میلگردها در مراحل مختلف ساخت و ساز، متناسب با نوع کاربرد به شکل‌های متفاوتی خم می‌شوند. خمکاری میلگرد باید به گونه ای انجام شود که ضمن ایجاد شکل و زاویه موردنیاز، از ترک‌خوردگی، شکستگی و کاهش مقاومت آن جلوگیری شود. به همین دلیل، انتخاب روش مناسب و رعایت استانداردهای خمکاری اهمیت زیادی دارد. نوع و قطر میلگرد مورد نیاز پروژه، علاوه بر تأثیر بر روش خمکاری، در برآورد هزینه خرید نیز مؤثر است؛ بنابراین، پیش از تهیه محصول بهتر است قیمت میلگرد را بررسی کنید.
در این مطلب از دکترآهن برند رسمی فولاد رامیار صنعت، با مفهوم خمکاری میلگرد و روش های مختلف خم کردن آشنا می‌شوید همچنین نکات مهم این فرآیند را نیز بررسی می‌کنیم.
خمکاری میلگرد چیست؟
خمکاری میلگرد یکی از مراحل آماده سازی آرماتورها در اجرای سازه‌های بتن‌آرمه است که طی آن، میلگرد مطابق نقشه اجرایی به شکل و زاویه موردنیاز خم می‌شود. این فرآیند برای ساخت انواع خاموت، سنجاقی، رکابی و سایر آرماتورهای مورد استفاده در بخش‌های مختلف سازه انجام می‌شود . در خمکاری اصولی، نیروی وارد شده، شعاع خم و روش اجرا باید متناسب با قطر و مشخصات میلگرد انتخاب شوند تا از ایجاد ترک، شکستگی یا آسیب به ساختار فولاد جلوگیری شود. خم‌کردن غیراصولی، به ویژه با شعاع نامناسب یا تغییر شکل مکرر، می‌تواند بر خواص مکانیکی میلگرد تأثیر بگذارد و عملکرد آن را در سازه کاهش دهد. ازاین‌رو، خمکاری استاندارد میلگرد باید با استفاده از تجهیزات مناسب و رعایت ضوابط فنی انجام شود تا شکل نهایی آرماتور با نقشه سازه مطابقت داشته باشد و مقاومت و عملکرد مورد انتظار آن در بتن حفظ شود.
انواع روش‌های خمکاری میلگرد
روش خمکاری میلگرد با توجه به قطر میلگرد، زاویه خم موردنیاز و حجم کار انتخاب می‌شود. به طور کلی، خمکاری میلگرد به دو روش با ماشینی و دستی انجام می‌شود که هر کدام ابزارها و شرایط اجرایی خاص خود را دارند.
۱. خمکاری میلگرد با تجهیزات حرفه‌ای
برای خم‌کردن میلگردها با دقت و سرعت بالا، از دستگاه‌های مخصوص خمکاری استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها در دو نوع برقی و هیدرولیکی کاربرد دارند و انتخاب آن‌ها به قطر میلگرد و حجم عملیات بستگی دارد.
دستگاه خمکاری برقی: این دستگاه با استفاده از موتور الکتریکی، میلگرد را در زاویه موردنظر خم میکند. سرعت بالا، قابلیت تنظیم زاویه و اجرای خم‌های یکسان از مزایای آن است.
دستگاه خمکاری هیدرولیکی: در این دستگاه، نیروی هیدرولیکی برای خم‌کردن میلگرد به کار می‌رود. این تجهیزات، متناسب با ظرفیت دستگاه، برای خمکاری میلگردهایی با قطرهای مختلف مناسب هستند.
در خمکاری با تجهیزات حرفه‌ای، رعایت زاویه و شعاع خم مطابق نقشه اجرایی اهمیت زیادی دارد. همچنین، خم‌کردن مجدد میلگرد برای اصلاح شکل قبلی توصیه نمی‌شود، مگر اینکه این کار با تایید مسئول فنی انجام شود و میلگرد از نظر ترک‌خوردگی بررسی شود. پس از خمکاری نیز باید محل خم و پوشش سطحی میلگردهای پوشش‌دار از نظر آسیب احتمالی کنترل شود.
۲. خمکاری میلگرد با تجهیزات غیرحرفه‌ای
خمکاری با تجهیزات غیرحرفه‌ای معمولاً به روش دستی و با استفاده از ابزارهای ساده‌ای مانند گیره، صفحه خمکاری و اهرم فولادی انجام می‌شود. در این روش، میلگرد روی تکیه‌گاه ثابت قرار می‌گیرد و با وارد کردن فشار کنترل‌شده به اهرم، به شکل موردنظر خم می‌شود.
روش خمکاری دستی به زمان و نیروی بیشتری نیاز دارد و معمولاً برای میلگردهای با قطر کم و کارهای محدود مناسب‌تر است. برای خم‌کردن میلگردهای قطور یا اجرای خم‌های پیچیده، استفاده از دستگاه‌های حرفه‌ای توصیه می‌شود.
هنگام خمکاری دستی، رعایت نکات زیر ضروری است:
- استفاده از تجهیزات ایمنی: عینک محافظ، دستکش و لباس کار مناسب بپوشید و عملیات را در فضایی امن و دور از رفت‌وآمد انجام دهید.
- انتخاب میلگرد مناسب: قطر میلگرد باید با توان ابزار و روش خمکاری متناسب باشد؛ خم‌کردن میلگردهای قطور با نیروی دست می‌تواند خطرناک باشد.
- خودداری از گرم‌کردن میلگرد: حرارت‌دادن میلگرد ممکن است خواص مکانیکی آن را تغییر دهد؛ بنابراین، بدون تأیید فنی و دستورالعمل معتبر نباید از این روش استفاده کرد.
- پرهیز از ضربه‌های ناگهانی: برای خم‌کردن میلگرد از ضربات چکش یا پتک استفاده نکنید؛ زیرا ممکن است به میلگرد یا شکل نهایی آن آسیب وارد شود.
- بررسی محل خم: پس از خمکاری، میلگرد را از نظر ترک‌خوردگی و تغییر شکل غیرمجاز بررسی کنید.
در هر دو روش، خمکاری باید مطابق نقشه اجرایی و ضوابط فنی انجام شود تا از آسیب به میلگرد جلوگیری شده و شکل نهایی آن با نیازهای سازه مطابقت داشته باشد.
نحوه خمکاری میلگرد به روش دستی
خمکاری میلگرد به روش دستی با استفاده از گیره، اهرم فولادی و ابزارهای مناسب انجام می‌شود. برای اجرای این روش، میلگرد باید به درستی ثابت شود و نیروی لازم ب ه‌صورت تدریجی وارد شود تا خم موردنظر با دقت ایجاد شود.
- قرار دادن میلگرد بین گیره
ابتدا میلگرد را در محل مشخص‌شده بین گیره‌ها قرار دهید و آن را محکم کنید تا هنگام خمکاری جابه‌جا نشود. محل قرارگیری گیره باید با توجه به زاویه و نقطه خم تعیین شود. همچنین، بخش آزاد میلگرد باید به‌خوبی کنترل شود تا حرکت آن باعث ایجاد خطر نشود.
- استفاده از اهرم فولادی
برای خم‌کردن میلگرد، از اهرم فولادی مناسب استفاده می‌شود. این ابزار معمولاً به شکل لوله‌ای توخالی است که روی میلگرد قرار می‌گیرد و با افزایش بازوی نیرو، خم‌کردن آن را آسان‌تر میکند. انتخاب اهرم باید متناسب با قطر میلگرد و ابزار مهار آن باشد.
- وارد کردن نیروی کم و یکنواخت
پس از ثابت‌کردن میلگرد و قرار دادن اهرم، نیرو را به‌آرامی و به‌صورت یکنواخت وارد کنید تا میلگرد به زاویه مورد نظر برسد. برای دستیابی به خم دقیق‌تر، می‌توان از قالب یا تکیه‌گاه مناسب استفاده کرد؛ به‌شرط آنکه شعاع خم مطابق ضوابط فنی باشد.
انواع اشکال خمکاری میلگرد
میلگردها با توجه به محل استفاده و نقش آن‌ها در سازه، به شکل‌های مختلفی خم می‌شوند. هر فرم خمکاری کاربرد مشخصی دارد و باید مطابق نقشه اجرایی و ضوابط فنی انتخاب شود. به همین دلیل، آشنایی با انواع میلگرد و کاربرد هرکدام پیش از اجرای آرماتوربندی اهمیت دارد. از رایج‌ترین اشکال خمکاری میلگرد می‌توان به خاموت، سنجاقی، رکابی، خرک، ادکا و میلگرد راستا یا عصایی اشاره کرد.
میلگرد خاموت
خاموت معمولاً به شکل مربع یا مستطیل خم می‌شود و در تیرها و ستون‌های بتن‌آرمه کاربرد دارد. این آرماتور با مهار میلگردهای طولی، به افزایش مقاومت برشی و محصورشدگی بتن کمک میکند. خاموت‌ها به شکل تنگ باز یا بسته اجرا می‌شوند و خم قلاب‌های آن‌ها باید مطابق ضوابط فنی باشد.
میلگرد سنجاقی
میلگرد سنجاقی دارای دو انتهای خم‌شده است و برای مهار بهتر میلگردهای طولی در ستون‌ها و برخی تیرها استفاده می‌شود. این آرماتور در کنار خاموت به مهار آرماتورها و عملکرد مناسب آن‌ها در برابر نیروهای وارده کمک میکند. شکل و زاویه خم انتهای سنجاقی باید بر اساس جزئیات اجرایی تعیین شود.
میلگرد رکابی
میلگرد رکابی معمولاً به شکل U یا فرم‌های مشابه خم می‌شود و برای نگهداری و تنظیم موقعیت میلگردهای افقی و عمودی، به‌ویژه در دیوارهای بتن‌آرمه، کاربرد دارد. این آرماتور به حفظ آرایش میلگردها هنگام آرماتوربندی و بتن‌ریزی کمک میکند و شکل نهایی آن به نقشه اجرایی بستگی دارد.
میلگرد خرک
میلگرد خرک با خم‌هایی در قسمت پایه و تکیه‌گاه ساخته می‌شود و در فونداسیون برای حفظ فاصله بین دو شبکه آرماتور کاربرد دارد. این قطعه به نگه‌داشتن شبکه بالایی در ارتفاع مناسب کمک میکند تا فاصله آرماتورها هنگام اجرای بتن‌ریزی تغییر نکند.
خم میلگرد ادکا
میلگرد ادکا دارای بخش‌های خمیده و معمولاً مورب است و در برخی تیرها، به‌ویژه در نواحی نزدیک تکیه‌گاه، به کار می‌رود. این میلگرد بر اساس طراحی سازه می‌تواند در تحمل نیروهای برشی و لنگرهای منفی نقش داشته باشد. شکل، ابعاد و محل نصب آن باید مطابق نقشه اجرایی باشد.
خم میلگرد راستا یا عصایی
میلگرد راستا معمولاً در امتداد طولی عضو قرار می‌گیرد و ممکن است برای مهار، در انتهای خود خم داشته باشد. میلگرد عصایی نیز دارای خم در طول شاخه است و با توجه به طراحی، در بخش‌هایی از تیر، دال یا فونداسیون استفاده می‌شود. زاویه خم و طول انتهای میلگرد باید بر اساس نقشه و ضوابط مهار آرماتور تعیین شود.
میلگردها با توجه به نقش سازه‌ای خود برای تحمل نیروهای مختلف به کار می‌روند؛ آشنایی با تفاوت میلگرد خمشی و برشی به درک بهتر کاربرد آرماتورها در سازه‌های بتنی کمک میکند.
جدول خمکاری میلگرد
برای سهولت در آرماتوربندی سازه‌های بتن‌آرمه، از جدول خمکاری میلگرد استفاده می‌شود. این جدول اطلاعاتی مانند قطر میلگرد، شکل و زاویه خم، طول بخش‌های مختلف و ابعاد قلاب را در اختیار مجریان قرار می‌دهد و به اجرای دقیق‌تر و سریع‌تر آرماتوربندی کمک میکند.
بر اساس ضوابط آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، خمکاری میلگردهای طولی، میلگردهای برشی مانند خاموت و آرماتورهای مورد استفاده در ستون‌ها باید با رعایت الزامات فنی انجام شود. زاویه خم، حداقل قطر داخلی خم و طول دنباله قلاب از جمله مواردی هستند که هنگام اجرای خم باید در نظر گرفته شوند.
| نوع میلگرد قطر میلگرد |
حداقل قطر خم (d) | ||
| فولاد نرمه S220 |
فولاد نیم سخت S300 |
فولاد سخت S400-500 |
|
| 16 میلی متر و کمتر | 2.5 db | 4 db | 4 db |
| کمتر از 28 میلی متر | 5 db | 5 db | 6 db |
| 28 تا 34 میلی متر | 5 db | 6 db | 8 db |
| 36 تا 55 میلی متر | 7 db | 10 db | 10 db |
نکته مهم در تعیین ابعاد خم، توجه به قطر و نوع میلگرد است. میلگردها با توجه به رده فولادی و خواص مکانیکی، انعطاف‌پذیری متفاوتی دارند؛ بنابراین، پیش از تعیین قطر خم و محاسبه طول میلگرد، باید مشخصات آرماتور و ضوابط استاندارد مربوط به آن بررسی شود. همچنین، مقادیر مربوط به حداقل قطر داخلی خم و طول قلاب باید بر اساس استاندارد معتبر و قطر میلگرد انتخاب شوند تا از آسیب به فولاد در حین خمکاری جلوگیری شود.
استاندارد خمکاری میلگرد
خمکاری میلگرد در سازه‌های بتنی باید مطابق ضوابط فنی و استانداردهای معتبر انجام شود. آیین‌نامه بتن آمریکا (ACI) و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان از منابع مورد استفاده برای تعیین الزامات خم میلگرد هستند. در این ضوابط، مواردی مانند قطر داخلی خم، زاویه خم و طول مستقیم انتهای میلگرد مشخص می‌شود. رعایت این موارد به جلوگیری از آسیب دیدگی میلگرد و تأمین مهار مناسب آن در بتن کمک میکند. همچنین آشنایی با انواع استاندارد میلگرد نیز در انتخاب محصول مناسب و اجرای صحیح آرماتوربندی اهمیت دارد.
هنگام خمکاری، سطح داخلی میلگرد تحت فشار و سطح خارجی آن تحت کشش قرار می‌گیرد؛ به همین دلیل، انتخاب قطر خم مناسب اهمیت زیادی دارد. الزامات خمکاری نیز با توجه به نوع آرماتور، قطر میلگرد و شکل قلاب متفاوت است.
میلگردهای اصلی
- در میلگردهای اصلی با خم نیم‌دایره‌ای یا ۱۸۰ درجه، طول مستقیم انتهای آزاد میلگرد نباید کمتر از ۶۰ میلی‌متر باشد.
- در صورت اجرای خم ۹۰ درجه برای میلگردهای اصلی، طول مستقیم انتهای آزاد باید حداقل ۱۲ برابر قطر میلگرد (12db) در نظر گرفته شود.
میلگردهای تقسیم و خاموت‌ها
- برای میلگردهایی با قطر ۱۶ میلی‌متر یا کمتر و خم ۹۰ درجه، طول مستقیم انتهای آزاد باید حداقل ۶ برابر قطر میلگرد (6db) و در هر حال حداقل ۶۰ میلی‌متر باشد.
- در میلگردهای با قطر بیشتر از ۱۶ و کمتر از ۲۵ میلی‌متر، طول مستقیم انتهای آزاد در خم ۹۰ درجه باید حداقل ۲ برابر قطر میلگرد (2db) باشد.
- در خم ۱۳۵ درجه یا چنگک، طول مستقیم انتهای آزاد میلگردهای تقسیم و خاموت باید حداقل ۶ برابر قطر میلگرد (6db) و ۶۰ میلی‌متر باشد.
- در میلگردهای انتظار ستون، شیب قسمت مایل میلگرد خم‌شده نسبت به محور ستون نباید از نسبت ۱ به ۶ بیشتر شود.
- طول خم میلگرد ریشه ستون با توجه به طول قلاب استاندارد تعیین می‌شود که در متن مرجع، ۱۵ سانتی‌متر یا ۸ برابر قطر میلگرد در نظر گرفته شده است.
- در خاموت‌های مربعی و مستطیلی، خم‌ها معمولاً با زاویه ۹۰ یا ۱۳۵ درجه اجرا می‌شوند. در مواردی که ضوابط سازه‌ای الزام کرده باشند، استفاده از قلاب ۱۳۵ درجه به مهار مناسب خاموت کمک میکند. همچنین، قطر داخلی خم و طول مستقیم انتهای آن باید بر اساس قطر میلگرد و استاندارد مربوط تعیین شود؛ با افزایش قطر میلگرد، حداقل قطر خم نیز ممکن است افزایش پیدا کند.
محاسبه طول میلگرد در فونداسیون
برای محاسبه طول میلگرد در فونداسیون، ابتدا باید طول محور یا دهانه‌ای را که میلگرد در آن قرار می‌گیرد، مشخص کنید. سپس با در نظر گرفتن ضخامت پوشش بتنی (کاور) و طول خم‌های میلگرد، طول نهایی آن به دست می‌آید.
فرمول محاسبه طول میلگرد در فونداسیون به صورت زیر است:
(2*طول کاور) – (2*طول خم) + طول محور = طول میلگرد
ضوابط و نکات مهم هنگام خمکاری میلگرد
برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی میلگرد و اجرای صحیح آرماتوربندی، هنگام خمکاری باید چند نکته فنی رعایت شود. مهم‌ترین ضوابط خم میلگرد عبارت‌اند از:
- خم‌کردن میلگرد باید به روش سرد انجام شود؛ استفاده از روش‌های دیگر تنها با تایید دستگاه نظارت و رعایت ضوابط مربوط مجاز است.
- قطر فلکه یا قالب خم باید متناسب با قطر میلگرد و نوع فولاد انتخاب شود
- سرعت خم‌کردن میلگرد باید با توجه به نوع فولاد و دمای محیط تنظیم شود. در میلگردهای سرد اصلاح‌شده، رعایت دستورالعمل فنی مربوط اهمیت بیشتری دارد.
- خمکاری در شرایط سرمای شدید، به‌ویژه زمانی که دمای میلگرد کمتر از منفی ۵ درجه سانتی‌گراد است، نباید بدون رعایت ضوابط و تأیید فنی انجام شود.
- بازکردن خم قبلی و خم‌کردن دوباره میلگرد تنها با تایید دستگاه نظارت مجاز است. در این شرایط، میلگرد باید از نظر ترک‌خوردگی و آسیب بررسی شود.
- خم‌کردن میلگردی که بخشی از آن داخل بتن قرار گرفته است، باید با تأیید دستگاه نظارت و بررسی شرایط اجرایی انجام شود.
- برای ایجاد انحنای یکنواخت، استفاده از دستگاه مکانیکی مجهز به فلکه خم‌کن توصیه می‌شود. خمکاری باید با سرعت کنترل‌شده و بدون وارد کردن ضربه‌های ناگهانی انجام شود.
- دستگاه خم‌کن برقی، در صورت تناسب ظرفیت آن با قطر میلگرد، امکان خمکاری با سرعت و دقت مناسب را فراهم میکند.
انتخاب شعاع خم نامناسب، اجرای غیر اصولی و وارد کردن نیروی بیش از حد می‌تواند به میلگرد آسیب برساند؛ برای آشنایی بیشتر با عوامل مؤثر بر این مشکل، مطلب علت شکستگی میلگرد را مطالعه کنید.
سرانجام
در واقع خمکاری اصولی میلگرد و رعایت استاندارد های مربوط به آن، نقش مهمی در حفظ مقاومت و عملکرد آرماتورها در سازه های بتنی دارد. از همین رو انتخاب روش مناسب خمکاری، استفاده از تجهیزات استاندارد و توجه به قطر و طول خم میلگرد از آسیب دیدگی میلگرد جلوگیری میکند و به اجرای دقیق آرماتور بندی کمک میکند. در صورت نیاز به مشاوره برای خرید میلگرد در سایز و گرید مختلف می‌توانید با کارشناسان دکترآهن با شماره تماس 03155057 در ارتباط باشید.
سوالات متداول درباره خمکاری میلگرد
عدم رعایت استانداردهای خمکاری میلگرد چه مشکلاتی ایجاد میکند؟
خمکاری غیراصولی می‌تواند باعث ترک‌خوردگی، کاهش مقاومت میلگرد و افت ایمنی سازه شود.
خمکاری میلگرد در سازه‌های ساختمانی چه کاربردی دارد؟
از خمکاری برای ساخت خاموت، سنجاقی، رکابی، ادکا و میلگردهای انتظار مطابق نقشه سازه استفاده می‌شود.
خمکاری دستی میلگرد چه تفاوتی با خمکاری دستگاهی دارد؟
خمکاری دستی با ابزار ساده و نیروی انسانی انجام می‌شود، اما روش دستگاهی سرعت، دقت و یکنواختی بیشتری دارد.
آیا امکان خم‌کردن تمام قطرهای میلگرد وجود دارد؟
بیشتر میلگردها قابل خمکاری هستند، اما روش اجرا باید با قطر، گرید و مشخصات فنی آن‌ها متناسب باشد.
