بررسی کامل ضوابط میلگرد بستر

مقدمه

شاید شما نیز در تصاویر و فیلم‌های منتشر شده از مناطق زلزله‌زده دیده باشید که بیشترین خسارت‌هایی که هنگام زلزله به ساختمان‌ها وارد می‌شود شامل خرابی‌های دیوار و سقف ساختمان‌ها است. اما چرا چنین اتفاقی روی می‌دهد؟ علت این خسارت‌ها چیزی جز نداشتن استحکام و مقاومت لازم دیوار و سقف ساختمان‌ها نیست. با این تفاسیر بهتر است بدانید افزایش استحکام دیوار و سقف سازه‌ها همواره جزء اهداف اصلی مهندسان و معماران بوده است.

به این منظور مهندسان راه‌های مختلفی را برای افزایش استحکام دیوار سازه‌ها ابداع کرده‌اند که تنها یکی از آنها استفاده از این مقطع فلزی است. میل‌گرد بستر یک سازه فولادی است که از دو مفتول فلزی موازی به طول‌های مختلف ساخته شده است؛ طول آن می‌تواند بسته به کاربرد متفاوت باشد. این محصول در استحکام ساختمان و افزایش مقاومت آن در برابر نیروهای خمشی و کششی تأثیر بسزایی دارد و استفاده از آن خسارت‌های ناشی از زلزله را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. در واقع میل‌گردهای بستر یکی از مهم‌ترین اجزای هر ساختمان ضد زلزله هستند.

1. تعریف میلگرد بستر

میل‌گرد بستر به‌عنوان یک نیاز اساسی و ضروری در ساختمان‌سازی، باهدف افزایش میزان مقاومت و استحکام سازه به کار برده می‌شود. استفاده از میل‌گرد در ابعاد و اشکال مختلف با کاربری و عملکرد متفاوت شامل قوانین و ضوابط مخصوص به خود هستند که در هنگام نصب و اجرا باید در نظر گرفته شوند. در این مقاله می‌خواهیم در مورد ضوابط میل‌گرد بستر صحبت کنیم. تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.

2. مزایا و معایب میلگرد بستر

• برای استفاده از آن نیازی به استفاده از دوغاب نیست.
• می‌توان با آن دیوارهای متقاطع را به هم وصل کرد.
• علاوه بر مقاومت خمشی مقاومت برشی دیوار با میل‌گردهای بستر افزایش پیدا می‌کند.
• نصب و استفاده از این محصول ساده است و نیاز به تخصص یا مهارت چنان پیچیده‌ای ندارد.
• می‌توان آن را به شکل قائم نیز درون دیوار نصب کرد.
• علاوه بر وزن کم خود مقاومت سازه در برابر بارهای وارده را افزایش می‌دهد.
• باعث کاهش احتمال ترک‌خوردگی دیوار می‌شود.
• در صورت استفاده از آن هزینه‌های بلندمدت برای نگهداری و مقاوم‌سازی دیوار کاهش پیدا می‌کند.

در کنار مزایا نمی‌توان از نکات منفی یا به‌عبارت‌دیگر معایب این مقطع فلزی چشم‌پوشی کرد؛ چرا که برای انتخاب بهترین روش نیاز است تا تمام جوانب استفاده از آن سنجیده شود. از جمله معایب میل‌گرد بستر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هر چند نصب آن پیچیده‌ای نیست؛ ولی پیش از نصب نیاز به برخی محاسبات مهندسی خاص وجود دارد.
• در شرایط خاصی نصب غیراصولی و نادرست میل‌گردهای بستر ممکن است عواقب بدی برای دیوار داشته باشد.
• عرض میل‌گرد بستر باید بر اساس عرض دیوار انتخاب شود؛ در غیر این صورت ممکن است مشکلاتی در ساختار آن ایجاد شود.

3. مشخصات میلگرد بستر

از مشخصات این محصول فلزی مهم در ابتدا می‌توان به جنس‌ آن اشاره داشت. جنس میل‌گردهای بستر عمدتاً یا کربن استیل گالوانیزه و یا استنلس‌استیل (فولاد ضدزنگ) است. کمترین قطر مفتول‌ها باید در حدود ۴ میلی‌متر باشد و بیشترین قطر آن‌ نباید از نصف ضخامت ملات بستر بیشتر شود. یعنی اگر ضخامت ملات ۱۶ میلی‌متر باشد، قطر مفتول‌ها نهایتاً باید ۸ میلی‌متر باشند. ضمناً عرض این میل‌گرد نیز باید با ضخامت دیوار هماهنگ باشد. علاوه بر آنچه گفته شد، به‌طورکلی استانداردهای این مقطع فلزی باید شامل موارد زیر باشد.

• استحکام و دوام

میل‌گرد بستر معمولاً از جنس فولاد با استحکام بالا ساخته می‌شود که دارای ظرفیت قابل‌توجه تحمل بار، مقاومت در برابر خمیدگی و تحمل بالای سایر تنش‌ها در طول زمان است. این ترکیب قوی تضمین می‌کند که سازه‌های تقویت شده به آن، یکپارچگی و پایداری خود را حتی در شرایط چالش‌برانگیز حفظ می‌کنند.

• مقاومت در برابر خوردگی

انواع این نوع میل‌گرد دیوار اغلب در معرض شرایط محیطی نامساعد مثل رطوبت، مواد شیمیایی و آب‌شور قرار می‌گیرد. برای مقابله با خوردگی، معمولاً با مواد محافظ پوشش داده می‌شود یا از آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی ساخته می‌شود. این کار باعث می‌شود که میل‌گرد در طول زمان از نظر ساختاری سالم باقی بماند، چراکه خوردگی می‌تواند مصالح را ضعیف کرده و ایمنی سازه را به خطر بیندازد. مقاومت در برابر خوردگی به‌ویژه در مناطق ساحلی با رطوبت بالا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

• پیوند با بتن

یکی از ویژگی‌های چنین محصولی، توانایی آن در ایجاد یک پیوند قوی و قابل‌اعتماد با بتن و مصالح دیگر در حین ساخت است. این مکانیسم پیوند، یکپارچگی ساختاری کل مجموعه را افزایش می‌دهد و با توزیع مؤثر بارها و نیروها بین میل‌گرد و مصالح ساختمانی، به جلوگیری از تمرکز تنش موضعی کمک می‌کند. در نتیجه خطر ترک یا شکست سازه را به حداقل می‌رساند. پیوند منسجم بین میل‌گرد و بتن برای پایداری و طول عمر سازه‌های مختلف اهمیت فراوانی دارد.

• رعایت استانداردها

استفاده از انواع میل‌گردهای بستر دیوار باید مطابق ضوابط و استانداردهای صنعتی باشد و کیفیت و عملکرد ثابت را در سراسر پروژه‌های ساختمانی تضمین کند. این استانداردها پارامترهای اساسی مانند ترکیب مواد، ابعاد، فاصله و الزامات قرارگیری را ارائه می‌کنند. رعایت استانداردهای ایمنی هنگام ساخت، این مقطع فولادی را به انتخابی قابل‌اعتماد برای سازندگان و مهندسان تبدیل می‌کند. رعایت آیین‌نامه میل‌گردهای بستر برای اخذ مجوزهای ساخت‌وساز، گواهینامه‌ها و تضمین کیفیت کلی ساختمان ساخته شده ضروری است.

4. نحوه اجرای میلگرد بستر 

نحوه اجرای میل‌گرد بستر نیازمند دقت بالا و انجام محاسبات دقیق است و این کار باید طبق استانداردهای تعیین شده صورت بگیرد. نحوه اجرای مرحله به مرحله میل‌گرد بستر به شرح زیر است:

1. برای اجرای میل‌گرد بستر به‌صورت افقی ابتدا باید محل‌های قرارگیری میل‌گردها مشخص شوند. معمولاً میل‌گردها هر دو رج یکبار، یعنی به فاصله‌های ۴۰ سانتی‌متری از هم انجام می‌شوند.
2. بعد از علامت‌زدن محل‌های قرارگیری میل‌گرد بستر اگر اسکلت بتنی بود، باید ستون‌ها را سوراخ و در آن‌ها رول‌پلاک گذاشته شود یا می‌توان قبل از ملات ریزی در آن پلیت جای‌گذاری کرد و بعد بست را به آن جوش داد. اگر هم اسکلت ساختمان فلزی بود می‌توان بست را با جوشکاری یا میخ با ستون وصل کرد.
3. اگر عرض دیوار بیش از ۴ متر بود، طبق آیین‌نامه ۲۸۰۰ باید از وال پست استفاده شود؛ بنابراین باید مرحله بالا را روی وال پست اجرا و میل‌گرد را به آن وصل کرد. برای اتصال میل‌گرد بستر به وال پست تنها باید از جوشکاری استفاده کرد.
4. برای میل‌گرد افقی، دیوارچینی را شروع می‌کنیم و هنگام رسیدن به مکان‌های مشخص برای قراردادن میل‌گردها، آن‌ها را جاگذاری و ۲۰ سانت آخر آن را ۹۰ درجه خم می‌کنیم تا بهتر به قلاب گیر کنند.
5. بعد از جای‌گذاری میل‌گرد روی آن با حداقل ۱.۵ سانتی‌متر ملات پوشانده و سپس دیوارچینی ادامه پیدا می‌کند تا به محل میل‌گرد بعدی برسیم.
6. دو مرحله بالا را تکرار می‌کنیم تا به انتهای آن برسیم. در آخر نیز دیوار به‌وسیله یونولیت یا پشم سنگ ضد رطوبت از تیر جدا می‌شود.

1.4. نکات مهم در نحوه اجرای میلگرد بستر

حال که با نحوه‌ اجرای میل‌گرد بستر آشنا شدیم، بهتر است نکات مهم در این باره را نیز مرور کنیم.

• قطر میل‌گردها یا مفتول‌های استفاده شده در میل‌گرد بستر باید حداقل ۴ میلی‌متر و حداکثر نصف ضخامت ملات باشد.
• حداکثر ضخامت ملاتی که برای پوشاندن میل‌گرد بستر می‌توان استفاده کرد ۱۶ میلی‌متر است که در این صورت طبق قاعدهٔ بالا حداکثر قطر میل‌گرد بستر نیز ۸ میلی‌متر خواهد بود.
• فاصله ردیف میل‌گرد بستر از ردیف بعدی خود می‌بایست حداکثر ۴۰ سانتی‌متر (دو رج) باشد.
• برای اتصال گیره به ستون از طریق جوشکاری، هر طرف حداقل ۱ سانتی‌متر جوش داده می‌شود.
• چون بند بستر بلوک هبلکس کمتر از ۳ میلی‌متر است، ‌ در صورت استفاده از آن‌ها میل‌گرد بستر باید به حالت نردبانی باشد تا به‌خوبی در ملات دفن شوند.
• میل‌گردها باید از فولادی با حداقل تنش تسلیمی ۴۵۰ مگاپاسکال، حداقل تنش نهایی ۵۵۰ مگاپاسکال ساخته شده باشند و نسبت تنش نهایی به تسلیم باید حداقل ½  باشد.
• میل‌گرد بستر و دیگر فلزات به‌کاررفته برای اتصال آن باید ضدزنگ باشند.
• به‌منظور انسجام بیشتر باید از میل‌گردهای آج‌دار استفاده شود.
• در دیوارهایی که طولشان ۴۰ برابر ضخامتشان است باید از جایگزین میل‌گرد بستر استفاده کرد.

5. محاسبه میلگرد بستر مورد نیاز

برای محاسبه این کالا بر اساس قسمت هشتم مقررات ملی ساختمان می‌توانید از دو روش زیر استفاده کنید:

• روش محاسباتی

در شیوه نخست لازم است که دیوارها به‌درستی بررسی شده و میزان مقطع و متریال موردنیاز معادل ۰٫۰۰۰۷ سطح مقطع مؤثر دیوار در نظر گرفته شود. طبیعتاً ابعاد میل‌گرد بستر در این مورد تأثیرگذار خواهد بود.

• روش تجویزی

در روش دوم که در ایران نیز خیلی به کار گرفته می‌شود، به‌ازای هر ۴۰ سانتی‌متر از ارتفاع دیوار، یک ردیف میل‌گرد بستر به‌صورت مفتولی و بستر تعبیه می‌گردد. اگر در این مورد تجربه‌ای ندارید به تخصص مهندس عمران و مدیر پروژه احترام بگذارید و اجازه دهید که او محاسبات مربوطه را انجام دهد. این کار اجرا به شکل صحیح را تا حد زیادی تضمین خواهد کرد.

6. ضوابط میلگرد بستر

در واقع ضوابط میل‌گرد بستر در پیوست ششم آیین نامه ۲۸۰۰ ارائه شده است.

این پیوست شامل دو بخش است: بخش اول عمدتاً بر روی دیوارهایی متمرکز است که با پیش‌بینی درز انقطاع از سازه جدا اجرا می‌شوند و در سختی آن دخالتی ندارند و برای سازه مزاحمتی ایجاد نمی‌کنند. در این بخش جزئیات اجرایی سایر اجزای غیرسازه‌ای از قبیل جان‌پناه، راه‌پله، سقف کاذب و نما نیز پوشش داده شده است.

بخش دوم برای ساختمان‌های تا چهارطبقه بوده و به دیوارهایی اختصاص دارد که به سازه چسبانده می‌شود و در سختی آن مشارکت می‌کند. این دیوارها نقش میان قابی را ایفا می‌کنند.

7. جایگزین میلگرد بستر

در هنگام انتخاب جایگزینی برای اجرای میل‌گرد بستر باید این نکته را در نظر گرفت که روش انتخاب شده باید در شرایط ساختمان ما عملکرد بهتری نسبت میل‌گرد بستر داشته باشد، وگرنه جایگزین درستی انتخاب نکرده‌ایم. مثلاً از نکات مهم در هنگام اجرای یک پروژه، تحویل به‌موقع آن است، و بهتر است روشی انتخاب شود که سهولت نصب آن بیشتر باشد و در زمان کمتری نصب شود.
ما همواره باید روشی را انتخاب کنیم که به‌طورکلی به‌صرفه‌تر باشد. در همین راستا نیز چون میل‌گرد بستر هم هزینه کمتری دارد، هم در برخی شرایط مقاومت بیشتری فراهم می‌کند، هم سهولت نصب آن بیشتر است و نسبت به وال پست سبک‌تر است می‌تواند گزینه ب. تری نسبت به وال پست باشد. اما همیشه استثناهایی نیز وجود دارد.

در چه صورت وال پست می‌تواند جایگزین میلگرد بستر شود؟

طبق استاندارد ۲۸۰۰ طراحی ساختمان، در حالت کلی از میل‌گرد به‌خاطر برتری‌هایی که دارد به‌عنوان جایگزین وال پست استفاده می‌شود. اما در یک حالت استثنا می‌توان از وال پست به‌عنوان جایگزین میل‌گرد بستر استفاده کرد. بر اساس استاندارد ۲۸۰۰ طراحی ساختمان، برای دیوارهایی که طول آن‌ها ۴۰ برابر ضخامتشان است، باید از وال پست به‌عنوان جایگزین میل‌گرد بستر استفاده کرد. اگر هم ضخامت دیوار کمتر بود می‌توان مش فایبرگلاس را جایگزین میل‌گرد بستر و وال پست کرد.

• میلگرد بستر جایگزین وال پست؟

گفتیم که در حالت کلی میل‌گرد بستر جایگزین مناسب‌تری برای وال پست است. حال در ادامه قصد داریم دلایل آن را به‌تفصیل شرح دهیم:

• وزن کم

یکی از مشکلات وال پست این است که وزن بالایی دارد و کارگذاشتن آن در سازه با کمی سختی همراه است. اما میل‌گردهای بستر با وزن کم خود این مشکل را حل کرده‌اند و به جایگزینی مناسب برای وال پست تبدیل شده‌اند.

• سهولت نصب

از دیگر دلایل برتری میل‌گرد بستر نسبت به وال پست، راحتی نصب آن است؛ همین موضوع نیز باعث می‌شود که نصب میل‌گردها زمان کمتری ببرد.

• استحکام بیشتر

استحکام میل‌گرد بستر بسیار بالاتر و چیزی حدود دوبرابر وال پست است. از همین رو استفاده از آن می‌تواند استحکام بالاتری را برای ساختمان به همراه بیاورد.

• انعطاف‌پذیری خوب

انعطاف‌پذیری میل‌گردهای بستر بالا است و همین موضوع باعث می‌شود در برابر فشارهایی مانند زلزله نشکنند و مقاومت خود را حفظ کنند.

• مقاومت بالا

میل‌گرد بستر نسبت به این که سبک‌تر هستند و قیمت پایین‌تری هم دارند، در برابر زلزله و دیگر نیروها، مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهند

• کاربرد

میل‌گرد بستر در مکان‌های مختلفی کاربرد دارد و می‌توان از آن در دیوارهای بتنی و بلوکی استفاده کرد.

• قیمت مناسب

میل‌گرد بستر هزینه بسیار مناسبی دارد و در مقایسه با مقاومتی که از خود نشان می‌دهد بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر از وال پست است.

• استانداردهای ایران در مورد جایگزینی میلگرد بستر با وال پست چه می‌گویند؟

بر اساس مواردی که در پیوست ششم آیین‌نامه ۲۸۰۰ طراحی ساختمان آمده است، به جز مورد استثنایی که در بالا ذکر کرده بودیم، در بسیاری از موارد باید به‌جای وال پست از میلگرد بستر استفاده کرد. این موارد در بندهای مختلف این آیین‌نامه ذکر شده‌اند و عبارت‌اند از:

• بند ۱۰-۳-۲-۲ مبحث دهم می‌گوید که اگر وال پست در کنار ستون اجرا شود، اتصال آن به تیر بالایی از تغییر شکل تیر در ناحیه مفصل پلاستیکی جلوگیری می‌کند. به همین دلیل هم طبق بند پ ۶-۱-۴-۲ تنها در صورت نیاز باید از وال پست استفاده کرد و فاصلهٔ آن‌ها از ستون حتماً باید حداقل یک متر باشد.
• بند پ ۶-۱-۴-۲ می‌گوید که دیوارهای بلوکی باید با میل‌گرد بستر مسلح شوند، چون در برابر نیروهای برشی ناشی از خمش (یا همان نیروهای خارج از صفحه)، وال پست‌ها مقاومتی برای دیوار ایجاد نمی‌کنند.
• بر اساس پیوست ششم آیین‌نامه ۲۸۰۰ اتصال وال پست‌ها باید به‌صورت کشویی یا تلسکوپی باشد، اما اگر وال پست نبشی باشد نمی‌توان از این اتصال‌ها استفاده کرد.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

استفاده از میل‌گرد بستر در دیوار ساختمان باعث افزایش مقاومت آن در برابر زمین‌لرزه می‌شود و از فروریختن موضعی آن جلوگیری می‌کند. نحوه اجرای میل‌گرد از آن بابت اهمیت دارد که اجرای غیراصولی آن کارایی و مقاومت لازم را به عمل نمی‌آورد و حتی در مواردی می‌تواند دیوارچینی را با مشکل روبه‌رو کند. برای اجرای میل‌گرد بستر باید محل قرارگیری یا همان محل وصل‌شدن آن به ستون طبق استانداردها از پیش تعیین شود و در هنگام دیوارچینی میل‌گرد بستر بین اجزای دیوار قرار داده شود.

جهت آشنایی کامل با ضوابط و قوانبن مربوط به “میلگرد بستر” و دانلود ”پیوست ۶ آیین‌نامه ۲۸۰۰ (طراحی لرزه‌ای و اجرای اجزای غیرسازه‌ای) | مصوب سال ۱۳۹۸” به پکیج “قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید