Tóm tắt nội dung
Trong kết cấu bê tông cốt thép, dầm là bộ phận chịu lực uốn chính, truyền tải trọng từ sàn xuống cột và móng. Cốt thép chính trong dầm thường được bố trí theo tính toán nội lực, tuy nhiên trong nhiều trường hợp, thép chính không đủ để đảm bảo toàn bộ yêu cầu chịu lực tại những vị trí chịu tải trọng đặc biệt hoặc có nguy cơ nứt cao. Khi đó, người ta sử dụng thép tăng cường.
Việc hiểu rõ thép tăng cường dầm là gì, cũng như cách bố trí đúng nguyên tắc là điều bắt buộc với kỹ sư thiết kế, thi công và giám sát. Cùng chúng tôi tìm hiểu kỹ hơn về kỹ thuật này dưới đây.
Thép tăng cường dầm là gì?
Thép tăng cường dầm là phần cốt thép được bổ sung thêm vào dầm ngoài thép chính, nhằm tăng cường khả năng chịu lực hoặc đảm bảo cấu tạo, chống nứt tại những vị trí cụ thể.
Đây không phải là thép chịu lực chính theo sơ đồ nội lực lý tưởng, mà là phần thép “bổ trợ” nhưng cực kỳ quan trọng trong đảm bảo an toàn và tuổi thọ công trình.
Việc sử dụng thép tăng cường nhằm:
- Tăng khả năng chịu uốn tại vùng mô-men lớn (như gối dầm hoặc giữa nhịp)
- Giảm nứt do co ngót và nhiệt độ, đặc biệt là trong dầm dài hoặc dầm sàn có khẩu độ lớn.
- Tăng khả năng neo móc và truyền lực tại vị trí liên kết dầm – cột hoặc dầm giao nhau.
- Đáp ứng yêu cầu cấu tạo đặc biệt: dầm có lỗ kỹ thuật, dầm dự ứng lực, dầm nối tiếp với phần kết cấu khác…
Nguyên tắc bố trí thép tăng cường dầm
Cần phù hợp nội lực trong dầm
| Khu vực trong dầm | Vị trí bố trí thép tăng cường | Lý do kỹ thuật |
|---|---|---|
| Giữa nhịp (mô-men dương lớn) | Thép tăng cường ở đáy dầm (cốt dưới) | Chịu uốn do lực tập trung, ngàm giữa |
| Gối dầm – đầu dầm (mô-men âm) | Thép tăng cường phía trên dầm | Giảm nứt do phản lực nâng và ngàm tại gối |
| Liên kết dầm – cột | Tăng cường cả trên và dưới tùy nội lực | Giữ ổn định và chống nứt tại nút giao |
| Vùng có lỗ kỹ thuật, gối treo | Bổ sung thép hai bên cạnh lỗ | Tăng khả năng truyền lực vòng quanh lỗ |
Tuân thủ bản vẽ thiết kế
-
Bản vẽ kết cấu thường thể hiện thép tăng cường bằng gạch nét đứt hoặc ghi chú riêng (ví dụ: “2Ø16 TC giữa nhịp”).
-
Không được cắt bỏ hoặc thay đổi đường kính, chiều dài nếu không có xác nhận của kỹ sư thiết kế.
-
Thép tăng cường không thể thay thế thép chính – và ngược lại.
Nguyên tắc neo và nối
-
Không neo ở vùng mô-men lớn, nhất là dầm tại giữa nhịp hoặc gối.
-
Tránh neo tại vị trí có khe co giãn, đầu cọc hoặc biên móng
Khoảng cách và lớp bảo vệ bê tông
-
Khoảng cách giữa các thanh thép: Không nhỏ hơn 1,5 lần đường kính thanh thép hoặc ≥ 25mm.
-
Lớp bê tông bảo vệ: Tối thiểu 20mm với thép trong nhà; 30mm – 40mm với kết cấu chịu mưa nắng, tác động trực tiếp.
Bố trí hợp lý trong thi công
-
Không để thép tăng cường cản trở lắp ván khuôn, đổ bê tông, đặt đầm dùi.
-
Dùng con kê bê tông hoặc nhựa để đảm bảo lớp bảo vệ và vị trí thép không bị xê dịch khi đổ bê tông.
-
Bố trí sao cho dễ thi công, dễ kiểm tra, không chồng chéo rối rắm.
Cách bố trí thép tăng cường dầm ngang
- Vị trí bố trí thép tăng cường: Thép tăng cường thường được đặt tại các khu vực có mô men âm, tức là gần vị trí cột – nơi chịu tác dụng mô men uốn lớn nhất. Tại các vùng đã được phân tích và xác định có mô men lớn, cốt thép cần được bố trí tại các tiết diện có mô men cực đại. Do những tiết diện này chịu lực lớn nhất nên cần gia tăng cốt thép để đảm bảo khả năng chịu lực của dầm.
- Loại thép tăng cường: Thép tăng cường thường sử dụng loại thép tròn trơn, với đường kính phổ biến từ 12mm đến 25mm.
- Khoảng cách giữa các thanh thép tăng cường: Khoảng cách giữa các thanh này phải đảm bảo không nhỏ hơn 0,05% chiều cao tiết diện dầm. Trong trường hợp bề rộng dầm vượt quá 100mm, thì khoảng cách giữa các thanh thép ở lớp dưới cần lớn hơn đường kính của thép sử dụng.
- Chiều dài của thép tăng cường: Chiều dài tối thiểu của thép tăng cường phải bằng 0,25 lần nhịp dầm (l), nhằm đảm bảo khả năng làm việc ổn định.
- Số lượng kích thước đường kính thép: Trên một mặt cắt dầm, chỉ nên sử dụng tối đa ba loại đường kính thép khác nhau, và mỗi loại phải cách nhau ít nhất 2mm về kích thước. Quy định này giúp đảm bảo tính đồng đều của kết cấu, từ đó nâng cao hiệu quả chịu lực của dầm.
Cách bố trí thép tăng cường dầm dọc
- Ở vùng chịu mô men âm, cốt thép dọc chịu kéo As được đặt ở phía trên của dầm. Ngược lại, trong vùng chịu mô men dương, cốt thép dọc chịu kéo As được bố trí ở phía dưới. Tại mỗi khu vực đã được tính toán và lựa chọn, cần bố trí cốt thép tại tiết diện có mô men lớn nhất để đảm bảo dầm đủ khả năng chịu lực.
- Khoảng cách giữa các thanh cốt thép dọc không được vượt quá 300mm để đảm bảo sự phân bố đều của cốt thép và hiệu quả làm việc của kết cấu. Bên cạnh đó, lớp bê tông bảo vệ cốt thép phải dày tối thiểu 25mm nhằm chống lại tác động ăn mòn và tăng độ bền lâu dài cho dầm.
Lưu ý khi thi công thép tăng cường
-
Kiểm tra số lượng, vị trí, chiều dài, đường kính của thép tăng cường đúng với bản vẽ trước khi nghiệm thu cốt thép.
-
Không dùng thép gỉ, cong vênh, hoặc đã bị uốn sai tiêu chuẩn.
-
Cố định chắc chắn thép tăng cường vào hệ thép chính bằng dây buộc thép hoặc que hàn (với dầm dự ứng lực).
-
Ghi rõ thép tăng cường trong nhật ký thi công và lưu ảnh nghiệm thu đối với công trình chất lượng cao.
Thép tăng cường tuy không phải là thành phần chính trong tính toán chịu lực, nhưng đóng vai trò thiết yếu trong đảm bảo an toàn, tuổi thọ và khả năng làm việc ổn định của kết cấu dầm.
