یکی از مشکلات رایج در ساخت و سازهای سنتی، مقاومت پایین اعضای باربر در برابر نیروهای جانبی (زلزله و باد) است. از این رو، مهندسان و طراحان دست به دست هم دادند تا با ایجاد روشی جدید به نام «میلگرد بستر» این مشکل را برطرف کنند. اما این میلگرد چیست و برای چه قسمتی از اعضای باربر طراحی می‌شود؟ برای پاسخ با بهدی سازه همراه باشید.
میلگرد بستر چیست؟
از میلگرد بستر (Bed Joint Reinforcement) برای بهبود عملکرد سازهای ساختمان‌های بنایی در برابر نیروهای جانبی استفاده می‌شود. در ساختمان‌های بنایی، دیوارهای پیرامونی نقش اعضای باربر را ایفا می‌کنند و در برابر نیروهای مختلف از خود مقاومت نشان می‌دهند. از این میلگرد همچنین می‌توان برای کاهش خطر ترک خوردگی، انقباض یا تجمع تنش در اطراف دهانه‌ها (در نتیجه حرکت جانبی) استفاده کرد.
میلگرد بستر به عنوان میله‌های تقویت کننده شناخته می‌شوند که برای تقویت و تثبیت دیوارهای بنایی استفاده می‌شود. از این میلگرد می‌توان در حین ساخت استفاده کرد اما در بیشتر مواقع جهت مقاوم سازی به کار گرفته می‌شود. در داخل شکاف‌هایی که در دیوار بریده شده‌اند میلگرد بستر قرار می‌گیرد تا بارهای سازهای را از مناطق ضعیف شده به مناطق دارای پشتیبانی بالا منتقل کند.
کاربرد میلگرد بستر به اشکال زیر تقسیم می‌شود
- میلگرد برای تعمیر دیوار ترک خورده
- میلگرد به صورت افقی
- میلگرد به صورت عمودی
مشخصات میلگرد بستر
قطر مفتول برای اجرای میلگرد بستر باید حداقل برابر با چهار میلی‌متر و حداکثر برابر با نصف ضخامت ملات بستر باشد. سطح میلگرد باید دارای زائده‌هایی برای چسبندگی بهتر به ملات باشد. این میلگرد به شکل نردبانی یا زیگزاگی (خرپایی) و با استفاده از فرآیند جوشکاری در محل قرار می‌گیرد. مفتولی که در میلگرد بستر استفاده می‌شود اغلب با فلز روی پوشش داده می‌شود تا در برابر رطوبت مقاوم شود. مفتول‌ها یا سیم‌های طولی حداقل مقاومت تسیلم ۵۰۰ MPa دارند.
مطلب پیشنهادی: کاشت میلگرد (بولت) در سازه های بتونی با استفاده از چسب هیلتی
به طور کلی ویژگی‌های میلگردهای بستر به شرح زیر هستند:
- قطر سیم‌ها: ۳، ۴ و ۵ میلی‌متر
- عرض سیم (درحالت مونتاژ شده): در سه عرض ۶۰، ۱۰۰، ۱۵۰ و ۲۰۰ میلی‌متر
- جنس سیم: فولاد ضد زنگ با پوشش روی (برای دیوارهای خارجی) و فولاد گالوانیزه (برای دیوارهای داخلی)
کاربردهای میلگرد بستر
میلگردهای بستر برای هر نوع سازه با هر نوع کاربری که در برابر نیروهای جانبی ضعیف است، استفاده می‌شود. این میلگردها برای موارد زیر کاربرد دارند:
- تقویت دیوارهای آجری و سفالی باربر
- افزایش طول دیوارها
- آجرچینی توده‌ای (دارای رج‌های متوالی از آجرهای راسته که کلیه بندهای آن‌ها به صورت قایم در یک امتداد قرار دارند)
- کنترل حرکت دیفرانسیل (درجه آزادی یا میرایی)
- استفاده از دهانه‌های بلند
در دیوارهایی که دارای بازشو (در و پنجره) هستند، میلگرد تقویتی می‌تواند فرکانس اتصالات کنترلی را کاهش دهد. تقویت باید در بالا و پایین همه بازشوها انجام شود و نباید در هر طرف بازشوها کمتر از ۶۰۰ میلی‌متر ادامه داشته باشد.
از میلگرد بستر همچنین می‌توان در قسمت بالایی دیوارهای سازهای سقف‌های بتنی استفاده کرد تا مقاومت دیوار جان‌پناه را افزایش داد. اگر می‌خواهید از این میلگرد برای دیوار خارجی استفاده کنید، اکیداً توصیه می‌کنیم که از فولاد ضد زنگ استفاده کنید اما برای دیوار داخلی، گالوانیزه به صرفه‌تر است.
فواید استفاده از میلگرد بستر
- کاهش و کنترل عرض و فاصله ترک‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های ناشی از انقباض
- کاهش و کنترل تغییر شکل‌‌های حرارتی
- افزایش مقاومت کششی دیوارها
- افزایش استقامت و شکل پذیری دیوارها
- افزایش استقامت برشی دیوارها
- افزایش انسجام دیوارها در موقع زلزله و جلوگیری از ریزش
- ایجاد اتصال مکانیکی برای دیوارهای باربر
- عدم نیاز به تزریق دوغاب
- عدم نیاز به تغییر ساختاری دیوار
- امکان استفاده میلگرد بستر به شکل عمودی
- متصل کردن دیوارهای دو لایه به یکدیگر
- تأمین نیازهای مرتبط با بازشوها
- امکان اتصال دیوارهای متقاطع
- قابل استفاده در دیوارهای بنایی اعم از بلوک‌های سیمانی، لیکا، هبلکس، سفال، آجر فشاری، بلوک‌های ACC و موارد دیگر
- نیم درصد از کل هزینه ساخت را شامل می‌شود و حداقل ۷۰ درصد خسارات مالی و جانی را کاهش می‌دهد.
مطلب پیشنهادی: مقاوم سازی دیوار آجری ؛ از روش‌های سنتی تا نوین
روش‌های محاسبه میلگرد بستر
بر اساس مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان، دو روش برای محاسبه مقدار میلگردهای بستر وجود دارند که به شرح زیر هستند:
- روش محاسباتی: مجموع سطح مقطع‌های مفتول‌های مورد استفاده باید معادل ۰٫۰۰۰۷ سطح مقطع مؤثر دیوار باشند.
- روش تجویزی: به ازای هر ۴۰ سانتی‌متر ارتفاع دیوار یک ردیف میلگرد بستر به کار می‌رود.
نحوه اجرای میلگرد بستر
- قبل از انجام دیوارچینی باید بست محصول را به صورت افقی به ساختار متصل کرد. نصب بست در سازه اسکلت فلزی باید توسط تفنگ و میخ مخصوص فلز یا توسط جوش به صورت حداقل مجموع ۴ سانتی‌متر در چهار طرف بست انجام شود. برای اجرای بست در اسکلت بتنی معمولاً از تفنگ و میخ مخصوص بتن یا پیچ و رول بولت استفاده می‌شود. طبق آیین نامه باید میلگردهای بستر در هر ۵۰ سانتی متر در محل قرار گیرند.
- هنگام دیوارچینی به اندازه ۲۰ سانتی‌متر انتهای میلگرد بستر ۹۰ درجه خم شده و درون بست قرار می‌گیرد. در نهایت حداقل ۱٫۵ سانتی‌متر ملات روی میلگردهای بستگر اجرا می‌شود.
- برای دیوارهای با طول بیشتر از ۳٫۶ متر باید میلگردهای بستر با همپوشانی به طول ۲۵ سانتی‌متر یا ۷۵ برابر قطر میلگرد اجرا شوند.
- جهت نصب در ساختمان‌های بنایی نیازی به اجرای بست نیست و فقط میلگرد بستر طبق مواردی که در بالا بیان شد درون رج‌های دیوار قرار می‌گیرد.
کلام آخر
میلگرد بستر کیفیت ساخت را برای ساختمان‌های بنایی بهبود می‌بخشد و نیاز به نظارت سازهای در محل کارگاه را کاهش می‌دهد. استفاده از این میلگرد روشی ساده برای تقویت اعضای باربر مانند دیوارهای پیرامونی است. با اینکه احداث ساختمان‌های بنایی با چالش‌های ساختاری همراه است اما برای مناطق با خطر لرزه ای بسیار کم می‌تواند مناسب باشد. در صورتی که با استفاده از میلگردهای بستر فرآیند مقاوم سازی آن‌ها مطابق با قوانین و آئین نامه‌های ساخت‌وساز انجام شود.
