میلگرد بستر چیست؟ انواع آن کدام است و چه کاربردهایی دارد؟

میلگرد بستر در واقع ترکیبی از یک بافت میلگردی است که برای تقویت کردن بتن مسلح به کار گرفته می‌شود. در میلگرد بستر آرایشی عمودی و یا افقی از میلگردها در همدیگر تندیده می‌شوند و سپس در میانه بتن قرار می‌گیرند. این بافت جدید سبب می‌شود که استحکام بتن به شدت افزایش پیدا کند و بتن بتواند به خوبی تنش‌های مکانیکی را تحمل کند.
میلگردهای بستر بر اساس شرایط کار در بافت‌ها و آرایش‌های مختلفی تولید می‌شوند. هر کدام از این بافت‌ها توانایی جذب تنش‌های مکانیکی را در راستای طولی، سطحی و انحنای هندسی بخش بتن ریزی را فراهم می‌کند.
در این جا ما به بررسی تاثیر استفاده از میلگرد بستر برای تقویت بتن می‌پردازیم و می‌بینیم که چطور استفاده از میلگرد بستر به ایجاد استحکامات بهتر بتنی کمک می‌کند. همچنین انواع استانداردها و سایر مشخصات میلگرد بستر را نیر بررسی می‌کنم.

چرا باید از میلگرد بستر استفاده کرد؟

میلگرد بستر در بتن مسلح، امکان جذب تنش‌ها را می‌دهد. بتن ترکیبی از سیمان و سایر مواد مانند شن، ماسه، آهک و سایر افزودنی‌هاست. پس از خشک شدن بتن به مانند سرامیک مقاوم و در عین حال شکننده است. در عین حال برای ایجاد فرم در بتن تر باید آن را با استفاده از یک ساختار شکل و قوام داد. در اینجاست که استفاده از میلگرد و قالب بتن ریزی مفهوم خود را پیدا می‌کنند. با استفاده از قالب بتن ریزی مشکل فرم دهی به بتن حل می‌شود، اما مشکل شکننده بودن آن رفع نمی‌شود. هنگامی که ما یک ساختار میلگردی را به بتن اضافه می‌کنیم بتن به شدت مقاومت پیدا می‌کند. زیرا اکنون تنش‌های ایجاد شده در آن به خوبی جذب شده و به سمت درستی هدایت می‌شود.
میلگرد بستر در واقع شبکه‌های از پیش تنیده شده و یا بافته شده از میلگرد هستند که در میانه انواع بخش‌های بتن ریزی قرار می‌گیرند. این شبکه‌ها در میانه بتن مسلح قرار می‌گیرند و تنش‌های مکانیکی ایجاد شده در بتن را در دو راستای طولی و عرضی و در صورتی که شبکه آن سه بعدی باشد، در راستای ارتفاعی جذب می‌کنند.
روش‌های قرار گیری بافت در بتن نقش بسیار زیادی در جذب تنش‌های مکانیکی دارد. همچنین تراکم بافت میلگردها و نیز قطر آن‌ها نیز می‌تواند در جذب تنش‌ها و لرزش‌های سازه نقش بسیار مهمی داشته باشد. هرچه بافت میلگرد بستر ریزتر باشد تنش‌ها به شکل بهتری جذب می‌شوند و در سطح سازه توزیع می‌شوند.
میلگردهای بستر در بافت‌های مختلفی ایجاد می‌شوند که در ادامه به بررسی هر کدام و تاثیری که در بتن ریزی و تقویت آن دارند می‌پردازیم.

انواع میلگرد بستر

میلگرد بستر می‌تواند در انواع مختلفی به بازار عرضه شود. عمده ترین شکل آن شبکه‌های شطرنجی است که در آن میلگردها به صورت افقی و عمودی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند.
با این حال ممکن است که اشکال مختلفی از میلگرد بستر در بازار وجود داشته باشد. بسته به پهنای قالب ریزی بتن، استحکام مورد نظر، جهت تنش‌ها و نیز حجم و اندازه بتن ریزی، ابعاد میلگرد بستر متفاوت خواهد بود.
به صورت کلی میلگردهای بستر به دو صورت زیر هستند:

• میلگرد بستر قرار گرفته در میانه ملات: در این حالت شبکه میلگرد بستر در میانه ملات ساختمان قرار می‌گیرد و سپس سایر بخش ها مانند بلوک‌های بتنی یا آجرها بر روی آن قرار می‌گیرد. این کار سبب تقویت بتن ملات شده و در نتیجه استحکام دیوار به شدت افزایش پیدا می‌کند. شبکه میلگرد بستر در این حالت باریک است و از سیم مفتول و میلگردهای با قطر پایین ساخته شده است. عرض میلگرد بستر در این حالت بین ۵ تا ۴۵ سانتیمتر است. و اغلب نیز از مفتول ۳ تا ۷ میلیمتر و یا میلگرد ۸ میلیمتر برای تقویت شبکه میلگرد بستر استفاده می‌شود.
• میلگرد بستر قرار گرفته در سطح بتن ریزی: از این نوع از میلگرد بستر برای تقویت بتن ساختمان استفاده می‌شود. شبکه میلگرد بستر در این حال عرض بالای یک متر دارد همچنین در آن از میلگردهای بیشتری استفاده می‌شود. از این دسته از میلگردهای بستر برای تقویت بتن کاری در سطح، در دیواره‌ها و یا سقف ریزی محدود استفاده می‌شود.

با این حال میلگردهای بستر ممکن است در ساخت تیرهای بتنی نگهدارنده سقف، قاب بندی‌های سقفی، زیرساخت‌ها و سایر موارد به کار برده شوند. با این حال چه بافت میلگرد بستر در بتن کف به کار رفته باشد یا سقف اصول کاری که در ادامه توضیح می‌دهیم به صورت یکسانی بر روی ان اعمال می‌شود.

چه تفاوتی بین میلگرد بستر و خاموت بندی وجود دارد؟

در زمانی که ما از خاموت بندی برای عملیات مسلح کردن بتن نام می‌بریم، به یک شبکه مقاوم از میلگرد، قاب‌های اتصال اشاره داریم. در زمانی که بتن ریزی صورت می‌گیرد، میلگردها پی، ستون‌ها و شناژ‌ها اغلب با استفاده از شبکه‌های خاموت بندی درست می‌شوند. در این حالت تمام شبکه بتن ریزی به همدیگر متصل شده و در نتیجه یک سازه مستحکم و یکپارچه مقاوم به تنش‌های مکانیکی و زمین لرزه ایجاد می‌شود.
در زمانی که ما از میلگرد بستر استفاده می‌کنیم، حجم بتن ریزی و یا ملات ریزی ما محدود است. ممکن است سطح بتن ریزی ما در حد یک رج ملات ریزی مابین آجرها باشد یا سطح بسیار محدودی را پوشش دهیم. در این صورت از شبکه میلگرد بستر استفاده می‌کنیم.
یکی دیگر از مواردی که سبب تفاوت شبکه میلگردها با بافت میلگرد بستر می‌شود توزیع میلگردها در فضا است. در شبکه میلگرد اغلب میلگردها در سه طول و عرض و ارتفاع به پیش می‌روند و یک شکل هندسی فضایی که سبب فرم گیری قالب بتن ریزی می‌شوند را شکل می‌دهند. در حالی که بافت میلگرد بستر به صورت دو بعدی است. همچین هیچ پیوستی بین چند میلگرد بستر وجود ندارد و فضای مابین آن‌ها تنها با استفاده از بتن پر می‌شود.

بلوک میلگرد بستر چیست؟

در برخی از بخش‌های ساختمان مانند پل‌ها، پله‌ها، سقف‌ها و بلوک‌های دیوار چینی، از شبکه آماده شده و اغلب فرم دهی شده میلگرد بستر استفاده می‌شود. در این حال شبکه میلگرد بستر به ابعاد و فرم طراحی شده در می‌آید و در نتیجه می‌توان در اطراف آن بتن ریزی کرد. با این کار پس از خشک شدن بتن ما یک قالب از پیش ساخته شده داریم.
یکی از مهمترین دلایل استفاده از میلگرد بستر در بلوک‌های بتنی جذب خوب تنش‌ها است. برای جذب بهتر تنش‌ها و جلوگیری از شکستن یا ترک برداشتن بلوک‌ها یا دیواره‌های بتنی اغلب از شبکه ای ریزبافت از میلگرد بستر استفاده می‌شود. این کار از ترک برداشتن و شکستن بلوک‌های بتنی تا حد زیادی جلوگیری می‌کند.

نحوه اتصال میلگرد در شبکه میلگرد بستر

میلگردهای بستر می‌توانند به شیوه‌های مختلفی به همدیگر متصل شوند. اغلب شبکه میلگرد بستر با استفاده از کابل‌های‌های فلزی (سیم مفتول) به همدیگر متصل می‌شوند. با این حال در صورتی که تعداد شبکه درخواستی مشتری زیاد باشد استفاده از جوشکاری برق نیز یک امر رایج و متداول است. در این حالت میلگردهای شبکه بستر در جای خود قرار داده می‌شوند و سپس با استفاده از جوش برق به همدیگر متصل می‌شوند.
یک نحوه دیگر از اتصال میلگرد بستر، بافتن میلگردها به همدیگر است. در این حالت میلگردها به صورت یکی در میان از زیر و روی همدیگر عبور داده می‌شوند و در جای خود محکم می‌شوند. شبکه به دست آمده با استفاده از سیم مفتول در جای خود مستحکم می‌شوند. مزیت این روش استحکام بالا و در عین حال کاهش نیاز به جوشکاری و استفاده از سیم مفتول است.

بهره گیری از میلگرد بستر در قالب ریزی سقف

میلگرد بستر می‌تواند برای استحکام سقف‌ها نیز به کار گرفته شود. در این حال فریم‌ها از دو میلگرد موازی با هم و یک میلگرد با طرح مواج تشکیل شده است. میلگرد با طرح مواج در میانه دو میلگرد موازی هم قرار می‌گیرد و سپس با استفاده از جوش در جای خود مستحکم می‌شود. این طرح از میلگرد بستر در ایجاد تیرهای سقف ریزی بتنی بسیار به کار برده می‌شود با ترکیب دو تا سه میلگرد بستر در کنار هم و بتن ریزی در اطرف آن‌ها یک تیر با قدرت مقاومت بالا ایجاد می‌شود که می‌تواند وزن بلوک‌های بتن ریزی و نیز وزن بتن سقف را به خوبی تحمل کند.

از چه نوع میلگردی برای ساخت میلگرد بستر استفاده می‌شود؟

در ساخت میلگرد بستر از انواع مختلفی از میلگردها و مفتول‌ها استفاده می‌شود. پر استفاده ترین میلگرد استفاده شده در اینجا میلگردهای آجدار با قطر بین ۸ الی ۱۴ میلیمتر است. در عین حال برای میلگردهایی که در میانه ملات قرار می‌گیرند از مفتول‌های ۴ تا ۸ میلیمتر هم استفاده می‌شود.
در ساخت میلگرد بستر بهره گیری از میلگرد آجدار اولویت بیشتری دارد، زیرا آج‌های موجود بر روی بدنه میلگرد امکان یکپارچه شدن بتن با میلگرد را فراهم می‌آورد و به همین خاطر بتن مستحکم تر شده و تنش‌های مکانیکی بهتر کنترل شده و در هم شکسته می‌شوند.
بهترین میلگردها برای میلگرد بستر، میلگردهای از جنس فولاد ساختمانی (ST37 و ST57) هستند. این فولاد‌ها به راحتی خم شده و امکان ایجاد شبکه میلگرد بستر را به ما می‌دهند. در عین حال جوش پذیری خوبی نیز دارند و در صورتی که بخواهیم میلگرد بستر را در همدیگر جوشکاری کنیم آن‌ها بدون هیچ مشکلی جوش برق را می‌پذیرند و مشکلی را ایجاد نمی‌کنند.

مزایا و معایب استفاده از میلگرد بستر

تا اکنون با ویژگی‌های میلگرد بستر به خوبی آشنا شدیم، اکنون بهتر است که مزایا و معایب استفاده از میلگرد بستر را نیز بررسی کنیم.

مزایای میلگرد بستر

مهمترین مزیت‌های میلگرد بستر به شرح زیر است:

• با استفاده از میلگرد بستر دیوارها و بلوک‌ها استحکام بیشتری در برابر تنش‌های مکانیکی پیدا می‌کنند.
• با استفاده از میلگرد بستر نیاز کمتری به استفاده از تقویت کننده‌های بعدی مانند دوغاب‌ها یا مواد پلیمری استحکام بخش بتن وجود دارد.
• استحکام سازه در برابر زلزله به صورت قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند.
• واپاشی ملات کمتر صورت می‌گیرد و در نتیجه استحکام دیوار بیشتر می‌شود.
• در زمانی که در بلوک‌ها از میلگرد بستر استفاده شود، قدرت ان در برابر تحمل تنش و شکستگی بیشتر می‌شود.

معایب استفاده از میلگرد بستر

در زیر برخی از معایب استفاده از میلگرد بستر را بررسی می‌کنیم:

• میلگرد بستر می‌تواند قیمت سازه نهایی را افزایش دهد.
• میلگرد بستر سبب سنگین تر شدن سازه نهایی می‌شود که ممکن است خود سبب تضعیف سازه شود.
• زمان ساخت و ساز به خاطر استفاده از میلگردهای بستر و قرار دهی آن‌ها در بنا افزایش پیدا می‌کند.
• قرار دهی میلگرد بستر نیازمند مهارت است و به همین خاطر باید از نیروی کار متخصص تر و در نتیجه با دستمزد بالاتری برای قرار دادن آن‌ها استفاده کرد.
• میلگرد بستر هیچ اتصالی به سازه اصلی ندارد و اغلب به صورت موردی استفاده می‌شود و به همین خاطر در صورتی که بخواهیم استحکام کلی بنا را به کار ببریم باید از شبکه‌های میلگردی مناسب استفاده شود.

مقاوم سازی دیوارها در برابر زلزله

یکی از اصلی ترین مواردی که از میلگرد بستر استفاده می‌شود، استفاده از میلگرد بستر برای تقویت بنا در برابر زلزله است. به مانند بتن‌های مسلح در صورتی که ما رج‌های آجر و ملات را بر روی هم بچینیم، یک دیوار مستحکم داریم اما تنها ضعف اصلی آن این است که این دیوار در برابر موج‌های زلزله بسیار ضعیف است. برای جلوگیری از در هم شکستن دیوار، به خصوص دیوارهای بلند و یا کشیده، استفاده از میلگرد بستر است. میلگرد بستر استحکام را به کل دیوار بر می‌گرداند و در صورتی که تنش خمشی و یا ضربه به دیوار وارد شود آن را در کل دیوار پخش می‌کند در نتیجه قدرت دیوار در برابر موج‌های لرزه و ضربه بسیار بالاتر می‌رود.
همچنین در بسیاری از بخش‌های سقف‌ها، کف پوش‌ها و بلوک‌ها نیز از میلگرد بستر برای مقاوم سازی استفاده می‌شود. استفاده از میلگردها بستر سبب تقویت قابل توجه آن‌ها شده و در نتیجه سازه ما در برابر امواج زمین لرزه و یا حتی ضربه‌ها و تکانش‌های بعدی بسیار مقاوم خواهد بود.

نقشه بندی استفاده از میلگرد بستر

بر خلاف شبکه آرماتور و خاموت بندی ساختمان که اغلب برای ستون‌ها، پی‌ها و شناژها تهیه می‌شود، برای استفاده از میلگرد بستر نیازمند تهیه نقشه ای نیستیم. در واقع میلگرد بستر بخشی از فناوری ساخت سازه است و نیازی نیست که نقشه جداگانه ای برای آن تهیه و عرضه شود.

نتیجه پیاده سازی میلگرد بستر به شکل نادرست

هر سازه ای برای آنکه بتواند به درستی کارکرد خودش را انجام دهد، باید هم از مصالح درستی ساخته شده باشد و هم این مصالح به درستی در سازه جایگذاری شده باشند. در صورتی که از میلگرد بستر به درستی استفاده نشود ممکن است که نتایج زیر به اصل سازه آسیب وارد کند:

• بیرون زدگی میلگرد بستر از میان ملات و یا بتن: در صورتی که میلگرد بستر به درستی در جای خودش قرار نگیرد، ممکن است که میلگرد بستر از جای خود خارج شد. خارج شدن میلگرد بستر می‌تواند سبب ایجاد زنگ زدگی شده و در نتیجه سبب افت استحکام بتن شود.
• نادرستی جهت قرار دادن میلگرد نیز می‌تواند سبب شود که میلگرد‌ها نتوانند به خوبی تنش را کنترل کنند و در نتیجه در بتن ترکیدگی و خرد شدگی ایجاد شود.
• ضخیم یا نازک بودن میلگرد بستر هم از استحکام سازه می‌کاهد. اگر میلگرد‌های بستر نازک باشند، در نتیجه میلگرد‌ها توانایی تحمل تنش را نخواهند داشت و عملاً کار گذاشتن آن‌ها هیچ تاثیری را در استحکام بتن ندارد. میلگرد ضخیم هم سبب کم شدن استحکام بتن و سنگینی سازه می‌شود.
• ترکیب نامتناسب از میلگردهای بستر هم می‌تواند به استحکام سازه آسیب بزند. بافت میلگرد بستر باید از میلگردهای یک شکل و هم اندازه باشد تا تنش مکانیکی به خوبی در سطح سازه تقسیم شود. اگر میلگردها دارای قطر های متفاوتی باشند، لرزش‌ها به شکل نادرستی در سازه توزیع می‌شوند که سبب خرد شدن بتن و یا ترک برداشتن عمقی و سطحی آن‌ها می‌شوند.

قیمت میلگرد بستر

قیمت میلگرد بستر می‌تواند بر اساس موارد مختلفی تعیین شود که گزینه‌های زیر از جمله مهمترین موارد آن است:

• قیمت میلگرد به کار رفته در بافت میلگرد بستر بسیار مهم است و تاثیر مستقیمی در تعیین قیمت آن دارد.
• نحوه اتصال و بافت میلگرد بستر نیز بسیار مهم است. استفاده از جوش الکتریکی، سیم مفتول یا بافت میلگردی هر کدام می‌تواند سبب تغییر قیمت نهایی بافت میلگرد بستر شود.
• تیراژ ساخت هم عنصر مهمی در بافت میلگرد بستر است. در صورتی که تعداد و حجم میلگرد بستر زیاد باشد، قیمت آن مقرون به صرفه خواهد بود و در غیر این صورت با کاهش تیراژ تولید قیمت هر بافت افزایش خواهد پیدا کرد.
• هزینه‌های جابجایی نیز بر روی قیمت بافت میلگرد بستر تاثیر مستقیم دارند. با توجه به سنگین بودن بافت میلگرد بستر هزینه‌های جابجایی باید به عنوان یک فاکتور اصلی در نظر گرفته شود. اگر فاصله بین کارگاه تولید و سایت استفاده دور باشد این تاثیر می‌تواند بیشتر باشد.