نحوه اجرای میلگرد بستر در دیوار

در صنعت ساختمان سازی نوین توجه به افزایش مقاومت و پایداری سازه ها در برابر نیروهای مختلف به ویژه نیروهای جانبی ناشی از زلزله و باد از اهمیت حیاتی برخوردار است. دیوارهای غیرسازه ای با وجود عدم تحمل بارهای اصلی ساختمان نقش مهمی در توزیع نیروها و جلوگیری از خسارات جانی و مالی در حوادث ایفا می کنند.

یکی از راهکارهای مؤثر برای تقویت این دیوارها و بهبود عملکرد آن ها در برابر ترک خوردگی و فروپاشی استفاده از میلگرد بستر است. این المان تقویتی که در لابلای رج های دیوارچینی قرار می گیرد می تواند یکپارچگی دیوار را افزایش داده و مقاومت آن را در برابر تغییرشکل ها و نیروهای خارج از صفحه به طرز چشمگیری بهبود بخشد.

این راهنمای جامع شما را با تمام جنبه های مرتبط با میلگرد بستر از تعریف و انواع آن گرفته تا مشخصات فنی ضوابط استاندارد نحوه صحیح اجرا نکات کلیدی و روش های اتصال آشنا می کند. با مطالعه این مقاله درک کاملی از اهمیت و روش های کاربردی اجرای میلگرد بستر در انواع دیوارها به دست خواهید آورد.

میلگرد بستر چیست؟

میلگرد بستر که در اصطلاح فنی به آن Bed Joint Reinforcement نیز گفته می شود نوعی آرماتور فولادی از پیش ساخته است که به صورت افقی در بند بستر (ملات بین ردیف های آجر یا بلوک) دیوارهای بنایی یا بلوکی قرار داده می شود. هدف اصلی استفاده از این میلگردها افزایش مقاومت کششی و برشی دیوار در صفحه و همچنین بهبود عملکرد خارج از صفحه در برابر بارهای جانبی است.

ساختار معمول میلگرد بستر شامل دو مفتول طولی موازی است که توسط مفتول های عرضی به یکدیگر متصل شده اند. این مفتول های عرضی می توانند به صورت مستقیم (نردبانی) یا مورب (خرپایی) باشند. اتصال مفتول ها عموماً از طریق جوشکاری نقطه ای انجام می شود تا یک شبکه تقویتی منسجم ایجاد شود.

چرا باید از میلگرد بستر در دیوار استفاده کنیم؟ (کاربرد میلگرد بستر)

استفاده از میلگرد بستر در دیوارها به خصوص در مناطق لرزه خیز امری ضروری و مطابق با مقررات ملی ساختمان است. این المان تقویتی مزایای متعددی را به همراه دارد که به طور مستقیم بر ایمنی و دوام ساختمان تأثیر می گذارد:

• افزایش مقاومت در برابر زلزله: میلگرد بستر با ایجاد یکپارچگی در دیوار از گسیختگی و فروپاشی آن در اثر نیروهای لرزه ای جلوگیری می کند و شکل پذیری دیوار را افزایش می دهد.
• کنترل و کاهش ترک خوردگی: این میلگردها با توزیع تنش های کششی ناشی از انقباض و انبساط حرارتی یا نشست های جزئی از ایجاد ترک های بزرگ و نامنظم در سطح دیوار جلوگیری می کنند.
• بهبود مقاومت برشی و خمشی: میلگرد بستر مقاومت برشی داخل صفحه و مقاومت خمشی خارج از صفحه دیوار را به طور قابل توجهی افزایش می دهد.
• افزایش عمر مفید دیوار: با کاهش ترک خوردگی و بهبود پایداری عمر مفید دیوار و نیاز به تعمیر و نگهداری آن کاهش می یابد.
• اتصال مؤثر دیوار به سازه اصلی: با استفاده از المان های اتصال مناسب میلگرد بستر می تواند به عنوان بخشی از سیستم اتصال دیوار به ستون ها و تیرها عمل کرده و عملکرد ترکیبی سازه و غیرسازه را بهبود بخشد.
• کاهش نیاز به وال پست های با فواصل کم: در برخی موارد استفاده صحیح از میلگرد بستر می تواند فواصل مجاز بین وادارهای قائم (وال پست) را افزایش دهد.

انواع میلگرد بستر

میلگردهای بستر بر اساس شکل مفتول های عرضی که دو مفتول طولی را به هم متصل می کنند به دو نوع اصلی تقسیم می شوند که هر یک ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند:

میلگرد بستر خرپایی

در این نوع مفتول های عرضی به صورت مورب (زیگزاگ یا خرپایی) بین دو مفتول طولی قرار گرفته و جوش داده می شوند. ساختار خرپایی باعث می شود که این نوع میلگرد مقاومت بیشتری در برابر نیروهای برشی در صفحه دیوار ایجاد کند و صلبیت بیشتری نسبت به نوع نردبانی داشته باشد. میلگرد بستر خرپایی معمولاً در مواردی که نیاز به مقاومت برشی بالاتر است ترجیح داده می شود.

میلگرد بستر نردبانی

در میلگرد بستر نردبانی مفتول های عرضی به صورت مستقیم و عمود بر مفتول های طولی قرار گرفته اند و ساختاری شبیه نردبان ایجاد می کنند. این نوع میلگرد عمدتاً برای افزایش مقاومت کششی در راستای افقی و کنترل ترک خوردگی مناسب است. اجرای آن کمی ساده تر از نوع خرپایی است و در بسیاری از کاربردهای عمومی مورد استفاده قرار می گیرد.

مشخصات فنی میلگرد بستر

برای اطمینان از عملکرد صحیح میلگرد بستر باید از محصولاتی با مشخصات فنی استاندارد استفاده شود. این مشخصات شامل موارد زیر است:

• جنس فولاد: طبق مقررات مفتول های طولی و عرضی باید از فولادهای مطابق با استانداردهای مربوطه مانند ASTM A82 یا معادل آن باشند. برای جلوگیری از خوردگی به ویژه در محیط های مرطوب یا خورنده استفاده از فولاد گالوانیزه یا فولاد ضد زنگ (Stainless Steel) الزامی است. در غیر این صورت باید پوشش محافظ مناسب (مانند پوشش اپوکسی) روی میلگرد اعمال شود. مفتول های طولی معمولاً آجدار هستند تا گیرایی بهتری با ملات داشته باشند.
• قطر مفتول ها: قطر مفتول های طولی و عرضی باید مطابق با طراحی و ضوابط استاندارد باشد. معمولاً قطر مفتول ها بین 4 تا 8 میلی متر است. حداکثر قطر مفتول نباید از نصف ضخامت بند بستر ملات بیشتر باشد تا میلگرد به طور کامل در ملات مدفون شود. قطر 4 میلی متر یکی از رایج ترین اندازه ها است.
• تنش تسلیم و نهایی: فولاد مورد استفاده باید دارای حداقل تنش تسلیم و تنش نهایی مشخص شده در استانداردها (مانند حداقل تنش تسلیم 450 مگاپاسکال و حداقل تنش نهایی 550 مگاپاسکال) باشد.
• ابعاد و عرض میلگرد: عرض میلگرد بستر باید متناسب با ضخامت دیوار انتخاب شود تا به طور کامل در داخل دیوار قرار گیرد. فواصل بین مفتول های طولی (عرض میلگرد بستر) معمولاً بین 5.5 تا 15 سانتی متر متغیر است و باید با عرض بلوک یا آجر مطابقت داشته باشد.
• نحوه اتصال مفتول ها: مفتول های طولی و عرضی باید با جوشکاری نقطه ای مقاومتی به یکدیگر متصل شده باشند تا شبکه پایداری ایجاد شود.

ضوابط میلگرد بستر (استانداردها و الزامات)

اجرای میلگرد بستر در ایران تحت پوشش مقررات ملی ساختمان و استانداردهای مرتبط قرار دارد. مهمترین مراجع شامل مبحث هشتم (طرح و اجرای ساختمان های با مصالح بنایی) پیوست ششم استاندارد 2800 (طراحی لرزه ای ساختمان ها) و نشریه 819 (راهنمای طراحی سازه ای و جزئیات اجرایی دیوارهای غیرسازه ای) هستند. برخی از ضوابط کلیدی عبارتند از:

• سطح مقطع میلگرد: حداقل سطح مقطع فولاد میلگرد بستر مورد نیاز برای مقاومت در برابر برش خارج از صفحه باید برابر با 0.0003 برابر سطح مقطع مؤثر دیوار در برش خارج از صفحه باشد. این سطح مقطع باید توسط طراح سازه محاسبه و در نقشه ها مشخص شود.
• فواصل قائم: حداکثر فاصله قائم بین ردیف های میلگرد بستر در ارتفاع دیوار معمولاً بین 40 تا 60 سانتی متر توصیه می شود و طبق ضوابط نباید از یک متر تجاوز کند. این فاصله باید توسط مهندس طراح تعیین گردد. در طبقات بالاتر که جابجایی بیشتری دارند ممکن است نیاز به فواصل کمتر (مثلاً هر دو رج) باشد در حالی که در طبقات پایین تر (همکف یا زیرزمین) فواصل بیشتر (مثلاً هر سه رج) با تأیید طراح مجاز است.
• محل قرارگیری: میلگرد بستر باید در بند بستر ملات قرار گیرد و به طور کامل توسط ملات احاطه شود. ضخامت ملات در بند بستر باید کافی باشد (حداقل 1.5 سانتی متر برای ملات ماسه سیمان) تا میلگرد به طور کامل دفن شود.

• اتصال به سازه و وادارها: میلگرد بستر باید به نحو مناسبی به المان های قائم سازه (ستون ها) یا وادارهای میانقابی (وال پست ها) متصل شود. این اتصال می تواند با استفاده از گیره و شاخک مخصوص جوشکاری (در صورت مجاز بودن جنس میلگرد و وادار) یا روش های دیگر مطابق با جزئیات اجرایی ارائه شده توسط طراح انجام شود. هدف از این اتصال انتقال نیروهای وارده از دیوار به سازه اصلی و افزایش پایداری دیوار است.
• همپوشانی (Overlap): در دیوارهایی با طول زیاد که نیاز به اتصال چند قطعه میلگرد بستر به یکدیگر است باید همپوشانی کافی بین دو قطعه مجاور در نظر گرفته شود. طول همپوشانی معمولاً برابر با 25 سانتی متر یا 75 برابر قطر میلگرد طولی است و باید با مفتول به هم بسته شوند تا پیوستگی تأمین شود.
• جنس ملات: نوع ملات مورد استفاده (مانند ملات ماسه سیمان یا ملات بستر نازک) بر انتخاب و اجرای میلگرد بستر تأثیر می گذارد. برای ملات های بستر نازک (مانند چسب بلوک هبلکس) ممکن است نیاز به میلگردهای بستر با مقطع مستطیلی (کتابی) یا استفاده از تسمه های فولادی باشد تا به طور کامل در ملات دفن شوند.

نحوه اجرای میلگرد بستر در دیوار

اجرای صحیح میلگرد بستر نیازمند دقت و رعایت مراحل فنی است تا عملکرد مورد انتظار از آن حاصل شود. مراحل کلی اجرا به شرح زیر است.

آماده سازی دیوار

قبل از شروع به چیدن رجی که قرار است میلگرد بستر در آن قرار گیرد سطح رج قبلی باید کاملاً تمیز شده و از هرگونه آلودگی یا ذرات سست پاک شود. اطمینان از تراز بودن و شاقول بودن دیوار تا این مرحله نیز اهمیت دارد.

قراردادن میلگردها در ملات

پس از آماده سازی سطح یک لایه ملات با ضخامت مناسب (مطابق با نوع ملات و قطر میلگرد بستر) روی رج چیده شده پهن می شود. سپس قطعه میلگرد بستر مورد نظر بر روی این لایه ملات و در مرکز عرض دیوار قرار داده می شود. باید دقت شود که میلگرد به طور کامل در بستر ملات قرار گیرد و تماس مناسبی با آن داشته باشد.

اتصال میلگردها به دیوار

همزمان با قرار دادن میلگرد بستر در ملات باید اتصال آن به المان های قائم مجاور (ستون یا وال پست) برقرار شود. این اتصال بسته به نوع سازه و جزئیات طراحی می تواند متفاوت باشد. در سازه های بتنی ممکن است از پلیت های کار گذاشته شده در بتن یا استفاده از پیچ و رولپلاک و سپس جوشکاری یا اتصال با گیره و شاخک استفاده شود. در سازه های فولادی اتصال معمولاً با جوشکاری میلگرد بستر یا المان های اتصال دهنده آن به وادارهای فلزی انجام می شود. استفاده از گیره و شاخک یکی از روش های رایج و مؤثر برای ایجاد اتصال مفصلی یا صلب میلگرد بستر به وادارها است که در بخش جداگانه به آن خواهیم پرداخت.

پوشاندن میلگردها با ملات

پس از قرار دادن میلگرد بستر و برقراری اتصال یک لایه ملات دیگر روی میلگرد و در ادامه رج پهن می شود. سپس بلوک ها یا آجرها روی این ملات و میلگرد بستر چیده می شوند. باید اطمینان حاصل شود که میلگرد بستر به طور کامل در داخل ملات مدفون شده و بیرون زدگی نداشته باشد تا از خوردگی آن جلوگیری شود و پیوستگی مناسبی بین میلگرد و ملات برقرار گردد.

نکات اجرایی میلگرد بستر

رعایت نکات دقیق اجرایی در هنگام نصب میلگرد بستر تضمین کننده عملکرد صحیح و دوام دیوار در برابر نیروهای مختلف است. برخی از مهمترین این نکات عبارتند از:

• کیفیت میلگرد: حتماً از میلگرد بستر با کیفیت بالا تولید شده توسط کارخانجات معتبر و دارای نشان استاندارد استفاده کنید. مشخصات فنی میلگرد شامل جنس قطر و ابعاد باید با الزامات طراحی و استانداردها مطابقت داشته باشد.
• آماده سازی سطح: قبل از قرار دادن میلگرد سطح رج قبلی باید کاملاً تمیز و عاری از گرد و غبار باشد. مرطوب کردن سطح بلوک ها یا آجرها قبل از ملات ریزی می تواند به بهبود چسبندگی ملات کمک کند.
• ضخامت ملات: ضخامت لایه ملات زیر و روی میلگرد بستر باید کافی باشد تا میلگرد به طور کامل در ملات مدفون شود و پوشش لازم (Cover) را داشته باشد. این ضخامت نباید کمتر از 1.5 سانتی متر برای ملات سنتی باشد.
• موقعیت قرارگیری: میلگرد بستر باید در مرکز عرض دیوار و در میانه ضخامت بند بستر ملات قرار گیرد. قرارگیری نامناسب می تواند کارایی آن را کاهش دهد.
• پیوستگی در گوشه ها و تقاطع ها: در گوشه ها و تقاطع دیوارهای متقاطع باید پیوستگی میلگردهای بستر به نحو مناسبی تأمین شود. استفاده از قطعات خم شده یا اتصالات مخصوص در این نقاط ضروری است.
• همپوشانی صحیح: در صورت نیاز به همپوشانی طول همپوشانی و نحوه اتصال دو قطعه میلگرد باید مطابق با ضوابط استاندارد و جزئیات اجرایی انجام شود.
• محافظت در برابر خوردگی: اگر از میلگرد بستر گالوانیزه یا ضد زنگ استفاده نشده باید از پوشش کامل آن با ملات اطمینان حاصل کرد تا از زنگ زدگی و کاهش سطح مقطع آن جلوگیری شود.
• نظارت مستمر: اجرای میلگرد بستر باید تحت نظارت مهندس ناظر یا نماینده فنی ذیصلاح انجام شود تا از رعایت تمامی ضوابط و نکات اجرایی اطمینان حاصل گردد.
• حمل و نقل و نگهداری: میلگردهای بستر باید به نحوی حمل و نقل و نگهداری شوند که دچار آسیب فیزیکی یا آلودگی (مانند گل و لای) نشوند.

اتصال با گیره و شاخک میلگرد بستر

یکی از روش های استاندارد و پرکاربرد برای اتصال میلگرد بستر به وادارهای قائم (وال پست ها) یا ستون های بتنی استفاده از سیستم گیره و شاخک است. این سیستم امکان اتصال انعطاف پذیر یا صلب را فراهم می کند و اجرای نسبتاً ساده ای دارد.

گیره یک قطعه فولادی است که به وادار یا ستون متصل می شود (با جوشکاری به وادار فلزی یا با استفاده از پیچ و رولپلاک به ستون بتنی). شاخک نیز یک قطعه مفتولی است که به انتهای میلگرد بستر متصل شده یا بخشی از خود میلگرد بستر است که به صورت قلاب خم می شود.

در هنگام اجرا میلگرد بستر در بند بستر قرار گرفته و شاخک متصل به انتهای آن در داخل گیره قرار می گیرد. این سیستم اتصال امکان حرکت جزئی دیوار در صفحه را فراهم کرده و در عین حال پایداری خارج از صفحه آن را تأمین می کند. جزئیات دقیق اتصال با گیره و شاخک شامل ابعاد و نحوه نصب گیره و شاخک باید مطابق با نقشه های اجرایی ارائه شده توسط مهندس سازه باشد.

محاسبه میلگرد بستر (تعداد و فواصل)

محاسبه تعداد و فواصل میلگرد بستر در دیوار یک فرآیند طراحی است که توسط مهندس سازه و بر اساس ضوابط و مقررات ملی ساختمان انجام می شود. عوامل مختلفی در این محاسبه دخیل هستند از جمله:

• نوع سازه: (اسکلت بتنی فولادی بنایی)
• ارتفاع ساختمان و طبقه مورد نظر: نیروهای جانبی و جابجایی نسبی طبقات در ارتفاعات مختلف متفاوت است.
• موقعیت جغرافیایی و پهنه لرزه خیزی: شدت نیروهای لرزه ای در مناطق مختلف متفاوت است.
• ابعاد دیوار: طول ارتفاع و ضخامت دیوار.
• نوع مصالح دیوار: آجر بلوک سفالی بلوک سیمانی بلوک سبک (مانند هبلکس).
• وجود بازشوها: اطراف بازشوها (مانند پنجره و در) نیاز به تقویت ویژه ای دارند.

همانطور که پیش تر اشاره شد یکی از ضوابط کلیدی در محاسبه تأمین حداقل سطح مقطع 0.0003 برابر سطح مقطع مؤثر دیوار در برش خارج از صفحه است. مهندس طراح با در نظر گرفتن این حداقل و همچنین سایر بارهای وارده و تحلیل سازه فاصله بهینه میلگردهای بستر در ارتفاع دیوار را تعیین می کند. این فاصله معمولاً بین 40 تا 60 سانتی متر است اما ممکن است در شرایط خاص نیاز به فواصل کمتر یا بیشتر باشد. در ساختمان های بنایی مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان هم روش محاسباتی و هم روش تجویزی (مانند استفاده از یک ردیف میلگرد بستر به ازای حداکثر هر 40 سانتی متر ارتفاع) را ارائه می دهد که طراح بر اساس آن ها عمل می کند.

FAQ

بهترین نوع میلگرد بستر برای دیوار بلوکی کدام است؟

برای دیوارهای بلوکی هر دو نوع میلگرد بستر خرپایی و نردبانی قابل استفاده هستند. انتخاب بهینه بستگی به نیازهای سازه ای (مقاومت برشی) و نوع ملات دارد. نوع خرپایی معمولاً صلبیت و مقاومت برشی بیشتری ایجاد می کند.

آیا استفاده از میلگرد بستر در تمام دیوارهای ساختمان ضروری است؟

طبق مقررات ملی ساختمان و استاندارد 2800 استفاده از میلگرد بستر برای تقویت دیوارهای غیرسازه ای در مناطق لرزه خیز و برای اتصال آن ها به سازه اصلی الزامی است. این شامل اکثر دیوارهای پیرامونی و داخلی در ساختمان های اسکلت دار می شود.

چگونه می توان از زنگ زدن میلگرد بستر جلوگیری کرد؟

برای جلوگیری از خوردگی طبق ضوابط باید از میلگرد بستر گالوانیزه یا فولاد ضد زنگ استفاده کرد. در غیر این صورت باید اطمینان حاصل شود که میلگرد به طور کامل در ملات مناسب مدفون شده و پوشش کافی دارد تا رطوبت به آن نرسد.

حداقل و حداکثر فاصله مجاز بین میلگردهای بستر چقدر است؟

حداکثر فاصله قائم بین ردیف های میلگرد بستر طبق استاندارد نباید از 1 متر بیشتر شود. فاصله معمول و توصیه شده توسط طراح سازه بین 40 تا 60 سانتی متر است که بستگی به ارتفاع دیوار و طبقه دارد. فاصله افقی (عرض میلگرد) نیز باید متناسب با عرض دیوار باشد.

چه نوع ملاتی برای اجرای میلگرد بستر مناسب تر است؟

برای دیوارهای بنایی سنتی ملات ماسه سیمان با نسبت اختلاط مناسب برای اجرای میلگرد بستر استفاده می شود. در دیوارهای با بلوک های سبک مانند هبلکس که از ملات بستر نازک استفاده می شود نوع میلگرد بستر (مقطع کتابی یا تسمه) باید متناسب با ضخامت کم ملات انتخاب گردد.