
دیوارهای پیرامونی و داخلی در سازه ال اس اف از پروفیل های سبک فولادی که عبارتند از استاد و رانر، ساخته می شوند و نقش دیوارهای باربر یا برشی را ایفا می کنند. به عبارت دیگر:
ساختار داخلی دیوار: استاد ها یا همان پروفیل های C شکل، در فواصل کم (معمولاً بین 40 تا 60 سانتی متر) به صورت عمودی و در میان پروفیلهای U شکل یا همان رانرها که نقش بالایی و پایینی را دارند، قرار می گیرند.
عملکرد سازه ای: این قاب های فولادی سبک، با استفاده از اتصالات پیچ و مهره یا پرچ به یکدیگر و به فونداسیون متصل شده و نیروهای قائم و جانبی را حمل می کنند.
تعریف و عملکرد والپست در LSF
در سیستم سازه های سبک فولادی، استادها (Studs) یا اعضای عمودی قاب دیوار که از مقاطع C و U شکل ساخته شده اند، نقش اصلی نگهدارنده و وادار را بر عهده دارند. به عبارت دیگر، می توان اینگونه بیان کرد که دیوارها در سازه های سبک فولادی، ذاتاً یک سیستم والپست بندی شده است. با این وجود، زمانی که از اصطلاح والپست در این سازه های نوین استفاده می شود، بیشتر بر دو موضوع تمرکز دارد:
تقویت لبه های آزاد و دهانه های بزرگ
یکپارچه سازی و مهار پانل ها به فونداسیون یا سازه اصلی
نقش تخصصی والپست در سازه LSF
در سیستم LSF، وال پست ها عملکردهای کلیدی زیادی دارند که مستقیماً بر کیفیت وعمر مفید ساختمان تأثیر می گذارد:
۱. مهار لبه های آزاد و افزایش صلبیت موضعی
اگرچه قاب های فولادی سبک ذاتاً سازه های مقاومی هستند، اما در نقاط حساس مانند کناره های بازشو های بزرگ مانند پنجره ها و در ها، نزدیک به ستون ها یا دیوار های برشی و در نقاطی که نیاز به تحمل بار های متمرکز مانند نصب تجهیزات سنگین وجود دارد، نیاز به تقویت بیشتری دارد و این موضوع از طریق استفاده از استاد های دوتایی یا سرهای پرقدرت انجام می شود که همانند یک وال پست موضعی عمل کرده و صلبیت را افزایش می دهد.
۲. جلوگیری از خمش موضعی
مقاطع LSF از مقاطع سبک و نازک فولادی ساخته شده است که بسیار سبک هستند و تحت بارهای عمودی یا جانبی آسیبپذیر بوده و ممکن است دچار خمش و کمانش موضعی شود. مهاربندی افقی که بین استادها قرار می گیرد، به عنوان یک وال پست افقی می تواند طول مؤثر کمانش استادها را کاهش دهد و مانع از اعوجاج آن ها شود. این امر در دیوارهای بلند یا دیوارهایی که تحت فشار باد قرار دارند، حیاتی است.
۳. کنترل حرکات دیفرانسیلی و ترکخوردگی نازککاری
یکی از مهم ترین نقش های وال پست، حفظ تراز و استحکام سطحی است. اصولا دیوارهای LSF با پانل های گچی، سمنت بورد یا فایبر سمنت پوشانده می شوند و کوچک ترین حرکت یا لرزش غیرمهارشده در قاب می تواند سبب ترکخوردگی در اتصالات پانل ها، گچ کاری و رنگ آمیزی شود. مهاربندهای دقیق مانند نوعی وال پست داخلی کنترل حرکات دیفرانسیلی و کیفیت نازککاری را تضمین میکند.
۴. مهاربندی در سیستم های ترکیبی
در پروژه هایی که از ترکیب سازه های LSF با اسکلت بتنی یا فولادی سنگین استفاده می شود (مثل اضافه بنا)، دیوار های LSF باید به سازه اصلی به درستی متصل شوند. این اتصالات و وادارهای بینابینی نقش والپست را به درستی ایفا میکند .
تفاوت وال پست در سازه های سنتی و LSF
| ویژگی | سازه های سنتی | سازه های قاب فولادی سبک |
|---|---|---|
| دیوار | غیر سازه ای و جهت پوشش و جداکننده | سازه ای (حمل بار و نیروی برشی) یا نیمه سازه ای. |
| وظیفه وال پست | مهار دیوار در برابر واژگونی و انتقال بار به اسکلت. | وجود مکانیسم های مهار داخلی در خود قاب |
| اجرای وال پست | استفاده از نبشی، قوطی یا ناودانی جداگانه. | استفاده از استاد های تقویتی دوبل یا مهاربندی داخل قاب. |
| کنترل طول آزاد | با نصب وال پست های عمودی و افقی | در فواصل استاندارد 40 تا 60 سانتی متر |