الزامات طراحی و اجرای نمای آجری

نمای آجری

نمای آجری شامل دیوار آجری یک لایه، با ضخامت حداکثر ۱۰ سانتی متر، است.‌ دیوار پشتیبان که نمای آجری بر روی آن نصب می‌شود به صورت باربر یا غیر باربر است. در ساختمان‌های حداکثر تا سه طبقه ( ۱۰متر) دیوارهای پشتیبان می‌توانند باربر باشند، در غیر این حالت دیوار پشتیبان غیرباربر است. نمونه‌هایی از این دیوارهای پشتیبان عبارت است.

1. دیوار با قاب فولادی سرد نورد شده
2. دیوار مصالح بنایی مسلح
3. دیوار بتن مسلح یا AAC

آجرهای مورد استفاده در نمای ساختمانی

آجرهای مورد استفاده در نمای ساختمانی به انواع آجر رسی، آجر ماسه آهکی، آجر مارنی و آجر بتنی تقسیم بندی می‌شوند. هر کدام از این آجرها به صورت توپر، سوراخ دار یا صفحات نازک (پلاک) هستند. رده بندی آجر بر اساس مقاومت آنها در مقابل چرخه‌های یخ بندان تعریف می‌شود. دو رده برای آجر نما تعریف شده است.

1. رده  SW (آب و هوای سخت) برای استفاده در جاهایی که مقاومت بالا نسبت به تخریب، در برابر چرخه یخ بندان الزامی است.
2. رده MW (آب و هوای معتدل) برای استفاده در جاهایی که مقاومت متوسطی نسبت به تحریب، در برابر چرخه یخبندان الزامی است.

---

انواع آجر نما

سه نوع آجر نما در طراحی نمای ساختمان وجود دارد.

آجر استاندارد  FBS؛ آجر برای استفاده عمومی در بنایی.

آجر انتخابی FBX؛ آجر برای استفاده عمومی در بنایی زمانی که دقت بالاتر و تغییرات مجاز در ابعاد کمتری نسبت به نوع استاندارد الزامی است

آجر معماری FBA؛ آجر برای استفاده عمومی در بنایی زمانی که اثرات معمارانه ناشی از غیر یکنواختی در ابعاد و بافت سطحی مد نظر است.

زمانی که نوع آجرنما مشخص نشده باشد الزامات آجر استاندارد باید رعایت شود.

1. آجر باید عاری از هرگونه عیب باشد و پرداخت‌های سطح (مانند پوشش‌ها) نباید موجب آسیب به مقاومت و عملکرد آجر شود.
2. اگر هرگونه پوشش یا ترمیمی روی سطوح توسط سازنده انجام گیرد، باید نوع و مقدار این پوشش‌ها یا ترمیم سطح گزارش شود.

---

نماهای آجری چسبانده شده

الزامات زیر درخصوص نمای آجری باید در نظر گرفته شود.

• بارها از نما به دیوار پشتیبان به وسیله اتصالات مکانیکی مناسب انتقال یابد.
• خمش خارج از صفحه برای جلوگیری از جدایی نما از دیوار پشتیبان باید محدود شود.
• نما نباید در معرض تنش‌های کششی ناشی از خمش قرار گیرد.
• ابعاد دیوار، ارتفاع، طول و مساحت نماهای چسبیده به جز در مواردی که نیاز به کنترل تنش‌های بین نما و دیوار پشتیبان آن است دارای محدودیت نیستند.
• دیوار پشتیبان باید سطحی پیوسته، مقاوم در برابر رطوبت برای چسباندن نما ایجاد نماید. دیوار پشتیبان می‌تواند از نوع بنایی، بتن یا قطعات استاد فولاد به همراه پوشش باشد و یک لایه ملات سیمان پرتلند بر روی سطح دیوار پشتیبان اعمال می‌شود.
• ملات چسباننده که برای اتصال نما و دیوار پشتیبان به کار گرفته می‌شود باید دارای مقاومت برشی ۳۴۵ کیلو پاسکال باشد.

---

الزامات کلی اجرایی نمای آجری

• در اتصال نمای آجری به دیوار پشتیبان از گیره‌های فولادی استفاده می‌شود. نقش این گیره‌ها انتقال بار جانبی از نما به دیوار پشتیبان است. به هنگام انتقال بار، بسته به اینکه دیوار تحت فشار یا مکش باشد، گیره‌های متصل کننده ممکن است تحت نیروی محوری فشاری یا کششی قرار بگیرند.
• اتصالات باید از درجه صلبیت بالایی برخوردار باشند. به گونه‌ای که اجازه حرکت در صفحه عمود بر دیوار را نداشته باشند. به همین دلیل، از آنجایی که نما و دیوار پشتیبان هر دو به طور عادی دچار انبساط و انقباض متفاوتی در صفحه خود هستند، طراحی اتصالات برای جابه‌جا‌یی‌های رو به بالا، پایین و جانبی باید با دقت بالایی انجام شود.
• اجزایی که در اتصال نما آجری به دیوار استفاده می‌شوند، شامل دو قطعه متصل شده به هم هستند. یکی از این قطعه‌ها به دیوار پشتیبان متصل شده و دیگری در درز افقی نما که از ملات پر شده جاسازی و قرار می‌گیرد. اتصالات دو جزیی تنظیم شونده باید به گونه‌ای باشند که به نما، اجازه حرکت در راستای موازی صفحه دیوار پشتیبان داده شود. از حرکت دیوار در راستای عمود بر صفحه دیوار جلوگیری کند.
• نوع دیگری از اتصالات که در نصب نمای آجری به دیوار به کار می‌روند، ورقه‌های فولادی تک لایه کنگره‌دار هستند. کنگره‌های موجود در ورقه‌ها چسبندگی بین ورقه و ملات را افزایش می‌دهند و این امر باعث افزایش مقاومت کششی اتصال می‌شود، این در حالی است که همان شیارها تمایل اتصال را برای کمانش افزایش داده و باعث کاهش مقاومت فشاری اتصال می‌شود. این نوع اتصال، بیشتر در ساختمان‌های کم ارتفاع به کار رفته و با قاب سبک چوبی و در مناطقی با خطر لرزه‌ای و باد پایین کاربرد دارد.

---

تکیه گاه ثقلی نمای آجری در تراز طبقات (نبشی تکیه گاهی متصل به قاب‌های سازه‌ای)

• در این ساختمان‌ها فضای خالی که برای هوا در نظر گرفته می‌شود به صورت پیوسته از کف پی تا سقف پشت بام ادامه می‌یابد و تمام بار ثقلی نما توسط پی تحمل می‌شود. معمولاً بر روی پی، فرو رفتگی در حدود ۴ سانتی متر ایجاد می‌کنند که لبه آجر نامیده می‌شود. در ساختمان‌های متوسط و بلند مرتبه باید در هر طبقه از نبشی‌های تکیه گاهی فولادی برای تحمل بار نمای همان طبقه استفاده شود. این نبشی‌ها نیز به سازه متصل شده و توسط آن پشتیبانی می‌شوند. در سازه قابی، نبشی‌های تکیه گاهی به وسیله جوش یا پیچ به تیرهای محیطی سازه متصل می‌شوند. در ساختمان‌هایی با سیستم دیوار باربر، نبشی‌های تکیه گاهی به دیوارهای خارجی متصل  می‌شوند.
• در اجرای نبشی‌های تکیه گاهی فوقانی باید فاصله‌ای بین قسمت فوقانی نما و بال تحتانی نبشی وجود داشته باشد. این فاصله جهت انبساط قائم نما و نیز خیز تیر پیرامونی سازه بر اثر اعمال بارهای زنده است. باید با محاسبه تغییر مکان کوتاه مدت و خزش دراز مدت تیر بدست آید. این فضای خالی با استفاده از یک درزگیر پوشانده می‌شود. نبشی‌های تکیه گاهی نباید سرتاسری باشند و بیشینه طول آنها به ۶ متر محدود می‌شود.

---

تکیه گاه ثقلی در بالای بازشو (نبشی(تیر) نعل درگاه)

• بارهای قائم نماهای آجری، یا به وسیله فونداسیون‌ها تحمل شود یا در تراز هر طبقه به نبشی‌های تکیه گاهی منتقل می‌شود. در نقاطی که بازشوها (در و پنجره‌ها…) در نمای ساختمان وجود دارند به تکیه گاهی علاوه بر موارد ذکر شده احتیاج است. در نماهای آجری از نبشی‌های فولادی به عنوان تیرهای نعل درگاهی استفاده می‌شود. بر خلاف نبشی‌های تکیه گاهی، تیرهای نعل درگاهی به منظور تامین امکان جابه جایی نسبی به سازه متصل نمی‌شوند، بلکه به صورت ساده بر روی نما قرار می‌گیرند.
• جهت آزاد گذاشتن حرکت نسبی نما و تیر نعل درگاهی، در محل اتکای تیر نعل درگاهی به نما، نباید از ملات استفاده شود. همانند نبشی‌های تکیه گاهی در تیرهای نعل درگاهی نیز باید حفره های زه کشی تعبیه شود.
• اتصالات بین درزگیرها باید به خوبی آب بندی شود. تمامی درزگیرها باید با حفره‌های زه کشی همراه باشند. درزگیرها باید تا سطح خارجی نما امتداد پیدا کنند، تا از زه کشی آب به خارج از نما اطمینان حاصل شود. انتهای درزگیرها یا جایی که درزگیرها قطع می‌شوند باید به اندازه ارتفاع یک آجر به سمت بالا خم شوند. تا از ورود آب به داخل فضای خالی پشت نما ممانعت شود.

---

ریزش ملات به درون فاصله هوایی در نمای آجری

• لازمه عملکرد موثر فضای خالی هوا به عنوان لایه زه کش، کاهش ریزش ملات به درون این فضا است. تجمع بیش از حد ملات در این فضا باعث گرفتگی آن می‌شود. از طرفی سوراخ‌های زه کش زمانی عملکرد خوبی دارند که در اثر ریزش ملات بر روی آنها مسدود نشوند. آجر چینی ضعیف و نامناسب می‌تواند باعث تجمع قابل توجهی از ملات در محل درزگیر‌ها شود. احتیاط به هنگام آجرچینی، به منظور کاهش ریزش ملات از مسائل مهم در اجرا است. برای حفظ فضای خالی از گرفتگی، اقدامات اضافی باید صورت گیرد.
• یک راه حل این مسئله، استفاده از ابزاری مخصوص جمع کردن ملات در فضای خالی است که دقیقاً بر روی درزگیر قرار می‌گیرد. این ابزار از مش‌هایی که از رشته‌های پلیمری ساخته شده‌اند، تشکیل یافته‌اند. این ابزار ملات را بالای حفره‌های زه کشی حبس کرده و به صورت معلق نگه می‌دارند. این سیستم به آب موجود در ملات اجازه می‌دهد تا از آن عبور و روانه حفره‌های زه کش شود.
• درز انبساطی پیوسته در نمای آجری
• از آنجا که دیوارهای آجری پس از ساخت منبسط می‌شوند، بنابراین نماهای آجری باید شامل درز انبساطی قائم پیوسته‌ای در فواصل مشخص باشد. مقدار فاصله پیشنهادی بیشینه جهت درزهای انبساطی قائم، ۸ متر در قسمت میانی نما و ۳ متر در گوشه‌های نما است.
• در درزهای انبساطی قائم به جای استفاده از ملات از میله پشتیبان و قطعه درزگیر استفاده می‌شود. به طوری که اجازه حرکت به آجرهای دو طرف درز انبساط داده می‌شود و آب بندی دیوار نیز از بین نمی‌رود. عرض درز انبساط قائم حداقل باید ۱۳ میلی متر باشد. به طوری که با سایر درزهای ملات قائم در دیوار نمای آجری مطابقت داشته باشد. با مهیا کردن درز انبساطی قائم و نیز وجود فاصله زیر نبشی تکیه گاهی (که به عنوان درز انبساطی افقی عمل می‌کند) نمای آجری، به پانل‌های منفرد مجزا تبدیل می‌شود که قابلیت انبساط و انقباض را دارند، به طوری که به سازه و دیواره پشتیبان نیرویی وارد نمی‌شود.

---

الزامات تکمیلی نمای بنایی آجری متصل به دیوار پشتیبان بتنی یا بلوکی

• اتصالات فولادی که برای متصل کردن نما به دیوار استفاده شده‌اند از نوع بست‌های مفتولی دو تکه هستند. قطعه اول نقش مسلح کننده درز ملات را دارد و در دیوار پشتیبان جا داده می‌شود. قطعه دوم، نما را به قطعه اول که در دیوار پشتیبان جاسازی شده، متصل می‌کند.
• در مناطق لرزه خیز باید از بست‌های لرزه‌ای استفاده شود. بست لرزه‌ای باعث اتصال مفتول پیوسته مسلح کننده به نما می‌شود. مفتول مسلح کننده نما و بست‌های لرزه‌ای در درون درز ملات نمای آجری جاسازی می‌شوند.
• در سازه‌هایی که دارای تیرهای محیطی عمیق هستند، می‌توان در قسمت فوقانی پنجره، از نبشی‌های تکیه گاهی به جای نبشی‌های نعل درگاهی استفاده نمود. این روش، معمولاً در نماهای آجری دارای پنجره‌های پیوسته به کار می‌رود.
• مقاومت دیوارهای پشتیبان بلوک سیمانی در برابر نفوذ آب و هوا
• در ساختمان‌ها با دیوار پشتیبان، بلوک سیمانی به دلیل وجود تماس جداره بیرونی دیوار با آب و هوا، دیوار باید از مقاومت خوبی در برابر نفوذ این عوامل برخوردار باشد. در همین راستا مواد ویژه‌ای به منظور آب بندکردن دیوار به کار برده می‌شود. قبل از اجرای نمای آجری، سطح خارجی دیوار پشتیبان، بلوک سیمانی با استفاده از یک ماده مخصوص کاهش دهنده خرابی در برابر آب و هوا (آبی رنگ) پوشانده می‌شود.

---

مقایسه دیوار پشتیبان بلوک سیمانی با دیوارهای پشتیبان فولادی

• یکی از بزرگ ترین مزیت دیوار پشتیبان با پشت بند قائم فولادی در مقایسه با دیوار پشتیبان بلوک سیمانی، وزن کم دیوار پس از اتصال نمای آجری بر روی آن است. در ساختمان‌های مرتفع، به کارگیری دیوار سبک باعث کاهش ابعاد تیرها، ستون‌ها، فونداسیون و موجب ایجاد بازده اقتصادی در ساختار سازه می‌شود. با این حال در کنار این مزیت، نگرانی‌هایی نیز وجود دارد. پشت بندهای قائم فولادی قبل از اینکه به بیشینه ظرفیت خمشی برسد، دچار تغییر شکل‌های قابل توجهی می‌شوند. از طرفی، نمای آجری تا قبل از باز شدن درزهای ملات، تغییر شکل‌های بسیار کوچک و جزئی از خود نشان می‌دهد. درزه‌های ملات باز شده باعث تضعیف دیوار شده و احتمال نشت آب و خوردگی فولاد را افزایش می‌دهد. بنابراین سیستم نمای آجری بر روی دیوار پشت بند قائم فولادی، زمانی بهترین عملکرد را دارد که پشت بندها از سختی بالایی برخوردار باشند. برای رسیدن به سختی بالا باید تغییرشکل‌های پشت بندها کنترل شده و به مقدار بسیار کوچکی محدود شوند. در حقیقت، معیار طراحی پشت بندها برای مقاومت در برابر نیروهای جانبی، تغییر شکل‌های آنها است و نه مقاومت آنها.
• بر خلاف پشت بندهای قائم فولادی، اتصال نمای آجری بر روی دیوار پشتیبان بلوک سیمانی وابسته به پیچ است. به علاوه معمولاً اتصالات به کار رفته در درون درزه های ملات جا داده می‌شوند و اگر جنس آنها از فولاد ضد زنگ باشد احتمال خوردگی آنها بسیار پایین است. مزیت دیگر دیوار پشتیبان بلوکی، سختی بالای آن است. در دیوارهای پشت بند قائم فولادی برای رسیدن به همان درجه از سختی در دیوارهای پشتیبان بلوک سیمانی، باید هزینه زیادی صرف شود.