میلگرد بستر مناسب برای ساختمان در برابر زلزله

مقدمه

میلگرد بستر به عنوان یک روش مقاوم‌سازی در دیوارهای بنایی، نقش مهمی در افزایش پایداری ساختمان در برابر زلزله ایفا می‌کند. با ایجاد یکپارچگی بیشتر در دیوارها، توزیع یکنواخت تنش‌ها و جلوگیری از ترک‌خوردگی و ریزش، می‌تواند به کاهش خسارات ناشی از لرزش‌های زمین کمک کند. میلگرد بستر به ویژه در ساختمان‌های آجری که دیوارهای غیرسازه‌ای دارند، اهمیت زیادی دارد و از جدا شدن یا فرو ریختن آن‌ها در هنگام زلزله جلوگیری می‌کند.

با این حال، میزان تأثیرگذاری آن به عوامل مختلفی مانند کیفیت اجرا، نوع اتصالات، رعایت استانداردها و طراحی صحیح بستگی دارد. بنابراین، استفاده از میلگرد بستر به‌تنهایی تضمین‌کننده ایمنی در برابر زلزله نیست، اما اگر به درستی طراحی و اجرا شود، می‌تواند نقش مهمی در افزایش مقاومت ساختمان‌ها داشته باشد. برای دریافت قیمت میلگرد بستر از والپست سازه می توانید با کارشناسان ما در تماس باشید.

 09128483346

میلگرد بستر چیست و چگونه در برابر زلزله عمل می‌کند؟

میلگرد بستر محصولی برای مقاوم‌سازی دیوارهای ساختمان است که از میلگردهای فولادی به همراه اتصالات خاص برای افزایش استحکام دیوارها در برابر نیروهای جانبی، به‌ویژه زلزله، استفاده می‌شود. این میلگردها به‌صورت افقی درون دیوارهای آجری یا بلوکی قرار می‌گیرند و به کمک بست‌ها یا اتصالات مخصوص به ساختار متصل می‌شوند. هدف اصلی این روش، توزیع نیروهای وارده در سطح وسیع‌تر و جلوگیری از تمرکز تنش در نقاط ضعف دیوار است که می‌تواند باعث ترک‌خوردگی یا ریزش آن شود.

به عنوان مثال، در یک ساختمان آجری که در منطقه زلزله‌خیز ساخته شده است، استفاده از میلگرد بستر می‌تواند از ریزش دیوارهای جداکننده جلوگیری کند. در زلزله‌های گذشته، مشاهده شده که ساختمان‌هایی که فاقد میلگرد بستر بوده‌اند، در اثر تکان‌های شدید دیوارهایشان ترک خورده یا کاملاً فرو ریخته است. اما در ساختمان‌هایی که از میلگرد بستر استفاده کرده‌اند، آسیب‌های وارده به مراتب کمتر بوده و دیوارها به‌خوبی در جای خود باقی مانده‌اند.

نقش میلگرد بستر در افزایش مقاومت دیوارهای بنایی در هنگام زلزله

یکی از مهم‌ترین مزایای میلگرد بستر، افزایش مقاومت برشی و خمشی دیوارهای بنایی در برابر نیروهای جانبی زلزله است. دیوارهای آجری یا بلوکی به‌طور ذاتی در برابر فشارهای عمودی مقاوم هستند، اما در برابر نیروهای جانبی ناشی از زلزله، احتمال جدا شدن آجرها و ایجاد ترک‌های عمیق در آن‌ها زیاد است. میلگرد بستر باعث می‌شود که دیوارها به‌صورت یکپارچه عمل کنند و نیروهای زلزله در سطح دیوار توزیع شود، در نتیجه احتمال شکست موضعی کاهش می‌یابد.

برای نمونه، در یک ساختمان ۵ طبقه که با استفاده از بلوک سیمانی ساخته شده است، اجرای میلگرد بستر در هر دو یا سه ردیف از دیوار می‌تواند از تخریب ناشی از زلزله جلوگیری کند. آزمایش‌های لرزه‌ای نشان داده‌اند که دیوارهای دارای میلگرد بستر در مقایسه با دیوارهای بدون آن، تا ۵۰٪ مقاومت بیشتری در برابر تکان‌های شدید زمین از خود نشان می‌دهند.

مقایسه میلگرد بستر با سایر روش‌های مقاوم‌سازی لرزه‌ای

میلگرد بستر یکی از روش‌های مؤثر در مقاوم‌سازی دیوارهای بنایی است، اما روش‌های دیگری نیز وجود دارند که برای این منظور استفاده می‌شوند. یکی از این روش‌ها استفاده از مش‌بندی فولادی (Wire Mesh) است که معمولاً در دو طرف دیوار اجرا و سپس روی آن‌ها بتن پاشیده می‌شود. این روش استحکام زیادی ایجاد می‌کند، اما هزینه بالاتری دارد و اجرای آن زمان‌بر است. روش دیگر تزریق رزین اپوکسی در ترک‌های دیوار است که معمولاً برای تقویت ساختمان‌های قدیمی به کار می‌رود، اما برای پیشگیری از تخریب کامل دیوار در زلزله چندان مؤثر نیست.

در مقایسه، میلگرد بستر یک راه‌حل کم‌هزینه‌تر، ساده‌تر و سریع‌تر است که به‌ویژه در ساختمان‌های جدید قابل اجراست. به عنوان مثال، در یک پروژه مقاوم‌سازی مدرسه‌ای در تهران، استفاده از میلگرد بستر باعث شد که دیوارها در برابر زلزله ۶ ریشتری مقاومت خوبی داشته باشند، در حالی که ساختمان‌های مجاور که از مش‌بندی فولادی استفاده نکرده بودند، دچار آسیب‌های بیشتری شدند.

تأثیر نوع و کیفیت میلگرد بستر در عملکرد سازه هنگام زلزله

کیفیت و نوع میلگرد بستر نقش بسیار مهمی در عملکرد آن هنگام زلزله دارد. میلگردهای بستر معمولاً از فولاد گالوانیزه یا فولاد ضدزنگ ساخته می‌شوند که مقاومت بالایی در برابر خوردگی دارند. ضخامت میلگردها، نحوه اتصال آن‌ها به دیوار و فاصله مناسب بین ردیف‌های میلگرد نیز عواملی هستند که بر میزان تأثیرگذاری این روش تأثیر می‌گذارند. اگر از میلگردهای بی‌کیفیت یا اتصال‌های نامناسب استفاده شود، این سیستم نمی‌تواند عملکرد مناسبی داشته باشد و ممکن است در برابر زلزله کارایی لازم را نداشته باشد.

به عنوان نمونه، در یک پروژه ساختمانی در مشهد، از میلگردهای بستر غیراستاندارد با پوشش نامناسب استفاده شد که در کمتر از ۵ سال دچار خوردگی شدید شد. در نتیجه، در زلزله‌ای که بعداً رخ داد، بخش‌هایی از دیوارها تخریب شدند. در مقابل، استفاده از میلگردهای بستر گالوانیزه در ساختمان‌های نوساز در مناطق زلزله‌خیز، نشان داده که این نوع میلگردها باعث افزایش عمر مفید سازه و کاهش خسارات زلزله می‌شوند.

استانداردها و مقررات مربوط به استفاده از میلگرد بستر در ساختمان‌های ضدزلزله

در بسیاری از کشورها، استفاده از میلگرد بستر در ساختمان‌هایی که در مناطق زلزله‌خیز قرار دارند، بر اساس استانداردهای مشخصی اجرا می‌شود. در ایران، مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان به کاربرد میلگرد بستر در دیوارهای بنایی اشاره دارد و الزاماتی مانند فاصله مجاز بین میلگردها، نوع میلگردهای قابل استفاده و نحوه اتصال آن‌ها را تعیین می‌کند. در استانداردهای بین‌المللی مانند ACI 530 نیز توصیه‌هایی برای طراحی و اجرای میلگرد بستر ارائه شده است.

برای مثال، در پروژه‌های ساختمانی ژاپن که یکی از زلزله‌خیزترین کشورهای جهان است، استفاده از میلگرد بستر به‌عنوان یک الزام قانونی برای ساختمان‌های بنایی در نظر گرفته شده است. این استانداردها تأکید دارند که میلگردهای بستر باید در فواصل مشخص (معمولاً هر ۴۰ تا ۶۰ سانتی‌متر) قرار گیرند و دارای روکش ضدزنگ باشند تا دوام بیشتری داشته باشند.

چالش‌ها و محدودیت‌های استفاده از میلگرد بستر در مناطق زلزله‌خیز

با وجود مزایای زیاد، استفاده از میلگرد بستر با چالش‌هایی نیز همراه است. یکی از مشکلات اصلی، عدم آگاهی برخی پیمانکاران از روش اجرای صحیح این سیستم است. در بسیاری از پروژه‌ها، میلگرد بستر به درستی در محل مناسب نصب نمی‌شود یا از مواد غیراستاندارد استفاده می‌شود که کارایی آن را کاهش می‌دهد. مشکل دیگر، هزینه‌های اضافی است که برخی سازندگان ترجیح می‌دهند از آن صرف‌نظر کنند، در حالی که این هزینه‌ها در مقایسه با خسارات زلزله ناچیز هستند.

به عنوان مثال، در یک ساختمان در کرمان که میلگرد بستر آن به‌درستی نصب نشده بود، در زلزله‌ای که رخ داد، دیوارها دچار ترک‌های عمیق شدند. در حالی که ساختمانی مشابه در همان منطقه که میلگرد بستر آن طبق استاندارد نصب شده بود، بدون آسیب باقی ماند.

آیا میلگرد بستر به‌تنهایی برای مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله کافی است؟

اگرچه میلگرد بستر می‌تواند مقاومت دیوارهای بنایی را بهبود بخشد، اما به‌تنهایی نمی‌تواند تضمین‌کننده ایمنی کامل ساختمان در برابر زلزله باشد. برای مقاوم‌سازی کامل یک ساختمان، باید از سایر تکنیک‌ها مانند استفاده از قاب‌های مقاوم، دیوارهای برشی، اتصالات قوی بین دیوارها و سقف، و طراحی لرزه‌ای صحیح نیز استفاده شود.

به عنوان مثال، در یک پروژه مقاوم‌سازی بیمارستانی در تبریز، علاوه بر میلگرد بستر، از دیوارهای برشی بتنی نیز استفاده شد که باعث شد ساختمان در برابر زلزله ۷ ریشتری بدون آسیب جدی باقی بماند. بنابراین، ترکیب روش‌های مختلف مقاوم‌سازی می‌تواند بهترین راهکار برای ساخت ساختمان‌های ایمن در برابر زلزله باشد.

نتیجه‌گیری

میلگرد بستر یکی از روش‌های مؤثر در افزایش مقاومت دیوارهای بنایی در برابر زلزله است. این سیستم با ایجاد انسجام بیشتر در دیوارها، توزیع متعادل نیروهای جانبی و کاهش ترک‌خوردگی، می‌تواند از تخریب و ریزش دیوارها در هنگام زلزله جلوگیری کند. با این حال، میزان اثربخشی میلگرد بستر به عوامل مختلفی از جمله کیفیت مصالح، رعایت اصول طراحی و اجرای صحیح آن بستگی دارد.

با توجه به تجربیات زلزله‌های گذشته و مطالعات مهندسی، مشخص شده است که میلگرد بستر به‌تنهایی کافی نیست و برای دستیابی به یک سازه مقاوم در برابر زلزله، باید در کنار سایر تکنیک‌های مقاوم‌سازی مانند استفاده از دیوارهای برشی، اتصالات مستحکم و طراحی لرزه‌ای اصولی به کار گرفته شود. بنابراین، اجرای استاندارد میلگرد بستر در کنار سایر روش‌های مهندسی می‌تواند نقش مهمی در کاهش خسارات ناشی از زلزله و حفظ جان و مال ساکنان ساختمان داشته باشد.