فرآیند استاندارد خمکاری میلگرد
نقل قولی از معمار آمریکایی فرانک لوید وجود دارد به این مضمون که “یک پزشک می‌تواند اشتباه خود را دفن نماید اما یک معمار تنها می‌تواند به جای اشتباه خود درخت انگور بکارد.” اشتباهات همیشه وجود دارند از اشتباهات فاحش مثل (پل تاکوما) که در سال ۱۹۴۰ به دلیل کاهش هزینه ساخت پل از تیرهای ضعیف استفاده شده بود تا اشتباهات جزیی مثل زهکشی‌های نامناسب در ساختمان MIT که باعث شده بود، اتصالات سقف مانند خنجر از ساختمان آویزان شود. در صنعت ساختمان و سازه اشتباهات بیش از صنایع دیگر مرگبار خواهند بود زیرا انسان برای در امان بودن خود از سرما و گرما از ساختمان و سازه‌ها استفاده می‌کند و یک اشتباه ساده باعث می‌شود ساختمان دچار خرابی بشود.
میلگرد رکن اساسی ساخت یک خانه است امروزه میلگردها برای استحکام ساختمان نقش اساسی دارند و در همه جای ساختمان به کار می‌روند. در بعضی از قسمت‌های ساختمان مثل فونداسیون و آرماتوربندی نیاز است که میلگرد خم شود، اما میلگرد چه اندازه و چگونه خم شود؟ میلگرد یک میله‌ی فولادی است و به همین سادگی خم نمی‌شود پس خمکاری توسط ماشینآلات مخصوص و طی یک فرآیند مخصوص انجام می‌شود. در این مقاله ما از فرآیند استاندارد خمکاری میلگرد خواهیم نوشت.
خمکاری میلگرد معمولاً به دو صورت دستی و اتوماتیک انجام می‌شود. عامل مهمی که سبب می‌شود یک میلگرد به شکل دستی و یا اتوماتیک خم شود، قطر میلگرد است.
فرآیند خمکاری میلگرد
در امور ساختمانی موارد متعدد زیادی اتفاق می‌افتد که یک میله فلزی مانند میلگرد نیاز به تغییر شکل دارد. اگر بخواهیم تعریفی از خمکاری ارائه دهیم باید این‌گونه شرح دهیم زمانی که یک میلگرد بدون آن که شکسته شود تغییر شکل داده شود، خمکاری رخ می‌دهد. فرآیند خمکاری میلگرد از وارد کردن نیرو حول یک نقطه انجام می‌شود. در این فرآیند سطح بیرونی میلگرد تحت کشش و سطح داخلی میلگرد تحت فشار قرار می‌گیرد. این کشش و فشار باعث خم شدن میلگرد می‌شود. خم‌کردن میلگردها به شکل‌های مختلفی رخ می‌دهد که عبارت است از:
- میلگرد راستا
- میلگرد خاموت
- میلگرد ادکا
- میلگرد سنجاقک
- میلگرد رکابی
- میلگرد خرک
این میلگردها بر اساس این که در کدام قسمت ساختمان به‌کار گرفته شود متفاوت خم می‌شوند و شکل متفاوتی دارند، تصویر خم میلگردها را مشاهده می‌نمایید. خمکاری میلگرد معمولاً به دو صورت دستی و اتوماتیک انجام می‌شود. عامل مهمی که سبب می‌شود یک میلگرد به شکل دستی و یا اتوماتیک خم شود، قطر میلگرد است. زمانی که قطر میلگرد کمتر از ۱۲ میلی‌متر باشد، میلگرد به‌صورت دستی می‌تواند خم شود. اما در قطرهای بالاتر از ۱۲ میلی‌متر فرآیند خمکاری میلگرد باید با ماشین انجام شود. نوع میلگردی که در خمکاری استفاده می‌شود متفاوت است و سبب می‌شود بر قیمت میلگرد تاثیر بگذارد. مثلا میلگردی که برای میلگرد سنجاقک استفاده می‌شود، در سایز ۸ و ۱۰ است که با میلگرد خاموت استفاده شده، متفاوت است.
انواع روش خمکاری میلگرد
همان‌گونه که توضیح داده شد خم کردن میلگرد یک فرآیند مکانیکی است و باید توسط دستگاه‌های مکانیکی انجام شود. از آن جا که میلگرد باید به صورت سرد خم شود، پس نمی‌توان میلگرد را در کوره‌ها (روش گرمایی) خم نمود. روشهای مختلفی برای مختلف خم‌کردن میلگرد وجود دارد که عبارتند از:
روش دستی
در روش خمکاری دستی تمام مراحل توسط اپراتور انجام شده و کار به مهارت فرد بستگی دارد و چند ابزار نیاز است:
- میز خم‌کردن میلگرد: میز خم‌کن میلگرد یکی از وسیله الزامی در فرآیند دستی است. میز باید استاندارد باشد و حداقل ۸۰ سانتی‌متر ارتفاع داشته باشد. از میز برای قرار دادن صفحه خم‌کن و همچنین برای این که به کمر اپراتور در زمان خم‌کردن میلگرد فشار زیادی وارد نشود، استفاده می‌شود.
- صفحه خم‌کن میلگرد: صفحه‌ای فولادی است که به شکل مربع و یا مستطیل است. این صفحه روی میز قرار داده می‌شود و روی آن تعدادی خار وجود دارد. این خارها در صفحات خم‌کن متفاوت است، مثل خار‌های نگهداری میلگرد که زمان خمکاری میلگرد، باید در نقطه‌ای خاص این کار انجام شود، برای همین در موقع خم‌کردن، باید میلگرد ثابت بماند. برای این کار دو خار تعبیه شده است که میلگرد بین این دو خار قرار گرفته و حرکت نمی‌کند. با یک فاصله زائده دیگری به نام خار خم‌کن قرار گرفته است که میلگرد بسته به شکل خم به دور این زائده خم می‌شود.
- آچار میلگرد خم‌کن: به این آچار که آچار F گفته می‌شود، از پرکاربردترین ابزار در روش دستی خمکاری میلگرد است. آچار F با درگیرشدن با میلگرد و وارد کردن نیرو، میلگرد را حول نقطه خار خم‌کن، خم می‌نماید.
بیشتر بخوانید: معرفی دستگاه‌های خمکاری لوله و ورق
فرآیند خمکاری میلگرد به شکل 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 آن جا که در زمان خم شدن میلگرد، نیروی وارده میلگرد را به عقب هل می‌دهد، 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 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.
دستگاه میلگرد خم کن هیدرولیک
دستگاه خم کن میلگرد هیدرولیک بیشتر قابل حمل است و در اکثر مواقع 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.
روشهای استاندارد خمکاری میلگرد
خمکاری میلگرد توسط تجهیزات مکانیکی انجام می‌شود. در این فرآیند میلگرد روی صفحه‌ای قرار گرفته و توسط فشار اهرم طبق زاویه‌ای که لازم است، خم می‌شود. در خمکاری میلگرد چه به صورت دستی و چه به صورت اتوماتیک میلگرد در یک طول و زاویه مشخص خم می‌شود. برای این کار لازم است طبق نقشه‌های ساختمانی که توسط طراحان ترسیم می‌شود میلگرد به شکل مناسب و نوع کارآیی، خم شود. این کار طبق استانداردهایی که در دو مبحث نهم و ACI بیان شده است، انجام می‌شود. خم میلگرد همانطور که توضیح داده شد، بستگی به شکل میلگرد متفاوت است.
در خم میلگرد دو مبحث وجود دارد که متفاوت از یکدیگر است. در میلگردهای اصلی و خاموت‌ها طول خم میلگرد با یکدیگر متفاوت است.
در میلگردهای اصلی طول خم میلگرد از فرمول زیر به‌دست می‌آید.
Min D=۶db ۱۰mm≤db≤۲۵mm
در میلگردهایی که قطر میلگرد بین ۱۰ تا ۲۵ میلی‌متر است قطر داخلی قلاب 6برابر قطر میلگرد است که حداقل می‌تواند برابر ۶۰ میلی‌متر باشد.
Min D=۸db ۲۵mm≤db≤۳۶mm
در میلگردهای که قطر میلگرد که بین ۲۵ تا ۳۶ میلی‌متر است قطر داخلی میلگرد 8 برابر قطر میلگرد است.
Min D=۱۰db ۳۶mm≤db≤۵۷mm
در میلگردهایی که قطر میلگرد بین ۳۷ تا ۵۵ میلی‌متر است قطر خم میلگرد ۱۰ برابر قطر میلگرد است. گفتنی است که علاوه بر قطر میلگرد، همانطور که در جول زیر نمایش داده شده است، نوع سختی فولاد بر قطر خم قلاب انتهای میلگرد موثر است.
اما طول خم میلگرد برای میلگردهای اصلی و خاموت داستان کمی متفاوت است. منظور از طول خم میلگرد طول بعد از قلاب است که در میلگردهای اصلی بر اساس زاویه خم میلگرد طول میلگرد متفاوت است.
مثلا در خم ۱۸۰ درجه طول بعد از خم نیم‌دایره حداقل ۴db، در خم ۹۰ درجه طول بعد از خم گونیا حداقل ۱۲db و در خم ۱۳۵ درجه طول بعد از خم ۸db خواهد بود.
اما خاموت‌ها کمی متفاوت هستند، در خاموت طول خم ۹۰ درجه برای میلگردهایی که قطر 16 میلی‌متر و کمتر دارند، قطر خم چهار برابر قطر میلگرد است، اما نباید این طول کمتر از ۶۰ میلی‌متر انتخاب گردد.
مثلا در خاموتی که قطر میلگرد بین ۱۶ تا ۲۵ میلی‌متر باشد، طول خم میلگرد حداقل ۱۲db و در خاموت خم ۱۳۵ درجه طول خم میلگرد حداقل ۶db است.
یک نکته مهم که در زمان خمکاری میلگرد باید رعایت کرد، نقطه عطف خم میلگرد است. میلگردها در زمان خم شدن بر روی صفحات مختلف حرکت و کشش یکسانی ندارند، از این رو مقدار طول قرارگیری نقطه عطف تا خار خم کن، در شرایط متفاوت یکسان نخواهد بود.
اگر در موقع خم کردن میلگرد، کشش و مقدار حرکت میلگرد آزادتر باشد، باید نقطه علامت به خار خم کن نزدیک‌تر باشد.
در موقعی که انعطاف و کشش میلگرد زیاد است محل زدن علامت باید عقب‌تر از خار خم‌کن باشد.
در زمانی که کشش و حرکت میلگرد کم است نقطه‌ای که علامت‌گذاری می‌شود، جلو‌تر از خار خم‌کن قرار می‌گیرد.
روش ساخت دستگاه خمکاری میلگرد
دستگاه خمکاری میلگرد، چه برقی باشد یا دستی، هیدرولیک باشد یا CNC همه این ماشین‌ها بر مبنای یک اصول خاص ساخته شده‌اند؛ این اصول طول خم میلگرد و زاویه‌ی قلاب است. در این قسمت چگونگی قرارگیری قطعات لازم برای فرم دادن به خم میلگرد گفته می‌شود.
اگر دستگاه خمکاری میلگرد دستی است باید در ابتدا میزی با ارتفاع حداقل ۸۰ سانتی‌متر ساخته شود. پایه‌های میز باید قوی ساخته شود تا در زمان وارد آمدن نیرو به میلگرد میز حرکت نکند. در ماشین‌های برقی و هیدرولیک میز وجود ندارد.
صفحه‌ی خم‌کن: این صفحه که میلگرد روی آن قرار می‌گیرد، باید از یک صفحه فولادی ساخته شود. طول این صفحه بستگی به طول میلگرد دارد و عرض آن بسته به قطر و تعداد میلگردی که روی میز قرار می‌گیرد، انتخاب می‌شود. در ماشین برقی صفحه معمولا یک صفحه یک در یک ساخته می‌شود.
ورودی میلگرد: میلگرد زمانی که وارد دستگاه می‌شود، باید ثابت بماند پس باید بین یک فک فیکس شود و فاصله این فک بستگی به قطر میلگرد دارد. برای ساخت یک دستگاه ابتدا این فک ساخته می‌شود و بر اساس قطر میلگرد قابل تغییر است. در دستگاه‌های جدید میلگرد با یک سرعت ثابت از بین تعدادی دیسک گردان عبور داده می‌شود و این دیسک‌ها علاوه بر حرکت میلگرد روبه جلو، میلگرد را صاف می‌کنند.
تکیه‌گاه: بعد از ورود میلگرد به صفحه خم کن باید تکیه‌گاهی ساخته شود که در زمان خم شدن میلگرد به وسیله‌ی آچار F، میلگرد حرکت نکند. برای همین پشت میلگرد یک تکیه‌گاه قرار می‌گیرد. زمانی که نیرو به میلگرد وارد می‌شود تکیه‌گاه اجازه نمی‌دهد و نیرو، میلگرد را به عقب براند، برای همین از تکیه‌گاه استفاده می‌شود.
بعد از قرارگیری تکیه‌گاه، باید خار خم کن میلگرد را روی میز قرار داد و فاصله‌ی بین خار خم کن و تکیه‌گاه بستگی به قطر میلگرد دارد.
در بعضی از ماشین‌ها یک دیسک بلبرینگی وجود دارد که یک زائده روی آن قرار دارد و آچار روی این دیسک قرار گرفته است. با حرکت دادن زائده ،میلگرد خم می‌شود در این نوع از صفحه خم کن که دیسک روی آن قرار می‌گیرد، خم میلگرد شکل بهتری به خود خواهد گرفت.
چند نکته در مورد دستگاه خم کن میلگرد
آچار F که سر آن از جنس فولاد است، با توجه به قطر میلگرد به اندازه‌های مختلف ساخته می‌شود. این اندازه بستگی به دو عامل دارد. اول، قطر میلگرد و دوم، قطر قوس خم میلگرد که بر اساس این دو عامل آچار F با شماره‌های مختلف ساخته می‌شود.
بعد از قرارگیری خارها بهتر است خط زاویه خم میلگرد روی ماشین‌های دستی کشیده شود. هدف میزان حرکت آچار F برای خم میلگرد در زاویه مشخص است. مثلاً یک میلگرد برای زاویه ۱۳۵ درجه چه اندازه خم شود و آچار F چه اندازه میلگرد را باید بچرخاند.
خم کردن میلگرد بیشتر برای استفاده در فونداسیون ساختمان و در واقع برای آرماتوربندی استفاده می‌شود. در بعضی از کارگاه‌های ساختمانی در مواقع خاص این امکان وجود دارد که نیاز به خم‌کردن فوری میلگرد باشد، برای همین از ماشینآلات مختلف برای خم میلگرد استفاده می‌شود (نیاز به میلگرد تقویتی در ساختمان یکی از همان دلایل است). بسیار مهم است که برای خم کردن میلگرد استانداردها رعایت شود؛ چه در دستگاه خم‌کن دستی و چه در استفاده از دستگاه خم‌کن برقی.
نکات ایمنی در هنگام خم میلگرد
مهم‌ترین چیز در کارگاه‌های صنعتی، امنیت و حفظ سلامت نیروی کار است. برای همین پوشش حفاظت فردی مثل دستکش، کلاه و کفش ایمنی از ملزومات خم کردن میلگرد است.
تمرکز عامل دیگری است که در هنگام خمکاری میلگرد بسیار مهم است. از آن‌جا که برای خم کردن میلگرد نیاز است از آچار و گاهی برای برش دادن میلگرد از قیچی استفاده شود، پس نیاز است تمرکز لازم در هنگام کار کردن با ماشینآلات حفظ شود تا آسیبی به فرد نرسد.
در زمان جابه‌جایی میلگرد باید دقت نمود تا میلگرد به فرد دیگری اصابت نکند.
در مورد لباس کار در زمان خمکاری باید دقت کافی انجام شود. وجود آستین‌های بزرگ باعث گیر افتادن آستین در دستگاه می‌شود. پس بهتر است آستین لباس در قسمت مچ بسته شود.
کفش حتما ضدضربه باشد تا اگر میلگرد روی پا‌ی کارگر سقوط کرد آسیبی به اپراتور نرسد.
کلام پایانی
امروزه به لطف پیشرفت علمی در صنایع، شاهد ماشینآلات تمام اتوماتیک در زمینه خم کردن میلگرد هستیم. این ماشینآلات با سرعت و با کیفیت بهتری میلگرد را خم می‌کنند. فراموش نباید کرد در صنعت ساختمان کیفیت محصولات صنعتی حرف اول را می‌زند و لازم است که همه مصالح از استانداردهای لازم برخوردار باشند. ماشینآلات اتوماتیک، از آن‌جا که بدون دخالت انسان کار خم کردن میلگرد را انجام می‌دهند، می‌تواند گزینه مناسبی به جهت جایگزین کردن دستگاه‌های خم‌کن دستی باشند. اما یک نکته بسیار مهم آن است که از چه برندی این دستگاه انتخاب شود. اگر شما از برند خاصی به جهت خم کردن میلگرد استفاده می‌کنید. لطفا آن را با دیگر مخاطبان در میان بگذارید آیا هزینه‌ای که صرف خرید دستگاه اتوماتیک کرده‌‌اید، در برابر هزینه کم خم کن دستی مقرون به‌صرفه بوده است؟ بهترین برند را به دوستان خود معرفی کنید و از ویژگی‌های این دستگاه بگویید. کدام ماشینآلات را ترجیح می‌دهید؟ ماشین آلات برقی و یا ماشینآلات دستی؟ دلیل آن را برای ما بنویسید و از تجربیات خود بگویید.
