طی سال‌های اخیر قوانین و مقررات مربوط به ساخت و ساز در جهتی تغییر کرده است که بهبود وضعیت ایمنی و مقاومت بیشتر ساختمان‌ها را به دنبال داشته باشد. اجرای میلگرد بستر در ساخت دیوارها یکی از این تغییرات است که می‌تواند خسارت‌های جانی و مالی حاصل از حوادثی همچون زلزله را به حداقل برساند. در واقع این سیستم را میتوان یک جایگزین بسیار مناسب برای وال پست‌های قدیمی دانست. در ادامه در این باره به طور مفصل صحبت خواهیم کرد.
میلگرد بستر چیست؟
به بیانی ساده، میلگرد بستر متشکل است از دو مفتول طولی که به صورت موازی با یکدیگر قرار گرفته‌اند و در فاصله میان آن‌ها، مفتول‌های عرضی به شکل خرپایی نصب شده‌اند. البته در گذشته مفتول عرضی به صورت نردبانی نیز نصب می‌شد که امروزه کمتر دیده میشود. این مجموعه مفتول‌ها، در ابعاد و اندازه‌های معین تهیه شده و حین دیوارچینی بین ملات جایگذاری می‌شوند. نتیجه این کار مهار دیوار و جلوگیری از ریزش آن، خصوصاً در زمان بروز حوادث است. خوب است بدانید میلگردهای بستر از جنس فولاد گالوانیزه یا فولاد ضد زنگ با روکش روی هستند.
تاریخچه تولید میلگرد بستر
هر چند استفاده از میلگردها در ساخت دیوارها، در سال‌های اخیر رواج بیشتری پیدا کرده، اما تاریخچه ابداع و بکارگیری آن در جهان طولانی است. به عبارتی دیگر، برای اولین بار در سال 1813 و در اروپا، از میلگرد بستر در برای مقاوم سازی بنا استفاده شد. بکارگیری این سیستم به تدریج رواج بیشتری یافت تا جایی که از حدود 70 سال قبل، در آمریکا آیین نامه‌ای برای استفاده از آن تدوین گشت. پس از آن بکارگیری میلگردها در مقاوم سازی دیوارها در کشورهای مختلفی از جمله استرالیا، کانادا، هند، نیوزلند و… طرفداران بیشتری پیدا کرد. در ایران برای اولین بار در سال 1392، نام میلگرد در مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان آورده شد و به دنبال آن پیوست ششم استاندارد 2800 (“طراحی لرزه‌ای و اجرای اجزای غیرسازه‌ای معماری”) برای تعیین جزئیات مربوط به استفاده از میلگردهای بستر، تدوین گشت.
دلیل استفاده از میلگرد بستر در ساختمان چیست؟
همانطور که در ابتدای متن به آن اشاره شد، میلگردهای بستر با هدف اصلی مقاوم سازی دیوارها مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع تا سال‌های قبل، این وظیفه تماماً بر عهده وال پست‌ها بود. اما زلزله‌های سنگین اخیر نشان داد که وال پست‌های قدیمی به تنهایی قادر به مقاوم سازی بناها نیستند. به همین دلیل میلگرد بستر به عنوان وال پست جدید، جایگزین انواع قدیمی‌تر شد. جایگذاری این میلگردها میان دیوارها موجب میشود استحکام دیوار در برابر نیروهای حاصل از زلزله، باد و… بسیار بیشتر شود. به این ترتیب با بروز حوادث طبیعی، دیوارها به آسانی دچار ریزش نمی‌شوند و از مهار خوبی برخوردار هستند.
مزایای میلگرد بستر چیست؟
بدون شک استفاده از میلگردها در بستر دیوار، مزایای زیادی به همراه دارد و همین مزایا باعث جایگزین شدن آن‌ها با وال پست‌های قدیمی شده‌اند. برخی از مهم‌ترین ویژگی‌های مثبت میلگردهای بستر در ادامه عنوان خواهند شد.
- مقاوم سازی انواع مختلف دیوارها، ساخته شده از مصالح گوناگون مانند آجر، بتن، سفال و… همگی با اجرای میلگرد بستر، امکان پذیر است.
- در طراحی‌های مهندسی، استفاده از میلگردها مقاومت سازه را به طور قابل ملاحظه‌ای بالا می‌برد.
- هزینه اجرای این روش به مراتب پایین‌تر از اجرای وال پست‌های فلزی قدیمی است.
- از آنجایی که میلگرد از جنس فولاد است، مقاومت بسیار بالایی در برابر رطوبت هوا و تغییرات جوی دارد و در نتیجه دارای طول عمر بالایی است.
- دارای استحکام بالا و مقاومت قابل توجهی در برابر فرسایش است.
- استفاده از میلگرد بستر، مقاومت برشی دیوارها را نیز افزایش میدهد.
- انسجام و شکل پذیری بیشتر دیوار نتیجه اجرای میلگرد در بستر دیوار است.
- بکارگیری میلگردها در بستر دیوار، نیاز به دوغاب بندی را حذف می‌کند.
- میلگردهای بستر در ساخت دیوارهای متقاطع با استحکام بالا، کمک کننده هستند.
انواع میلگرد بستر کدام است؟
در بخش ابتدایی مقاله نیز اشاره کردیم که با توجه به جهت و چگونگی قرارگیری مفتول‌های عرضی، میلگردهای بستر در دو نوع خرپایی و نردبانی تولید می‌شوند. در ادامه درباره این دو نوع میلگرد بیشتر توضیح خواهیم داد.
- میلگرد بستر نردبانی
میلگردهای نردبانی کمی قدیمی‌تر از میلگردهای خرپایی هستند. به طور کلی در ساخت میلگردهای بستر، مفتول‌های طولی حداکثر در اندازه 3 متر و مفتول‌های عرضی در اندازه 5 و نیم، 11 و 15 سانتی متر در نظر گرفته می‌شوند. مفتول‌های عرضی به کمک جوشکاری مقاومتی، دو مفتول طولی را به هم متصل می‌سازند. حال اگر این اتصال به شکل نردبانی باشد، میلگرد نردبانی تولید میشود. این نوع میلگرد، هر چند این روزها کاربرد کمتری دارد، اما کاملاً استاندارد و مناسب مقاوم سازی است.
- میلگرد بستر خرپایی
همانطور که گفته شد، تنها تفاوت میلگردهای نردبانی و خرپایی در نوع اتصال مفتول‌های عرضی است. در نوع قبل، مفتول عرضی در اندازه‌های مورد نیاز برش داده شده و در فواصل معین، به صورت عمود، به مفتول طولی جوش داده میشود. در مورد میلگردهای خرپایی، مفتول‌های عرضی به طور پیوسته و به شکل 7-8 به مفتول‌های طولی اتصال می‌یابند. در هر دو صورت میلگرد بستر تولید شده ویژگی‌های لازم برای تقویت دیوارها را دارا خواهد بود. همچنین قیمت و فرآیند ساخت هر دو نوع میلگرد، تفاوت چندانی ندارند.
جدول وزنی میلگرد بستر
میلگردهای بستر نردبانی و خرپایی در ابعاد و در نتیجه وزن‌های گوناگون تولید می‌شوند. در جدول زیر وزن انواع میلگرد بستر با ابعاد رایج در بازار، ارائه شده است. به کمک این جدول می‌توانید میلگرد بستر با ابعاد و وزن مناسب را برای تقویت دیوارها و جلوگیری از ترک خوردگی و ریزش آن‌ها هنگام زلزله، تهیه نمایید.
| سایز عرضی میلگرد بستر (سانتی متر) | وزن (میلگرد بستر خرپایی) (گرم) | وزن (میلگرد بستر نردبانی) (گرم) |
| 5.5 | 864 | 670 |
| 11 | 925 | 730 |
| 15 | 960 | 770 |
معایب استفاده از میلگرد بستر کدام است؟
با وجود تمام مزایای و ویژگی‌های مثبتی که برای میلگردهای بستر شمرده شد، سؤال اینجاست که آیا استفاده از میلگرد بستر، محدودیت یا معایبی را نیز به دنبال خواهد داشت؟
میتوان گفت بزرگ‌ترین محدودیت استفاده از میلگرد بستر، محاسبات مهندسی پیچیده و حساس آن است، زیرا یک اشتباه کوچک در محاسبات می‌تواند خسارت‌های زیادی را به دنبال داشته باشد. انتخاب میلگرد با طول و ضخامت مناسب، محاسبه دقیق ابعاد مورد نیاز، نصب و استفاده مطابق با استانداردهای معتبر و… از جمله مواردی هستند که باید با دقت بسیار انجام شوند. در غیر اینصورت دیوار نه تنها تقویت نمی‌شود، بلکه دچار مشکل خواهد شد.
نحوه اجرای میلگرد بستر در وال پست چگونه است؟
همانطور که در بخش قبل عنوان شد، نصب و اجرای میلگردهای بستر دیوار باید مطابق با اصول و به طور صحیح انجام شود. به طور کلی میلگرد بستر در دو راستای افقی و عمودی اجرا میشود که هر کدام روش صحیح و اصولی مخصوص به خود را دارد. در ادامه هر دو روش‌ها توضیح داده خواهند شد.
- اجرای میلگرد بستر در راستای افقی
میلگردهای مورد استفاده برای اجرا در راستای افقی باید قطر 4 تا 6 میلی متر داشته باشند. در ابتدا عرض بستر میلگردهای نردبانی یا خرپایی، با توجه به اندازه ضخامت دیوار، مشخص می‌گردد. خوب است بدانید عرض بستر میلگرد معمولاً 2 تا 3 سانتی متر کمتر از ضخامت دیوار در نظر گرفته میشود تا میلگرد بستر به طور کامل توسط ملات پوشانده شود. حال باید گوشه‌های میلگرد در جای خود فیکس شوند. این فیکس شدن ممکن است با جوش دادن آن‌ها به وادارهای کناری (به کمک بست و قلاب) انجام شود و یا سر میلگرد در ضلع‌های دیوار به هم متصل گردد. سپس میلگردها در بستر دیوار قرار داده شده و با ملات پوشانده می‌شوند. به همین ترتیب دیوارچینی ادامه می‌یابد. یک نکته مهم حین دیوارچینی این است که 20 سانتی متر آخر میلگرد بستر باید به شکلی خم شود که به سازه فیکس گردد. علاوه بر این در هر لایه بلوک، باید حداقل یک و نیم سانتی متر ملات روی میلگردها قرار بگیرد.
- اجرای میلگرد بستر در راستای عمود
در روش دیگر، میلگردها به صورت عمودی در دیوار جایگذاری می‌شوند. در این حالت یک فضای خالی بین آجرها یا بلوک‌ها وجود دارد که میلگردهای عمودی را در خود جای میدهد. لازم است در نظر بگیرید که میلگردها باید امکان حرکت آزادانه را داشته باشند. به همین دلیل دیوار دقیقاً تا خود سقف بالا نمی‌رود، بلکه یک فضای خالی کوچک بین دیوار و سقف باقی می‌ماند که با بتن یا سیمان پر میشود. همچنین دیوار در قسمت انتهایی با ناودان به سقف اتصال می‌یابد.
اصول و ضوابط آیین نامه ای و مقررات ملی در اجرای میلگرد بستر
بکارگیری اصولی و صحیح میلگرد در بستر دیوار به منظور مقاوم سازی، تنها با در نظر گرفتن ضوابط و مقررات اجرایی آن امکان پذیر است. از این رو لازم است پیش از اجرای میلگرد بستر با مراجعه به پیوست ششم استاندارد 2800، آگاهی کافی را نسبت به جزئیات و ضوابط مربوط به این روش مقاوم سازی، به دست آورید. قبل از هر چیز بهتر است توضیحی درباره انواع دیوار داده شود. به طور معمول دیوارهایی که در یک سازه دیده می‌شوند در دو نوع هستند: دیوار پیوسته و دیوار میان‌قاب. یک ویژگی بارز دیوارهای پیوسته این است که در میزان سختی سازه نقشی ندارند. این در حالی است که دیوار میان‌قاب در سختی دیوار سهیم است. در پیوست ششم استاندارد 2800 به هر دو این دیوارها توجه شده است که در ادامه توضیح داده خواهد شد.
در این پیوست اول، به جزئیات مربوط به دیوارهای پیوسته و مقاوم سازی آن‌ها با میلگرد بستر اشاره شده است. البته دیگر اجزای غیرسازه‌ای از جمله نمای ساختمان، راه پله، جان پناه، سقف کاذب و… نیز در این بخش آورده شده‌اند. در پیوست دوم در مورد استفاده از میلگرد بستر در دیوارهای میان‌قابی که در ساختمان‌های 4 طبقه دیده می‌شوند، توضیح داده میشود. به این ترتیب میتوان گفت تمام اصول و ضوابط اجرایی مورد نیاز برای نصب میلگردهای بستر در انواع دیوارها، در پیوست ششم آیین نامه 2800 آورده شده است.
محاسبات مقدار میلگرد بستر در ساختمان چگونه است؟
در مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان، دو روش مهم برای محاسبه دقیق و اصولی مقدار میلگردهای بستر بیان شده است که در ادامه عنوان خواهند شد.
- محاسبات مقدار میلگرد بستر در ساختمان به روش تجویزی
به نظر می‌رسد روش تجویزی کلی‌تر و آسان‌تر از روش محاسباتی است. تنها کافیست ارتفاع دیوار را اندازه بگیرید و به ازای هر 40 سانتی متر ارتفاع، یک ردیف میلگرد بستر قرار دهید. این روش برای ساختمان‌هایی با اهمیت پایین‌تر، مناسب‌تر خواهد بود.
- محاسبات مقدار میلگرد بستر در ساختمان به روش محاسباتی
در این روش نیاز به محاسبات پیچیده‌تر وجود دارد. اساس این روش محاسبه میلگرد بستر، اندازه گیری سطح مقطع‌های مفتول‌های به کار رفته در میلگردها است. به عبارتی دیگر، مجموع کلی تمام سطح مقطع‌های مفتول‌ها باید با 0.0007 سطح مقطع مؤثر دیوار، معادل باشد. همانطور که می‌بینید این روش دقیق‌تر و جزئی‌تر است، اما انجام محاسبات آن دشوارتر از روش قبلی به نظر می‌رسد. بهتر است در مواردی که مقاومت و استحکام ساختمان از اهمیت بالایی برخوردار است، از این روش برای محاسبه مقدار میلگرد مورد نیاز برای بستر دیوارها استفاده شود.
تفاوت میلگرد بستر با وال پست چیست؟
همانطور که بارها اشاره کردیم، هدف اصلی استفاده از میلگردهای بستر در ساخت دیوار، مقاوم سازی دیوار در برابر زلزله و … است. در واقع این همان هدفی است که وال پست‌ها نیز دنبال می‌کنند. سؤال اینجاست که تفاوت میلگرد تقویت کننده بستر با انواع وال پست در چیست؟ در ادامه تفاوت‌های این دو سیستم را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
- ماده اولیه مورد استفاده
میلگرد بستر از مفتول‌های فولادی با قطری معادل 4 میلی متر تولید میشود. این در حالی است که وال پست‌های فلزی عمدتاً از نبشی، پروفیل، قوطی، تسمه یا ناودانی تشکیل می‌شوند.
- فرآیند اجرا
اگر هدف مقایسه میلگردهای بستر با انواع فلزی وال پست باشد، باید عنوان کرد که فرآیند اجرای میلگرد در بستر دیوار بسیار آسان‌تر و سریع‌تر از اجرای وال پست فلزی است. این در حالی است که برای اجرای وال پست فلزی به نیروی متخصص و زمان بیشتری نیاز خواهد بود. همچنین نصب وال پست دارای پیچیدگی‌هایی است که در نصب میلگردها دیده نمی‌شود.
- هزینه تمام شده
به طور کلی اجرای میلگرد بستر هزینه کمتری نسبت به قیمت وال پست فلزی به همراه خواهد داشت که علت آن نوع مواد اولیه، فرآیند آسان نصب و عدم نیاز به نیروی ماهر است.
- قابلیت‌ها و ویژگی‌ها
واقعیت این است که وال پست فلزی در برابر نیروهای برشی، کششی و… مقاومت بیشتری دارد، اما در مقابل، میلگرد بستر در برابر اکسید شدن و زنگ زدگی مقاوم‌تر است. همچنین انعطاف بالاتری دارد و به خوبی می‌تواند از ترک‌های حاصل از انبساط جلوگیری کند. با توجه به ویژگی‌های مثبتی که در مورد میلگردهای بستر دیده میشود، به نظر می‌رسد استفاده از آن گزینه مناسب‌تری نسبت به وال پست‌های فلزی باشد. با این حال مواقعی که طول دیوار حداقل 40 برابر ضخامت آن است، باید حتماً از وال پست برای مقاوم سازی استفاده کرد.
حذف میلگرد بستر در سیستم وال مش
در بخش قبل به این نتیجه رسیدیم که استفاده از میلگردها برای تقویت بستر دیوار، نسبت به استفاده از وال پست‌های فلزی ارجحیت دارد. با این حال لازم است در نظر بگیریم نوع جدیدی از وال پست که با عنوان وال مش شناخته میشود، می‌تواند تمام این محاسبات را به هم بریزد و حتی موجب حذف میلگرد بستر از فرآیند مقاوم سازی ساختمان شود.
وال مش سیستمی متشکل از توری یا مش فایبرگلاس و پلاستر گچی یا پلاستر سیمانی است که در کمترین زمان ممکن و بدون نیاز به هیچ‌گونه تبحر یا تخصص خاص، روی دیوار نصب می‌گردد. اجرای وال مش موجب انسجام و یکپارچگی هر چه بیشتر دیوار شده و از این طریق مانع از ترک خوردگی‌های عمیق یا فرو ریختن آن هنگام زلزله می‌گردد. این سیستم شرایطی را فراهم می‌کند تا نیروهای وارد شده بر دیوار به اسکلت و فرم اصلی منتقل شوند و در نتیجه دیوار دچار آسیب و خسارت جدی نشود. از جمله مزیت‌های مهم این نوع وال پست عبارتند از:
- ماندگاری و طول عمر بالا، حتی با وجود رطوبت و تغییرات جوی
- سازگاری با انواع مصالح از جمله سنگ، آجر، بتن و…
- هزینه پایین متریال و نیروی کار نسبت به اجرای میلگرد بستر و وال پست فلزی
- سازگاری با محیط زیست
- شرایط آسان حمل و نقل و انبارداری
- وزن بسیار پایین و اضافه نکردن به بار ساختمان
همگی از عواملی هستند که موجب رواج بیشتر این نوع وال پست شده‌اند، به طوری که میتوان گفت این روزها وال مش یک گزینه بسیار عالی برای جایگزینی با میلگرد بستر است. در صورت ی که شما هم قصد دارید در ساختمان خود از سیستم وال مش استفاده کنید پیشنهاد می کنیم در ابتدا مقاله “وال مش چیست؟” را مطالعه کنید.
سخن پایانی
طراحی و ساخت یک بنای مستحکم و ایمن بدون شک ارزش بالایی دارد. برای انجام این کار، توجه به مقاومت دیوارها و سقف‌ها می‌تواند تا حد زیادی چالش مقاوم سازی را از سر راه بردارد. در این بین راه‌های گوناگونی برای مقاوم سازی دیوارها ابداع شده است که از میان آن‌ها، اجرای میلگرد بستر و وال مش‌ها، مناسب‌تر به نظر می‌رسند. حتی اگر صرفه اقتصادی را مد نظر قرار دهیم، باز هم این دو روش و خصوصاً بکارگیری وال مش، می‌توانند رضایت بخش باشند. افزایش چند برابری استحکام دیوار، جلوگیری از ترک خوردگی‌های عمیق و ریزش‌های خارج از صفحه، پیشگیری از خسارت‌های بزرگ ناشی از زمین لرزه‌ها و… نتیجه استفاده از به روزترین روش‌های مقاوم سازی در ساخت و ساز است. به همین دلیل است که روز به روز به تعداد طرفداران وال مش‌ها و همین‌طور میلگرد بستر افزوده میشود. خبر خوب این است که با پیشرفت دانش و تکنولوژی و ابداع روش‌های مقرون به صرفه و مؤثر برای مقاوم سازی از جمله میلگرد بستر، تعداد ساختمان‌های استاندارد با استحکام و مقاومت بالا، روز به روز در حال افزایش است.
