مقررات ملی درزژوئن وانقطاع

تحلیل الزامات بند ۴-۹-۲۱-۲ مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان: مشخصات مقررات ملی درزژوئن وانقطاع.

مناسب برای: سازندگان، مهندسین مشاور، پیمانکاران ساختمان و برج سازان.

 

-فهرست مطالب:(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

1.مقدمه.
2.جایگاه بند ۴-۹-۲۱-۲ در ساختار مبحث چهارم.
3.مفهوم‌شناسی: تفکیک درز ژوئن از درز انقطاع.
4.الزامات هندسی و محاسباتی درز انقطاع.
5.مشخصات فنی و اجرایی درز ژوئن.
6.تعامل الزامات حرارتی و درز انقطاع.
7.چالش‌های اجرایی و نظارتی.
8.پروژه‌های خارجی مرتبط با درز ژوئن / درز انقطاع.
9.جمع‌بندی.

 

۱. مقدمه(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان با عنوان «الزامات عمومی ساختمان»، سند محوری حاکم بر طراحی، اجرا و بهره‌برداری از ساختمان‌ها در ایران است که ویرایش سوم آن در سال ۱۳۹۲ به تصویب رسیده است. این مبحث در نُه فصل سازمان‌دهی شده و فصل نهم آن به «الزامات عمومی عناصر و جزئیات مهم ساختمان» اختصاص دارد.

بند ۴-۹-۲۱-۲ در ذیل این فصل، به الزامات مربوط به درزهای حرکتی و انقطاع می‌پردازد؛ موضوعی که علیرغم نقش حیاتی در رفتار لرزه‌ای و عملکرد حرارتی ساختمان، در ادبیات فنی کمتر مورد تفکیک دقیق قرار گرفته است.

این مقاله تلاش می‌کند با تحلیل محتوایی این بند و ارجاعات آن به سایر اسناد فنی، تصویری شفاف از الزامات مربوط به «درز ژوئن» و «درز انقطاع» ارائه دهد.

 

پرسش اصلی آن است؟(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

که آیا بند مذکور مشخصات فنی مستقلی برای درز ژوئن تعیین کرده است یا آنکه عمدتاً به الزامات درز انقطاع (به‌عنوان فاصله لرزه‌ای بین ساختمان‌ها) معطوف است و درز ژوئن در جایگاه پوشش و آب‌بندی این فاصله ایفای نقش می‌کند.

 

۲. جایگاه بند ۴-۹-۲۱-۲ در ساختار مبحث چهارم

مبحث چهارم در فصل نهم خود، مجموعه‌ای از الزامات را برای عناصر و جزئیات ساختمانی از قبیل دیوارها، سقف‌های کاذب، بام‌ها، آب‌بندی و عایق‌کاری رطوبتی، و «جزئیات عمومی ایمنی در برابر سوانح» تدوین کرده است.

بند ۴-۹-۲۱-۲ در ادامه همین منطق، به موضوع درزها می‌پردازد. آنچه از ساختار مبحث برمی‌آید این است که مبحث چهارم به‌عنوان سند «الزامات عمومی»، مشخصات کمی دقیق درز انقطاع را به استاندارد ۲۸۰۰ و مبحث ششم ارجاع می‌دهد و خود عمدتاً بر الزامات کیفی و اجرایی متمرکز است.

 

این نکته را می‌توان از فهرست مطالب مبحث نیز استنباط کرد:

در فصل نهم، ذیل عنوان «جزئیات عمومی ایمنی در برابر سوانح و سایر خطرات»، اشاره‌ای مختصر به درزها وجود دارد، اما بخش عمده ضوابط کمی در استاندارد ۲۸۰۰ و مبحث ششم (بارهای وارد بر ساختمان) جای گرفته است . بنابراین بند ۴-۹-۲۱-۲ را باید در پیوند با این اسناد خواند، نه به‌صورت مستقل.

 

۳. مفهوم‌شناسی: تفکیک درز ژوئن از درز انقطاع(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

یکی از ابهامات رایج در ادبیات اجرایی ایران، استفاده مترادف از «درز ژوئن» و «درز انقطاع» است. در حالی که این دو مفهوم به هم مرتبط‌اند، اما یکی نیستند.

 

الف)درز انقطاع (Separation Joint)

یک فاصله فیزیکی طراحی‌شده بین دو ساختمان مجاور یا بین دو بخش مجزای یک ساختمان است که از برخورد آنها در هنگام زلزله جلوگیری می‌کند.

این فاصله یک الزام سازه‌ای است که عرض آن بر اساس تغییرمکان جانبی غیرخطی طبقات و با در نظر گرفتن اثر P-Δ محاسبه می‌شود.

 

ب)درز ژوئن(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

در اصطلاح بازار ایران، غالباً به مصالح و پروفیل‌هایی اطلاق می‌شود که برای پوشش، آب‌بندی و پر کردن این فاصله به کار می‌روند.

در واقع درز ژوئن «پوشش» درز انقطاع است، نه خودِ فاصله لرزه‌ای. برخی منابع، درز ژوئن را به‌عنوان «جداکننده بتن ساختمانی» با هدف کاهش تنش ناشی از حرکات زمین، انبساط حرارتی و تکان‌های باد معرفی کرده‌اند.

بنابراین:

بند ۴-۹-۲۱-۲ اگرچه ممکن است در ظاهر به «درز» اشاره کند.اما در عمل دو الزام متمایز را پوشش می‌دهد:

-نخست، الزام به پیش‌بینی درز انقطاع با عرض کافی (که جزئیات محاسباتی آن در اسناد دیگر آمده است)

-دوم، الزام به پوشش و آب‌بندی صحیح این درز با مصالح مناسب (که همان درز ژوئن است).

 

۴. الزامات هندسی و محاسباتی درز انقطاع(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

مبنای محاسبه عرض درز انقطاع در استاندارد ۲۸۰۰ (ویرایش چهارم) تعریف شده است. برای ساختمان‌های با هشت طبقه و کمتر با اهمیت کم و متوسط، حداقل عرض درز از رابطه ساده D=0.005hiD=0.005hi​ به دست می‌آید که در آن hihi​ ارتفاع طبقه از تراز پایه است.

برای ساختمان‌های بیش از هشت طبقه یا با اهمیت زیاد و خیلی زیاد، عرض درز باید بر اساس تغییرمکان جانبی غیرخطی طرح و با در نظر گرفتن اثر P-Δ تعیین شود . در صورتی که اطلاعات ساختمان مجاور در دسترس نباشد، حداقل فاصله از مرز زمین مجاور برابر ۷۰ درصد مقدار محاسبه‌شده در نظر گرفته می‌شود.

 

نکته حائز اهمیت آن است:

که این الزامات در استاندارد ۲۸۰۰ و مبحث ششم تدوین شده‌اند و مبحث چهارم صرفاً در سطح «ارجاع» یا «الزام کلی» به آنها اشاره دارد. بند ۴-۹-۲۱-۲ را نمی‌توان جایگزین ضوابط کمی استاندارد ۲۸۰۰ دانست. در عمل، طراح سازه عرض درز را محاسبه می‌کند، طراح معمار آن را در پلان‌ها جانمایی می‌کند، و مجری موظف است آن را با پوشش مناسب (درز ژوئن) اجرا کند.

 

۵. مشخصات فنی و اجرایی درز ژوئن(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

آنچه در بازار ایران به‌عنوان «درز ژوئن» عرضه می‌شود.طیف گسترده‌ای از مصالح را در بر می‌گیرد:درزگیرهای  ماستیک پلی یورتان گرفته تا پروفیل‌های آلومینیومی و فلاشینگ‌های ساندویچ‌پانل.

 

الف)مشخصات درزگیر ماستیک پلی یورتان

-شامل چسبندگی بالا به بتن، فلز و شیشه.

-پایداری در برابر اشعه UV.

-روغن و مواد قلیایی.

-قابلیت تحمل حرکت تا ۲۵ میلی‌متر است.

-این مصالح معمولاً بر پایه استانداردهای BS 4254 و ASTM C920 تولید می‌شوند.

 

ب)بسترسازی اجرایی(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

-سطح زیر کار باید عاری از خاک، چربی و رطوبت باشد.

-نسبت اختلاط دو جزء دقیقاً رعایت شود.

-پس از گیرایی اولیه (حدود ۲۴ ساعت) و گیرایی نهایی (حدود ۷ روز)، درز برای بهره‌برداری آماده است.

-در ساختمان‌های با حرکت لرزه‌ای قابل‌توجه، درزگیر باید قابلیت کشش و بازگشت‌پذیری بالایی داشته باشد تا در چرخه‌های باز و بسته شدن درز دچار پارگی نشود.

 

نکته مهم آن است:

که مبحث چهارم به‌طور مشخص استاندارد یا مشخصات فنی اجباری برای درز ژوئن تعیین نکرده است.

الزامات کیفی را می‌توان از مفهوم «آب‌بندی و عایق‌کاری رطوبتی» و «جزئیات عمومی ایمنی» در فصل نهم استخراج کرد، اما انتخاب مصالح و مشخصات دقیق آن معمولاً بر عهده طراح و با تأیید ناظر است.

این خلاً نسبی، در عمل باعث تنوع زیاد کیفیت درز ژوئن‌های اجراشده در پروژه‌های مختلف شده است.

 

۶. تعامل الزامات حرارتی و درز انقطاع

یکی از ظرایف بند ۴-۹-۲۱-۲ که کمتر مورد توجه قرار می‌گیرد، تعامل درز انقطاع با عایق‌کاری حرارتی است. مبحث نوزدهم مقررات ملی (صرفه‌جویی در مصرف انرژی) در بند ۱۹-۵-۲-۴ خود، جدارهای مجاور درز انقطاع را به دو دسته تقسیم می‌کند:

الف)اگر فضای درز کاملاً پوشیده شده باشد، نیازی به عایق‌کاری حرارتی  نیست.

ب)اگر درز پوشیده نشود یا اطلاعی از وضعیت حرارتی ساختمان مجاور در دست نباشد، جدار مجاور باید مانند جدار مجاور فضای خارج عایق‌کاری شود.

این الزام نشان می‌دهد که «پوشش درز» (همان درز ژوئن) صرفاً یک اقدام زیبایی‌شناختی یا آب‌بندی نیست، بلکه پیامدهای حرارتی مستقیم دارد.

 

می توان نتیجه گرفت:

یک درز ژوئن که به‌درستی آب‌بندی و عایق‌کاری شده باشد، می‌تواند جدار مجاور را از رده «جدار مجاور فضای خارج» خارج کند و صرفه‌جویی انرژی قابل‌توجهی به همراه داشته باشد.

بنابراین بند ۴-۹-۲۱-۲ را باید در پیوند با مبحث نوزدهم نیز خواند، هرچند این پیوند در متن مبحث چهارم به‌صراحت تصریح نشده است.

 

۷. چالش‌های اجرایی و نظارتی(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

در عمل، اجرای صحیح درز انقطاع و پوشش آن با درز ژوئن با چند چالش جدی مواجه است.

 

نخست، عدم تطابق نقشه‌های معماری و سازه

عرض درز انقطاع در نقشه‌های سازه محاسبه می‌شود، اما جانمایی آن در پلان معماری و جزئیات اجرایی باید توسط معمار و با هماهنگی سازه انجام شود.

در بسیاری از پروژه‌ها، این هماهنگی پیش از اجرا صورت نمی‌گیرد و درز با عرض ناکافی یا در محل نامناسب اجرا می‌شود.

 

دوم، پر کردن درز با مصالح سخت(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

استاندارد ۲۸۰۰ اجازه می‌دهد درز انقطاع با مصالح کم‌مقاومت پر شود که در هنگام زلزله به‌آسانی خرد شوند. اما در عمل، گاه از ملات سیمان یا مصالح سخت برای پر کردن درز استفاده می‌شود که خاصیت لرزه‌ای آن را از بین می‌برد.

مصالح مورد استفاده در درز ژوئن باید بتواند در برابر حرکت درست عمل کند تا نیروی وارده دچار خسارت به سازه نگردد.

 

سوم، نظارت بر کیفیت مصالح درزگیر

با توجه به نبود استاندارد اجباری مشخص در مبحث چهارم برای درز ژوئن، کیفیت مصالح به‌شدت متغیر است.

درزگیرهای ارزان‌قیمت در کوتاه‌مدت دچار ترک، جدایش از سطح یا از دست دادن خاصیت ارتجاعی می شوند. در حالی که درزگیرهای پلی یورتان با مشخصات فنی مناسب، دوام بسیار بالاتری دارند.

 

چهارم، عدم توجه به درزهای ژوئن در سقف و کف(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

درز انقطاع در دیوارهای جانبی ، سقف‌ها و کف‌ها نیز باید به‌صورت پیوسته اجرا شود. در غیر این صورت، حتی اگر دیوارها درز داشته باشند، دال سقف یا کف می‌تواند نیروهای لرزه‌ای را بین دو ساختمان منتقل کند و عملکرد درز را مختل نماید.

 

۸.پروژه‌های خارجی مرتبط با درز ژوئن / درز انقطاع

1. مرکز پزشکی دانشگاه لوما لیندا (Loma Linda University Medical Center) 

این مرکز پزشکی در فاصله نیم مایلی از گسل سن جاسینتو قرار دارد و طراحی آن نیازمند مقاومت در برابر حرکت عمودی 6 اینچ و حرکت جانبی 42 اینچ است.

این پروژه از سیستم جداسازی لرزه‌ای پایه (base isolation) به همراه «خندق خشک» (dry moat) استفاده کرده و پوشش‌های درز انقطاع لرزه‌ای سفارشی (seismic joint covers) به عنوان سطح پیاده‌روی ایمن به کار رفته‌اند و بزرگ‌ترین بیمارستان کالیفرنیا و سنگین‌ترین ساختمان آمریکای شمالی محسوب می‌شود.

 

2. پارکینگ فرودگاه بین‌المللی لوگان (Logan International Airport CONRAC) 

این پارکینگ در فرودگاه لوگان است. چالش اصلی پروژه آب‌بندی درزهای انقطاع سازه‌ای بزرگ برای جلوگیری از نشت HVAC و در عین حال حفظ زیبایی نما بود.

 

3. جایگزینی درزهای انقطاع پارکینگ IKEA پالو آلتو (IKEA Palo Alto) 

این پارکینگ با درزهای انقطاع موجود در عرض‌های 5، 6 و 7 اینچ مواجه بود و نیاز به جایگزینی داشت. این پروژه از سیستم SJS-FR2 Seismic Joint System (دارای گواهی UL، مقاوم در برابر آتش و قادر به تحمل حرکت لرزه‌ای تا ±3.5 اینچ) استفاده کرد و شامل درزهای انقطاع افقی متقاطع T شکل 90 درجه بود که نیاز به هندسه سفارشی داشت.

 

4. ترمیم درزهای انقطاع عرشه پارکینگ Sanctuary Centre (سانتوری سنتر)

این مجتمع اداری دارای پارکینگ طبقاتی است و به دلیل قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض آب و هوا دچار ترک و فرسایش می گردد.

پیمانکار 13 درز انقطاع (در مجموع حدود 1155 فوت) را جایگزین کرد و از ملات اپوکسی ماسه‌ای برای تسطیح اختلاف ارتفاع بتن دو طرف درز استفاده نمود تا شرایط نصب یکنواخت فراهم شود.

 

5. پروژه گسترش فرودگاه نشویل (Nashville Airport Expansion)

این پروژه شامل گسترش ترمینال موجود و ساخت ترمینال بین‌المللی جدید است. به دلیل تغییر استانداردها، درزهای انقطاع لرزه‌ای موجود نیاز به ارتقای مقاومت در برابر آتش داشتند.

Balco پوشش‌های درز انقطاع کف، دیوار و سقف و همچنین سیستم‌های سدکننده حریق را برای ترمینال جدید و نواحی بازسازی‌شده تأمین کرد.

-جمع‌بندی(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

بند ۴-۹-۲۱-۲ مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، در چارچوب الزامات عمومی فصل نهم، به موضوع درزهای ساختمانی می‌پردازد.

تحلیل محتوایی این بند و ارجاعات آن به سایر اسناد فنی نشان می‌دهد که این بند عمدتاً یک الزام چترگونه است:

الف)پیش‌بینی عرض کافی برای اجرایی درز انقطاع الزامی است.

ب)الزام به پوشش، آب‌بندی و حفظ عملکرد این درز را مطرح می‌سازد (که در عمل با «درز ژوئن» محقق می‌شود).

تفکیک دقیق این دو مفهوم اهمیت عملی زیادی دارد. درز انقطاع یک الزام سازه‌ای-لرزه‌ای با محاسبات کمی مشخص است، در حالی که درز ژوئن یک راه‌حل اجرایی برای حفاظت از این فاصله در برابر نفوذ آب، هوا و زباله و حفظ عملکرد حرارتی جدارهای مجاور است.

 

بنابراین نتایج زیر حاصل می گردد:

1.درز انقطاع بدون پوشش مناسب، به مسیر نشت آب و پل حرارتی تبدیل می‌شود.

2.اجرایی درز ژوئن بدون عرض کافی، در هنگام زلزله عملکرد لرزه‌ای خود را از دست می‌دهد و دیگر کارایی ندارد.

 

-نتیجه گیری:(مقررات ملی درزژوئن وانقطاع)

در سطح اجرایی، سه توصیه کلیدی از این تحلیل برمی‌آید:

نخست، هماهنگی الزامی بین طراح سازه (محاسبه عرض درز) و طراح معمار (جانمایی و جزئیات پوشش) پیش از تهیه نقشه‌های اجرایی.

دوم، الزام به ارائه مشخصات فنی مصالح درزگیر در دفترچه مشخصات و کنترل آن توسط ناظر.

سوم، توجه به پیوند درز انقطاع با مبحث نوزدهم به‌گونه‌ای که پوشش مناسب درز به‌عنوان بخشی از راه‌حل عایق‌کاری حرارتی ساختمان تلقی شود، نه یک جزئیات حاشیه‌ای.