میلگرد بستر چیست و چه مزایا و معایبی دارد
امروزه در حوزه ساختمان‌سازی شاهد استفاده از مصالح مختلفی برای انجام فرآیندهای خاص هستیم. یکی از نکات مهمی که همواره در صنعت ساختمان‌سازی باید مورد توجه قرار گیرد، غلبه بر نیروهای کششی و فشاری است که در زمان ساختمان‌سازی و پس از اتمام فرآیند اجرا ساختمان نیز شاهد آن هستیم. یکی از مصالح مهم برای ساخت یک ساختمان، میلگرد بستر است.
حال در این بین یکی از مصالحی که برای حل این مشکل مورد استفاده قرار می‌گیرد، بتن است. بتن جزو بهترین مصالح برای افزایش مقاومت ساختمان در برابر نیروهای فشاری به حساب می‌آید و به همین دلیل است که به منظور مدیریت این دسته از نیروها شاهد استفاده از بتن‌ها هستیم. از این رو، استفاده از بتن اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده است.
در این بین اما یکی از سوالات مهمی که همواره مطرح می‌شود، این است که برای مدیریت و غلبه بر نیروهای کششی لازم است تا چه اقدامی انجام شده و از چه مصالحی استفاده شود؟ در همین راستا برای حل این مشکل شاهد استفاده از مصالحی هستیم که در برابر این دسته از نیروها مقاومت بیشتری از خود نشان داده و این دسته از نیروها را مدیریت و مهار می‌کنند. برای رسیدن به این هدف شاهد استفاده از مصالحی به نام میلگرد بستر هستیم. این مدل از مصالح به بهترین شکل ممکن می‌توانند نیروهای کششی را مدیریت کرده و با استفاده از آن‌ها می‌توان اقدام به غلبه بر این دسته از نیروها کرد.
میلگرد بستر چیست
اگر بخواهیم به بررسی و معرفی میلگرد بستر پرداخته و توضیحاتی را در مورد این دسته از میلگردها ارائه کنیم، باید گفت که این دسته از مصالح به عنوان یک جفت مفتول طولی تغییر شکل یافته شناخته می‌شوند؛ که به منظور استفاده مفتول‌های عرضی به صورت نردبانی یا خرپایی جوش داده شده و در ابعاد مناسب از آن‌ها در درزهای ملات بین ردیف‌های واحد بنایی استفاده می‌شود.
شاید برای شما این سوال بسیار مهم مطرح شود که واحد بنایی به چه معنایی است و این عبارت چه مفهومی دارد. به منظور پاسخ به این سوال باید گفت که واحد بنایی به بخش‌هایی از دیوار، جرز و ستون گفته می‌شود که در آن شاهد ترکیبی از مصالح بنایی و ملات هستیم. همچنین شاهد یک تعریف دیگر نیز برای میلگرد بستر هستیم که می‌توان از این تعریف برای معرفی این مدل از این مقاطع فولادی استفاده کرد. میلگرد بستر دسته‌ای از مصالح هستند که از آن‌ها برای تقویت فولادی ساختمان در بخش‌های دیوارهای آجری و یا بلوک سیمانی استفاده می‌شود.
نکته مهمی که باید بدانید این است که مفتول ساخته شده از میلگرد استینلس استیل در اتصال بین سنگ بنایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین برای ستون‌های بنای ساختمان نیز شاهد استفاده از این دسته از مصالح هستیم که به منظور باربری عمودی و مایل مورد استفاده قرار گرفته و تاثیر بسیار زیادی در این بخش‌ها دارند.
نکته دیگری که باید به آن دقت کنید این است که برای ساخت میلگرد بستر لازم است تا توجه بسیار زیادی به رطوبت ملات ساختمان و امکان زنگ‌زدگی میلگرد داشته باشید، چرا که اگر به این مسئله دقت نکنید، این مسئله باعث می‌شود که استفاده از این دسته مصالح نه تنها به مقاومت سازه کمکی نکند، بلکه استفاده از میلگرد بستر زنگ زده تبدیل به عاملی شود که ساختمان را با مشکل مواجه کند.
در چنین شرایطی لازم است تا از مقاطع فولادی استفاده شود که در کنار مقاومت بالا، دارای قیمت مناسبی نیز باشند. اگر قصد دارید تا محصولی را خریداری کنید که در برابر رطوبت مقاومت بالایی داشته باشد، لازم است تا از میلگرد با جنس فولاد زنگ نزن استفاده کنید اما باید به این موضوع توجه داشته باشید که استفاده از این دسته مصالح عملاً باعث افزایش هزینه اجرا پروژه‌ها می‌شود، چرا که قیمت این دسته از مصالح بسیار بالا است.
در این وضعیت می‌توان از مقاطع فولادی متداول فولادی استفاده کرد و قیمت میلگرد شاهین بناب، راد همدان و … در اینجا مطرح می‌شود و لازم به ذکر است که برای جلوگیری از خسارات ناشی از زنگ‌زدگی، می‌توان از میلگرد بستر گالوانیزه استفاده کرد و از این دسته محصولات در بنای ساختمان استفاده نمود.
تاریخچه استفاده و کاربرد میلگرد بستر
یکی از سوالات مهمی که همواره افراد در مورد مصالح مختلف می‌پرسند، تاریخچه استفاده از این مصالح است. به منظور پاسخ به این سوال باید گفت که بررسی منابع بین‌المللی نشان می‌دهد که تاریخچه استفاده از میلگرد بستر به ۱۸۱۳ میلادی باز می‌گردد و در اروپا برای اولین بار شاهد استفاده از میلگرد بستر بودیم.
از سوی دیگر نکته مهمی که باید بدانید این است که استفاده از میلگرد بستر در حدود هفتاد سال پیش آیین‌نامه مشخص و بین‌المللی پیدا کرد. در ابتدا کشور آمریکا برای استفاده از میلگرد بستر اقدام به ایجاد آیین‌نامه کرد. همچنین در حال حاضر نیز در کشورهای اروپایی و کشورهایی چون استرالیا، هند، کانادا، نیوزلند و... شاهد آیین‌نامه ملی برای استفاده از آن هستیم.
همچنین به منظور مدیریت میلگرد بستر امروزه شاهد ایجاد کمیته‌ای در حوزه آیین‌نامه سازه‌های بنایی و خصوصاً این مقطع فولادی هستیم. این کمیته به نام (MSJC) MASONRY STANDARD JOINT COMMITTEE شناخته می‌شود. لازم به ذکر است که از سال ۱۳۹۲ استفاده از میلگرد بستر نیز در ایران دارای آیین‌نامه ملی شد و حالا اگر شخصی بخواهد اقدام به استفاده از میلگرد بستر کند لازم است تا بر اساس این آیین‌نامه از این قطعه استفاده کند.
انواع میلگرد بستر
میلگرد بستر از نظر جنس به دو دسته قابل تقسیم است که عبارتند از:
1) استنلس استیل
اصطلاح فولاد ضد زنگ برای توصیف فولادی استفاده می‌شود که با حداقل 10٪ کروم مخلوط شده است. افزودن کروم به عنوان یک آلیاژ به محافظت در برابر زنگ زدگی و خوردگی کمک می‌کند. به همین دلیل است که فولاد ضد زنگ اغلب در محیطهای بیرونی که رطوبت زیادی وجود دارد استفاده می‌شود. کروم از فلز در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی محافظت می‌کند.
2) فولاد گالوانیزه
از طرف دیگر فولاد گالوانیزه نوعی فولاد است که در لایه‌ای از روی پوشش داده شده است. فولاد گالوانیزه نیز مانند فولاد ضد‌زنگ با هدف محافظت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی ساخته می‌شود. روی به عنوان یک مانع بین رطوبت موجود در هوا و فولاد عمل می‌کند و از آن در برابر زنگ‌زدگی محافظت می‌کند. فولاد گالوانیزه به خوبی در برابر آب مقاومت می‌کند.
فولاد ضد زنگ بهتر است یا فولاد گالوانیزه؟
هر کدام مزایا و معایبی دارند. از نظر قیمت، معمولاً متوجه خواهید شد که فولاد گالوانیزه ارزان‌تر و در دسترس‌تر است. اگر به دنبال پیچ، لولا، واشر، بست و غیره باشید، فولاد گالوانیزه معمولاً هزینه کمتری نسبت به فولاد ضد زنگ دارد. این باعث می‌شود که آن را به یک انتخاب جذاب برای مصرف‌کنندگان و شرکت‌ها تبدیل کند. در حالی که فولاد گالوانیزه ارزان‌تر است، فولاد ضد زنگ محکم‌تر و قوی‌تر است. باز هم، این مورد به این دلیل است که حاوی کروم است.
بنابراین باید فولاد ضد زنگ یا فولاد گالوانیزه را انتخاب کنید؟ پاسخ آسانی برای این سوال وجود ندارد زیرا هر دو نوع فولاد مزایا و معایب خاص خود را دارند. با این گفته، فولاد ضد زنگ و فولاد گالوانیزه یک هدف مشترک در محافظت در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی دارند. مسلماً هنگامی که فلز در معرض رطوبت قرار می‌گیرد، همیشه خطر زنگ‌زدگی وجود دارد، اما انتخاب هر یک از این فلزات تا حد زیادی خطر وقوع خوردگی را کاهش می‌دهد. به طور کلی فولاد گالوانیزه نسبت به فولاد ضد زنگ انعطاف‌پذیرتر است و کارکرد آن راحت‌تر است. فولاد ضد زنگ قوی‌تر و مقاوم‌تر از فولاد گالوانیزه در برابر خوردگی است.
ویژگی‌های میلگرد بستر
اگر چیزی به نام میلگرد در دنیا وجود نداشت، امروز شاهد آسمان خراش‌های غول پیکر و ساختمان‌های مرتفع و مستحکم نبودیم. میلگرد یک جزء اساسی در صنعت ساخت‌و‌ساز است. شاید فرض کنید که بتن‌ها باعث استحکام ساختمان می‌شوند اما نقش اصلی استحکام ساختمان به عهده این مقطع فولادی قرار دارد و میلگردها از ما به خوبی محافظت می‌کنند. این عنصر منحصر به فرد مانع شکستن، هنگام وارد شدن نیروهای کششی می‌شود. این عنصر از جنس فولاد است و بر اساس نوع و سایز دارای تقسیم‌بندی متفاوتی است.
یکی از روش‌های کاربردی و ارزان به منظور متسحکم کردن سازه‌های ساختمانی استفاده از مقاطع فولادی به نام میلگرد بستر است. این مقطع فولادی از سیم‌های فولادی با ضخامت چهار میلی‌متر تولید می‌شود و ضد زنگ و ضد فرسایش هستند. استفاده از این مقطع فولادی باعث مقاوم‌سازی دیوارها در برابر زلزله و نیروهای وارد به ساختمان می‌شود. همچنین استفاده از این محصول در سازه‌های ساختانی تنها 0.5 درصد از هزینه‌های ساخت است که با توجه به این مقدار استفاده از این روش نسبت به روش‌های رایج ارزان‌تر خواهد بود.
میلگرد بستر در ابعاد متفاوت و با درزهای ملات ساخته می‌شود. در ساختمان‌سازی از بتن برای مقابله با نیروهای کششی استفاده می‌شود و یکی از راه‌های ایجاد مقاومت استفاده از این مقطع فولادی است. هنگام ساخت میلگرد بستر باید به رطوبت ملات ساختمانی دقت کنید. اگر ملات یا میلگرد بستر دارای رطوبت باشد، میلگرد بستر به مرور زمان زنگ می‌زند و به استحکام سازه کمکی نمی‌کند و بالعکس باعث از بین رفتن آن می‌شود. حال احتمالا سوال می‌پرسید که "چرا از شیوه‌های جایگزین برای استحکام ساختمان استفاده نمی‌شود؟" زیرا باقی راه‌حل‌های موجود میزان مقاومت‌شان کمتر از میلگرد بستر است.
مشخصات تکمیلی میلگرد بستر
- حالتی نردبانی شکل دارد که از طریق جوشکاری مقاومتی تولید شده است.
در برابر رطوبت از مقاومت بالایی برخوردار است. -
دیوارهای سفالی و آجری یا دیوارهای باربر و غیر باربر محل مناسبی برای تولید این محصول به شمار می‌روند.
برای بررسی مشخصات و ویژگی‌های میلگرد بستر، آن را به شش نکته تقسیم کردیم تا هم بررسی آن آسان‌تر باشد و هم این که درک آن برای شما بهتر و راحت‌تر باشد:
1)به منظور بررسی ویژگی و مشخصات میلگرد بستر باید به این نکته اشاره کنیم که از نظر جنس و متریال مورد استفاده می‌تواند از استینلس استیل و یا کربن استیل گالوانیزه برای ساخت این دسته از مصالح استفاده شود. از نظر ویژگی‌های ظاهری، کمینه قطر مفتول‌های مورد استفاده چهار میلی متر بوده و همچنین ماکسیمم قطر مفتول‌های مورد استفاده برابر نصف ضخامت ملات بستر است.
2)یکی از موضوعاتی که به منظور ساخت و استفاده از میلگرد بستر باید به آن دقت داشته باشید این است که ضخامت ملات بستر نباید بیشتر از 16 میلی‌متر باشد، زیرا بیشینه قطر برای مفتول‌ها 8 میلی‌متر است. البته لازم به ذکر است که در اکثر موارد شاهد آن هستیم که ملات بستر ده میلی‌متر بوده و برای استفاده از مفتول‌ها شاهد استفاده از مصالحی با قطر 4 تا 5/4 میلی‌متر هستیم.
3)در بلوک‌های AAC با بند بستر کمتر از 3 میلی‌متر، مقطع مفتول‌های مورد استفاده به شکل کتابی یا مستطیلی است. استفاده از این مدل از مفتول‌ها به نحوی است که باعث می‌شود تا از این طریق مفتول کاملاً در ملات بستر قرار بگیرد. همچنین لازم به ذکر است که فولادی که برای ساخت مفتول‌ها شاهد استفاده از آن هستیم به نحوی است که نیاز است تا حداقل تنش تسلیم در آن 450 مگاپاسکال بوده و حداقل تنش نهایی نیز 550 مگاپاسکال باشد.
4)به منظور ساخت و استفاده از میلگرد بستر لازم است تا نسبت تنش نهایی به تنش تسلیم به هیچ عنوان کمتر از 2/1 باشد. در صورتی که مقدار این نسبت کمتر باشد، در صورت تایید مهندس محاسبه که در هنگام ساختمان‌سازی پارامترهای مورد استفاده را بررسی می‌کند، استفاده از این دسته میلگردها انجام نشده و این فرآیند نیمه‌تمام رها خواهد شد؛ البته به شرطی که نسبت تنش نهایی به تنش تسلیم کمتر از 1.2 نباشد.
5)به منظور جلوگیری از خوردگی، از میلگردهای بستر به شکل گالوانیزه استفاده می‌شود. این دسته از مقاطع فولادی دارای پوشش اپوکسی هستند. از طرف دیگر اگر قصد دارید تا از پوشش اپوکسی استفاده نکنید، لازم است تا میلگردهای بستر به نحوی باشد که از فولاد ضد زنگ برای ساخت و تولید آن استفاده شده باشد.
6)برای بهبود وضعیت پیوستگی میان میلگرد و ملات نیاز است تا مفتول‌های طولی مورد استفاده در این مقطع فولادی دارای پوشش سطحی آجدار باشند. مفتول میانی به نحوی است که در آن دو مفتول طولی به هم وصل می‌شود، لازم است تا از نظر طراحی این مفتول به شکل ساده و با سطحی مسطح و صاف تولید شود.