اجرای میلگرد بستر در پروژه‌های ساختمانی به عنوان راهکاری برای تسلیح دیوارها در برابر نیروهای خارجی و تقویت مقاومت خمشی و کششی دیوار به کار گرفته میشود. با توجه به نقش مهم و اهمیت بالای عملکرد میلگرد بستر در هنگام زلزله، اجرای صحیح و رعایت کامل جزئیات اجرایی آن امری ضروریست. در ادامه به بررسی جزئیات اجرایی و مراحل اجرای میلگرد بستر پرداخته میشود.
میلگرد بستر چه نوع میلگردی است؟
میلگرد بستر یک ابزار تقویت‌کننده دیوار در برابر نیروهای خارجی و بخصوص نیروهای جانبی ناشی از زلزله بوده و متشکل از دو میلگرد طولی موازی است که با کمک مفتول‌های عرضی (به صورت نردبانی یا خرپایی) جوش داده شده‌اند. این میلگردها به قطر حداقل 4 میلی‌متر بوده و باید از جنس فولاد ضدزنگ یا فولاد گالوانیزه یا میلگرد آج‌دار سرد نورد شده باشند.
استانداردهای میلگرد بستر و جزئیات اجرای آن
جزئیات اجرای میلگرد بستر در آیین‌نامه‌های داخلی و بین‌المللی مورد اشاره قرار گرفته است. از جمله آیین‌نامه‌های داخلی که در مورد میلگرد بستر توضیح داده‌اند مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان، پیوست ششم استاندارد 2800، نشریه شماره 729 و نشریه 819 هستند. همچنین ضابطه شماره 714 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی در بند 12-2-2-4، استفاده از میلگرد بستر در وال‌پست (تسلیح دیوار در راستای افقی) را به عنوان یکی از الزامات طراحی وال‌پست بیان کرده است.
برخی از سایر ضوابط اجرای میلگرد بستر در آیین‌نامه‌ها به شرح زیر است:
- حداقل یک سیم عرضی به قطر 3 میلی‌متر به ازای هر 0.2 مترمربع از مساحت دیوار برای میلگرد بستر پیش‌ساخته برای دیوارهای بنایی باید در نظر گرفته شود و فاصله عمودی میلگرد بستر نباید بیشتر از 40 سانتی‌متر باشد.
- سیم‌های طولی باید کاملاً در ملات خوابانده شوند و میلگرد بستر همه جداره‌های دیوار (در دیوارهای چندجداره) را در بر گیرد.
- میلگردهای بستر قرارگرفته در دیوار باید با ملاتی که حداقل ضخامتش 16 میلی‌متر است در برابر هوازدگی پوشش داده شود. ضخامت ملات بین واحدهای بنایی و میلگرد بستر نباید کمتر از 6 میلی‌متر باشد.
- دیوارهای بنایی جداشده از سازه اصلی باید دارای حداقل میلگرد افقی برابر با 0.007 مساحت مقطع عرضی دیوار باشند. این ضابطه باید با توزیع یکنواخت میلگرد بستر که فاصله آن‌ها از یکدیگر بیش از 120 سانتی‌متر نباشد رعایت گردد.
در بین آیین‌نامه‌های بین‌المللی، ASTM A951 تحت عنوان Standard Specification for Masonry Joint Reinforcement ضوابطی را در نظر گرفته که به طور خلاصه در زیر به آن‌ها اشاره شده است:
- در سفارش میلگرد بستر باید به مواردی چون مقدار سفارش، نوع میلگرد بستر (خرپایی یا نردبانی)، عرض (بر اساس عرض دیوار)، مشخصات و قطر مفتول‌ها، پوشش مفتول‌ها و … توجه کرد.
- در ساخت میلگرد بستر باید از ابزار و ماشین‌آلاتی استفاده شود که ابعاد و فواصل موردنظر را دقیق اجرا کنند. همچنین اتصال مفتول‌های طولی و عرضی میلگرد بستر در هر تقاطع باید به طور کامل و با استفاده از جوشکاری مقاومتی صورت گیرد.
- مفتول‌هایی که در ساخت میلگرد بستر مورد استفاده قرار می‌گیرند باید دارای مقاومت کششی حداقل 550 مگاپاسکال و مقاومت تسلیم حداقل 485 مگاپاسکال باشند.
- سایر ضوابط میلگرد بستر در زمینه پوشش محافظتی، ابعاد و اندازه‌گیری، نمونه‌گیری و سنجش، بازرسی و … در بندهای 5 تا 10 ASTM A951 توضیح داده شده است.
روش‌های اجرای میلگرد بستر
در ادامه شما را با انواع روش‌های اجرای میلگرد بستر آشنا می‌کنیم:
اجرای میلگرد بستر افقی
اصلی‌ترین ویژگی میلگرد بستر تسلیح و تقویت دیوارهای بلوکی است. مقاومت دیوارهای بلوکی در راستای افقی ناچیز است به همین دلیل تقویت این دیوارها در راستای افقی امری ضروریست و معمولاً در پروژه‌های ساختمانی از میلگرد بستر برای همین منظور استفاده می‌کنند.
اجرای میلگرد بستر قائم
کاربرد میلگرد بستر در پروژه‌های ساختمانی معمولاً در تقویت دیوار در راستای افقی است با این حال بسته به نیاز پروژه، میلگرد بستر در تسلیح دیوار در راستای عمودی نیز به کار برده میشود.
روش اجرای میلگرد بستر در دیوار
به طور کلی اجرای میلگرد بستر در دیوار همزمان با اجرای مراحل دیوارچینی انجام میشود. میلگردهای بستر باید در ترازهای از پیش تعیین شده در دیوار قرار گیرند بنابراین زمانی که دیوار در حال اجرا به تراز مربوطه میرسد یک میلگرد بستر روی رج مورد نظر نصب شده و به طور کامل با ملات ماسه سیمان پوشانده میشود.
چگونگی نحوه اتصال میلگرد بستر
اتصال میلگرد بستر به ستون به کمک همپوشانی با شاخک انتهایی (قلاب) و گیره متصل به ستون انجام میگیرد. پیوست ششم استاندارد 2800 نیز بیان می‌کند در صورت استفاده از میلگرد بستر از شاخک انتهایی آن جهت اتصال دیوار به ستون در جهت خارج می‌توان استفاده نمود و نیازي به استفاده از نبشی یا ناودانی نیست. نکته قابل توجه در اتصال میلگرد بستر به ستون این است که این اتصال باید مفصلی باشد تا هیچ گونه قیدی روی ستون ایجاد نشده و در نتیجه نیروی عکس‌العملی به ستون وارد نگردد.
مراحل کامل اجرای میلگرد بستر
اجرای میلگرد بستر پیچیدگی چندانی نداشته و برای اکیپ‌های اجرایی کار سختی محسوب نمی‌شود. با این حال اجرای صحیح و دقیق میلگرد بستر برای عملکرد مناسب آن حائز اهمیت است. مراحل و نحوه اجرای میلگرد بستر به طور خلاصه در زیر آمده است:
- در ابتدا قبل از این که دیوارچینی انجام شود، تراز قرارگیری میلگردهای بستر روی ستون مشخص شده و یک گیره به کمک پیچ و رولپلاک به ستون متصل میشود. در ساختمان‌های اسکلت فولادی و یا در محل وادارهای میانی می‌توان گیره را به کمک جوشکاری روی ستون یا وادار نصب کرد. معمولاً هر 40 سانتی‌متر (دو رج دیوار بلوک سیمانی یا سفالی) یک ردیف میلگرد بستر اجرا می‌گردد. با این حال بسته به نقش دیوار در سازه و میزان بار وارد بر آن، این عدد می‌تواند متفاوت باشد. بند پ-6-1-4-2 پیوست ششم استاندارد 2800 در قسمت جزئیات اجرایی دیوارهای داخلی و خارجی، حداکثر فاصله قطعات مسلح‌کننده افقی (میلگرد بستر) در ارتفاع دیوار را یک متر مشخص کرده است. به علت کم بودن نیروهای عمود بر صفحه در طبقات پایین‌تر ساختمان می‌توان فاصله بین ردیف‌های میلگرد بستر در این طبقات را حداکثر (یک متر) در نظر گرفت. به همین ترتیب هرچه به سمت طبقات بالاتر حرکت می‌کنیم با افزایش نیروهای عمود بر صفحه فاصله ردیف‌ها کمتر میشود. به عنوان مثال در طبقات پایین‌تر به ازای هر 4 رج دیوار یک ردیف میلگرد بستر قرار داده میشود و در طبقات بالایی دو رج در میان از میلگرد بستر استفاده می‌گردد. لازم به ذکر است که انجام این کار و طراحی جزئیات اجرایی میلگرد بستر بر اساس نیاز دیوار، از لحاظ اقتصادی برای پروژه مقرون به صرفه است.
- پس از نصب گیرهها، قلاب (شاخک) داخل سوراخ لوبیایی شکل گیره قرار میگیرد.
- با شروع دیوارچینی، زمانی که رج دیوار به تراز گیرهها میرسد، میلگرد بستر آماده شده روی رج دیوار قرار میگیرد. توجه شود که میلگرد بستر باید با قلاب (شاخک) همپوشانی داشته باشد. همچنین میلگرد بستر باید به صورت کامل در ملات دیوار مدفون شود تا دچار هوازدگی در طول زمان نشود.
محاسبه میزان میلگرد بستر مورد نیاز
برای محاسبه میزان میلگرد بستر مورد نیاز معمولاً به دو روش عمل میشود. در روش اول به ازای هر دو رج دیوار (40 سانتی‌متر) یک ردیف میلگرد بستر در نظر می‌گیرند. در روش دوم که دقیق‌تر است، مطابق مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان، حداقل سطح مقطع میلگرد افقی به کار رفته در دیوار معادل 0.0007 سطح مقطع عرضی دیوار محاسبه می‌گردد. با این حال نشریه شماره 729 سازمان برنامه و بودجه کشور تحت عنوان راهنمای طراحی لرزه‌ای دیوارهای بنایی غیرسازه‌ای مسلح به میلگرد بستر، جزئیات طراحی و محاسبات دقیق میزان میلگرد بستر مورد نیاز را بیان کرده است.
به عنوان مثال برای یک دیوار پیرامونی به ضخامت 15 سانتی‌متر که با بلوک‌های به ابعاد 15*30*20 ساخته میشود، حداقل میلگرد بستر مورد نیاز مطابق ضوابط نشریه شماره 729 به شرح زیر است:
در ابتدا از اجرای میلگرد بستر حداقل استفاده میشود. بر اساس بند 5-5-3 لازم است میلگردهای بستر با قطر مفتول 4 میلی‌متر در فواصل 420میلی‌متر (فاصله دو رج دیوار با ارتفاع بلوک 200 میلی‌متر و ضخامت ملات 10 میلی‌متر) در دیوارتعبیه شوند. همچنین بر اساس بند 5-3-4 حداقل میلگرد بستر مورد نیاز برای دیواری که در ملات آن از سیمان بنایی استفاده شده باشد، میلگرد بستری با قطر مفتول 4 میلی‌متر و به فواصل 50 سانتی‌متر است. در نتیجه حداقل میلگرد بستر برای دیوار مورد نظر برابر است با:
میلگرد بستر با قطر مفتول 4 میلی‌متر در هر420 میلی‌متر از ارتفاع دیوار
نحوه به دست آوردن وزن میلگرد بستر
برای محاسبه وزن میلگرد بستر می‌توان با داشتن قطر میلگرد مورد استفاده در آن، سطح مقطع میلگرد را محاسبه کرده و با ضرب سطح مقطع در چگالی فولاد (7.8 گرم بر سانتی‌متر مکعب)، وزن واحد طول میلگردهای میلگرد بستر را بدست آورد. به طور ساده‌تر می‌توان از فرمول زیر برای محاسبه وزن میلگردهای میلگرد بستر استفاده کرد:
162/(قطر میلگرد * قطر میلگرد) = وزن واحد طول میلگرد بستر
سخن پایانی
زلزله‌های چند سال اخیر ایران اهمیت بالای تقویت دیوارهای غیرسازه‌ای ساختمان را بیش از پیش نمایان کرد. میلگرد بستر نقش مهمی در مهار دیوارهای غیرسازه‌ای ایفا می‌کند و لازم است تا علاوه بر رعایت ضوابط فنی آیین‌نامه‌ای در طراحی، جزئیات اجرایی آن نیز به طور دقیق و صحیح مورد توجه قرار گیرد. با این حال اجرای میلگرد بستر در مقایسه با راهکارهای نوین تسلیح دیوار زمان و هزینه بیشتری را متوجه پروژه می‌کند.
وال مش روشی برای تسلیح دیوار است که علاوه بر زمان و هزینه کمتر از سهولت اجرایی بیشتری برخوردار بوده و عملکرد مناسبی در مهار دیوار در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله از خود نشان می‌دهد. به دلیل همین مزایای والمش است که میلگرد بستر به سرعت در حال جایگزینی با این فناوری نوین در پروژه‌های ساختمانی است.
