میلگرد بستر چیست؟ ویژگی ها و کاربرد میلگرد بستر
در ساخت و سازهای مدرن، انتخاب مواد مناسب و روشهای صحیح جهت افزایش استحکام و دوام سازهها از اهمیت ویژهای برخوردار است. یکی از عناصر کلیدی که در این زمینه استفاده میشود، میلگرد بستر است که به عنوان عنصری حیاتی در تقویت سازههای بتنی شناخته میشود. این قطعه، با ویژگیهای منحصر به فرد خود، نقشی اساسی در بهبود مقاومت فشاری و کششی بتن ایفا میکند.
در این مقاله به بررسی جامع انواع، کاربردها و مزایای میلگرد بستر در صنعت ساختمان خواهیم پرداخت. هدف اصلی ما، ارائه درکی عمیقتر از اهمیت و کاربرد آرماتورهای بستر در ساخت و سازهای مختلف است. جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با میلگردها، میتوانید به مطلب میلگرد چیست مراجعه کنید.
فهرست
میلگرد بستر چیست؟
آرماتور بستر، یک میله فولادی یا نوار تقویت کننده به حساب میآید که در سازههای بتنی به کار میرود. این میلهها معمولاً از فولاد با کیفیت بالا بهره میبرند و در طول فرآیند تولید، به شکلهای مختلفی فرم داده میشوند تا به بهترین نحو ممکن در ساختار بتن عمل کنند. هدف اصلی از استفاده از آرماتورهای بستر در بتن، افزایش مقاومت کششی و فشاری آن است.
این قطعه تفاوتهای زیادی با دیگر مدلهای آن، مانند آجدار دارد که جهت آشنایی با آنها میتوانید به محتوای میلگرد آجدار چیست مراجعه کنید.
بتن به تنهایی مقاومت بالایی در برابر فشار دارد؛ اما در برابر کشش ضعیف است. این یعنی اگر بتن تحت نیروهای کششی قرار گیرد، ممکن است به سرعت ترک و شکست بخورد. این نقطه ضعف باعث میشود که بتن نیازمند تقویت باشد تا بتواند در برابر تمامی نیروهای وارد آمده مقاومت کند. در اینجا میلگردهای بستر وارد عمل میشوند. با قرار دادن آن درون بتن، میتوان بتن را بهبود بخشید و سازهها را مقاومتر کرد.
تاریخچه استفاده از این قطعه به دوران انقلاب صنعتی بازمیگردد؛ زمانی که نیاز به سازههای مقاومتر و پایدارتر افزایش یافت. اولین کاربردهای آن در سازههای بزرگ صنعتی و زیرساختهای شهری مشاهده شد. با گذشت زمان و پیشرفت فناوری، استفاده از آن در ساخت و سازهای مسکونی و تجاری نیز گسترش یافت.
میلگردهای بستر به روشهای مختلفی در بتن قرار میگیرند؛ یکی از روشهای متداول، قرار دادن آنها به صورت شبکهای در قالب بتن است. این شبکهها میتوانند به صورت افقی، عمودی یا در زوایای مختلف، بسته به نوع سازه و نیازهای خاص آن قرار گیرند. قبل از ریختن بتن، میلگردها در محل مورد نظر قرار خواهند گرفت و سپس بتن روی آنها ریخته میشود. این روش به بتن امکان میدهد تا به آرماتور بچسبد و یک واحد یکپارچه و مقاوم تشکیل دهد.
اجزای میلگرد بستر
میلگرد بستر نیز مثل هر محصول فلزی دیگری از بخش ها و اجزای مختلفی ساخته شده است. یکی از این اجزا قلاب میلگرد بستر است. طبیعتا تمام اجزا در هماهنگی با یکدیگر عملکرد صحیح میلگرد را تضمین می کنند. برای مثال عرض باید در تناسب با اجزای آن باشد و هر گونه عدم هماهنگی در این زمینه عملکرد صحیح را تحت تاثیر قرار می دهد.
کاربرد میلگرد بستر
جهت افزایش مقاومت و دوام دیوارها، استفاده از میلگردهای بستر از اهمیت بالایی برخوردار است. آنها با ویژگیهای منحصر به فرد خود، نقش مهمی در تقویت و پایدارسازی سازهها ایفا میکنند؛ از جمله مهمترین کاربردهای این محصول میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تقویت و افزایش استحکام سازهها در برابر نیروهای خارج از صفحه (عمود بر صفحه): آرماتور بستر باعث میشود دیوارها در برابر نیروهای عمودی وارد بر سطح خود، مانند باد و زلزله، مقاومت بیشتری داشته باشند و از خم شدن یا شکستگی جلوگیری کنند.
- افزایش میزان مقاومت برشی داخل صفحه دیوار: با استفاده از این قطعه، دیوارها توانایی بیشتری در مقابله با نیروهای برشی در داخل صفحه دیوار خواهند داشت. این نیروها معمولاً از طریق وزن سازه و دیگر بارهای استاتیکی به دیوارها وارد میشوند.
- افزایش پایداری و شکل پذیری خمش خارج از صفحه دیوار: این نوع مصالح به دیوارها امکان میدهد که در برابر خمشهای خارج صفحه، انعطافپذیری بیشتری داشته باشند و بدون شکستگی یا ترکخوردگی به شکل اولیه خود بازگردند.
- بهبود مقاومت خمشی در دیوارهایی با کارکرد دو طرفه یا دیوارهای مجهز به بازشو: دیوارهایی که نیاز به تحمل بارهای خمشی دوطرفه دارند یا دارای بازشوهایی مانند در و پنجره هستند، مقاومت بیشتری در برابر این بارها نشان میدهند.
- کنترل عرض و فاصله ترکها در اثر جمعشدگی و تغییرشکلهای حرارتی: میلگردهای بستر به کاهش عرض و فاصله ترکهای ناشی از تغییرات دما و جمعشدگی بتن کمک میکنند که این امر برای حفظ یکپارچگی و زیبایی سازه عالی است.
- جهت اتصال دیوار اطراف به نماهایی از جنس آجر یا سنگ: این قطعه به عنوان یک اتصال قوی بین دیوارها و نماهای آجری یا سنگی عمل میکند تا سازه از پایداری بیشتری بهره ببرد.
میلگردهای بستر به صورت مستقیم در افزایش مقاومت خمشی خارج از صفحه دیوارهای متقاطع تاثیرگذار نیستند؛ اما با بهبود عملکرد داخل صفحه دیوار و کاهش ترکهای محتمل، به طور غیر مستقیم باعث بهبود عملکرد خمشی خارج از صفحه دیوارهای دهانه قائم میشوند. امروزه حتی کاربرد میلگرد بستر در وال پست نیز به طور قابل ملاحظه ای افزایش پیدا کرده است و پیش بینی می شود با افزایش سطح استانداردها ساختمان های بیشتری با این تکنیک به بهره برداری برسند.
انواع میلگرد بستر
میلگردهای بستر، مانند دیگر انواع میلگرد، دارای کاربرد و مزایای خاص خود هستند که در شرایط متفاوت مورد استفاده قرار میگیرند؛ در ادامه به بررسی دو نوع خرپایی و نردبانی آرماتورهای بستر خواهیم پرداخت.
میلگرد بستر خرپایی
خرپایی به دلیل ساختار مثلثی شکل خود با این نام شناخته شده است. این طراحی خاص باعث میشود میلگرد خرپایی به طور موثری نیروهای وارد بر سازه را تحمل و توزیع کند. به دلیل ساختار مثلثی، این قطعه از مقاومت بالایی برخوردار است و نیروهای کششی و فشاری را به خوبی تحمل میکند. از این نوع آرماتور به طور گسترده در دیوارهای باربر استفاده میشود. این نوع برای دیوارهایی که تحت بارهای زیاد و نیروهای جانبی قرار دارند، بسیار مناسب است. با استفاده از آن، دیوارها در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد مقاومتر میشوند؛ در ساخت ساختمان ضد زلزله از میلگردهای بستر استفاده می شود.
میلگرد بستر نردبانی
در مقابل، بستر نردبانی دارای دو میله افقی موازی است که توسط میلههای عمودی به یکدیگر متصل شدهاند. این ساختار شباهت زیادی به یک نردبان دارد. به دلیل ساختار ساده و مستقیم، نوع نردبانی از انعطافپذیری بیشتری برخوردار است و میتوان آن را به راحتی در محلهای مختلف سازه نصب کرد. این نوع بستر بیشتر در دیوارهای آجری و دیوارهای حائل استفاده میشود. آنها برای دیوارهایی که نیاز به تقویت در برابر ترکخوردگی و نیروهای برشی دارند، مناسب به نظر میرسند. مدل نردبانی به دلیل ساختار سادهای که دارد، به راحتی نصب میشود و زمان کمتری برای اجرا نیاز دارد. این میلگرد به کنترل و کاهش ترکخوردگی دیوارها کمک میکند و از جمعشدگی و تغییرشکلهای حرارتی جلوگیری خواهد کرد.
در مجموع، هر دو نوع بستر خرپایی و نردبانی، با ویژگیها و مزایای خاص خود، نقش مهمی در افزایش مقاومت و دوام دیوارها و سازههای بتنی دارند. باید توجه داشته باشید انتخاب نوع مناسب بستر بستگی به نوع سازه، بارهای وارده و نیازهای خاص پروژه دارد.
ویژگیهای میلگرد بستر
این نوع میلگرد ویژگیهای متنوعی دارد که آن را به یک قطعه منحصربهفرد تبدیل کرده است؛ در ادامه، به بررسی دقیق ویژگیهای مختلف بستر میپردازیم.
-
جنس
این محصول عمدتاً از مفتول فولادی ساخته میشود. مفتول فولادی به دلیل داشتن ترکیب شیمیایی مناسب و فرآیند تولید دقیق، از استحکام و دوام بالایی برخوردار است. مفتول، به دلیل مقاومت بالایی که در برابر کشش و فشار دارد، به عنوان یک انتخاب ایدهآل جهت تقویت بتن شناخته میشود. فولاد مورد استفاده در میلگردهای بستر معمولاً با ترکیباتی از عناصر مختلف تقویت شدهاند تا ویژگیهای مکانیکی بهتری ارائه دهد. این ترکیبات شامل کربن، منگنز، سیلیکون و دیگر عناصر آلیاژی است که به افزایش مقاومت و انعطافپذیری فولاد کمک میکند.
-
سطح آجدار
سطح بستر به صورت آجدار طراحی شده است. این آجها نقش مهمی در افزایش چسبندگی بین قطعه و بتن ایفا میکنند. وجود آجها باعث میشود که آرماتور به طور محکم درون بتن قرار گیرد تا از لغزش آن جلوگیری شود. این ویژگی به ویژه در تحمل نیروهای کششی و فشاری بسیار مهم است؛ زیرا باعث میشود میلگرد و بتن به صورت یکپارچه عمل کنند و سازه را مقاومتر سازند. آجها معمولاً به شکلهای مختلفی مانند مارپیچی، هفتی و یا زیگزاگی طراحی میشوند تا بهترین عملکرد را در چسبندگی فراهم کنند.
-
ضخامت
آرماتور بستر معمولاً 4 میلیمتر ضخامت دارد. این ضخامت به گونهای انتخاب شده است که تعادل مناسبی بین انعطافپذیری و مقاومت میلگرد ایجاد شود. با ضخامت 4 میلیمتر، آرماتور به راحتی در قالبهای مختلف قرار میگیرد و درعینحال مقاومت کافی برای تحمل بارهای وارد بر سازه را داشته باشد. این ضخامت همچنین به کاهش وزن کلی سازه کمک میکند، بدون اینکه از استحکام آن کاسته شود.
-
ویژگیهای ضد زنگ و ضد فرسایش
میلگردهای بستر با استفاده از فرآیندهای خاصی تولید میشوند که آنها را در برابر زنگزدگی و فرسایش مقاوم میسازد. یکی از روشهای متداول جهت افزایش مقاومت در برابر زنگزدگی، پوشش دادن آن با لایهای از روی (گالوانیزه کردن) است. این پوشش به عنوان یک سد محافظ عمل میکند و از واکنشهای شیمیایی که باعث زنگزدگی میشوند، جلوگیری میکند. علاوهبر این، این نوع قطعات معمولاً با ترکیبات ضد فرسایش پوشش داده میشوند تا در برابر شرایط محیطی سخت، مانند رطوبت بالا و مواد شیمیایی مهاجم، مقاومت بیشتری داشته باشند؛ این ویژگیها به طور مستقیم به افزایش طول عمر و دوام سازه کمک میکنند.
وزن میلگرد بستر و فرمول محاسبه آن
در ابتدا به بررسی روش قدیمی محاسبه وزن میلگرد بستر میپردازیم:
وزن میلگرد = 1000/7.8 × طول × 3.14 × شعاع ^2
در این فرمول قدیمی، جهت محاسبه وزن باید شعاع و طول را به میلیمتر اندازهگیری کنید و در فرمول قرار دهید. با این حال، این روش در حال حاضر جایگاهی ندارد و روش جدیدی جایگزین آن شده است:
وزن میلگرد= سایز / 162 × سایز ^2
فرمول محاسبه تعداد میلگرد بستر مورد نیاز در ساختمان
برای محاسبه تعداد آرماتور بستر مورد نیاز، مقررات ملی ساختمان دو روش را پیشنهاد کرده است:
- روش محاسباتی: در این روش برای محاسبه تعداد قطعات مورد نیاز باید مجموع سطح مقطع مفتولهای استفاده شده برابر با 0.0007 سطح مقطع مؤثر دیوار باشد.
- روش تجویزی: این روش که بیشتر مورد استفاده اشخاص حرفهای قرار میگیرد، توصیه میکند به ازای هر 40 سانتیمتر ارتفاع دیوار یا هر دو تا سه ردیف، یک ردیف بستر استفاده شود تا باعث افزایش مقاومت دیوار گردد.
روش قدیمی محاسبه وزن که شامل اندازهگیری شعاع و طول به میلیمتر و قرار دادن آنها در یک فرمول پیچیده بود، اکنون جای خود را به روش جدیدی داده است. فرمول جدید بر اساس استاندارد ISO3132 طراحی شده است و استفاده از آن بسیار سادهتر و دقیقتر خواهد بود.
مزایا و معایب میلگرد بستر
استفاده از میلگردهای بستر در ساخت و سازها مزایای زیادی دارد؛ اما همچنین معایبی نیز هستند که باید مد نظر قرار گرفت. در ادامه همراه ما بمانید تا به بررسی معایب و مزایای این نوع محصولات بپردازیم:
- مزایا
یکی از بزرگترین مزایای آرماتور بستر، امکان اتصال دیوارهای متقاطع به یکدیگر است. این ویژگی باعث میشود که سازه یکپارچگی بیشتری داشته باشد و از این رو مقاومت کلی دیوارها در برابر نیروهای مختلف افزایش یابد. همچنین، میلگردهای بستر امکان تعبیه به صورت عمودی را نیز دارند که این امر انعطافپذیری بیشتری در طراحی و اجرای سازهها فراهم میکند.
دیگر مزیت قابل توجه آن این است که به دوغاببندی نیازی ندارد. این ویژگی موجب سادهتر شدن فرآیند نصب و کاهش زمان اجرای پروژه میشود. سازههایی که با آرماتور بستر تقویت شدهاند، مقاومت بسیار خوبی در برابر زلزله و سایر نیروهای مخرب نشان میدهند. در نتیجه، استفاده از این نوع قطعات میتواند به طور کلی مقاومت برشی دیوارها را افزایش دهد و عمر مفید سازه را بهبود بخشد.
- معایب
یکی از معایب اصلی میلگردهای بستر این است که جهت بهرهبرداری بهینه، نیاز به محاسبات دقیق و استفاده درست از استانداردهای مرتبط دارند. اگر این محاسبات به درستی انجام نشود یا استانداردهای لازم در پروژه حاضر نباشند، خطر ایجاد خسارات جدی در پروژه ساختوساز وجود دارد. استفاده نادرست از این قطعات میتواند منجر به کاهش مقاومت سازه و افزایش خطرات مرتبط با آن شود.
ضوابط اجرای میلگرد بستر
در مبحث ششم استاندارد 2800، به استفاده الزامی از بستر برای دیوارچینی اشاره میشود؛ یکی از ضوابط اجرای میلگرد بستر که بسیار مهم است، در این آییننامه ذکر شده و به شرح زیر است:
برای دیوارهای بلوکی که دارای ملات ماسه سیمان هستند، باید از المانهای مسلحکننده مانند میلگردهای بستر مورب یا نردبانی استفاده شود؛ آنها به تقویت و استحکام دیوار کمک میکنند. در دیوارهایی که با ملات بستر نازک اجرا میشوند یا از محصولات جدید مانند مش الیاف 3.5 متری استفاده میکنند، بستهای فولادی منقطع یا پیوسته به کار میرود تا یکپارچگی و پیوستگی دیوار حفظ شود.
اتصال دیوارها به سازه باید به گونهای انجام شود که تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند خیز تیرهای زیر و بالای دیوار، جابجایی نسبی طبقات و نیروهای خارج از صفحه مانند زلزله و باد، دیوار همچنان پایدار بماند. این اتصال باید به گونهای باشد که عملکرد کلی دیوار حفظ شود و از ایجاد ترکهای شدید در آن جلوگیری کند.
نحوه صحیح اجرای میلگرد بستر
جهت اجرای صحیح آرماتور بستر در ساختوساز، چندین مرحله مهم وجود دارد که باید به آن توجه کرد تا از مقاومت و استحکام نهایی دیوار اطمینان حاصل شود. ابتدا، قطعه باید با ابعاد و استانداردهای مناسب انتخاب شود. میلگردها باید تمیز و عاری از هرگونه زنگزدگی یا آلودگی باشند تا بهترین پیوند را با ملات ایجاد کنند.
قبل از نصب بستر، دیوار باید به دقت تراز و صاف شود. این کار تضمین میکند که میلگردها به درستی در جای خود قرار میگیرند و نیروی یکنواختی را در سراسر دیوار توزیع میکنند. در مرحله بعد، آرماتور باید در طول دیوار به صورت افقی قرار داده شود. فاصلهگذاری مناسب باید رعایت شده باشد تا از پوشش کامل و مؤثر دیوار اطمینان حاصل شود.
هنگام قرار دادن مصالح، از بستهای فولادی یا دیگر ابزارهای مشابه استفاده کنید تا به طور محکم در جای خود ثابت شود. این بستها به حفظ پایداری قطعه و جلوگیری از جابهجایی آن در حین بتنریزی کمک میکنند. همچنین، برای اطمینان از اتصال صحیح آنها به سازه اصلی، بستر باید به عناصر سازهای مجاور مانند تیرها یا ستونها متصل شود. این اتصالها باید به گونهای انجام شده باشند که قطعه در برابر خیز تیرها، جابجاییهای نسبی طبقات و نیروهای خارج از صفحه مقاوم شود.
پس از نصب بستر، ملات باید به خوبی با قطعه پیوند بخورد و هیچ فضای خالی یا حباب هوا در اطراف آن باقی نماند؛ این امر برای تضمین حداکثر استحکام و پایداری دیوار بسیار مهم است.
در نهایت، بعد از تکمیل نصب و ملاتریزی، باید فرآیندهای نظارتی و کنترلی انجام شوند تا از اجرای صحیح و کامل بستر اطمینان داشته باشید؛ این شامل بررسیهای دورهای در حین اجرا و پس از اتمام کار جهت شناسایی و تصحیح هرگونه نقص یا اشکال است. با رعایت دقیق این مراحل، میتوان اطمینان حاصل کرد که میلگردهای بستر به درستی اجرا شدهاند و دیوار دارای مقاومت و استحکام کافی برای تحمل نیروهای مختلف خواهد بود.
چه روشی به عنوان جایگزین برای میلگرد های بستر استفاده می شود؟
در برخی از مواقع کارفرما تصمیم می گیرد تا به جای میلگرد از نوع بستر از روش های دیگری برای مقاوم سازی دیوار استفاده کند؛ گاهی اوقات نیز پیمانکاران به دلیل برخی ملاحظات فنی ممکن است قید استفاده از این مقطع فلزی می زنند. در این شرایط استانداردها و قوانین مقاوم سازی دیوار نیز تحت تاثیر قرار گرفته و بر اساس سیستم جایگزین تغییر پیدا می کند. دو روش جایگزینی شامل وال پست و وال مش هستند که در مقاله ای جداگانه با عنوان جایگزین میلگرد بستر به توضیح کامل هر یک پرداخته ایم.
نحوه ساخت میلگرد بستر
در مرحله اول، شمشها با استفاده از جک هیدرولیکی به کوره منتقل میشوند. در این کوره، به وسیله جریانات گردابی، دمای شمشها تا 1100 درجه سانتیگراد افزایش مییابد. این حرارتدهی، زمینه را برای آغاز فرآیند نورد فراهم میکند. پس از رسیدن شمشها به دمای مطلوب، آنها روی رولهای کوره قرار میگیرند و به سمت خط تولید هدایت میشوند. در این مرحله، عملیات رافینگ آغاز خواهد شد که هدف آن ایجاد تغییرات روی شمشها و تبدیل آنها به میلگردهای بستر است.
در فرآیند رافینگ، شمشها از بین قفسههای نوردی عبور داده میشوند. این مرحله شامل سه مرحله است که در هر کدام قطر شمشها کاهش و طول آنها افزایش مییابد. این تغییرات در ابعاد، شمشها را آماده میکند تا به مرحله آجزنی وارد شوند. در این مرحله، برش میلگردها به طولهای معین انجام خواهند شد. برای این منظور، از قیچی متراژ استفاده میشود که قطعات را به طولهای استاندارد 24 و 36 متری برش میدهد. سپس، مصالح برشخورده توسط گیوتینهای بستهبندی به طول استاندارد 12 متر برش داده میشوند.
در مرحله نهایی، میلگردهای تولید شده را به صورت بستر نردبانی یا خرپایی به یکدیگر متصل میکنند. این قطعات به طول معمول هر 3 متر به هم متصل شدهاند و جهت استفاده در پروژههای ساختمانی آماده میشوند.
چه کارخانه هایی در ایران به تولید میلگرد های بستر می پردازند؟
حال که با موضوعات مختلف در مورد مشخصات، انواع و کاربرد این محصول آشنا شدید، بد نیست با روش های مختلف تولید و همچنین انواع تولید کننده میلگرد بستر در کشورمان که در مطلب جداگانه به معرفی آنها پرداخته ایم نیز اشنا شوید. قابل توجه اینکه اکثر محصولات موجود در بازار ایران توسط تولید کنندگان داخلی ساخته و تامین می شود. برخی از تولید کنندگان این کالا به شرح زیر است:
- کارخانه میلگرد بستر آوین صنعت اراک
- کارخانه رفیع سازه
- فراسازان آویژه تولیدکننده میلگرد بستر
- و…
جمعبندی
همانطور که گفته شد، آرماتور بستر، یک میله فولادی یا نوار تقویت کننده است که در سازههای بتنی به کار میرود. این میلهها معمولاً از فولاد با کیفیت بالا بهره میبرند و در طول فرآیند تولید، به شکلهای مختلفی فرم داده میشوند تا به بهترین نحو ممکن در ساختار بتن عمل کنند.
میلگردهای بستر در دو نوع خرپایی و نردبانی تولید و عرضه میشوند. به طور کلی، این قطعه با هدف تقویت و افزایش استحکام سازهها در برابر نیروهای خارج از صفحه و تقویت کلی سازههای بتنی مورد استفاده قرار میگیرد. اگر قصد خرید میلگرد دارید می توانید به صفحه اصلی سایت پیوان مراجعه نمایید، ابتدا قیمت میلگرد بستر را مشاهده و در صورت تمایل محصول مورد نظر خود را به صورت آنلاین خریداری نمایید.
نظر شما