تاثیر میلگرد بستر در کاهش خسارت زلزله

دیوارهای غیرسازه‌ای؛ نقطه ضعف پنهان در زلزله

در خیلی از پروژه‌ها تمرکز طراحی روی اعضای باربر مثل تیر، ستون و دیوار برشی است و دیوارهای بنایی به‌عنوان تیغه یا پرکننده دیده می‌شوند. اما در زلزله، این دیوارها تحت شتاب‌های افقی و تغییرمکان‌های نسبی طبقات قرار می‌گیرند. اگر دیوار نتواند این تغییرمکان‌ها را بدون آسیب جدی تحمل کند، ترک‌های قطری،
جداشدگی از اسکلت و در موارد شدیدتر ریزش موضعی رخ می‌دهد؛ اتفاقی که هم هزینه تعمیر را بالا می‌برد و هم ریسک جانی ایجاد می‌کند.

نکته کلیدی این است که بخش زیادی از این خسارت‌ها با چند تصمیم درست در مرحله دیوارچینی قابل کنترل است. یکی از مؤثرترین این تصمیم‌ها، استفاده صحیح از میلگرد بستر به‌عنوان مسلح‌سازی افقی داخل بند ملات است.

میلگرد بستر چیست و در دیوار چه کاری انجام می‌دهد؟

میلگرد بستر نوعی تقویت‌کننده فولادی است که به‌صورت افقی داخل بند ملات دیوار بنایی قرار می‌گیرد. این المان معمولاً به شکل نردبانی یا خرپایی تولید می‌شود و در فواصل مشخص (بسته به نوع دیوار، ارتفاع، بازشوها و جزئیات پروژه) اجرا می‌گردد. از دید مهندسی، میلگرد بستر به دیوار کمک می‌کند تا:

• پیوستگی و یکپارچگی دیوار افزایش پیدا کند.
• ترک‌ها کنترل و توزیع شوند و از تمرکز ترک‌های مخرب جلوگیری شود.
• در بارگذاری رفت‌وبرگشتی زلزله، انرژی بیشتری جذب شود و رفتار ترد کاهش یابد.

بنابراین اثر اصلی میلگرد بستر این است که دیوار را از رفتار شکننده و ناگهانی، به سمت رفتاری قابل‌پیش‌بینی‌تر و کم‌خطرتر سوق می‌دهد.

چرا زلزله به دیوار آسیب می‌زند؟ (مکانیسم‌های اصلی خرابی)

دیوارهای بنایی نسبت به کشش و برش حساس‌اند. در زلزله، ترکیبی از شتاب جانبی و تغییرمکان نسبی طبقات باعث ایجاد تنش‌های کششی و برشی در دیوار می‌شود. اگر مسیر انتقال نیرو و مهارها درست نباشد، معمولاً چند الگوی خرابی تکراری دیده می‌شود:

• ترک‌های قطری عمیق به دلیل برش (Diagonal Cracks)
• جداشدگی دیوار از ستون یا تیر به دلیل لغزش یا اتصال ضعیف
• برون‌صفحه شدن (Out-of-Plane) و ریزش موضعی یا کلی دیوار
• تمرکز ترک در اطراف بازشوها و شکست در ناحیه نعل درگاه یا کنار پنجره‌ها

میلگرد بستر دقیقاً روی همین نقاط ضعف دست می‌گذارد؛ یعنی جایی که دیوار نیاز به مقاومت کششی و پیوستگی بیشتر دارد.

مکانیسم کاهش خسارت زلزله با میلگرد بستر

۱) کنترل ترک‌های کششی و برشی

در دیوار بنایی، ملات و بلوک/آجر به‌تنهایی ظرفیت کششی بالایی ندارند. وقتی زلزله به دیوار تنش کششی وارد می‌کند، ترک‌ها معمولاً سریع و عمیق رشد می‌کنند. میلگرد بستر با تأمین مقاومت کششی افقی، از تمرکز تنش در یک خط ترک جلوگیری می‌کند و ترک‌ها را ریزتر و پخش‌شده‌تر می‌سازد. نتیجه این رفتار:
خرابی کمتر، تعمیر ساده‌تر و کاهش احتمال شکست ناگهانی است.

۲) افزایش انسجام دیوار و کاهش ریزش موضعی

یکی از خطرناک‌ترین سناریوها، جدا شدن قطعات بزرگ دیوار و سقوط آن‌هاست. میلگرد بستر با متصل کردن رج‌های مختلف دیوار، مانند یک «کمربند افقی» عمل می‌کند و یکپارچگی دیوار را بالا می‌برد. همین یکپارچگی باعث می‌شود دیوار حتی در صورت ایجاد ترک، کمتر دچار گسیختگی قطعه‌ای و ریزش موضعی شود.

۳) سازگاری بهتر دیوار با تغییرمکان قاب

قاب‌های بتنی و فولادی در زلزله تغییرمکان جانبی دارند. اگر دیوار نتواند این تغییرمکان را تحمل کند، به‌صورت ترد ترک می‌خورد یا از قاب جدا می‌شود. وجود میلگرد بستر باعث می‌شود دیوار تغییرشکل را تدریجی‌تر بپذیرد و «رفتار شکننده» به «رفتار کنترل‌شده» نزدیک شود؛ به‌خصوص وقتی جزئیات اتصال دیوار به اجزای پیرامونی هم درست اجرا شده باشد.

مقایسه عملکرد دیوار با و بدون میلگرد بستر در زلزله

تجربه میدانی و نتایج مطالعات فنی نشان می‌دهد تفاوت عملکرد، کاملاً ملموس است. دیوارهای بدون تقویت افقی، معمولاً ترک‌های قطری عمیق‌تر و جداشدگی بیشتری از قاب دارند. در مقابل، دیوارهای مجهز به میلگرد بستر غالباً ترک‌های ریزتری نشان می‌دهند و یکپارچگی‌شان را بهتر حفظ می‌کنند.

نقش میلگرد بستر در اقتصاد پروژه و هزینه‌های پس از زلزله

از نظر اقتصادی، میلگرد بستر یک اقدام پیشگیرانه است. هزینه اجرای آن در مرحله ساخت، معمولاً در برابر هزینه‌های تعمیر و بازسازی دیوارهای آسیب‌دیده پس از زلزله بسیار کمتر است. مهم‌تر اینکه در بسیاری از پروژه‌ها، خسارت‌های غیرسازه‌ای باعث اختلال بهره‌برداری، توقف کاربری و هزینه‌های جانبی می‌شود؛ موضوعی
که حتی از هزینه مصالح و اجرا هم سنگین‌تر است.

وقتی دیوارها با ترک‌های قابل‌قبول و کنترل‌شده مواجه شوند، فرآیند ترمیم سریع‌تر انجام می‌شود و نیاز به تخریب و اجرای مجدد کاهش پیدا می‌کند. این یعنی صرفه‌جویی در زمان، هزینه و کاهش ریسک.

ایمنی ساکنین؛ مهم‌تر از عدد و رقم

کاهش خسارت فقط به معنای کاهش هزینه نیست. سقوط دیوارها و مصالح غیرسازه‌ای در زلزله، یکی از عوامل مهم آسیب‌های انسانی است. میلگرد بستر با کاهش احتمال ریزش ناگهانی دیوار و جلوگیری از جدا شدن قطعات بزرگ، می‌تواند ایمنی محیط داخلی را بهبود دهد و خطرات جانی را کم کند. در بسیاری از ساختمان‌ها، همین جزئیات اجرایی کوچک، تفاوت بین «ترک قابل تعمیر» و «حادثه خطرناک» را رقم می‌زند.

نکات اجرایی که اثر میلگرد بستر را واقعی می‌کند

تأثیر میلگرد بستر زمانی به‌صورت واقعی دیده می‌شود که اجرا تمیز و اصولی باشد. اگر فاصله‌گذاری، هم‌پوشانی، قرارگیری در بند ملات یا جزئیات اطراف بازشوها درست رعایت نشود، اثر سیستم به‌شدت افت می‌کند.
چند نکته مهم اجرایی:

• قرارگیری میلگرد بستر در بند ملات به‌صورت یکنواخت و بدون موج‌دار شدن
• توجه ویژه به دیوارهای پیرامونی و نواحی اطراف بازشوها
• اجتناب از قطع شدن بی‌دلیل میلگرد بستر در طول دیوار
• هماهنگی با جزئیات مهار دیوار به ستون/تیر (مطابق دیتیل پروژه)
• انتخاب نوع مناسب (نردبانی/خرپایی) با توجه به شرایط اجرا و نوع دیوار

در عمل، بخشی از خطاها از اینجا می‌آید که میلگرد بستر به چشم یک «آیتم اضافی» دیده می‌شود، نه یک جزئیات سازه‌ای برای کنترل رفتار دیوار. در حالی که هدف اصلی، افزایش یکپارچگی و کنترل ترک در زلزله است.

جمع‌بندی

میلگرد بستر یکی از ساده‌ترین و در عین حال مؤثرترین ابزارها برای بهبود عملکرد لرزه‌ای دیوارهای بنایی است. این المان با کنترل ترک‌ها، افزایش انسجام دیوار و کاهش احتمال ریزش، نقش مهمی در کاهش خسارت‌های زلزله دارد. در پروژه‌هایی که دیوارچینی با دقت و جزئیات درست انجام شده، معمولاً آسیب‌های غیرسازه‌ای قابل‌مدیریت‌تر بوده و هزینه‌های بعد از زلزله کاهش پیدا کرده است.

در سال‌های اخیر، برخی تولیدکنندگان تخصصی حوزه دیوارچینی صنعتی تلاش کرده‌اند میلگردهای بستر را متناسب با شرایط اجرایی پروژه‌ها عرضه کنند؛ محصولاتی که علاوه بر انطباق با نیازهای اجرایی، از نظر یکنواختی ساخت و کیفیت پوشش هم قابل اتکا باشند. در این مسیر، مجموعه‌هایی مانند یووال که به‌صورت تخصصی در زمینه تولید و عرضه انواع میلگرد بستر فعالیت می‌کنند، معمولاً مشاوره فنی را نیز در کنار محصولات خود ارائه می‌دهند؛ اگر برای انتخاب نوع مناسب یا جزئیات اجرا نیاز به راهنمایی داشته باشید، می‌توانید با تیم فنی آن‌ها در ارتباط باشید.

شما عزیزان می توانید برای مشاهده از آخرین مقالات یووال به قسمت مقالات مراجعه فرمایید. همچنین ما در یووال انواع  میلگرد بستر و وال پست را تولید و با قیمت مناسبی در اختیار مصرف کنندگان قرار می دهیم. شما می توانید برای مشاوره و خرید با ما تماس بگیرید