میلگرد بستر چیست؟

مقاوم سازی ساختمان ها در برابر زلزله، از جمله موضوعاتی که پس از زلزله کرمانشاه بسیار مورد توجه قرار گرفت. یکی از مصالحی که باید برای عملکرد دیوارهای غیر سازه ای ساختمان ها در بابر زلزله به ویژه در راستای افقی مورد استفاده قرار گیرد، میلگرد بستر است. میلگردهای بستر در واقع یک نوع المان فلزی هستند که می توانند برای مهار دیوارها در راستای افقی و عمودی نصب شوند. این میلگردها نقش مهمی را در کنترل حرکات ساختمان در حین زلزله به همراه خواهند داشت. بنابراین، استفاده از آن ها برای تمامی ساختمان ها با دیوارهای آجری، هبلکس و بتنی توصیه می شود. برای آشنایی با میلگرد بستر، ضوابط اجرایی آن ها و جزئیات این سازه فلزی در دیوارها با ما همراه باشید.

میلگرد بستر چیست؟

میلگرد بستر (Bed joint reinforcement) یک المان فلزی است که طبق آیین نامه ها و قوانین ساختمان سازی، در بستر دیوار مورد استفاده قرار می گیرد. میلگردهای بستر می توانند با کمک میلگردهای آجدار و معمولی ساخته شوند. در میان دو مفتول ساده و یا آجدار، یک مفتول میانی قرار دارد که وظیفه متصل کردن میلگردها را برعهده خواهد داشت. در صورتی که مفتول میانی به شکل 7 و 8 باشد، میلگرد بستر به صورت خرپایی پیاده سازی شده است. اگر میلگرد بستر به شکل عمود بر مفتول های طولی قرار گرفته باشد، از نوع نردبانی است. در حال حاضر در اکثر سازه ها به دلیل افزایش مقاومت، از میلگردهای بستر به شکل خرپایی استفاده می شود.

این موضوع در نشریه ۷۲۹ راهنمای طراحی لرزه ای دیوارهای بنایی غیرسازه ای مسلح به میلگرد بستر، به طور دقیق ذکر شده است که میلگردهای بستر خرپایی به میلگردهایی که به صورت نردبانی ساخته می شوند، ارجحیت دارند. میلگردهای بستر پس از قرارگیری در داخل دیوار، لازم است که با ملات بستر به طول کامل مدفون شوند. پیوستگی که میان میلگردها و ملات به وجود می آید، تاثیر زیادی روی مقاوم ساختمان و سازه دارد. بنابراین، طبق استاندارد مشخص شده، لازم است که که در هر 400 میلی متر، مفتول های طولی میلگردهای بستر به مفتول های میانی متصل گردند.

جنس میلگرد بستر چیست؟

میلگرد بستر طبق استاندارد مشخص شده برای مقاوم سازی ساختمان ها با این سازه، از جنس فولادی است. این میلگردها باید مقاومت بالایی در برابر شکستگی داشته باشند. بنابراین، برای طراحی آن ها حساسیت زیادی به خرج داده می شود تا بتوان با حداکثر مقاومت در برابر خستگی و تنش آن ها را در ساختمان ها مورد استفاده قرار داد. بنابراین، تمامی میلگردهای بستر موجود در ساختمان ها از جنس فولاد هستند. آن ها می توانند به صورت آجدار و یا ساده انتخاب شوند؛ اما معمولا به دلیل گیرش بهتر میلگردهای بستر آجدار، آن ها را به صورت آجدار انتخاب می کنند.

چرا از میلگرد بستر در ساختمان استفاده می شود؟

استفاده از میلگرد بستر در ساختمان های مختلف می تواند مزایای زیادی را به همراه داشته باشد. البته در حال حاضر به دلیل قوانین جدیدی که برای ساختمان سازی روی کار آمده اند، اجرای میلگرد بستر به یک الزام تبدیل شده است. چرا که مشخص شد وال پست های مرسوم نمی توانند مقاومت لازم را برای ساختمان ها در برابر زلزله به وجود آورند. از این رو لازم است که در کنار وال پست های فلزی از میلگردهای بستر نیز استفاده شود. بنابراین، اصلی ترین هدف برای استفاده از میلگرد بستر در ساختمان ها، مقاوم سازی آن ها در برابر زلزله است. در دیوارهایی با عملکرد دو طرفه و دیوارهای دهانه افقیت، میلگردهای بستر باعث بهبود مقاومت خمشی خواهند شد. در دیوارهای دهانه قائم، میلگردهای بستر تاثیر مستقیمی روی مقاومت خمشی ندارند؛ اما به دلیل اینکه می توانند باعث بهبود عملکرد داخل صفحه دیوار شوند و احتمال بروز ترک را کاهش دهند، استفاده از آن ها مزایای زیادی را به همراه خواهد داشت. استفاده از میلگرد بستر در ساختمان هایی که نیاز به اجرای وال پست فلزی دارند، ضروری است. در نشریه ۷۲۹ راهنمای طراحی لرزه ای دیوارهای بنایی غیرسازه ای مسلح به میلگرد بستر نیز به طور دقیق بیان شده است که اهداف استفاده از این میلگردها در ساختمان های مختلف چیست. با ما همراه باشید تا این اهداف را به طور دقیق بررسی کنیم.

• کنترل عرض و فاصله میان ترک های ناشی از جمع شدگی و تغییر شکل حرارتی دیوار
• افزایش مقاومت برشی در داخل صفحه دیوارها
• افزایش مقاومت و شکل پذیری خمش در خارج از صفحه دیوار
• افزایش انسجام دیوار در مقابل زلزله
• جلوگیری از فرو ریختن دیوار خارج از صفحه ای در حین زلزله
• بهبود شکل پذیری دیوار
• برقراری اتصال مکانیکی برای نمای بنایی از نوع آجری و سنگی
• اتصال دیوارهای دو لایه به یکدیگر
• تامین تسهیلات مورد نیاز در اطراف بازشوهای دیوار
• امکان ایجاد اتصال در دیوارهای منقطع
• بدون نیاز به اجرای واحدهای بنایی با هندسه ویژه
• بدون نیاز به تزریق دوغاب و تغییر روند ساخت دیوار

ویژگی های میلگرد بستر کدام است؟

میلگرد بستر در سازمان نظام مهندسی ساختمان باید طبق یک استاندارد مشخص و معینی در ساختمان ها مورد استفاده قرار گیرد. در نظر گرفتن حداقل قطر مفتول، حداکثر قطر آن و همچنین استفاده از میلگردهای بستر مناسب بر اساس نوع بلوک های استفاده شده از جمله استانداردهایی است که باید به آن ها توجه داشته باشید. ویژگی های فنی میلگرد بستر بر اساس نشریه ۷۲۹ راهنمای طراحی لرزه ای دیوارهای بنایی غیرسازه ای مسلح به میلگرد بستر، عبارتند از:

• حداقل قطر مفتول های میلگرد بستر باید 4 میلی متر و حداکثر قطر آن نیز برابر با نصف ضخامت ملات بستر است.
• ضخامت ملات میلگرد بستر نباید بیش از 16 میلی متر باشد. بنابراین، حداکثر قطر مجاز برای این مفتول ها 8 میلی متر است.
• برای بلوک های سیمانی AAC با مقطع نازک و 3 میلی متر، می توان از میلگردهای بستر به صورت کتابی استفاده کرد. در چنین شرایطی، میلگردها به طور کامل در ملات مدفون خواهند شد.

انواع میلگرد بستر مورد استفاده در دیوار کدام است؟

همانطور که در بخش ابتدایی مقاله توضیح دادیم، میلگردهای بستر که در دیوارها نصب می شوند می توانند از نظر نحوه نصب به دو دسته نردبانی و خرپایی تقسیم بندی شوند. هر کدام از این ساختارها ویژگی های خاص خودشان را دارند؛ اما باید توجه داشت که مقاومت میلگردهای بستر خرپایی بسیار بیشتر از نردبانی است. بنابراین، در مواقعی که هیچ اجباری به استفاده از میلگردهای نردبانی وجود نداشته باشد، استفاه میلگردهای خرپایی مفیدتر است. در ادامه به صورت تخصصی در مورد این دو نوع میلگرد صحبت می کنیم.

• میلگرد بستر نردبانی: میلگرد بستر نردبانی دارای مفتول های طولی که مفتول های عرضی به صورت عمودی به آن ها جوش داده شده اند. از نظر ظاهری، میلگردهای بستر نردبانی، مشابه با یک نردبان هستند و از نظر فنی سختی کمتری نسبت به میلگردهای خرپایی دارند. با این حال برای تسلیح دیوارهای چند جداره، می توان از این میلگردهای بستر استفاده کرد.
• میلگرد بستر خرپایی: یکی از انواع میلگردهای بستر موجود، میلگردهای بستر خرپایی هستند. این میلگردها شامل مفتول های طولی هستند که به صورت مورب به مفتول های عرضی متصل شده اند. نصب مورب و زاویه دار مفتول های عرضی به مفتول های طولی، باعث افزایش مقاومت آن ها می شود. این میلگردها در انواع سازه ها قابل استفاده اند. اما در شرایطی که مقاطع فولادی قائم در دیوارها وجود داشته باشند، ممکن است این میلگردها تداخل ایجاد کنند. در چنین مواقعی بهتر است که از میلگرد بستر نردبانی استفاده شود.

جدول وزنی میلگرد بستر

به منظور انجام محاسبات سازه ای و طراحی ساختمان به صورت فنی، لازم است که وزن میلگردهای بستر در ساختمان به طور دقیق مشخص شوند. از این رو در جدول زیر وزن میلگردهای بستر خرپایی و نردبانی بر اساس سایز عرضی میلگرد بستر مشخص شده است. می توانید از این جدول برای محاسبات خود استفاده نمایید. همانطور که مشخص است، وزن میلگرد بستر خرپایی بیشتر از وزن میلگردهای نردبانی است. همچنین هر چقدر سایز عرضی این میلگردها افزایش پیدا می کنند، وزن آن ها نیز افزایش پیدا خواهد کرد.

نحوه مهار دیوار غیر سازه ای با میلگرد بستر چگونه است؟

حجم تخریبی که در زلزله کرمانشاه حتی در ساختمان های نوساز شاهد بودیم، ناشی از بی تدبیری در ساختمان سازی است. واقعیت این است که مهار دیوارهای غیر سازه ای با کمک وال پست به تنهایی باعث افزایش مقاومت دیوارهای پیرامونی نمی شود. بهتر است که در کنار وال پست، از میلگردهای بستر نیز برای افزایش مقاومت دیوارهای غیر سازه ای استفاده شود. به منظور مهار دیوار غیر سازه با میلگرد بستر دو راه وجود دارد. اولین راه استفاده از میلگردها در راستای افقی و مقاوم سازی آن ها در همین راستا است. دومین راه اجرای میلگردهای بستر در راستای عمودی است که مزایا و ویژگی های خاص خود را دارد. با ما همراه باشید تا شما را با نحوه مهار دیوارهای غیر سازه ای با دو روش ذکر شده آشنا کنیم.

اجرای میلگرد بستر در راستای افقی

یکی از روش های اجرای میلگرد بستر، اجرای آن در راستای افقی است. برای اجرا در این راستا می توان از میلگردهای بستر نردبانی و خرپایی استفاده کرد. بدین منظور لازم است که از آرماتور کلافی با قطر 4 تا 6 میلی متر استفاده شود. سپس میلگرد در فاصله مشخصی از یکدیگر در میان مواد سیمانی، بلوک و یا آجر قرار داده خواهند شد. در صورتی که در بخش های گوشه دیوار، سیستم وال پست قرار نگرفته باشد، می توان از میلگردهای بستر در دو ضلع دیوار نیز استفاده کرد. در غیر این صورت می توان از قلاب، گیره و جوشکاری برای مهار کردن میلگردهای بستر و متصل کردن آن ها به دیوار استفاده کرد. طبق آیین نامه اجرایی برای میلگردهای بستر، می توان آن ها را در فاصله 50 سانتی متر از یکدیگر قرار دارد. همچنین لازم است که در حین دیوارچینی، 20 سانتی متر انتهایی میلگرد تا زاویه 90 درجه خم شود تا امکان قرار دادن آن درون بست و قلاب وجود داشته باشد. در نهایت می توان پس از قرار دادن میلگردهای افقی در دیوار، به اندازه 1.5 سانتی متر ملات روی آن قرار داد تا به طور کامل پوشیده شود.

اجرای میلگرد بستر در راستای عمود

دومین روش برای اجرای میلگرد بستر، اجرای آن در راستای عمودی است. در این صورت میلگردها به صورت عمودی از میان بلوک ها و آجرها عبور داده می شوند. به طوری که میلگردها تا نزدیکی سقف کشیده می شوند. برای اجرای میلگردهای بستر در راستای عمودی، دیوار به سقف متصل نخواهد شد. در نهایت با سیمان یا بتن، فضای خالی که میان تیرچه ها و آرماتور وجود دارند، پر خواهند شد. در صورت نیاز، به منظور مهار کردن آرماتورهای عمودی می توان از نبشی ها و یا سپری استفاده کرد.

اصول و ضوابط آیین نامه ای و مقررات ملی در اجرای میلگرد بستر در دیوار های غیر سازه ای (مطابق ضابطه شماره 729)

در ضابطه 729 مقررات ملی ساختمان برای اجرای میلگرد بستر در دیوارهای غیر سازه ای، یک سری استانداردها در نظر گرفته شده است. در این پیوست می توان انواع دیوارها و روش های اجرایی میلگردهای بستر را به همراه تصویر مورد بررسی قرار داد. بنابراین، با توجه به الزام اجرا کردن میلگردهای بستر در ساختمان ها لازم است که به طور دقیق این فایل را بررسی کنید و بندهای مختلف را رعایت نمایید. اصول و ضوابط آیین نامه ای و مقررات ملی در اجرای میلگرد بستر در دیوارهای غیر سازه ای، به شرح زیر می باشند. باید توجه داشت که این قوانین و ضوابط در هر چند سال دچار تغییر می شوند. بنابراین، توجه به تغییرات آن ها بسیار حائز اهمیت بوده و باید به آن ها توجه داشت. قوانینی که در ادامه به توضیح آن ها می پردازیم، مربوط به آخرین ویرایش ضابطه شماره 729 طراحی سازه ها می باشند.

• فولاد مصرفی که برای ساخت میلگردهای بستر استفاده می شوند، باید دارای حداقل تنش تسلیم 450 مگاپاسکال و حداقل تنش نهایی 550 مگاپاسکال باشند.
• نسبت تنش نهایی به تنش تسلیم در میلگردهای بستر نباید کمتر از 1.2 باشد.
• اگر تنش تسلیم فولاد مصرفی بیش از مقدار توصیه شده باشد، اما نسبت تنش نهایی به تنش تسلیم همچنان 1.2 و یا بیشتر باشد، در صورت تایید مهندس محاسب امکان استفاده از آن وجود دارد.
• برای جلوگیری از خوردگی میلگردهای بستر، لازم است که آن ها به صورت گالوانیزه تولید شوند و یا پوشش روی آن ها اپوکسی باشد. در صورتی که چنین شرایطی وجود نداشته باشد، باید حتما میلگردها از فولاد ضد زنگ ساخته شده باشند.
• برای جلوگیری از خوردگی میلگردهای بستر، لازم است که آن ها به صورت گالوانیزه تولید شوند و یا پوشش روی آن ها اپوکسی باشد. در صورتی که چنین شرایطی وجود نداشته باشد، باید حتما میلگردها از فولاد ضد زنگ ساخته شده باشند.
• برای پیوستگی بهتر میان میلگردهای بستر و ملات استفاده شده، بهتر است که میلگردها به صورت آجدار مورد استفاده قرار گیرند.
• مفتولی که در میان دو مفتول طولی قرار می گیرد، می تواند به صورت ساده و با سطحی صاف مورد استفاده قرار گیرد.

محاسبات مقدار میلگرد بستر مورد استفاده در دیوارهای غیر سازه ای

انجام محاسبات لازم برای تعیین مقدار میلگرد بستر مورد نیاز جهت طراحی دیوارهای غیر سازه ای، از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. به طوری که لازم است مهندسین محاسب به این موضوع توجه کافی داشته باشند و بر اساس نیاز از میلگردهای بستر مناسب استفاده کنند. طبق استانداردهای مشخص شده، برای اندازه گیری میزان میلگرد بستر می توان از دو روش زیر استفاده کرد:

• روش تجویزی: روش تجویزی، یک روش ساده برای تعیین میزان میلگرد بستر مورد نیاز است. برای این کار لازم است که ارتفاع دیوارها اندازه گیری شوند و به ازای هر 40 سانتی متر ارتفاع، یک ردیف میلگرد بستر مورد استفاده قرار گیرد.
• روش محاسباتی: روش محاسباتی، روشی دقیق تر و پیچیده تر برای مشخص کردن میزان میلگرد بستر مورد نیاز است. در این روش لازم است که سطح مقطع های مفتول های به کار رفته در میلگردها اندازه گیری شوند. لازم است که تمام سطح مقطع های مفتول ها با 0.0007 از سطح مقطع موثر دیوار معادل باشد. روش محاسباتی یک روش دقیق و جزئی است و به دلیل داشتن حجم محاسبات زیاد، کمی زمان برتر است. اما برای ساختمان هایی که مقاومت و استحکام ساختمان اهمیت بسیار زیادی دارد، می توان از این روش استفاده کرد.

حذف میلگرد بستر دیوارهای غیر سازه ای در سیستم وال مش

اگرچه برای اجرای وال پست های فلزی، استفاده از میلگرد بستر جهت مهار دیوارها ضروری است؛ اما روش دیگری نیز برای مهار دیوارها وجود دارد که نیازی به میلگردهای بستر نخواهد داشت و آن هم حذف میلگرد بستر دیوارهای غیر سازه ای با کمک سیستم وال مش است. در این سیستم می توان بدون نیاز به میلگرد بستر و هزینه جهت خرید آن ها، پس از دیوارچینی مقاوم سازی دیوارها را انجام داد. بنابراین، برای ساختمان هایی که میلگرد بستر کار گذاشته نشده اند، می توان از سیستم وال مش برای مهار دیوارها استفاده کرد.

سخن پایانی

در این مقاله در مورد میلگرد بستر، نحوه اجرا و انواع آن صحبت کردیم. میلگردهای بستر با توجه به کارایی که دارند، می توانند به صورت عمودی و افقی در ساختمان ها و به دو شکل نردبانی و خرپایی مورد استفاده قرار گیرند. اجرای میلگرد بستر برای وال پست های فلزی ضروری است. ولی در صورتی که نیاز به اجرای وال مش باشد، می توان بدون نیاز به میلگردهای بستر ساختمان ها را اجرا نمود. بنابراین، در حال حاضر تنها روش مقاوم سازی دیوارها در برابر زلزله، میلگردهای بستر و وال پست های فلزی نیستند.