X

(Fiber-Reinforced-Cementitious-Matrix-(FRCM - وال مش

خانه/کنترل لرزه و ارتعاشات/مش‌های الیاف شیشه

معرفی مش‌های فایبرگلاس در صنعت ساختمان

 

شبکه‌های الیافی یکی از نوین‌ترین مصالح شناخته ‌شده در کاربردهای ساختمانی است. در آخرین نسخه از پیوست 6 استاندارد 2800 استفاده از شبکه‌های الیافی با عنوان زیرمجموعه‌ای از روش‌های نوین مهار دیوارها نیز معرفی شده است.

مش‌های الیافی مجموعه‌ای از الیاف ریز با جنس‌های متفاوت و یک رزین به‌عنوان ماتریس و برقرارکننده پیوند میان الیاف‌ها هستند. جنس الیاف‌ها می‌تواند از کربن، شیشه، آرامید و ... باشد که در بحث مهار دیوارها و تعیین ضوابط لازم، پیوست ششم استاندارد 2800 تنها به الیاف کربن و شیشه و ضوابط لازم برای آن‌ها اشاره دارد.

 

 

ساختار شبکه‌ای

 

ساختار این مش‌ها می‌تواند به‌صورت دوطرفه یا یک‌طرفه باشد.
در ساختار یک‌طرفه، شبکه الیاف در راستای عرضی نسبت به راستای طولی از مقاومت کمتری برخوردار است و تقویت عضو سازه‌ای تنها در راستای طولی شبکه صورت می‌پذیرد. از نمونه مثال‌های کاربرد الیاف‌های یک جهته می‌توان به مهار دیوارهای غیر سازه‌ای و پارتیشن‌ها اشاره کرد که رفتار دیوار را به یک دال یک جهته در راستای قائم تبدیل می‌کند.

 

 

در ساختار دوطرفه، شبکه الیاف در راستای عرضی نیز نسبت به راستای طولی از مقاومت متعادلی برخوردار است و تقویت عضو سازه‌ای با این نوع الیاف در هر دو راستای طولی و عرضی شبکه صورت می‌پذیرد. از نمونه مثال‌های کاربرد الیاف‌های دو جهته می‌توان به تقویت دیوارهای سازه‌های بنایی اشاره کرد که رفتار دیوار در این حالت همانند تقویت این دیوارها با روش مش‌های فولادی و شاتکریت است.

ضوابط مهار دیوارهای غیر سازه‌ای

 

نازک‌کاری روی دیوار می‌تواند از جنس سیمان یا گچ در نظر گرفته شود، در شرایط قلیایی سیمان، الیاف شیشه انتخابی باید در برابر شرایط قلیایی مقاوم باشد و همچنین مقاومت تسلیم بیش از 1000 مگاپاسکال داشته باشد. در شرایط قرارگیری الیاف شیشه در محیط گچی، الیاف شیشه باید از نوع E-Glass باشد و حداقل مقاومت 1000 مگاپاسکال در این شرایط نیز کفایت دارد. مقدار الیاف مورد استفاده در هر دو شرایط سیمانی و گچی در صورت استفاده شبکه الیافی به‌صورت نواری حداقل 100 گرم بر مترمربع و به‌صورت گسترده برابر 50 گرم بر مترمربع (در هر سمت دیوار) است. استفاده از الیاف کربن بجای الیاف شیشه منوط به در نظرگیری حداقل مقاومت تسلیم 3000 مگاپاسکال برای این الیاف‌ها خواهد بود.

کاربردهای شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا

 

شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا مانند شبکه‌هایی از جنس میلگرد و با انعطاف بالاتر، بسیار سبک‌تر و مقاوم‌تر هستند. گستره استفاده از شبکه‌های الیافی از عامل مسلح کننده در یک پوسته بتنی تا مقاوم‌سازی سازه‌های بنایی را شامل می‌شود. استفاده از این شبکه‌ها به‌عنوان عامل تسلیح بتن سازه‌ای تحت عنوان TRC (Textile Reinforced Concrete) و کاربرد این الیاف‌ها در کنار پلاستر سیمانی بر روی سطح خارجی اعضای سازه‌ای با عنوان FRCM (Fabric Reinforced Cementitious Matrix) شناخته می‌شود.
مقاوم‌سازی اعضای بتنی مانند تیر، ستون، دیوار و ...؛ مقاوم‌سازی سازه‌های بنایی؛ مهار دیوارهای غیر سازه‌ای و پارتیشن‌ها و ... نمونه‌هایی از کاربرد این مصالح هستند که نمونه‌هایی از کاربرد آن‌ها را در اشکال زیر می‌بینیم.

 

 

 

مسائل اجرایی شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا

 

یکی از مهم‌ترین مزیت‌های استفاده از شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا در سطح خارجی اعضای سازه‌ای، برای مثال در مهار دیوارهای غیر سازه‌ای و پارتیشن‌ها، سهولت و افزایش قابل‌توجه سرعت در اجرا است.
در این روش، یک دیوار بدون اجرای تسلیح داخلی (مثلاً میلگرد بستر) و همچنین بدون اجرای وال پست‌ها، به‌سادگی و سرعت هرچه تمام‌تر اجرا می‌شود. در مرحله بعد یک لایه نازک پلاستر سیمانی به‌صورت نوارهایی عمودی روی سطح دیوار اجرا می‌شود و با قرارگیری نوارهای مش روی این لایه زیرین، لایه بعدی پلاستر سیمانی روی نوارهای مش را می‌پوشاند. اجرای لایه‌های پلاستر به یکی از دو روش پاششی یا اجرای دستی قابل انجام است.
اجرای مش‌های الیافی برای انواع دیوارهای بلوکی، آجری، سفالی، هبلکس، لیکا و ... به‌راحتی قابل انجام است. در دیوارهای با بلوک‌های AAC نیز اجرای مش باعث حذف اجرای بسته‌ای داخلی و افزایش دوچندان سرعت اجرای دیوارها می‌شود.

 
در مرحله نهایی و پس از اجرای مش‌ها هر نوار مش با یک نبشی منقطع در بالا و پایین دیوار حمایت شده و تکیه‌گاه لازم را برای انتقال نیروی خارج از صفحه دیوار به سقف و کف فراهم می‌کند. پس ‌از این مرحله نازک‌کاری روی دیوارها بدون هیچ‌گونه افزایش ضخامتی قابل اجراست.

 

 

مزایای اقتصادی شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا

 

در روش مهار دیوارهای غیر سازه‌ای با شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا (FRCM) در حقیقت سیستم مش و پلاستر جایگزین عامل تسلیح دیوار (بست‌ها یا میلگرد بستر) و تمامی وال پست‌های موردنیاز می‌شوند. با توجه به حداقل‌های در نظر گرفته شده توسط نقشه‌های نظام مهندسی ساختمان در رعایت مقاطع اعضای وال پست‌ها و قیمت بالای فولاد به‌عنوان سرمایه‌ای ملی، هزینه اجرای شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا تا 60 یا 70 درصد موجب کاهش هزینه مهار دیوارهای غیر سازه‌ای و پارتیشن‌ها می‌شود.

 

 

جدول فوق نمونه‌ای از هزینه‌های لازم برای تهیه مصالح سیستم سنتی (استفاده از مقاطع نبشی به‌عنوان وال پست‌های افقی و قائم و میلگردهای بستر به‌عنوان عامل مسلح کننده) را نشان می‌دهد. در نمونه دیوار فوق با توجه به حضور وال‌پست افقی که هزینه گزافی را بر اجرای دیوار تحمیل می‌کند، برآوردها نشان می‌دهند که استفاده از سیستم جایگزین و نوین مش‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا باعث کاهش 60 تا 70 درصدی هزینه‌های اجرای وال‌پست لرزه‌ای دیوارها می‌شود. 
درمجموع میزان کاهش هزینه در سیستم شبکه‌های الیاف شیشه نسبت به سیستم سنتی به دلیل حذف استفاده از مقاطع فولادی و تسلیح داخلی (میلگردهای بستر یا بست‌های منقطع در دیوارهای AAC)، بین 30 تا 70 درصد وابسته به نوع و ابعاد هندسی دیوار برآورد می‌شود. همچنین در کنار کاهش هزینه‌های تأمین مصالح باید به کاهش هزینه‌های اجرای سیستم شبکه‌های الیاف شیشه به دلیل حذف جوش‌کاری و تیم اجرایی آن و سرعت اجرای بسیار سریع‌تر اشاره کرد که به همین علت استفاده از این سیستم به جای روش‌های سنتی به سرعت در حال گسترش می‌باشد.

 

1. برای مشاهده مطلب معرفی شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا اینجا کلیک نمایید. (همین صفحه)

2. برای مشاهده مطلب آیین‌نامه‌ها و مبانی محاسباتی شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا اینجا کلیک نمایید.

3. برای مشاهده مطلب عرض ناکافی تکیه‌گاه در دیوارها و پارتیشن‌های داخلی اینجا کلیک نمایید.

4. برای مشاهده مطلب سوالات متداول شبکه‌های الیاف شیشه مقاوم به قلیا اینجا کلیک نمایید.

 

روش سنتی والپست و روش نوین مش‌های الیاف شیشه در مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای، چه تفاوت‌هایی دارند و کدام دارای مزایای بیشتری است؟

 
یکی از مهم‌ترین علل توجه کمتر به پایداری و جداسازی دیوارهای غیرسازه‌ای ساختمان‌ها، صعوبت اجرای والپست‌ها به عنوان یک روش سنتی، هزینه گزاف این اعضا و نیاز به تیم اجرایی جوشکاری است. پس از بروز زلزله کرمانشاه که صدمات جانی و مالی فراوانی را به بار آورد، مهار لرزه‌ای دیوارهای غیرسازه‌ای، مورد توجه بیش از پیش آیین‌نامه‌های داخلی قرار گرفت. مش‌های الیاف شیشه، روشی نوین برای تسلیح دیوارهای غیرسازه‌ای است که با حذف تیم جوشکاری، افزایش سهولت اجرا، کاهش زمان اجرای مهار لرزه‌ای دیوار‌ها تا ۵۰ درصد و همچنین امکان کاهش هزینه اجرا حتی تا ۷۰ درصد در دیوارهای مرتفع، جایگزینی مناسب، فنی، اقتصادی و اجرایی برای مهار لرزه‌ای خارج از صفحه دیوارهای غیرسازه‌ای است. هزینه تمام شده‌ی نصب بسیار کمتر، در روش شبکه‌های الیاف شیشه نسبت به والپست‌های سنتی، مزیتی است که در این محصول نوین و فنی کارفرمایان را وارد عرصه‌ی به‌روزی از تکنولوژی‌های مذکور می‌کند. مزیت دیگر، حذف اجزایی از سیستم والپست است که داخل دیوار اجرا می‌شوند که در روش مش‌های الیاف شیشه به طول کامل حذف می‌گردند. این اجزا عبارتند از وادارهای عمودی، تیرک‌های افقی و همچنین اجزای مسلح‌کننده بدنه‌ی دیوار مانند میلگرد بستر و بست‌های فلزی که همگی در روش نوین مش‌های الیاف شیشه کاملا حذف می‌شوند. عدم اجرای بخش‌های ذکر شده در روش مش الیافی‌، موجب راحتی نصب و اجرای این روش نوین در مقایسه با والپست‌های سنتی است. شبکه‌های الیافی علاوه بر نوع شیشه‌ای، از انواع دیگری همچون کربن، بازالت و ... نیز وجود دارند که به دلایل متعدد مش‌های الیاف شیشه رایج‌تر هستند. همچنین قابل ذکر است که میزان طول و ارتفاع دیوار، تأثیری در محدودیت و یا افزایش اجزای سیستم شبکه‌های الیاف شیشه ندارند و پارامترهای هندسی، وزنی، نوع بلوک مصرفی و ... صرفاً میزان مش مورد نیاز در پوشش سطح دیوار را تغییر می‌دهند. علاوه بر این، روش مش‌های الیافی نیز با تأمین تکیه‌گاه‌های کشویی، شرایط لازم جدایی دیوار از سازه را فراهم می‌کند و تسلیح دیوار به این روش، تأثیری بر تغییر سختی و مقاومت سازه اصلی نخواهد داشت.