دستورالعمل طراحی سازه ای و الزامات و ضوابط عملکردی و اجرائی نمای خارجی ساختمان : ضابطه شماره 714 | 4-4- انواع مهارهای نمای سنگی

شیوه مهار نمای سنگی به یکی از دو طریق زیر است: 

الف - نمای سنگی چسبانده شده: نماهایی هستند که در آن از چسب یا ملات به همراه وسایل اتصال برای اتصال سنگ نما به دیوار پشتیبان استفاده می شود. در این حالت نقش ماده چسباننده، تنها مهار بار ثقلی بوده و به منظور تحمل بار جانبی باید یکی از وسایل مهار مکانیکی ذکر شده در این فصل به عنوان مهار جانبی سنگ استفاده شود. 

ب - نمای سنگی مهارشده: نماهایی هستند که در آن  از مهار مکانیکی به همراه قاب الحاقی جداگانه برای اتصال سنگ نما به تیرهای سازه ای (نمای پرده ای)  و یا از مهارهای مکانیکی جهت اتصال سنگ نما به دیوار پشتیبان (دیوار نما)  استفاده می شود. در هر دو حالت بار ثقلی و جانبی باید توسط مهار تحمل شود. 

نوع مهار، شکل قرارگیری و تعداد آن‌ها به عوامل زیر بستگی دارد: 

1) نوع و جنس سنگ مورد استفاده 

2) ابعاد، ضخامت و سطح رویۀ قطعات سنگ 

3) جنس دیوار پشتیبان مانند بتن درجا، دیوارهای بلوکی (آجری، سیمانی،سفالی و...)، دیوارهای پانلی (تری دی وال و)... 

4) بارهای وارد شده به هر مهار مانند بار مرده، بار چرخ های یا ترکیبی از هر دو 

5) روش و نحوه مهار و محل اتصال مهار (دیوار پشتیبان، سازه) 

1-4-4- انواع مهار در نماهای چسبانده شده 

1-1-4-4- مهارهای پیش‌ساخته 

میخ پرچ های صاف، مفتول های سیمی (مهارهایی از نوع فنرهای سیمی پیش ساخته)، پیچ ها یا میله های حدیده شده به عنوان مهارهای اتصال دهنده سنگ نما به پانل های بتنی پیش‌ساخته استفاده می‌شوند. شکل (4-1) مهار سنگ به صورت درجا را نشان می‌دهد، مهار در صفحه افقی یا قائم می‌تواند بارهای ثقلی و جانبی را تحمل کند. توجه شود که پس از کارگذاری میل مهار، ملات پشت سنگ اجرا می‌شود. 

می‌توان از چسب‌های سازگار با سنگ همراه با این مهارها استفاده نمود. هرچند اتکا به چسب، برای نگهداری سنگ به تنهایی مجاز نیست. در این حالت نیز ملات پشت سنگ در آخرین مرحله اجرا می‌شود. 

هنگامی که قطعه سنگ در موقعیت نهایی خود نصب می‌شود، مهارها باید در صورت امکان ،در راستای افقی قرار بگیرند و در شکافی با زاویه بین 30 تا 45 درجه در پشت سنگ نصب شده باشند. هنگام مهار سنگ‌های زیرطاق ها باید دقت زیادی شود تا اطمینان حاصل شود که همه مهارها درگیر شده اند و بارهای قائم و جانبی را به خوبی تحمل می‌نمایند . 

2-1-4-4- مهارهای سیمی فولادی 

مهارهای سیمی فولادی به کار رفته روی قطعات سنگ قائم تنها به منظور تحمل بارهای جانبی در نظر گرفته می‌شوند. وزن قطعات سنگی قائم باید توسط لبه، شکاف یا لقمه پشتیبان به صورت جدا از مهار سیمی فولادی تحمل شود (شکل 4-2). مهارهای سیمی فولادی همراه با ملات با پایه سیمان پرتلند می‌توانند جهت اتصال سنگ نما به دیوار پشت‌بند بتنی درجا یا پشت‌بند مصالح بنایی در سطوح خارجی استفاده شوند.

برخی سنگ‌ها به علت ملات یا اندود دچار لکه می‌شوند. سازگاری این ملات‌ها و اندودها، مهار سیمی فولادی و مصالح سنگی قبل از نصب باید مورد بررسی قرار گیرد تا مانع از ایجاد لک گردد .

مهارهای سیمی فولادی می‌توانند به لبه های قطعات سنگ نما قلاب شوند یا در درون شیارهای متقاطع ایجاد شده در کنار یا پشت سنگ یا هردو، پیچیده شوند. حلقه کردن مهارهای سیمی درون سوراخ های متقاطع پشت سنگ این امکان را فراهم می‌کند که مهارها پنهان بمانند. مهارهای سیمی فولادی یا به صورت قلاب در دیوار پشتیبان مهار میشوند یا به صورت مکانیکی در درون پشت‌بند بسته می‌شوند تا در نتیجه بتوان به عملکرد آنها بصورت مهار کششی اعتماد نمود. به منظور انتقال نیروی فشاری لازم است مابین سنگ و دیوار پشتیبان با ملات یا اندود پر شود. شکافی که مهار در آن قرار گرفته است باید با اپوکسی یا ملات با پایه سیمان پرتلند پر شود. می‌توان از اندود در کاربری های داخلی برای محکم نگه داشتن سیم در داخل سنگ استفاده نمود. سنگ و مهارهای سیمی فولادی قبل از گیرش ملات یا اندود باید تنظیم شوند. 

عدم ایجاد ترک در سنگ در مراحل سوراخ کاری و یا ایجاد شیارها باید مورد کنترل قرار گیرد. 

سیم ها باید از فولاد مقاوم در برابر خوردگی بوده و تعداد سیم ها برای هر قطعه سنگ نما باید حداقل 2 و حداکثر 4 عدد باشد. حداقل قطر سیم قطعه مهار شده با دو سیم در سطوح خارجی ،3 میلیمتر و درنمای داخلی ،2 میلیمتر است. 

3-1-4-4- مهارهای سطحی برای نماهای موجود فاقد مهار 

مهارهای سطحی اساساً از نوع پیچی بوده و کاربرد اصلی آن‌ها به عنوان تقویت کننده برای سنگ هایی است که مهار آن‌ها آسیب دیده یا نماهای اجرا شدهای که در کل فاقد مهار بوده اند. در این حالت یک فرو رفتگی روی سطح سنگ ایجاد می‌شود که روی فرورفتگی با یک صفحه تزئینی به صورت نمایان در رویه خارجی سنگ، پوشانده می‌شود. داخل فرورفتگی یک پیچ تعبیه می‌شود که سنگ نما را به دیوار پشت‌بند متصل می‌کند. انتهای پیچ باید به صورت بازشونده باشد که اتصال مناسب با دیوار پشت‌بند برقرار سازد (شکل 4-3).

جهت اسکوپ نماهای موجود بهتر است حداقل در چهار گوشه سنگ و در صورت زیاد بودن طول سنگ در فواصل معینی در طول سنگ محل سوراخ کاری در محل بندکشی ها ایجاد شود تا از ایجاد ترک در سنگ جلوگیری گردد. (شکل 4-4) محل نصب این پیچ و رول‌پلاک ها در درز سنگ ها با واشر فولادی با ضخامت حداقل 2 میلیمتر و حداقل قطر 3 سانتیمتر می‌باشد. 

2-4-4- انواع مهار در نماهای مهار شده 

1-2-4-4- لقمه های پشتیبان (روش نصب مستقیم) 

در این روش هر یک از سنگ های نما جهت تحمل بارهای ثقلی و جانبی به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل می شود. بار ثقلی هر یک از قطعات سنگ نما به وسیله دو تکیه‌گاه به دیوار پشت‌بند منتقل می‌شود که این تکیه‌گاه‌ها شامل لقمه های پشتیبان می‌باشند. لقمه های پشتیبان که نقش آنها، انتقال بار از سنگ به مهار می‌باشد شامل قطعاتی از سنگ یا فلز هستند که در هنگام ساخت سنگ های نما به وسیله مهار مکانیکی ضد زنگ آغشته به چسب به پشت سنگ متصل می‌شوند (شکل4-5 و 4-6). ماده چسبنده، تنها به منظور تسهیل اتصال لقمه های پشتیبان به سنگ استفاده می‌شود. مهار مکانیکی باید شامل دو یا تعداد بیشتری مهار فولادی ضدزنگ به ازای هر لقمه باشد که انتهای آن یا تمام طول آن با زاویه 30 یا 45 درجه یکی رو به بالا و یکی رو به پایین از پشت لقمه پشتیبان تا داخل سنگ ادامه می‌یابند .

مهره این مهارها پس از گیرش چسب لقمه پشتیبان محکم می‌شود. لقمه های پشتیبان می‌توانند دارای یک برش شیاری باشند تا شکافی تشکیل دهند که به مهارهای نبشی  J شکل که به دیوار پشتیبان بلوک سیمانی و یا بتنی مهار شده اند ، متصل شوند یا می‌توان آنها را به صورت مربعی برش داد (شکل 4-5). مهارهای مکانیکی تعبیه شده در سنگ باید به اندازه طول های محاسبه شده، از قبل برش داده شده باشند، به صورتی که هنگامیکه به طور کامل داخل سوراخ های تعبیه شده جای می‌گیرند، انتهای آنها در سطح لقمه پشتیبان قابل رویت باشد. 

در ساخت و نصب نماهای سنگی، مهارهای دوخت به پشت، جهت تحمل بارهای جانبی به کار می‌روند و شامل مهارهای دم دو تکه هستند که قسمت انتهایی آنها در داخل شیار ایجاد شده در قطعه سنگ، مهار می‌شود. (شکل 4-7) 

مهارهای دم دو تکه میتوانند به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل شوند و یا می توان آنها را به نبشی تکیه‌گاهی که به دیوار پشتیبان متصل است مهار نمود (شکل 4-8). متصل کردن مهارها به نبشی تکیه گاهی باعث افزایش قابلیت تنظیم آن‌ها در محل می‌شود. 

شیار موجود در قطعات سنگی نما باید قبل از نصب مهارها به صورت کامل با درزگیر زود سخت شونده پر شوند. نفوذ ناقص درزگیر ممکن است منجر به نفوذ آب باران به داخل شیار شود و در اثر چرخه های یخ زدن باعث آسیب به قطعه سنگ نما شود. 

تعداد مهارها بر پایه مقاومت مهار و نیز میزان نیروی جانبی وارده تعیین می شود. به طور کلی حداقل چهار مهار برای قطعات کوچکتر از 1m² باید پیش‌بینی شود و در صورت افزایش مساحت قطعه به اتصالات بیشتری نیاز است . 

2-2-4-4- ترکیب مهار بار ثقلی و بار جانبی در یک قطعه 

تکیه‌گاه بار ثقلی و مهارهای دوخت به پشت (جهت انتقال بار جانبی) در نماهای سنگی را می‌توان ترکیب کرد و فقط از یک مهار که هر دو وظیفه انتقال بار ثقلی و بار جانبی را بر عهده دارد استفاده نمود. این مهارها از دو قطعه فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند که شامل یک ورق فولادی خمیده و یک ورق فولادی صاف می‌باشد (شکل 4-9).

استفاده از یک نوع مهار، نصب قطعات نما را به طور قابل ملاحظه ای ساده خواهد کرد. در مواقعی که استفاده از درزگیر مورد نیاز است تکیه‌گاه های بار ثقلی و مهارهای بار جانبی باید به صورت جداگانه به کار روند. (جزییات Q در شکل 4-10) 

در مواقعی که از فوم‌های سخت بین نما و دیوار پشتیبان به عنوان عایق استفاده می‌شود. مطابق شکل 4-11 عایق باید در اطراف مهارهای بار ثقلی و بار جانبی بریده شوند و باید در این موارد از مهارهای قوی تری استفاده نمود. 

3-2-4-4- روش نصب قطعات سنگ نما به وسیله قطعات ناودانی شکل عمودی 

با استفاده از ناودانی های تکیه‌گاهی عمودی پیوسته روند نصب قطعات سنگ نما به شکل قابل ملاحظه ای ساده می‌شود (شکل 4-12). سازندگان تکیه‌گاه های ناودانی شکل از لوازم متنوعی جهت اتصال ناودانی به دیوار پشتیبان استفاده می‌کنند. 

همانطور که در شکل 4-12 نمایش داده شده است ناودانی های تکیه‌گاهی در فواصل یک چهارم قطعات سنگ نما به دیوار پشتیبان متصل می‌شوند. اساسی ترین مسأله در این روش اجرای نما این است که ناودانی ها در هر طبقه باید به صورت جداگانه اجرا شوند و نباید بین طبقات، پیوسته باشند. 

3-4-4- اجرای نمای پرده ای سنگی 

در نمای سنگی پرده ای، نمای سنگی خشک باید با استفاده از شبکه سازه ای قرار گرفته در پشت نما، مستقیم به تیرهای طبقات متصل شود و بارهای وارده به نما مستقیما به تیر سازه ای منتقل شود. در این سیستم با توجه به اینکه نمای پرده ای سنگی، غیر شفاف است نیاز به اجرای یک دیوار داخلی در پشت نما می‌باشد. این دیوار با توجه به اینکه بارهای خارجی ناشی از باد و طوفان به آن وارد نمی‌شود می‌تواند سبک‌تر و دارای مقاومت کمتری باشد. باید توجه شود که قوطی های پشت نمای سنگی با توجه به عدم مهار به دیوار پشتی در این سیستم و طول آزاد معادل ارتفاع طبقه از مقاطع سنگین تری برخوردار می‌باشند. شکل( 4-13) جزییات اجرای این نما را نشان می‌دهد. باید در ضخامت قطعات سنگ شکاف های افقی ایجاد شود که مهار فولادی متصل به قاب پشت بند در داخل این شکاف قرار گیرد (شکل های 4-14و 4-15). باید توجه شود که قوطی ها و المان‌های قائم باید در این روش در هر طبقه قطع شود و هر قوطی قائم فقط در یک طبقه امتداد دارد. برای جلوگیری از انتقال جابجایی نسبی طبقات به نما اتصال قوطی قائم به تیر با کمک نبشی انجام می‌شود. اتصال پایین قوطی قائم باید مهار شده باشد ولی اتصال در تراز بالای طبقه باید مطابق شکل (4-16) در محل اتصال نبشی به قاب در راستای صفحه نما به صورت لوبیایی باشد و در محل اتصال نبشی به قوطی قائم در راستای قائم به صورت لوبیایی باشد تا تغییر شکل‌های ثقلی به نما منتقل نشود.