خمکاری میلگرد چیست؛ روش‌ها و نکات مهم
میلگرد یا آرماتور در صنعت ساختمان سازی یکی از مهم‌ترین و اساسی‌ترین محصولات کاربردی می‌باشد. احتمالا تابحال نام عملیات خمکاری میلگرد را شنیده باشید. با توجه به اینکه میلگرد معمولا در طول استاندارد ۱۲ متر تولید می‌شود؛ برای استفاده از آن در بتن، بایستی تغییر شکل و یا خمکاری در طول میلگرد اتفاق بیافتد. خم شدن میلگرد کار آسانی نیست. برای اینکار نیاز به ماشین‌آلات و دستگاه‌های مخصوص می‌باشد. برای آشنایی بیشتر با عملیات خمکاری میلگرد، روش‌ها و نکات مهمی را که باید رعایت کرد، در ادامه مطلب با ما همراه باشید.
در بحث آرماتور بندی و فونداسیون یک ساختمان، خمکاری میلگرد اهمیت پیدا می‌کند. اینکه میلگرد چه اندازه و چگونه خم می‌شود، مهم است. آیا با انواع روش‌های خمکاری میلگرد آشنایی دارید؟ آیا با استاندارد خمکاری و نکاتی که حین انجام این عملیات باید رعایت شود، آشنایی دارید؟ پیشنهاد می‌کنیم تا برای پاسخ سوال‌هایتان در ادامه با ما همراه باشید.
*** منظور از خمکاری میلگرد چیست؟
اولین تعریفی که باید با آن آشنا شوید، اصطلاح خمکاری میلگرد است. منظور از خمکاری یک میلگرد، ایجاد تغییر شکل در میلگرد بدون اینکه شکستی در آن اتفاق بیافتد می‌باشد. در فرآیند خمکاری نیروی اعمالی حول یک نقطه، شکل‌های متفاوتی به میلگرد می‌بخشد. در حقیقت شکل خم شدن به محل مصرف میلگرد بستگی دارد. در این فرآیند سطح بیرونی میلگرد تحت کشش و سطح داخلی میلگرد تحت فشار قرار می‌گیرد. در حقیقت این کشش و فشار باعث خم شدن میلگرد می‌شود.
اشکال مختلف میلگرد یا انواع خم میلگرد بعد از فرآیند خمکاری به شرح زیر است:
میلگرد راستا
میلگرد خاموت
میلگرد ادکا
میلگرد سنجاقک
میلگرد رکابی
میلگرد خرک
*** میلگرد راستا
میلگردهای دارای خم راستا یا سیتکا جهت جبران مقاومت کششی بتن در سازه‌های مختلف بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به شکل سیم هستند. این میلگرد یک شاخه با دو انتهای برجسته است و نسبت به طول میلگرد ۹۰ درجه زاویه دارد.
*** میلگرد خاموت
خاموت میلگرد یا فولاد برشی یا فولاد عرضی، برای جلوگیری از شکست زودرس مقاطع پس از ایجاد ترک بر اثر برش خالص مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع این خاموت‌ها نقش انتقال تنش به طرفین یک ترک مورب، به عنوان مسلح کننده بتن کارایی دارند. خاموت‌ها به صورت تنگ بسته و تنگ باز در سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مدل را می‌توان از رایج‌ترین خمکاری میلگرد نام برد.
*** میلگرد ادکا
از این نوع میلگرد برای تحمل نیروی برشی و برای تحمل لنگرهای منفی در تکیه گاه های تیرهای یکسره استفاده می‌شود. قسمت پایینی و قسمت بالایی میلگرد ادکا وظیفه تحمل کشش‌های ناشی از خمش و قسمت میانی آن وظیفه تحمل کشش‌های ناشی از برش را بر عهده دارد. خمکاری میلگرد در این مدل نسبت به بقیه مدل‌ها تخصصی‌تر می‌باشد.
*** میلگرد سنجاقک
از این نوع میلگرد برای مقابله با نیروی برشی استفاده می‌شود. بیشترین کاربرد این نوع میلگرد در ستون می‌باشد که به صورت دوبل و عمود بر هم و هم پوشانی تمامی میلگردهای طولی به کار می‌رود. آرماتور سنجاقک شامل یک میلگرد با دو انتهای خمیده می‌باشد که زاویه هر یک از آنها با یکدیگر متفاوت است. معمولا از میلگردهای با سایز ۸ الی ۱۰ برای خمکاری میلگرد و ساخت میلگرد سنجاقک استفاده می‌شود.
*** میلگرد رکابی
رکابی یکی دیگر از انواع خمکاری میلگرد است. برای در امتداد نگه داشتن میلگردهای طولی و یا عمودی در بتن ریزی‌های دیوار از رکابی استفاده می‌شود. اگر دو انتهای خاموت‌ها باز باشند به آن رکابی گفته می‌شود.
*** میلگرد خرک
نوع دیگری از خمکاری میلگرد، میلگرد خرک می‌باشد. برای قرار گرفتن دو شبکه افقی متوالی با فاصله معین از یک دیگر می‌توان از میلگرد خرک استفاده کرد. این نوع برای ثابت نگه داشتن آنها در یک قاب استفاده می‌شود. همانطور که می‌دانید در فونداسیون خاموت کاربرد ندارد، به همین دلیل برای آرماتورهای بالایی از میلگرد خرک استفاده می‌شود.
*** انواع روش‌های خمکاری میلگرد
برای دستیابی به اشکال مختلف میلگرد که در بالا ذکر شد، روش‌های گوناگونی اعم از دستی و ماشینی وجود دارد. عامل تاثیرگذار بر اینکه کدام روش برای خمکاری استفاده شود، میزان قطر میلگرد می‌باشد. اگر قطر میلگرد کمتر از ۱۲ میلیمتر باشد، از روش دستی و اگر بیشتر از ۱۲ میلیمتر باشد؛ از روش اتوماتیک یا ماشینی استفاده خواهد شد.
*** خمکاری به روش دستی
خمکاری میلگرد به روش دستی کاملا توسط فرد اپراتور انجام می‌گیرد. این روش کاملا به مهارت اپراتور بستگی دارد و چندین ابزار برای انجام کار نیاز دارد.
*** میز خمکاری میلگرد
یکی از ابزارهای مهم در فرآیند دستی خمکاری، میز خم‌کردن می‌باشد. این میز باید استاندارد باشد و حداقل ۸۰ سانتیمتر ارتفاع داشته باشد. این وسیله از الزامات خمکاری دستی میلگرد می‌باشد، چون باعث کاهش فشار وارده در هنگام خمکاری در کمر اپراتور می‌شود.
*** صفحه خمکاری میلگرد
این صفحه فولادی به شکل مربع و یا مستطیل می‌باشد. روی این صفحه تعدادی خار فولادی تعبیه شده است. این خارها از حرکت میلگرد در بعضی جهات (جهت اعمال نیرو به وسیله آچار) جلوگیری می‌کنند. صفحه خم کن میلگرد را از طریق پیچ‌های روی میز، ثابت کرده و با استفاده از آچار F شکل میلگردها را می‌توان به شکل و فرم‌های مختلف خم نمود. برای ایجاد قلابها و خم‌های استاندارد، قطر خاری که میلگرد به دور آن میچرخد و خم مورد نظر را به وجود می‌آورد، باید متناسب با قطر میلگرد مورد خم باشد. قطر لازم را می‌توان به وسیله غلتک‌ها تامین کرد.
*** آچار خمکاری میلگرد
به این آچار که آچار F گفته می‌شود، از پرکاربردترین ابزار در روش دستی خم کردن میلگرد است. طول دسته آن بین ۵۰ تا ۱۵۰ سانتیمتر است. آچار F با درگیر شدن با میلگرد و وارد کردن نیرو، میلگرد را حول نقطه خار خم‌کن، خم می‌نماید.
*** خمکاری به روش برقی یا هیدرولیکی
در این روش‌ها خمکاری میلگرد به کمک ماشین انجام می‌گیرد. دستگاه‌های خم کن به دو صورت برقی و هیدرولیک موجود هستند. در روش برقی، حرکت آچار به کمک نیروی الکتریکی انجام می‌شود. دستگاه‌های هیدرولیکی معمولا قابل حمل بوده و برای خم کردن میلگردهای با سایز بالا کاربرد دارد.
*** فرآیند خمکاری به روش برقی
ماشین‌های خم کن برقی انواع متفاوتی دارند. ساده‌ترین این نوع از ماشین پدالی است. در این نوع ماشین میز به شکل یک دستگاه برقی درآمده است و حرکت آچار در این روش با نیروی الکتریکی انجام می‌شود.
در خمکاری با ماشین برقی ابتدا نقطه‌ای که میلگرد باید در آن نقطه خم شود علامت‌گذاری می‌شود. از آنجاییکه در زمان خمکاری میلگرد، نیروی وارده میلگرد را به عقب هدایت می‌کند، پس یک خار (به خصوص برای ساختن خاموت) به طول خم میلگرد روی صفحه قرار می‌دهند تا میلگرد را فیکس کند. سپس برای حرکت دادن میلگرد و خم نمودن آن، پدال را فشار می‌دهند. با فشار دادن پدال، یک میله فولادی که جای آچار را گرفته است، حرکت کرده و بر میلگرد نیرو وارد می‌کند. نیروی وارده باعث خم شدن میلگرد می‌شود.
زاویه‌ی خم شدن میلگرد بستگی به میزان حرکت اهرم دارد. مکانیزم حرکت اهرم بسته به نوع ماشین متفاوت است، اما معمولاً توسط تنظیم یک پیچ که در بغل دستگاه قرار دارد؛ میزان دوران اهرم مشخص می‌شود. اهرم بر روی یک دیسک قرار داشته و به وسیله جریان برق حرکت می‌کند. با فشار دادن پدال، اهرم به طور اتوماتیک حرکت می‌نماید.
*** فرآیند خمکاری به روش هیدرولیکی
دستگاه خمکاری میلگرد هیدرولیکی بیشتر قابل حمل است و در بیشتر اوقات برای میلگرد با قطر بالا استفاده می‌شود. عملکرد این دستگاه‌ها به گونه‌ای است که یک بازوی هیدرولیکی با وارد کردن نیرو میلگرد را خم می‌کند.برای این کار ابتدا نقطه عطف خم میلگرد را انتخاب کرده، فک نگهدارنده روی نقطه فیکس می‌شود و بازوی هیدرولیکی که حکم آچار F را دارد، حرکت کرده و میلگرد را خم می‌کند.
نوع دیگری از ماشین هیدرولیکی وجود دارد که روی زمین قرار می‌گیرد، فک نگهدارنده در بالای دستگاه تعبیه شده است و یک بازوی حرکت کننده در قسمت پایین ماشین فاصله بین فک و بازوی حرکت کننده به اندازه قطر میلگرد باز شده میلگرد بین آن قرار می‌گیرد و بازو حرکت می‌کند. فک ثابت معمولاً در قسمت عطف خم میلگرد قرار می‌گیرد (یعنی نقطه‌ای که میلگرد در آن قسمت خم می‌شود). نیروی وارد آمده از سمت بازو باعث خم شدن میلگرد می‌شود.
*** آشنایی با استاندارد خمکاری میلگرد
طبق آیین‌نامه ACI یا بتن آمریکا، برای طراحی سازه‌های بتنی از یک سری استانداردها برای خمکاری میلگرد استفاده می‌شود. میلگرد به عنوان یک مقطع کاربردی در ساختمان سازی، بایستی شکل دهی شود. با خم کردن میلگرد، یک قلاب خم بوجود می‌آید. برای تعیین قطر قلاب، از استاندارد ACI آمریکا استفاده می‌شود. برای جلوگیری از بوجود آمدن تنش‌های پسماند در محل اتصال میلگرد و بتن، بایستی این استانداردها رعایت شوند. خمکاری میلگرد در زوایای مختلفی مانند ۹۰ و ۱۸۰ درجه انجام می‌شود. برای خم کردن میلگرد و ایجاد قلاب با زاویه ۹۰ و ۱۸۰ درجه باید به صورت زیر عمل کرد:
برای میلگردهایی با سایز ۱۰ تا ۲۵ میلیمتر، حداقل قطر قلاب باید ۶ برابر اندازه میلگرد باشد.
برای میلگردهایی با سایز ۲۹ تا ۳۶ میلیمتر، حداقل قطر قلاب باید ۸ برابر اندازه میلگرد باشد.
برای میلگردهایی با سایز ۴۳ تا ۵۷ میلیمتر، حداقل قطر قلاب باید ۱۰ برابر اندازه میلگرد باشد.
به طولی از میلگرد که بعد از قلاب قرار می‌گیرد، خم میلگرد می‌گویند. در اثر خمکاری، سطح داخلی تحت نیروی فشاری و سطح خارجی تحت نیروی کششی قرار می‌گیرد.
*** نکات مهم در هنگام اجرای خمکاری میلگرد
روش خم کردن کلیه میلگردها باید بصورت سرد باشد، مگر آنکه دستگاه نظارت روشی دیگری را مجاز بداند.
تا جاییکه ممکن است خم کردن میلگرد باید بصورت مکانیکی انجام پذیرد، بطوریکه قسمت خم شده دارای انحنای ثابتی باشد.
استفاده از فلکه‌هایی برای خمکاری میلگرد که قطر آن برای فولاد موردنظر مناسب باشد.
میزان سرعت خم کردن میلگردها باید متناسب با نوع فولاد و دمای محیط اختیار شود.
در هوای سرد و در شرایطی که دمای میلگردها از ۵ درجه کمتر باشد، باید از خم کردن آنها خودداری کرد.
به طور کلی باز و بسته کردن خم‌ها به منظور شکل دادن مجدد به میلگردها مجاز نیست؛ مگر در موارد استثنایی که دستگاه نظارت اجازه دهد. در این صورت نیز کلیه میلگردها را باید از نظر ترک خوردگی بازرسی و کنترل شوند.
خم کردن میلگردهایی که یک سر آنها در بتن قرار دارد مجاز نیست، مگر آن که در طرح مشخص شده باشد یا دستگاه نظارت اجازه دهد.
برای خمکاری میلگرد با قطر ۳۶ میلیمتر به بالا و با زاویۀ بیش از ۹۰ درجه، به روش‌های خاصی نیاز است.
