میلگرد بستر و کاربرد آنها در ساخت و ساز

میلگرد بستر از ضروری ترین مقاطع فولادی است که جهت افزایش استحکام سازه ها و اتصالات به کار می رود و خصوصیات و کاربردهای بسیاری دارد. این نوع میلگرد از  مفتول های فولادی بصورت طولی و عرضی ساخته می شود. میلگرد بستر می تواند هم از نوع آجدار و هم از نوع ساده انتخاب شود. آجدار بودن این نوع میلگرد باعث ایجاد اصطحکاک بهتر با بتن‌ خواهد شد.

 در این مطلب قصد داریم مطالبی از میلگرد بستر، انواع آن، مزایا و معایب استفاده از این نوع میلگرد را با هم مورد بررسی قرار دهیم.

میلگرد بستر چیست؟

میلگرد بستر (Bed Joint Reinforcement) از یک جفت آرماتور بطور موازی به طول 3 متر ساخته شده است. این دو میلگرد توسط یک مفتول به فاصله 5.5 و 11 و 15 سانتی متر به هم متصل می شود. همینطور چندین مفتول عمودی یا زیگزاک نیز با فاصله ۱۶ اینچی از یکدیگر، بین دو آرماتور جوش داده شده اند.

جنس میلگرد بستر از فولاد ضد زنگ می باشد که برای تقویت دیواری های آجری و یا بلوک سیمانی، در بین سنگ بنایی که به نحوی ترک خورده یا شکستگی دارد مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین میلگرد بستر برای ستونهای بنای ساختمان به منظور باربری عمودی و مایل تاثیر به سزائی دارد. در بیان این مطلب می توان دریافت که رطوبت ملات ساختمان و امکان زنگ زدگی میلگرد موضوعی مهم می باشد چرا که در غیر اینصورت اگر میلگرد بستر دچار زنگ زدگی شود نه تنها به مقاومت سازه کمکی نخواهد کرد، بلکه خود عاملی برای از بین رفتن آن می شود. اما با توجه به در نظر گرفتن هزینه های ساختمان، استفاده از جنس فولاد زنگ نزن عملاً گران تمام می شود. در اینجا می توان از میلگردهای متداول گالوانیزه استفاده نمود.

کاربرد میلگرد بستر

موارد استفاده این نوع میلگرد در ساختمانهایی است که در مناطق زلزه خیز ساخته می شوند. میلگردهای بستر در موارد زیر بیشترین کاربرد را دارند:

• دیوارهای باربر و غیر باربر

• دیوارهای سفالی

• دیوارهای آجری

• دیوارهای آجری سفالی (CLB)

• بلوک های بتنی تو خالی (HCB)

• بلوک های سیمانی

• بلوک های  ACC

• بلوک های لیکا

• بلوک های هبلکس یا بلوک های بتنی دارای تخلخل

انواع میلگرد بستر

بطور کلی میلگردهای بستر از نظر شکل ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند:

• میلگرد بستر نردبانی

• میلگرد بستر خرپایی

میلگرد بستر نردبانی

میلگرد بستر نردبانی شکل (ladder shape) به شکل یک نردبان ساخته می شود. این عضو سازه ای را با استفاده از قلاب و گیره به دیوار متصل می کنند، به شکلی که دو آرماتور موازی بر روی دیوار قرار می گیرند. در ادامه، با ریختن مخلوط سیمان بر روی میلگرد بستر، عملیات آجر چینی و برپایی دیوار صورت می گیرد.

میلگرد بستر خرپایی

در میلگرد بستر خرپایی (Truss- type joint reinforcement) بین دو میلگرد، مفتول هایی به صورت زیگزاگ یا هفت و هشتی جوش داده می شود. این عضو سازه ای نیز مانند میلگرد بستر با استفاده از گیره و قلاب به دیوار نصب می شود، عملیات دیوار چینی هم درست مانند روش قبلی صورت می گیرد. لازم به ذکر است که تقویت دیوار با روش خرپایی، برای دیوارهای غیرکامپوزیتی (non-composite walls) مجاز نیست.

ویژگی های میلگرد بستر

1. به دلیل شرایط محیطی و خورنده‌ای که میلگرد بستر در آن قرار داد، این میلگرد به لحاظ جنس می‌تواند استینلس استیل و یا کربن استیل گالوانیزه باشد.

2. حداقل قطر مفتول‌‌ها چهار میلی متر و حداکثر قطر مفتول‌‌ها برابر نصف ضخامت ملات بستر می‌باشد. باید دقت داشت که ضخامت ملات بستر نباید از شانزده میلی متر بیشتر شود، چراکه ماکسیمم قطر ممکن برای مفتول‌ها هشت میلی متر است. البته، در بیشتر موارد ملات بستر 10 میلی متر بوده است و از مفتول‌‌هایی با قطر 4 الی 5/4 میلی متر استفاده شده است.

3. درباره‌ بلوک‌‌های AAC با بند بستر نازک کمتر از 3 میلی متر مقطع مفتول‌‌های میلگرد بستر می‌تواند به شکل کتابی یا (مستطیلی) باشد. به این صورت مفتول کاملاً در ملات بستر نازک دفن می‌شود.

4. فولادی که از آن برای ساخت مفتول‌ها استفاده می‌شود باید که حداقل تنش تسلیم 450 مگاپاسکال و حداقل تنش نهایی 550 مگاپاسکال داشته باشد.

5. نسبت تنش نهایی به تنش تسلیم نباید کمتر از 2.1 باشد. چنانچه که از مقدار بالا کمتر باشد، در صورت تایید مهندس ناظر، استفاده از آن به صورت نیمه تمام خواهد بود به شرطی که نسبت تنش نهایی به تنش تسلیم همواره از2.1 کمتر نباشد.

6. برای جلوگیری از خوردگی نیاز است که میلگردهای بستر به طور گالوانیزه تولید شده یا دارای پوشش اپوکسی باشند، چنانچه که بالعکس این قضیه باشد میلگردهای بستر باید از فولاد ضد زنگ ساخته و تولید شده باشند.

7. برای بهبود پیوستگی بین میلگرد و ملات، نیاز است که مفتول‌های طولی میلگرد بستر دارای پوشش سطحی آجدار باشند. مفتول میانی که دو مفتول طولی را به هم دیگر وصل می‌کند، به شکل ساده و دارای سطحی مسطح و صاف است.

روش اجرای میلگرد بستر

اجرای میلگرد بستر در دیوار چینی، به دو صورت انجام می شود:

• میلگرد بسترافقی ( (Horizontal

• میلگرد بسترعمودی (Vertical) 

میلگرد بستر افقی

در روش افقی از میلگردهای بستر نردبانی و خرپایی استفاده می شود. در این روش بسیار ساده از آرماتور کلافی با قطر 4 تا 6 میلی‌متر استفاده می‌ کنند؛ به این ترتیب که میلگرد را در فاصله های مشخصی، بین مواد سیمانی، آجر یا بلوک قرار می دهند. برای مهار کردن میلگرد بستر می‌توان با استفاده از قلاب و گیره و یا از طریق جوشکاری، آن را به دیوار متصل کرد. البته اگر در گوشه‌های دیوار وال پست وجود نداشته باشد، می‌توان میلگردهای بستر را در دو ضلع دیوار به یک دیگر متصل کرد.

طبق آئین نامه اجرایی، میلگردهای بستر باید در فواصل 50 سانتیمتری تعبیه شوند. در هنگام دیوار چینی، 20 سانتیمتر انتهایی میلگرد را تا زاویه 90 درجه خم می کنند. بنابراین انتهای آن به راحتی درون بست یا قلاب قرار گرفته و محکم شود. پس از خواباندن میلگرد افقی بر روی دیوار، آن را با 1.5 سانتیمتر ملات پوشش می دهند.

میلگرد بستر عمودی

در روش دوم، میلگرد بستر به صورت عمودی از بین بلوک ها یا آجرها عبور داده می شود؛ اجرای این سازه نیز تا نزدیکی سقف ادامه پیدا می کند. در این روش، دیوار به سقف متصل نمی‌ شود بلکه تا داخل ناودانی که به سقف متصل است، امتداد پیدا می کند. در ادامه با سیمان و یا بتن، فضای خالی بین تیرچه بلوک و آرماتور پر می‌ شود.

مزایای میلگرد بستر

مهمترین مزیت استفاده از میلگرد بستر مقاومت و ایمن سازی ساختمان می باشد. فرسودگی میلگرد پس از مدتی امری طبیعی است در نتیجه بکارگیری میلگرد بستر در شرایط نامطلوب باعث استحکام آن خواهد شد. در اینجا مزیتهایی از میلگرد بستر را بیان می کنیم:

• بکارگیری میلگرد بستر در ساختمان سازی باعث متصل شدن دیوارهای متقاطع به یکدیگر می شود.

• استفاده از میلگرد بستر باعث انسجام دیوار و مقاومت سازه در برابر زلزله می شود.

• از دیگر فواید استفاده از میلگرد بستر، جداسازی دیوارها و ستون است. این عمل باعث افزایش استحام داخلی صفحه دیوار می‌شود.

• استفاده از میلگرد بستر در ساخت و ساز دیگر نیازی به دوغاب ریزی هنگام دیوار کشی نمی باشد.

• یکی دیگر از مزیت های میلگرد بستر این است که استحکام دیوارها به شکل قابل توجهی افزایش می یابد.

• بکاری گیری میلگرد بستر مقاومت برشی درون صفحه ای دیوار را افایش میدهد

• میلگرد بستر هچنین باعث افزایش استقامت و شکل پذیری خمش برون صفحه ایی دیوار می شود.

• قیمت میلگرد بستر در مقایسه با میلگرد ساده مقرون به صرفه تر بوده و مقبول تولید کنندگان بیشتری

معایب استفاده از میلگرد بستر

با توجه به مزایای میلگرد بستر، در عین حال استفاده از آنها معایبی نیز دارد که عبارتند از:

• لزوم انجام محاسبات دقیق و مهندسی خاص جهت جلوگیری از هر گونه آسیب به سازه

• دشواری در رعایت استانداردهای تعیین شده، که باعث افزایش خسارات خواهد شد

• وجود نقص و اشکال در دیوار نصب شده، به دلیل عدم توجه به اندازه قطر میلگرد

 

نتیجه گیری

بطور کلی از میلگرد بستر در ساخت و سازهایی استفاده می شود که در مناطق زلزه خیز قرار دارند. این میلگردها بین دیوارها تعبیه می شوند. از لحاظ ظاهری میلگردهای بستر به دو نوع میلگرد بستر نردبانی و میلگرد بستر خرپایی تقسیم می شوند. بیشترین کاربرد این نوع از میلگردها در دیوارهای باربر و غیر باربر، دیوارهای سفالی، دیوارهای آجری، بلوک های سیمانی و ... می باشد. دلیل اصلی استفاده از آرماتور بستر این است که نسبت به متریالهای دیگر قیمت مناسبتری دارند.