7 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO BÊ TÔNG CỐT THÉP

Nguyên tắc chọn kích thước tiết diện bê tông cốt thép

Trước khi bắt tay vào tính toán kết cấu bê tông cốt thép, việc đầu tiên chúng ta cần làm là chọn kích thước tiết diện sơ bộ cho các đối tượng kết cấu trong công trình được tính toán. Vậy nguyên tắc chọn kích thước tiết diện này ra sao, sau đây tôi sẽ đưa ra 3 yếu tố then chốt bạn cần phải tuân thủ khi chọn tiết diện sơ bộ

Đánh giá sự hợp lý của kích thước tiết diện đã chọn dựa vào tỉ lệ cốt thép.

 

Yếu tố thẩm mỹ của kích thước tiết diện bê tông cốt thép

Bạn cần phải kết hợp bản vẽ kết cấu với bản vẽ kiến trúc để đưa ra phương án kích thước tiết diện tối ưu nhất sao cho vừa đủ khả năng chịu lực lại vừa có tính thẩm mỹ phù hợp với phương án kiến trúc đưa ra

Yếu tố về điều điện thi công khi chọn kích thước tiết diện bê tông cốt thép

• Bạn cần phải chọn kích thước tiết diện sao cho việc chế tạo và thống nhất hóa ván khuôn, thuận tiện cho việc đặt cốt thép và bê tông.
• Thông thường chọn chiều dày của bản và tường là bội số của 1 hoặc 2cm
• Chọn kích thước tiết diện dầm và cột theo bội số của 2;5 hoặc 10cm

Nguyên tắc cấu tạo về khung và lưới cốt thép

 

Cốt thép đặt vào trong kết cấu không để rời từng thanh mà phải liên kết chúng lại thành khung hoặc lưới

Khung gồm các cốt thép dọc và cốt thép ngang, được dùng trong các dầm và cột

Lưới gồm các cốt thép đặt theo 2 phương vuông góc với nhau, được dùng trong bản sàn và tường.

Tại chỗ giao nhau giữa các cốt thép trong khung và lưới có thể được liên kết bằng buộc và hàn.

Khung và lưới buộc tạo nên bằng các thanh rời, dùng dây thép mềm (Ø0,8-Ø1) buộc chặt các nút.

Ưu điểm của phương pháp buộc là có thể bố trí cốt thép một cách linh hoạt, phù hợp với sự chịu lực của kết cấu. Do đó cốt thép được sử dụng một cách hợp lý, tiết kiệm. Nhưng nhược điểm là thi công chậm.
Để khắc phục nhược điểm trên của phương pháp buộc, người ta đã chế tạo ra phương pháp hàn bằng cách các khung và lưới hàn được chế tạo trong các cơ sở chuyên dụng bằng cách hàn điểm tiếp xúc chỗ cốt thép giao nhau.

Cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo

Cốt thép trong khung và lưới tùy theo vai trò và nhiệm vụ của nó, sẽ được phân ra làm 2 loại: Cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo

Cốt thép chịu lực hay còn có tên gọi khác là cốt thép tính toán, cốt thép này dùng để chịu các ứng lực phát sinh do tác dụng của tải trọng, chúng được xác định hoặc kiểm tra bằng tính toán
Cốt thép cấu tạo được đặt vào kết cấu với nhiều tác dụng khác nhau:

• Để liên kết cốt thép chịu lực thành khung hoặc lưới
• Để giữ vị trí cốt thép chịu lực khi thi công
• Để làm giảm co ngót không đều của bê tông
• Để chịu ứng suất do nhiệt độ thay đổi
• Để ngăn cản sự mở rộng của các vết nứt
• Để làm phân bố tác dụng của tải trọng tập trung,…

Thực tế cốt thép cấu tạo cũng chịu lực nhưng chúng không được tính toán mà được đặt theo các quy định và kinh nghiệm.

Lớp bảo vệ cốt thép

Lớp bê tông bảo vệ cốt thép được tính từ mép ngoài bê tông đến mép ngoài gần nhất của cốt thép.
Lớp bảo vệ có tác dụng để đảm bảo sự làm việc đồng thời của cốt thép và bê tông trong mọi giai đoạn, cũng như bảo vệ cốt thép khỏi tác động của không khí, nhiệt độ và các tác động tương tự.
Hai loại lớp bảo vệ cốt thép bạn cần phải phân biệt rõ

• Lớp bảo vệ của cốt thép dọc chịu lực C2
• Lớp bảo vệ của cốt thép cấu tạo, cốt thép đai C1

Quy định cho lớp bảo vệ của cốt thép

• Trong mọi trường hợp chiều dày của lớp bảo vệ không được bé hơn đường kính cốt thép quy định ( C >= D )
• Ngoài ra chiều dày lớp bảo vệ cốt thép không được bé hơn trị số Co với quy định như sau:
  • Với cốt thép chịu lực
    • Trong bản và tường có chiều dày:
      • Từ 100mm trở xuống: Co=10mm ( 15mm )
      • Trên 100mm trở lên: Co=15mm (20mm)
    • Trong dầm và sườn có chiều cao:
      • Nhỏ hơn 250mm: Co=15mm ( 20mm )
      • Lớn hơn hoặc bằng 250mm: Co=20mm (25mm)
    • Trong cột: Co=20mm (25mm)
    • Trong dầm móng: Co= 30mm
    • Trong móng:
      • Lắp ghép: Co=30mm
      • Toàn khối khi có bê tông lót: Co=35mm
      • Toàn khối khi không có bê tông lót: Co=70mm
  • Với cốt thép cấu tạo, cốt thép đai
    • Khi chiều cao tiết diện h<20mm thì Co=10mm (15mm)
    • Khi chiều cao tiết diện h>=250mm thì Co=15mm (20mm)
  • Chú ý
    • Giá trị trong ngoặc (…) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt
    • Đối với những kết cấu chịu ảnh hưởng của môi trường biển ( nước mặn ) cần tăng chiều dày theo TCVN 327-2004
    • Đối với những kết cấu trong môi trường xâm thực mạnh cần phải có thêm lớp ốp hoặc các biện pháp bảo vệ đặc biệt

Khoảng hở của cốt thép

Mục đích của cốt thép được đặt với khoảng hở t đủ rộng là để vữa bê tông có thể dễ dàng lọt qua và để cho xung quanh mỗi cốt thép có được 1 lớp bê tông đủ đảm bảo điều kiện về lực dính bám.
Theo tiêu chuẩn BTCT hiện hành có quy định khoảng hở t >=(Ømax;to)

Khi cốt thép có vị trí nằm ngang hoặc xiên lúc đổ bê tông

• Với cốt thép đặt dưới: to=25mm
• Với cốt thép đặt trên: to=30mm
• Khi cốt thép được đặt nhiều hơn hai lớp thì với các lớp phía trên to=50mm ( trừ hai lớp dưới cùng )
• Nếu dùng đầm dùi để đầm chắc bê tông thì khoảng hở t ở lớp bên trên cần đảm bảo để dầm lọt qua được

Khi cốt thép đặt thẳng đứng lúc đổ bê tông

• Với trường hợp này to=50mm
• Nếu có kiểm soát một cách hệ thống kích thước cốt liệu thì có thể giảm to đến 35mm nhưng không được nhỏ hơn 1,5 lần kích thước lớn nhất của cốt liệu thô

Trường hợp đặc biệt

• Trường hợp đặc biệt là trường hợp cho phép bố trí các thanh cốt thép theo cặp, không có khe hở giữa chúng
• Phương pháp ghép cặp phải theo phương chuyển động của vữa bê tông và khoảng hở yêu cầu t>=1,5Ø

Neo cốt thép

Mục đích của neo cốt thép là phát huy được khả năng chịu lực do cốt thép được neo chắc vào bê tông ở vùng liên kết hay gối tựa

Các phương pháp neo cốt thép:

• Neo thẳng
• Neo kiểu uốn móc gập với góc α=45-90 độ

• Neo kiểu móc neo tiêu chuẩn ( móc hình chữ U )