روش‌های اجرای پوشش سنگ طبیعی در نما

(بخش دوم)
 

4-2- انواع مهارهاي نماي سنگی نوع مهار، شکل قرارگیري و تعداد آن‌ها بستگی به عوامل زیر دارد:


1) سنگ مورد استفاده؛
2) ضخامت و سطح رویه قطعات سنگ؛
3) جنس دیوار پشتیبان مانند بتن درجا، آجرکاري و بلوك‌کاري و
4) بارهاي وارد شده به هر مهار مانند بار مرده، بار سیکلی یا ترکیبی از هر دو.
 

4-2-1- انواع مهار در نماهاي چسبانده شده


4-2-1-1- مهارهاي پیش ساخته


میخ پرچ هاي صاف، مفتول هاي سیمی (مهارهایی از نوع فنرهاي سیمی پیش ساخته)، پیچها یا میله هاي حدیده شده به عنوان مهارهاي اتصال دهنده سنگ نما به پانل‌هاي بتنی پیش ساخته استفاده می‌شوند. شکل 2، پلان مهار سنگ به صورت درجا را نشان می‌دهد، مهار در صفحه افقی یا قائم می‌تواند بارهاي ثقلی و جانبی را تحمل کند. توجه شود که پس از کارگذاري میل مهار ملات پشت سنگ اجرا می‌شود. می‌توان از چسب‌هاي سازگار با سنگ همراه با این مهارها استفاده نمود. هرچند اتکا به چسب ، براي نگهداري سنگ به تنهایی مجاز نیست. در این حالت نیز ملات پشت سنگ در آخرین مرحله اجرا می‌شود.
تعداد پیچ ها به کمک انجام تحلیل و آزمایش تعیین می‌شود. پیچ ها، سنگ نما را در سیستم پشت‌بند بتنی، مهار می‌کنند. زاویه پیچ ها نسبت به سنگ معمولاً 45 درجه می‌باشد. زاویه آنها درون بتن پیش ساخته به گونه‌اي است که در داخل یک قطعه سنگی با الگوي خلاف هم قرار می‌گیرند. سوراخ‌هاي در نظر گرفته شده براي پیچ‌ها باید با مته‌هاي هسته الماسه مته‌کاري شود. پیچ باید به عمق حداقل دو سوم ضخامت سنگ، در داخل آن فرو رود. انتهاي سوراخ پیچ نباید فاصله‌اي کمتر از 10 میلی‌متر با رویه سنگ داشته باشد. بخش مدفون شده پیچ در داخل پشت‌بند بتنی پیش ساخته نباید کمتر از 65 میلی‌متر باشد. در نما، طول تمام پیچ ها باید حداکثر تا مجاورت شبکه میلگردهاي بتن مسلح باشند.


1- تکیه گاه مهارهاي درجا، در ملات تزریق شده در پشت سنگ. جابجایی بین مهارها براي جلوگیري از ایجادتنش در سنگ باید کنترل شود.

2- جداکننده، لایه پوششی پلی اتیلن براي جداسازي، از نوع منبسط شونده در هنگامی که امکان ایجاد رطوبت بین دیوار پشتی و نما وجود دارد استفاده شود تا فضاي تراکم پذیري براي زه کشی ایجاد کند.
 3- با استفاده از وسایل غیرپنوماتیک، سنگ باید سوراخ شود. قطر سوراخ حداکثر 5/1 میلی متر بزرگتر ازقطر مهار باشد. حفره‌ها در دو جهت مخالف در راستاي افقی در سنگ ایجاد شوند تا بتوانند به صورت مکانیکی  سنگ را بر دیوار پشتیبان قفل کنند. زاویه سوراخ ها بین 35 تا 60 درجه با سطح سنگ باشد.
 4- دراطراف مهار نئوپرن به قطر دو برابر مهاروطول 5 برابر قطر مهار به منظور تامین آزادي حرکت مهاراجرا شود.
 5- متصل کننده انتهاي مهارها به هم در صفحه افقی، حداکثر قطر 5 میلی متر
 6- پین با قطر حداکثر 7 میلی متر که در صفحه افق براي مهار استفاده شده است
 7- حداکثر عمق مهار در دیوار پشتیبان 60 میلی متر (دو برابر عمق مهار در سنگ)
 8- حفره به وسیله چسب پلی‌استر یا اپوکسی به منظور جلوگیري از اثر رطوبت پر شود.
 9- میزان نفوذ مهار در سنگ حداقل باید به اندازه دوسوم ضخامت سنگ نما و حداکثر 75 میلی‌متر باشد.
 10- حداکثر ضخامت سوراخ شده سنگ توسط سوراخ کاري باید 10 میلی‌مترباشد.
 11- حداقل ضخامت سنگ نما 30 میلی متر می باشد.
 12- قطعه یا پانل سنگی

 


                                           شکل 2- مهارهاي پیش ساخته

 

تعداد مهارها باید حداقل دو عدد به ازاي هر قطعه سنگ نما باشد. می‌توان از آزمایش مهار به روش آزمایش ASTM C1354 یا تحلیل خمشی قطعه سنگی براي تعیین تعداد مهارهاي موردنیاز استفاده کرد. عمق فرورفتگی مناسب پیچ مهار در پشت سنگ 20 میلی‌متر است. دو سوراخ مقابل هم در پشت سنگ با زاویه 45 درجه نسبت به صفحه پشتی سنگ باید ایجاد شود. این سوراخ‌ها بسته به نوع آرایش سیم مفتولی متصل‌کننده دو مهار به هم، با زاویه‌اي به سمت همدیگر یا مخالف هم، ایجاد می‌گردند. پایههاي مهارها در داخل سوراخ‌ها قرار می‌گیرد و شکل سیم مفتولی متصل‌کننده مهارها و خود مهار‌ها باعث می‌شود که پایه ها درگیر بمانند. حداقل فاصله توصیه شده بین سطح زیرین سوراخ مهار و سطح روي سنگ، 10 میلی‌متر می‌باشد (شکل2).

 

پانل پیش ساخته باید نسبت به قطعه سنگ نما سخت‌تر باشد تا تحت شرایط بارگذاري یکسان، تغییرشکل کمتري بدهد. باید یک جداکننده بین سنگ نما و پشت‌بند پیش ساخته در نظر گرفته شود. به عنوان مثال استفاده از ورق پلی اتیلن براي عدم انتقال رطوبت توصیه می‌شود. هنگامی که قطعه سنگ در موقعیت نهایی خود نصب می‌شود، مهار‌ها باید نسبت به پشت سنگ داراي زاویه بین 30 تا 45 درجه باشند، بدون آن که به سمت پایین قرار گیرند. مهارهاي مجزا در داخل یک قطعه باید در جهت‌هاي مخالف هم قرار گیرند تا سنگ نما را به دیوار پشت‌بند پیش ساخته قفل کنند. در صورت امکان، جهت مهارها باید عمود بر بار ثقلی قرار گیرد. هنگام مهار سنگ‌هاي زیرطاقها باید دقت زیادي شود تا اطمینان حاصل شود که همه مهارها درگیر شده‌اند و بارهاي قائم و جانبی را به خوبی تحمل می‌نمایند.

 

4-2-1-2- مهارهاي سیمی (Wire ties)

 

مهارهاي سیمی به کار رفته روي قطعات سنگ قائم، تنها به منظور تحمل بارهاي جانبی در نظر گرفته می‌شوند. وزن قطعات سنگی قائم باید توسط لبه (Ledge)، نشیمن (Corbel)، شکاف (slot)، سایبان (shelf) یا لقمه پشتیبان بصورت جدا از گیره‌ها تحمل شود (شکل 3).
مهارهاي سیمی همراه با ملات با پایه سیمان پرتلند می‌توانند جهت اتصال سنگ نما به دیوار پشت‌بند بتنی درجا یا پشت بند مصالح بنایی در سطوح خارجی استفاده شوند. برخی سنگ‌ها به علت ملات یا اندود دچار لکه می‌شوند. سازگاري این ملات‌ها و اندودها، بست‌ها و مصالح سنگی قبل از نصب باید مورد بررسی قرار گیرد تا مانع از ایجاد لک گردد. همچنین، بررسی گردد که آیا مهارهاي سیمی می‌توانند براي کاربرد موردنظر استفاده گردند یا خیر.
مهارهاي سیمی می‌توانند به لبه‌هاي قطعات سنگ نما قلاب گردند یا در درون شیارهاي متقاطع ایجادشده در کنار یا پشت سنگ یا هردو پیچیده شوند. حلقه کردن بست‌هاي سیمی درون سوراخ‌هاي متقاطع پشت سنگ این امکان را فراهم می‌کند که مهارها پنهان بمانند. مهارهاي سیمی باید یا به صورت قلاب در دیوار پشتیبان مهار شوند یا به صورت مکانیکی در درون پشت‌بند بسته شوند تا در نتیجه بتوان به عملکرد آن بصورت بست کششی اعتماد نمود. به منظور انتقال نیروي فشاري، لازم است مابین سنگ و دیوار پشتیبان با ملات یا اندود پر شود. سوراخ‌هاي مهارها نیز باید با اپوکسی یا ملات با پایه سیمان پرتلند پر شود. می‌توان از اندود در کاربري‌هاي داخلی براي محکم نگه داشتن سیم در داخل سنگ استفاده نمود. سنگ و مهارهاي سیمی قبل از گیرش محل‌هاي ملات یا اندود باید تنظیم شود. تعداد سیمها باید حداقل 2 و حداکثر 4 عدد براي هر قطعه سنگ نما باشد. حداقل قطر توصیه شده براي سیم در نما در سطوح خارجی، 4 میلی‌متر و درنماي داخلی، 2 میلی‌متر است.

 

4-2-1-3- مهارهاي سطحی براي نماهاي موجود فاقد مهار

مهارهاي سطحی اساساً از نوع پیچی بوده و کاربرد اصلی آن‌ها به عنوان تقویت‌کننده براي سنگ‌هایی است که مهار آن‌ها آسیب دیده یا نماهاي اجرا شده که در کل فاقد مهار بوده‌اند. در این حالت یک فرورفتگی روي سطح سنگ ایجاد می‌شود که روي 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. پیچ باید به صورت بازشونده باشد که اتصال مناسب با دیوار پشت‌بند برقرار سازد (شکل 4).




 1- تکیه گاه مهار سیمی در دیوار پشتیبان بتن درجا یا دیوار بنایی
 2- تعبیه سوراخ توپی و عریض کردن انتهاي آن که پس از پر شدن به صورت گوه   درآید.
 3- قلاب کردن انتهاي مهار سیمی براي جاگذاري در ملات سیمان پرتلند
 4- مهار میانی: سیم فولادي ضدزنگ نرم که به شکل حلقه در وجه پشتی نما در
 آمده است. از سیم شماره 8 در پانل هاي تا 35 میلی متر و از سیم شماره 6 در پانل‌هاي   ضخیمتر (به علت سختی و مقاومت بیشتر آن) استفاده شود. در صورتی که امکان ایجاد   مهار لبه یا زانویی وجود داشته باشد نباید از این نوع مهار سیمی استفاده شود.
 5- تعبیه سوراخ هاي متقاطع در پشت نما براي حلقه سیمی. هنگام جاگذاري مهار سیمی   باید مراقب ترك خوردن سنگ بود.
 6- وقتی که مهارهاي سیمی در سوراخ به صورت سفت قرار می‌گیرد سوراخ با مواد   تراکمپذیر یا چسب اپوکسی مناسب پر شود و هنگامی که سیمها در خطر تماس با   رطوبت باشند سوراخ عایق بندي شود.
 7- حداقل پوشش 10 میلی‌متر براي جلوگیري از ترك خوردن هنگام سوراخ‌کاري یا   ایجاد لکه ناشی از جذب رطوبت در نظر گرفته شود.
 8- محل سوراخ در وسط یک سوم ضخامت پانل در نظر گرفته شود. سوراخ 5
 میلیمتري براي سیم شماره 8 و سوراخ 7 میلیمتري براي سیم شماره 6 به عمق 25
 میلیمتر تعبیه شود.
 9- مهار زانویی: سیم فولادي ضد زنگ که به شکل قلاب در لبه نما در آمده است. از   سیم شماره 8 در پانل هاي تا 35 میلی متر و از سیم شماره 6 در پانل‌هاي ضخیم‌تر   استفاده  شود.
 10- مهار لبه: سیم فولادي ضد زنگ که به شکل قلاب در لبه نما در آمده و به دیوار   پشتیبان متصل می شود.
 11- ملات سیمان پرتلند در حفره یا سوراخ
 12- سنگ نما







شکل 3 - بست هاي سیمی



شکل 4- مهار سطحی
 

4-2-2- انواع مهار در نماهاي مهار شده


4-2-2-1- لقمه‌هاي پشتیبان (روش نصب مستقیم)

در این روش هر یک از سنگ‌هاي نما جهت تحمل بارهاي ثقلی و جانبی به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل می‌شود. بار ثقلی هر یک از قطعات سنگ نما به وسیله دو تکیه گاه به دیوار پشت‌بند منتقل می‌شود که این تکیه گاه‌ها شامل لقمه‌هاي پشتیبان می‌باشند. لقمه‌هاي پشتیبان که نقش آن‌ها، انتقال بار از سنگ به مهار می‌باشد شامل قطعاتی از سنگ یا فلز هستند که در هنگام ساخت سنگ‌هاي نما به وسیله اتصال مکانیکی ضد زنگ آغشته به چسب به پشت سنگ متصل می شوند (شکل 5).



شکل 5- قطعه سنگ نما همراه با قطعات لقمه سنگی نصب شده در فاصله 25/0 طول قطعه  

ماده چسبنده، تنها به منظور تسهیل اتصال لقمه‌هاي پشتیبان به سنگ استفاده می‌شود. اتصال مکانیکی باید شامل دو یا تعداد بیشتري بست فولادي ضدزنگ به ازاي هر لقمه باشد که انتهاي 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. (استفاده از مهارهایی مانند شکل 8 اجرایی‌تر است) مهره این بست‌ها پس از گیرش چسب لقمه پشتیبان، محکم می‌شود. لقمه‌هاي پشتیبان می‌توانند داراي یک برش شیاري باشند تا شکافی تشکیل دهند که به بست‌هاي نبشی J شکل که به دیوار پشتیبان بلوك سیمانی و یا بتنی مهار شده‌اند، متصل شوند یا می‌توان آن‌ها را به صورت مربعی برش داد (شکل 5 تا 7).

 

شکل 6- بست های نبشی J شکل مهار شده به دیوار پشتیبان بلوك سیمانی و یا بتنی
 

بست‌هاي مکانیکی تعبیه شده در سنگ باید به اندازه طول‌هاي محاسبه شده، از قبل برش داده شده باشند، به صورتی که هنگامی که به طور کامل داخل سوراخ‌هاي تعبیه شده جاي می‌گیرند، انتهاي آن‌ها در سطح لقمه پشتیبان قابل رویت باشد. این موضوع، این امکان را براي نصب کننده فراهم می‌کند که معلوم شود آیا بست‌ها در محل موردنظر قرار گرفته‌اند و به طور کامل داخل سوراخ‌ها فرو رفته‌اند یا خیر (شکل 8).



شکل 7- مقطعی از نماي سنگی متصل به دیوار بنایی با بلوك سیمانی به کمک لقمه هاي پشتیبان
 


شکل 8 (الف)
 

نکته: این روش در مواردي که لبه سنگ نمایان باشد و یا بوسیله مهار قابل دسترسی باشد، کاربرد دارد. لقمه پشتیبان به همراه مهار تحتانی می تواند بار ثقلی و بار جانبی را تحمل کند (مهار براي لقمه پشتیبان از کنار یا بالا فقط می‌تواند نیروي جانبی را تحمل کند)



شکل 8 (ب)
 

نکته: مهار قرار گرفته در زیر لقمه پشتیبان تنها می‌تواند بار ثقلی را تحمل کند. بار جانبی را بایستی به مهارهاي دیگر منتقل کرد.



شکل 8 (ج)
 
شکل 8 - الف) لقمه پشتیبان درزدار، ب) لقمه پشتیبان بدون درز ج) پلان نمایش دهنده اتصال لقمه پشتیبان به سنگ

1- دیوار پشتیبان نما
2- پوشش درزبندي در بالاي لقمه پشتیبان از جنس اپوکسی براي جلوگیري از نفوذ رطوبت به اتصال لقمه به سنگ
3- فرورفتگی ایجاد شده در لقمه پشتیبان براي ایجاد شکاف براي تحمل بار جانبی
4- در شکاف باید مواد تراکم پذیر براي تماس مناسب سنگ و مهار و جلوگیري از لرزش آن قرارداده شود.
5- صفحه فلزي یا پلاستیک براي تنظیم موقعیت تکیه گاه مهار که باید از سطح صفحه خمیده مهار در راستاي اتصال به دیوار پشتیبان اندکی بزرگتر باشد و ضخامت آن باید حداقل مقدار ممکن باشد. ضخامت زیاد آن در پیچ مهار خمش ایجاد کرده و ظرفیت آن را کاهش می دهد.
6- صفحه فولادي خم کاري شده مهاري داراي لبه براي قرار گرفتن در شکاف لقمه پشتیبان که باید داراي پوشش یا جنس ضد زنگ باشد. این قطعه وظیفه تحمل بارهاي ثقلی و جانبی ناشی از سنگ نما را دارد و باید براي آن طراحی گردد.
A6- نبشی نشیمن فقط به عنوان تکیه گاه ثقلی از نا شاقولی در هنگام نصب نبشی باید احتراز کرد.
7- حفره ها با ابعاد بزرگتر در نبشی براي ایجاد قابلیت تنظیم موقعیت اتصال به دیوار پشتیبان با لبه پائین لقمه پشتیبان سنگ
8- قطعه جلوگیري کننده از لغزش اتصال که پس از تنظیم موقعیت تکیه گاه نصب می شود .
9- پیچ بازشونده متصل کننده نبشی به دیوار پشتیبان
10- حداقل ارتفاع شکاف 10 میلی متر می باشد.
11- نشیمن سنگ از جنس پلاستیک یا لاستیک تراکم ناپذیر براي تنظیم ارتفاع
12- فاصله مرکز ثقل سنگ تا دیوار پشتیبان به منظور حداقل کردن لنگر خارج محور وارده به مهار ها و نیرو ي خارج کننده آنها باید حداقل ممکن از لحاظ اجرایی باشد.
13- سنگ نما
14- مهارهاي متصل کننده لقمه به سنگ که تمام ضخامت لقمه را در بر می گیرد.
15- لقمه پشتیبان از جنس مشابه سنگ نما، ظرفیت نما به صورت غیر خطی با افزایش طول لقمه، ضخامت لقمه و تعداد مهار هاي متصل کننده لقمه افزایش می یابد.
16- میزان نفوذ مهار در داخل نماي سنگی به اندازه دوسوم ضخامت سنگ باید باشد.
17- فضاي خالی انتهاي حفره سوراخ براي مهار باید به منظور جلوگیري از بیرون آمدن مهار از سنگ حداقل باشد.
18- مهار قفل کننده با شاخک انتهایی یا مهار ثانویه اي با شیب مخالف مهار اصلی. مهار باید به طور کامل با چسب اپوکسی مناسب چسابنده شده باشد. وجود شاخک فقط در صورتی لازم که مهار اصلی در شیب مخالف مهار ثانویه قرار نگرفته باشد.
19- حفره ها با جهت مخالف قائم، در صفحه افقی تیر به صورت شیب دار از لقمه پشتیبان به سوي سنگ نما باید سوراخ کاري شود.
20- مهار اصلی که وظیفه اتصال بار از سنگ نما به لقمه پشتیبان را دارد و به طور کامل در چسب اپوکسی قاب مدفون شود. مهار اصلی باید به صورت شیب دار رو به بالا و شیب دار در صفحه افق اجرا شود.
21- سطح تماس لقمه پشتیبان با سنگ نما که باید توسط چسب اپوکسی پوشانده شود.
22- فضاي خالی بالاي شکاف به منظور جلوگیري از بارگذاري نقطه اي ناشی از ناهموار ي ها و تلرانس اجرایی که توسط مصالح تراکم پذیر پر می شود.
23- گوشه نمایان سنگ که باعث عدم امکان اجراي مهار در گوشه می شود.
24- سوراخ هاي مهار حداقل باید 20 میلی متر بالاتر از شکاف و گوشه لقمه باشد.
25- ارتفاع لقمه حداقل باید سه برابر فاصله محل اتصال مهار به سنگ تا گوشه لقمه باشد.
26- فاصله محل اتصال مهار ها به سنگ نما باید حداقل 4 برابر عمق نفوذ آنها در سنگ نما باشد.
27- حداقل فاصله مجاز محل پیچ از اتصال نبشی به دیوار پشتیبان تا بالاي نبشی باید به گونه اي باشد که نیروي بیرون آمدگی عمود بر سطح سنگ را تحمل کند.
28- حداقل فاصله مجاز محل پیچ از اتصال نبشی به دیوار پشتیبان تا پائین نبشی باید به گونه اي باشد که نیروي بیرون آمدگی عمود بر سطح سنگ نما را تحمل کند.
در ساخت و نصب نماهاي سنگی، بست هاي دوخت به پشت، جهت تحمل بارهاي جانبی به کار می‌روند و شامل بست هاي دم دو تکه هستند که قسمت انتهایی آن‌ها (بست‌ها) در داخل شیار ایجاد شده در قطعه سنگ مهار می‌شود (شکل 9).



شکل 9- نمونه اي از بستهاي دم دو تکه
 

همانطور که در شکل 10 نمایش داده شده است، بست‌هاي دم دو تکه می‌توانند به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل شوند و یا آن‌ها را می‌توان به نبشی تکیه گاهی که به دیوار پشتیبان متصل است مهار نمود (شکل 11). متصل کردن بست‌ها به نبشی تکیه گاهی باعث افزایش قابلیت تنظیم آن‌ها در محل می‌شود.



شکل 10- بستهاي دم دو تکه که به صورت مستقیم به دیوار پشتیبان متصل شده اند
 


شکل 11- بستهاي دم دو تکه تنظیم شونده که به وسیله نبشی تکیه گاهی که به دیوار پشتیبان متصل شده اند
 

شیار موجود در قطعات سنگی نما باید قبل از نصب بست‌ها به صورت کامل با درزگیر زود سخت‌شونده پر شوند (شکل 12). نفوذ ناقص درزگیر ممکن است منجر به نفوذ آب باران به داخل شیار شود و در اثر چرخه هاي یخ زدن باعث آسیب به قطعه سنگ نما شود.


شکل 12- پر کردن شیار موجود در قطعات سنگی قبل از نصب بست ها

تعداد بست‌ها بر پایه مقاومت بست و نیز میزان نیروي جانبی وارده تعیین می‌شود. به طور کلی حداقل چهار بست براي قطعات بزرگتر از 1 مترمربع باید پیشبینی شود و در صورت افزایش مساحت قطعه به اتصالات بیشتري نیاز است.