معرفی میلگرد بستر

میلگرد بستر فرات فولاد یکی از تولیدات برجسته شرکت فرات فولاد است که به دلیل ویژگی‌ها و مزایای منحصر به فرد خود، در بازار به چشم می‌خورد.
برای انجام فرایندهای خاص، امروزه در حوزه ساختمان سازی شاهد استفاده از مسائل مختلفی هستیم،  غلبه بر نیروهای کششی و فشاری که در ساختمان سازی ایجاد می‌شود، یکی از نکات مهمی است که همواره در صنعت ساختمان سازی باید مورد توجه قرار گیرد.
این میلگرد یکی از مصالح مهم برای ساخت یک ساختمان می‌باشد.
این میلگرد معمولاً به عنوان میلگرد فولادی نیز شناخته می‌شود و در صنعت ساخت و ساز به عنوان یکی از عناصر اصلی به کار می‌رود.
این میلگرد عبارت است از تیرهای فولادی با شکل مخروطی یا شکل استوانه‌ای که از فولاد تقویت شده ساخته می‌شوند.
این تیرها به طور عمده برای تقویت و تثبیت سازه‌های بتنی و بتن مسلح استفاده می‌شوند.
وظیفه اصلی میلگرد بستر در یک سازه، افزایش مقاومت سازه در برابر نیروهای کششی و کمک به جلوگیری از ترک خوردگی در سازه می‌باشد.
معمولاً این میلگرد با اندازه‌ها و ابعاد مختلفی تولید می‌شود و بر اساس استانداردهای ملی و بین‌المللی مشخصی تولید و استفاده می‌شود.
انتخاب نوع و اندازه میلگرد بستر به نوع و مصارف سازه مورد نظر بستگی دارد.
به طور کلی میلگرد بستر به بهترین شکل می‌تواند باعث مدیریت نیروهای کششی شده و بر این دسته از نیروها غلبه کند.
یک جفت مفتول طولی تغییر شکل یافته، میلگردها می‌باشند که این مفتول‌ها به صورت نردبانی یا خرپایی جوش داده می‌شوند و در ملات بستر بین ردیف‌های واحد بنایی در ابعاد مناسب از آنها استفاده می‌شود، از میلگردها برای ستون‌های بنای ساختمان و اتصال بین سنگ بنایی استفاده می‌شود، که تاثیر زیادی در مقاومت این مصالح دارد.
به منظور استفاده از میلگردها باید به نکاتی توجه شود تا میلگرد خاصیت و مزایای خود را حفظ کند، در واقع رطوبت ملات ساختمان و امکان زنگ زدگی میلگرد باید توجه بسیار زیادی داشت، زیرا در صورتی که به این مسئله توجه نشود، امکان زنگ زدگی میلگرد وجود دارد، که باعث تبدیل شدن به عامل خطرناک و با مشکل مواجه شدن ساختمان خواهد شد.
به منظور مقاومت بالای میلگرد در برابر رطوبت، باید از میلگردهای با جنس فولاد زنگ نزن استفاده شود، که ممکن است باعث افزایش هزینه اجرای پروژه‌ها شود.

برای اولین بار استفاده از این میلگرد به ۱۸۱۳ میلادی باز می‌گردد، که در اروپا مورد استفاده قرار گرفت و در حال حاضر در کشورهای اروپایی و کشورهایی مانند کانادا، استرالیا، هند و نیوزلند نیز از این میلگرد استفاده می‌شود.
میلگرد بسترها به دو دسته از نظر جنس تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

۱- استنلس استیل

به منظور محافظت از میلگرد در برابر زنگ زدگی و خوردگی، به میزانی کروم به ترکیبات فولاد اضافه می‌شود، که حداقل ۱۰ درصد آن کروم می‌باشد، در محیط‌های بیرونی که رطوبت زیادی وجود دارد استفاده از فولاد زنگ نزن صورت می‌گیرد، که وجود فلز کروم در فولاد باعث محافظت آن در برابر زنگ زدگی و خوردگی می‌شود.

۲- فولاد گالوانیزه

 نوعی فولاد که لایه‌ای از روی پوشش داده شده است، فولاد گالوانیزه می‌باشد، که وجود لایه‌ای از روی بر روی فولاد باعث محافظت آن در برابر زنگ زدگی و خوردگی می‌شود و به عنوان یک مانع بین رطوبت موجود در هوا و فولاد عمل می‌کند، همچنین این فولاد در برابر آب از مقاومت بالایی برخوردار است.

مشخصات میلگرد بستر

مشخصات این میلگرد بسته به نوع و استفاده مورد نظر ممکن است متغیر باشد. اما مهمترین مشخصات میلگرد بستر شامل موارد زیر می‌شود.

۱- قطر

به اندازه‌های مختلف در دسترس است و قطر آن به واحد میلی‌متر اندازه گرفته می‌شود. اندازه‌های معمولی شامل ۶mm، ۸mm، ۱۰mm، ۱۲mm، ۱۶mm و غیره هستند.

۲- طول

به طول‌های مختلف تولید می‌شود.
طول معمولی میلگرد بستر معمولاً ۶ متر است، اما ممکن است بر حسب سفارش به طول‌های دلخواه تولید شود.

۳- نوع فولاد

معمولاً از فولاد سازه‌ای ساخته می‌شود که به طور خاص برای استفاده در سازه‌های بتنی و بتن مسلح مناسب است.

۴- وزن

وزن متریک این میلگرد به واحد کیلوگرم بیان می‌شود و وزن آن بسته به اندازه و طول میلگرد متغیر است.

۵- استانداردها

باید با استانداردهای ملی و بین‌المللی مشخصی تطابق داشته باشد.

۶- روش تولید

معمولاً به دو صورت رولی  و میله‌ای  تولید می‌شود.
میلگرد بستر میله‌ای دارای رشته‌های خمیده و سطوح مستقیم نیز هستند که به عنوان عناصر تقویتی در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۷- پوشش

 معمولاً این میلگرد برای جلوگیری از خوردگی و حفظ خواص مکانیکی خود، پوششی از بتن دارد.
ضخامت پوشش بر اساس استانداردها و نیازهای سازه تعیین می‌شود.
توجه داشته باشید که این میلگرد در انواع مختلف و با ویژگی‌های متفاوت تولید می‌شود و انتخاب آن بسته به نیازهای پروژه و استانداردهای معتبر انجام می‌شود.
میلگردها در کشور ایران به طور کلی به دو دسته نردبانی و خرپایی تقسیم می‌شوند.

۱- میلگرد بستر نردبانی

این میلگرد حالت یک نردبان را دارد و با استفاده از قلاب و گیره این عضو سازه‌ای را به دیوار متصل می‌کند، که بر روی دیوار به شکل دو آرماتور موازی می‌باشند که بر روی میلگرد بستر با ریختن مخلوط سیمان، عملیات برپایی و آجرچینی صورت می‌گیرد.

۲- میلگرد بستر خرپایی

در این نوع میلگرد، بین دو میلگرد به صورت زیگزاگ یا هفت و هشتی مفتول‌هایی جوش داده می‌شود، که با استفاده از گیره و قلاب این عضو سازه‌ای نیز مانند میلگرد بستر نردبانی به دیوار نصب می‌شود و عملیات آجر چینی و برپایی مانند روش قبلی صورت می‌گیرد، که برای دیوارهای غیر کامپوزیتی تقویت دیوار با روش خرپایی مجاز نیست، این میلگردها دارای اشکال مختلفی می‌باشند که از نمونه‌های آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد
نردبانی سه مفتولی، نردبانی تنظیم شده سه مفتولی، خرپایی تنظیم شونده، خرپایی تنظیم شونده سه مفتولی.
در دیوارچینی نحوه اجرای میلگرد بستر به دو شکل می‌باشد

۱-  میلگرد بستر افقی ۲- میلگرد بستر عمودی

میلگرد بستر افقی

از میلگردهای بستر نردبانی و خرپایی در روش افقی استفاده می‌شود، که در این روش از آرماتورهای کلافی با قطر ۴ تا ۶ میلی‌متر استفاده می‌شود که در فاصله مشخصی میلگردها بین آجر، مواد سیمانی یا بتن قرار داده می‌شود ،می‌توان با استفاده از قلاب و گیره و یا از طریق جوشکاری کردن، برای مهار کردن میلگرد بستر آن را به دیوار متصل کرد.

میلگرد بستر عمودی

در این روش از بین بلوک‌ها یا آجرها، میلگرد بستر به صورت عمودی عبور داده می‌شود و تا نزدیکی سقف اجرای این سازه ادامه پیدا می‌کند، در این روش اتصال دیوار به سقف صورت نمی‌گیرد، بلکه امتداد آن تا داخل ناودان متصل به سقف می‌باشد و فضای خالی بین تیرچه بلوک و آرماتور با سیمان و یا بتن پر می‌شود، از نبشی و سپری برای مهار کردن آرماتور عمودی نیز می‌توان استفاده کرد.

ویژگی‌های میلگرد بستر

وجود میلگرد در جهان باعث ایجاد ساختمان‌های مرتفع و مستحکم شده است و در صنعت ساختمان میلگردی جز اساسی محسوب می‌شود و استحکام ساختمان بر عهده آن می‌باشد.

ویژگی‌های میلگرد بستر شامل موارد زیر می‌شوند

۱- مقاومت در برابر کشش

یکی از ویژگی‌های اصلی این میلگرد، مقاومت در برابر نیروهای کششی است.
این ویژگی به سازه‌ها امکان می‌دهد تا نیروهای کششی که در طول زمان به آنها وارد می‌شود را تحمل کنند.

۲- انعطاف‌پذیری

به عنوان یک عنصر تقویتی در بتن مسلح، باید انعطاف‌پذیری کافی داشته باشد تا بتواند به تغییرات شکلی سازه و تغییرات دمایی سازه پاسخ دهد.

۳- آهن‌آلیاژی مناسب

از آهن‌آلیاژهای مخصوص ساخته شده است که مقاومت و استحکام مناسبی در برابر عوامل محیطی مانند خوردگی دارند.

۴- روش تولید

این میلگرد معمولاً به دو صورت رولی و میله‌ای تولید می‌شود.
روش تولید می‌تواند تأثیر زیادی بر ویژگی‌های آن داشته باشد.

۵- استانداردها

 میلگرد بستر باید با استانداردهای ملی و بین‌المللی مشخصی تطابق داشته باشد.
این استانداردها مشتمل بر مواردی نظیر قطر، وزن، پوشش، ویژگی‌های مکانیکی و غیره هستند.

۶- پوشش

میلگرد بستر برای جلوگیری از خوردگی و حفظ خواص مکانیکی خود، پوششی از بتن دارد.
ضخامت پوشش می‌تواند متغیر باشد و بسته به نیازهای سازه تعیین می‌شود.
به منظور بررسی ویژگی و مشخصات میلگرد باید متریال و جنس مواد مورد استفاده در آن را مورد بررسی قرار دهیم، برای ساخت این میلگرد می‌توان از استینلس استیل و یا کربن استیل استفاده کرد که حداقل قطر مفتول‌های مورد استفاده در آن ۴ میلی‌متر بوده و حداکثر آن برابر نصف ضخامت ملات بستر است.
یکی دیگر از مواردی که در ساخت میلگرد بستر باید به آن توجه شود، این است که نباید بیشتر از ۱۶ میلی‌متر ضخامت ملات بستر باشد، زیرا برای مفتول‌ها بیشینه قطر ۸ میلی‌متر است که در اکثر موارد نیز ضخامت ملات بستر در حدود ۱۰ میلی‌متر می‌باشد، که بدین منظور باید از مفتول‌هایی با قطر ۴ تا ۴.۵ میلی‌متر استفاده شود.
در بلوک‌های AAC که ضخامت آنها کمتر از ۳ میلیمتر می‌باشد، به شکل کتابی یا مستطیلی مقطع مفتول‌های مورد استفاده می‌شود.
از میلگردهای بستر، به شکل گالوانیزه به منظور جلوگیری از خوردگی استفاده می‌شود، که این دسته از میلگردها دارای پوشش آپوکسی هستند و در صورتی که از این میلگردها استفاده نشود، باید از میلگردهایب استفاده شود که برای ساخت و تولید آنها از فولاد ضد زنگ استفاده شده باشد.
مفتول‌های طولی که در مقطع فولادی مورد استفاده قرار می‌گیرند، به منظور بهبود وضعیت پیوستگی میان میلگرد و ملات دارای پوشش سطحی آجدار می‌باشد، در واقع مفتول میانی به گونه‌ای می‌باشد که دو مفتول طولی در آن دو به هم وصل می‌شود.
ویژگی‌های میلگرد بستر بسته به نوع و کاربرد مورد نظر متغیر است و از اهمیت بسیاری در سازه‌سازی برخوردار است.
در مناطق زلزله خیز، ساختمان هایی وجود دارد که اسکلت آنها از مقاومت بالایی برخوردار نیست و وقوع زلزله باعث ریزش دیوارها و سقف آن‌ها شده و بر جای گذاشتن خسارات جانبی و مالی زیادی می‌شود، بنابراین به منظور استحکام ساختمان باید از استحکام سقف و دیوار آن اطمینان حاصل شود، به منظور مقاوم سازی ساختمان‌ها بسیاری از مهندسین دست به کار مقاوم سازی دو المان می‌شوند.

مزیت های استفاده از میلگرد بستر

استفاده از میلگرد بستر در سازه‌سازی دارای مزایا و مزیت‌های متعددی است.

برخی از این مزایا عبارتند از:

۱- افزایش مقاومت در برابر کشش

به سازه‌ها مقاومت در برابر نیروهای کششی مهمی می‌دهد و از ترک‌ها و خوردگی‌های زودرس جلوگیری می‌کند.

۲- افزایش استحکام سازه

با افزودن میلگرد بستر به سازه‌ها، استحکام سازه به طرز قابل توجهی افزایش می‌یابد و امکان تحمل نیروهای خارجی و شرایط اضطراری بهتر می‌شود.

۳- افزایش انعطاف‌پذیری

این میلگردبه سازه‌ها انعطاف‌پذیری می‌دهد و به تغییرات شکلی سازه پاسخ می‌دهد.
این انعطاف‌پذیری می‌تواند مطالبات طراحی و اجرای موفقیت‌آمیز سازه‌ها را برآورده کند.

۴- افزایش دوام و عمر مفید

این میلگرد به سازه‌ها دوام و عمر مفید بیشتری می‌بخشد.
این افزایش دوام به عنوان یکی از مزایای مهم از این عنصر تقویتی مطرح می‌شود.

۵- مقاومت در برابر زلزله

مصرف این میلگرد در سازه‌های بتن مسلح بهبودی در مقاومت در برابر زلزله ایجاد می‌کند و در کاهش خطرات زلزله نقش مهمی ایفا می‌کند.

۶- طراحی و اجرا آسان

این میلگرد به عنوان یک عنصر ساختاری آسان به طراحی و اجرای سازه‌ها اضافه می‌شود و تأمین و نصب آن نسبت به دیگر روش‌های تقویت سازه مطلوب‌تر است.

۷- امکان تغییرات و اصلاحات

در صورت نیاز به تغییرات و اصلاحات در سازه‌ها، این میلگرد به راحتی قابل تنظیم و اصلاح است.

۸- قابلیت بازیافت

میلگرد بستر بعد از دوره عمر سازه به عنوان مواد بازیافتی قابل استفاده است که به حفظ محیط زیست کمک می‌کند.
با اینکه این میلگرد دارای مزایای زیادی می‌باشد، اما ممکن است این مقطع فولادی معایبی نیز داشته باشد از معایب میلگرد بستر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد

۱- محاسبات مهندسی ویژه

به منظور استفاده از این میلگرد نیاز می‌باشد و در صورتی که این محاسبات به صورت دقیق انجام نگیرد، باعث آسیب به سازه خواهد شد.

۲- برای نصب و استفاده از این میلگرد عدم رعایت استانداردهای مربوط باعث می‌شود، در صورت ایجاد حاصل خسارات وارده افزایش پیدا کند.

۳- پس از نصب چنانچه به ضخامت قطر و اندازه میلگردها توجه نشود، باعث ایجاد مشکل در دیوار خواهد شد.

۴- این میلگرد به عنوان یکی از عناصر اصلی در سازه‌سازی باعث افزایش عملکرد و دوام سازه‌ها می‌شود و ایمنی سازه‌ها را فراهم می‌کند.

روش های محاسبه میلگرد بستر

محاسبه این میلگرد برای سازه‌های بتنی یک فرآیند مهم در مهندسی عمران است و بر اساس طراحی و نیازهای سازه تعیین می‌شود.
این محاسبات توسط مهندسین سازه و طراحان انجام می‌شود و باید با استفاده از استانداردهای معتبر و مصوب ملی و بین‌المللی صورت گیرد.
اینجا به روش‌های محاسبه این میلگرد در سازه‌های بتنی اشاره می‌شود

۱- محاسبه بر اساس نیروها

ابتدا، نیروهای عملیاتی (مانند نیروهای کشش و فشار) که سازه باید تحمل کند، محاسبه می‌شوند.
سپس با استفاده از معادلات تعادل نیروها و روابط مکانیکی، میلگرد بستر مورد نیاز برای تحمل این نیروها محاسبه می‌شود.

۲- محاسبه بر اساس قوانین استاتیکی

با توجه به اصول استاتیک، میلگرد بستر برای تعادل نیروها در سازه طراحی می‌شود.
این محاسبات شامل انتخاب نوع و اندازه میلگرد بستر برای تعادل نیروهای داخلی و خارجی می‌شوند.

۳- محاسبه بر اساس استانداردها

در بسیاری از کشورها، استفاده از استانداردها و کدهای ملی و بین‌المللی مرتبط با سازه‌سازی و میلگرد بستر اجباری است.
بر اساس این استانداردها، میلگرد بستر برای سازه‌ها محاسبه می‌شود.

۴- نرم‌افزارهای مهندسی

بسیاری از نرم‌افزارهای مهندسی عمران و طراحی سازه برای مهندسین امکان محاسبه میلگرد بستر فراهم می‌کنند.
این نرم‌افزارها معمولاً اطلاعات مورد نیاز مانند نیروها، ابعاد سازه و مشخصات میلگرد را دریافت کرده و میلگرد مورد نیاز را محاسبه می‌کنند.
مهمترین نکته این است که محاسبه میلگرد بستر باید توسط مهندسین متخصص و با رعایت استانداردهای مناسب انجام شود تا از ایمنی و دوام سازه اطمینان حاصل شود.

کلام اخر

جهت ساخت سازه با میلگرد باید نکاتی مد نظر قرار گیرد تا متناسب با شرایط محیطی سازه، سایز و میزان میلگرد انتخاب شود و دیوارهای ساخته شده از مقاومت لازم در برابر عوامل بیرونی مانند ضربه و زمین لرزه برخوردار باشد، زیرا در صورتی که میلگرد طبق استانداردها مورد استفاده قرار گیرد، ماندگاری بالایی دارد و دوام ساختمان را افزایش می‌دهد.
در اینجا سعی کردیم که تا حدودی شما را با ویژگی‌های میلگرد بستر آشنا کنیم تا اطلاعات جامع و کاملی در مورد این دسته از مصالح داشته باشید، در صورتی که به این نکات توجه شود می‌توانید نسبت به این دسته از مصالح با دانش کافی استفاده کنید و از این دسته مصالح در پروژه‌های مختلف بهره‌مند شوید.
در صورتی که از این موارد آگاهی کامل ندارید، می‌توانید از متخصصین این امر کمک بگیرید تا با توجه به نوع پروژه شما، بهترین میلگرد برای شما انتخاب شود، تا باعث افزایش مقاومت سازه و جلوگیری از آسیب‌های وارده به ساختمان شما شود، در صورتی که از میلگرد بستر در ساختمان سازی استفاده شود، دیگر به دوغاب  ریزی نیازی نخواهد بود و به اتصال دیوارهای متقاطع به منظور مقاومت سازه در برابر زلزله کمک خواهد کرد.