NỘI DUNG VÀ CÁC BƯỚC THIẾT KẾ KC BÊ TÔNG CỐT THÉP.

1.1 Nội dung và sản phẩm của thiết kế.

Thiết kế bắt đầu từ ý tưởng sau đó lập phương án và tiến hành phân tích, tính toán. Sau đó thể hiện kết quả bằng ngôn ngữ và hình ảnh về kết cấu. Sản phẩm của thiết kế kết cấu bê tông cốt thép thường có hai phần là bản vẽ và thuyết minh.
Thuyết minh trình bày cơ sở thiết kế, các lập luận và tính toán, các kết quả tính toán kết cấu và dự toán (giá thành).
Bản vẽ thể hiện hình dáng, kích thước, cấu tạo của kết cấu cùng với các yêu cầu kỹ thuật, các chỉ dẫn về vật liệu sử dụng…
Yêu cầu cơ bản của thiết kế là tính phù hợp với việc sử dụng, độ bền vững, tính khả thi và tính kinh tế. Các yêu cầu này đều quan trọng nhưng với mức độ khác nhau tùy vào từng kết cấu cụ thể.

1.2 Các bước thiết kế.

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép gồm hai việc chính là tính toán và cấu tạo. Quy trình thường theo bảy bước như sau:

- Bước 1: Mô tả, giới thiệu kết cấu.

Trình bày về vị trí, nhiệm vụ, đặc điểm của kết cấu, lựa chọn phương án, thể
hiện mặt bằng kết cấu, hình dáng và các kích thước cơ bản của kết cấu.

- Bước 2: Chọn sơ bộ kích thước các bộ phận.

Sơ bộ chọn các kích thước của các bộ phận chính như chiều dày bản sàn, chiều dày tường, kích thước dầm, cột…
Chọn vật liệu như chọn loại bê tông, cấp độ bền của bê tông, nhóm cốt thép, loại cốt thép… căn cứ vào đặc điểm kết cấu, khả năng cung cấp vật liệu, khả năng thi
công.

- Bước 3: Lập sơ đồ tính toán.

Trong bước này kết cấu thực được mô hình thành các sơ đồ tính. Các liên kết thực tế được chuyển thành các liên kết lý thuyết. Các liên kết lý thuyết phải lựa chọn hợp lý trên cơ sở phân tích khả năng ngăn cản chuyển vị của nó.

- Bước 4: Xác định tải trọng.

Xác định tất cả các tải trọng tác dụng lên từng cấu kiện cụ thể trong kết cấu. Với mỗi loại tải trọng cần xác định điểm đặt, phương, chiều, độ lớn, các trường hợp bất lợi của tải trọng. Cần phân biệt tải trọng thường xuyên tác dụng hay tạm thời tác dụng lên kết cấu.

- Bước 5: Tính toán nội lực, tổ hợp nội lực.

Tính toán và vẽ biểu đồ nội lực cho từng trường hợp tải trọng, sau đó sẽ lựa chọn các giá trị nội lực ở các biểu đồ nội lực và tổ hợp lại để tìm ra các giá trị gây bất lợi nhất để tính toán tiếp theo.

- Bước 6: Tính toán về bê tông và cốt thép.

Tính toán cốt thép, nếu không đảm bảo cần phải quay lại từ bước 2 để chọn lại kích thước, chọn lại bê tông, nhóm thép để đảm bảo kết cấu chịu lực an toàn. Đây là bước chính trong môn học này.

- Bước 7: Thiết kế chi tiết và thể hiện.

Chọn và bố trí cốt thép theo các yêu cầu chịu lực và yêu cầu cấu tạo, thiết kế
chi tiết các bộ phận, các thanh thép và thể hiện chúng trên các bản vẽ.

2 TẢI TRỌNG.

Tải trọng là các lực tác dụng lên kết cấu, bao gồm tải trọng bản thân kết cấu, tải trọng do các bộ phận khác tác dụng lên kết cấu, tải trọng do đồ đạc, con người, tải trọng gió, các tải trọng đặc biệt (động đất, cháy nổ, bom đạn)…
Khi thiết kế cần xác định tải trọng theo các tiêu chuẩn tương ứng. Với công trình nhà và công trình dân dụng, công nghiệp, hiện nay đang sử dụng tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995.

2.1 Phân loại tải trọng.

Tải trọng được phân thành ba loại dựa vào tính chất tác dụng của nó:
- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) là tải trọng có tác dụng không thay đổi trong suốt quá trình sử dụng (điểm đặt, phương, chiều, độ lớn). Trọng lượng bản thân của kết cấu, các vách ngăn cố định… là tĩnh tải. Để xác định chúng cần dựa vào cấu tạo cụ thể của các bộ phận.
- Tải trọng tạm thời (hoạt tải) là tải trọng có thể thay đổi về điểm đặt (đồ vật và con người trên sàn), phương chiều, độ lớn (gió, phương tiện giao thông). Để xác định hoạt tải cần dựa vào các tiêu chuẩn, các tiêu chuẩn này đưa ra giá trị hoạt tải trên cơ sở thống kê.
- Tải trọng đặt biệt là các tải trọng rất ít khi xảy ra như động đất, cháy nổ, bom
đạn…
Theo thời hạn tác dụng tải trọng được phân thành:
- Tải trọng tác dụng dài hạn: bao gồm tải tĩnh tải và một phần hoạt tải.
- Tải trọng tác dụng ngắn hạn: là phần còn lại của hoạt tải.
- Tải trọng tác dụng trùng lặp: các tải trọng có trị số thay đổi nhanh, lặp đi lặp
lại có tính chất chu kỳ, ví dụ như tải trọng do rung động.

2.2 Giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của tải trọng.

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng (qTC) được lấy bằng các giá trị thường gặp trong thực tế, nó được xác định bằng phương pháp thống kê theo thực tế sử dụng công trình.
Giá trị tính toán của tải trọng (q) có kể đến khả năng vượt tải, tức tải trọng tác dụng có thể lớn hơn giá trị tải trọng tiêu chuẩn và gây bất lợi cho kết cấu. Do đó q được lấy bằng qTC nhân với hệ số vượt tải.
q=n.qTC (3.1)
Theo TCVN 2737-1995, đối với tĩnh tải n=1,1 1,3, đối với hoạt tải n=1,2 1,4. Trong trường hợp nếu giảm tải trọng thường xuyên mà lại gây bất lợi cho kết cấu (ví dụ tường chắn đất) thì phải lấy n<1.

3.3 NỘI LỰC.

3.1 Xác định nội lực.

Nội lực trong kết cấu gồm mô men uốn M (Mx, My), mô men xoắn (Mt), lực cắt Q (Qx, Qy) và lực dọc N. Nội lực là do tải trọng gây ra hoặc biến dạng cưỡng bức. Xác định nội lực bằng phương pháp lực, phương pháp chuyển vị, phương pháp trạng thái tới hạn hoặc phương pháp phần tử hữu hạn. Hiện nay thường sử dụng các phần mềm để xác định, các phần mềm tính kết cấu chủ yếu sử dụng phương pháp PTHH.
Có hai loại sơ đồ dùng để tính toán nội lực là sơ đồ đàn hồi và sơ đồ dẻo phụ thuộc vào việc người thiết kế cho phép vật liệu làm việc trong miền nào. Với kết cấu tĩnh định, chỉ được dùng sơ đồ đàn hồi bởi vì khi vật liệu trong kết cấu vượt qua giai đoạn đàn hồi (đến giai đoạn chảy dẻo) kết cấu bị phá hủy. Với kết cấu này sử dụng các phương pháp lực, phương pháp chuyển vị hoặc phương pháp PTHH để tìm nội lực.
Với kết cấu siêu tĩnh, có thể tính theo sơ đồ đàn hồi hoặc sơ đồ dẻo. Nếu dùng sơ đồ dẻo, kết cấu thiết kế sẽ làm việc trong miền dẻo nhưng vẫn không bị phá hủy. Để tìm nội lực khi dùng sơ đồ dẻo có thể sử dụng phương pháp trạng thái tới hạn hoặc phương pháp PTHH. Sử dụng sơ đồ đàn hồi tức là cho kết cấu làm việc trong miền đàn hồi, do đó sẽ an toàn hơn nhưng không kinh tế bằng khi cho kết cấu làm việc trong miền dẻo.
Cần chú ý bê tông cốt thép là vật liệu đàn hồi-dẻo và không đồng nhất. Do đó các công thức của cả hai sơ đồ đều chỉ mang tính gần đúng. Đối với sơ đồ dẻo, rất khó khăn khi đánh giá mức độ dẻo của kết cấu và khi xuất hiện biến dạng dẻo kết cấu sẽ phân phối lại nội lực như thế nào. Do vậy hiện nay tính theo sơ đồ dẻo chỉ áp dụng đối với một số cấu kiện dầm, bản thông thường (liên tục, siêu tĩnh).

3.2 Tổ hợp nội lực và hình bao nội lực .

Đối với tĩnh tải, đây là loại tải thường xuyên tác dụng lên kết cấu do đó nó luôn gây ra nội lực. Đối với hoạt tải, có thể xuất hiện hoặc không và thậm chí có thể đổi chiều tác dụng (tải trọng gió). Ngay cả với hoạt tải do đồ đạc gây ra cũng có thể có hoặc không, có thể xuất hiện ở chỗ này hoặc ở chỗ khác.
Do đó khi thiết kế cần phải tổ hợp nội lực để tìm ra giá trị bất lợi cho kết cấu:
S Sg Sij
(3.2)
Trong đó Sg là nội lực do tĩnh tải gây ra, Sij là nội lực do trường hợp thứ i của hoạt tải thứ j gây ra còn là hệ số tổ hợp. Sg luôn không đổi nhưng Sij thì thay đổi cả về trị số và dấu, do đó cần phải lựa chọn để đưa vào giá trị nào gây ra bất lợi. Hệ số tổ hợp =1 khi chỉ lấy 1 hoạt tải và =0,9 khi lấy từ hai hoạt tải trở lên.
Một dạng khác để tìm nội lực nguy hiểm trong các cấu kiện là tổ hợp tải trọng. Theo cách này thì không tính nội lực từng trường hợp tải rồi lựa chọn để cộng tác dụng mà tiến hành tổ hợp trước các loại tải trọng, sau đó tính nội lực với tải trọng tổ hợp
này.
Cách tổ hợp nội lực hay tổ hợp tải trọng được trình bày trong các loại cấu kết cấu cụ thể và thuộc học phần Kết cấu bê tông cốt thép 2, là phần tiếp theo của học phần này.
Xét mô men uốn trong dầm, tại mỗi tiết diện tìm được giá trị mô men dương lớn nhất Mmax và giá trị mô men âm lớn nhất Mmin. Tập hợp các giá trị này theo các tiết diện dọc theo trục thanh tạo thành hai nhánh, gọi là hình bao mô men. Mmax và
Mmin xác định theo công thức:
M max
M min
M g max
M g min
M ij
M ij
(3.3)
Trong đó Mg là mô men do tĩnh tải gây ra, Mij là mô men do trường hợp thứ i của hoạt tải thứ j gây ra còn là hệ số tổ hợp.
Cách tổ hợp nội lực được trình bày kỹ trong phần Kết cấu nhà.

4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VỀ BÊ TÔNG CỐT THÉP.

4.1 Đại cương về các phương pháp.

Sau khi xác định nội lực tính toán, tiến hành tính cốt thép hoặc kiểm tra. Đối với bài toán kiểm tra, đã biết trước kích thước tiết diện, bố trí cốt thép, cần xác định xem có đảm bảo an toàn không. Với bài toán tính cốt thép xuất phát từ yêu cầu an toàn của kết cấu để tính lượng cốt thép cần thiết và bố trí cốt thép đó trong kết cấu.

* Phương pháp ứng suất cho phép: Đầu thế kỷ XX, người ta sử dụng phương pháp này với điều kiện an toàn là:

liệu.
(3.4)
Trong đó: là ứng suất do nội lực gây ra và là ứng suất cho phép của vật
Phương pháp này quan niệm vật liệu hoàn toàn đàn hồi do đó chưa phản ánh
đúng sự làm việc thực tế của bê tông.

* Phương pháp nội lực phá hoại: Giữa thế kỷ XX, người ta chuyển sang sử

dụng phương pháp nội lực phá hoại với điều kiện an toàn là:
kSc≤Sph (3.5)
Trong đó: Sc nội lực do tải trọng tiêu chuẩn gây ra, Sph là nội lực gây phá hoại kết cấu và k là hệ số an toàn.
Để xác định Sph người ta dựa vào nhiều kết quả thí nghiệm, xét đến sự biến dạng dẻo của bê tông cốt thép và lập ra các công thức tính toán trong các trường hợp chịu lực khác nhau.
Phương pháp này tiến bộ hơn ở chỗ đã xét đến biến dạng dẻo của bê tông cốt thép nhưng việc sử dụng một hệ số an toàn chung k chưa phản ánh đầy đủ các yếu tố ảnh hưởng đến độ an tòa của kết cấu.

* Phương pháp trạng thái giới hạn: Hiện nay đang sử dụng chủ yếu phương pháp trạng thái giới hạn, bao gồm trạng thái giới hạn thứ nhất và trạng thái giới hạn

thứ 2.

4.2 Trạng thái giới hạn thứ nhất.

Đây là trạng thái giới hạn về độ bền, tính toán theo trạng thái này nhằm đảm bảo độ bền (an toàn) để kết cấu không bị phá hoại, không bị mất ổn định…Điều kiện an toàn là:
S≤Sgh (3.6)
Trong đó: S nội lực bất lợi do tải trọng tính toán gây ra, Sgh là khả năng chịu lực của kết cấu khi nó làm việc ở trạng thái giới hạn.
Sgh phụ thuộc vào kích thước tiết diện, diện tích và cách bố trí cốt thép, cường độ tính toán của bê tông và cốt thép…Cách xác định Sgh được trình bày ở các chương tiếp theo.

4.3 Trạng thái giới hạn thứ hai

Đây là trạng thái giới hạn về điều kiện làm việc bình thường, tính toán theo trạng thái này nhằm đảm bảo kết cấu không bị nứt hay biến dạng quá mức cho phép…Điều kiện tính toán là:
acrc≤agh (3.7 f≤fgh (3.8)
Trong đó: acrc,f là bề rộng khe nứt và biến dạng của kết cấu do tải trọng tiêu chuẩn gây ra, agh,f gh là giới hạn cho phép của bề rộng và của biến dạng để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường.
Cách xác định acrc,f được trình bày trong chương 7.
agh,f gh được cho trong tiêu chuẩn thiết kế, cũng có thể tham khảo ở các phụ lục
L L
10÷13, thông thường agh=0,05÷0,4 mm,
f gh (L là nhịp dầm)

4.4 Cường độ tính toán của vật liệu.

600
200
* Theo trạng thái giới hạn thứ nhất: Khi tính theo TTGH thứ nhất ta sử dụng tải trọng tính toán , mặt khác để tính Sgh cần dùng giá trị tính toán của cường độ, gọi là cường độ tính toán.

Cường độ tính toán của bê tông được xác định theo công thức:

bi R bn

b

bc

và R bt

bi R btn

bt

(3.8)
Trong đó:
- bi là hệ số điều kiện làm việc của bê tông được cho ở phụ lục 4.
- R bn
và R btn
là cường độ tính toán gốc chịu nén và chịu kéo của bê tông, giá trị
tham khảo ở phụ lục 3.
- bc và bt là hệ số độ tin cậy của bê tông khi nén và khi kéo. Khi tính toán lấy

bc 1,3

1,5 và bt
1,3
2,3 tùy thuộc vào loại bê tông.

Cường độ tính toán của cốt thép được xác định theo công thức:

si R sn

s

s

(3.9)
Trong đó:
- si là hệ số điều kiện làm việc của cốt thép.
- R sn
là cường độ tính toán gốc của cốt thép.
- s là hệ số độ tin cậy của cốt thép. Khi tính toán lấy s
loại thép.
R s của thép thanh và thép sợi được cho ở phụ lục 5 và 6.
* Theo trạng thái giới hạn thứ hai:
1,05
1,2
tùy thuộc
Khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai ta sử dụng tải trọng tiêu chuẩn và

cường độ tiêu chuẩn. Để thống nhất ta coi cường độ tính toán và cường độ tiêu chuẩn

khi tính theo trạng thái giới hạn thứ hai là như nhau và ký hiệu là
R b ,ser
và R s,ser .
Một cách khác đơn giản hơn là vẫn sử dụng các công thức 3.8 và 3.9 với tất cả
các hệ số =1.

5 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO.

5.1 Chọn kích thước tiết diện.

Kích thước tiết diện được chọn sơ bộ để tính cốt thép. Sau đó tính tỉ lệ cốt thép
As % (A
là diện tích cốt thép, A là diện tích tiết diện) để đánh giá sự hợp lý của
A
tiết diện. Nếu µ nằm trong khoảng hợp lý của lạo cấu kiện đó thì kích thước đã chọn là hợp lý. Ngược lại, nếu µ quá nhỏ chứng tỏ tiết diện đã chọn quá lớn so với yêu cầu về
khả năng chịu lực, do đó cần chọn tiết diện bé hơn để thiết kế. Ngược lại nếu µ quá lớn cần chọn tiết diện lớn hơn.


Chọn kích thước tiết diện ngoài đảm bảo yêu cầu chịu lực còn phải đảm bảo về thẩm mĩ và thuận tiện cho thi công. Về thẩm mĩ cần kết hợp giữa kết cấu và kiến trúc, về thi công cần chọn tiết diện sao cho thuận tiện cho việc thống nhất hóa ván khuôn, dễ đặt cốt thép và đổ bê tông.

5.2 Khung và lưới cốt thép.

Cốt thép đặt vào trong kết cấu không được để rời từng thanh mà phải để ở dang khung hay lưới bằng các liên kết. Khung được dùng trong dầm, cột còn lưới dùng trong các bản, tường.
Để tạo thành khung hay lưới cốt thép có thể dử dụng nối buộc hoặc nối hàn. Nối buộc sử dụng các dây thép mềm để buộc để liên kết các thanh thép rời lại với nhau nên có thể bố trí cốt thép linh hoạt, tiết kiệm thép nhưng lại thi công chậm. Nối hàn được thực hiện trong các cơ sở chuyên dụng bằng hàn điểm tại chỗ nối. Dùng nối hàn có thể đẩy nhanh tiến độ thi công.

5.3 Cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo.

Cốt thép chịu lực dùng để chịu các ứng suất phát sinh do tác dụng của tải trọng. Chúng được xác định hay kiểm tra bằng tính toán nên còn được gọi là cốt thép tính toán. Tuy nhiên trong kết cấu có nhiều ứng suất phát sinh do thay đổi nhiệt độ, do co ngót của bê tông…mà không tính toán được. Do đó cần phải đặt cốt thép để chịu các ứng suất này gọi là cốt thép cấu tạo. Ngoài ra cốt thép cấu tạo còn được đặt để ngăn cản sự phát triển của các vết nứt, để chịu tải trọng tập trung …Mặc dù gọi là cốt thép cấu tạo nhưng vai trò của nó rất quan trọng, nếu bố trí không hợp lý sẽ không phát huy hết khả năng chịu lực, gây nứt và hư hỏng cục bộ.

5.4 Lớp bảo vệ cốt thép.

Lớp bảo vệ là khoảng cách từ mép ngoài của bê tông đến mép cốt thép gần nhất. Vai trò của nó là bảo vệ cốt thép trước các tác động của môi trường và đảm bảo sự làm việc đồng thời của bê tông và cốt thép.
Lớp bảo vệ cốt thép dọc chịu lực ký hiệu là C1
còn lớp bảo vệ cốt thép đai là C2.
Trong mọi trường hợp C1 và C2 không được nhỏ
hơn giá trị C0 xác định như sau:

* Với thép dọc chịu lực:

- Trong bản và tường có chiều dày:
+ Nhỏ hơn hoặc bằng 100 mm: C0=10 mm (15 mm)
+ Lớn 100 mm: C0=15 mm (20 mm)
- Trong dầm và sườn có chiều cao:
+ Nhỏ hơn 250 mm: C0=15 mm (20 mm)
+ Lớn hơn hoặc bằng 250 mm: C0=20 mm (25 mm)
- Trong cột: C0=20 mm (25 mm)
- Trong dầm móng: C0=30 mm
- Trong móng:
+ Lắp ghép: C0=30 mm
+ Toàn khối có bê tông lót: C0=35 mm
+ Toàn khối không có bô tông lót: C0=70 mm

* Với thép dọc chịu lực:

- Khi chiều cao tiết diện nhỏ hơn 250 mm: C0=10 mm (15 mm)
- Khi chiều cao tiết diện lớn hơn hoặc bằng 250 mm: C0=15 mm (20 mm)

Chú ý: Những giá trị trong ngoặc áp dụng khi kết cấu ngoài trời và những nơi ẩm ướt. Kết cấu đặt trong những vùng chịu ảnh hưởng của môi trường (nướ mặn) cần tăng chiều dày lớp bảo vệ theo TCXDVN 327-2004. Nếu môi trường xâm thực mạnh cần có thêm các lớp ốp hay các lớp bảo vệ đặt biệt.

5.5 Khoảng hở của cốt thép.

Cốt thép được đặt với khoảng hở t đủ rộng để vữa bê tông có thể dễ dàng lọt qua và xung quanh mỗi thanh cốt thép luôn có một lớp bê tông để đảm bảo lực dính bám. Theo TCXDVN
356-2005 quy định t như sau:
t ≥( max, t0) Trong đó:
- max là đường kính cốt thép lớn nhất (trên hình là d).
- t0 là khoảng cách cốt thép tối thiểu, được xác định như sau:

* Khi cốt thép đặt nằm ngang, xiên lúc đổ bê tông

- Cốt thép đặt dưới: t0=25 mm.
- Cốt thép đặt trên: t0=30 mm.
- Khi đặt nhiều hơn hai lớp cốt thép, các lớp trên lấy t0=50 mm, hai lớp dưới cùng lấy t0=25 mm.
Nếu sử dụng đầm dùi (phổ biến) để đầm thì cần chọn t ở các lớp trên sao cho
đầm có thể dùi qua được.

* Khi cốt thép đặt thẳng đứng lúc đổ bê tông

Chọn t0=50 mm, nếu có thể kiểm soát được đường kính cốt liệu thô thì có thể
giảm t0=35 mm nhưng không được nhỏ hơn 1,5 lần đường kính cốt liệu thô.

* Trường hợp đặc biệt

Nếu phải bố trí cốt thép theo cặp (do điều kiện chật hẹp) không có khe hở giữa hai thanh cốt thép thì phương ghép theo cặp phải theo phương chuyển động của vữa bê tông và khoảng cách giữa các cặp t≥1,5 .

5.6 Neo cốt thép.

Cần phải neo chắc đầu mút của cốt thép vào bê tông tại các vung liên kết, gối tựa để đảm bảo khả năng chịu lực. Đoạn cốt thép neo có thể để thẳng (neo thẳng), uốn gập với góc =45 900 (neo gập), hoặc neo móc tiêu chuẩn (neo hình chữ U).
Cốt thép trong khung và lưới hàn, cốt thép chịu nén trong cột dùng neo thẳng. Cốt thép tròn trơn chịu kéo trong khung và lưới buộc dùng neo móc. Cốt thép có gờ trong khung và lưới buộc dùng neo thẳng hoặc neo gập.

Đoạn neo (chiều dài neo) cốt thép tính từ đầu mút thanh đến tiết diện mà nó được sử dụng toàn bộ khả năng chịu lực, ký hiệu là

lan tính theo công thức

lan
R s

an an

b

(3.10)
Đồng thời lan cũng không được nhỏ hơn *

an và

lmin .
Trong đó là đường kính cốt thép và các trị số của an , an , an và cho trong bảng 3.1:
lmin
được
Trong trường hợp thanh cần neo có diện tích lớn hơn diện tích theo tính toán (chưa sử dụng hết khả năng chịu lực) thì lan được giảm xuống bằng cách nhân với tỷ số diện tích yêu cầu trên diện tích thực tế.
Trường hợp vùng neo cốt thép không đủ để đặt đoạn neo theo yêu cầu thì sử dụng các biện pháp neo bổ trợ như hàn bản neo vào đầu mút thanh. Cần tính toán bản neo theo chịu lực cục bộ và chiều dài đoạn neo cũng không được nhỏ hơn 10 .
Tại gối biên tự do của cấu kiện chịu uốn có lực cắt lớn nhưng M=0 cần tuân theo các chỉ dẫn về cấu tạo cốt thép dọc chịu uốn trên tiết diện nghiêng.

Bảng 3.1 Các hệ số trong công thức 3.10

Điều kiện làm việc của cốt thép	Hệ số    an  và    an				Hệ số an	l (mm)
	Cốt thép có gờ		Cốt thép tròn trơn
	an	an	an	an
1. Đoạn neo cốt thép - Chịu kéo trong bê tông chịu kéo - Chịu nén hoặc kéo trong vùng bê tông chịu nén	0,7 0,5	20 12	1,2 0,8	20 15	11 8	250 200
2. Nối chồng cốt thép - Trong bê tông chịu kéo - Trong bê tông chịu nén.	0,9 0,65	20 15	1,55 1	20 15	11 8	250 200

5.7 Nối cốt thép.

Thép được nối khi chiều dài thanh thép không đủ hay nếu dùng thanh thép dài quá sẽ gây trở ngại cho thi công (khi phải dựng đứng thanh thép).
Hiện nay có ba cách nối, nối hàn, nối buộc và nối ống lồng.
* Nối hàn:
+ Hàn tiếp xúc (hình 3.5 a): Được hàn bằng máy chuyên dụng, nối các thanh có d > 10 mm, tỷ lệ đường kính giữa hai thanh không nhỏ hơn 0,85.
+ Hàn hồ quang: Có thể dùng thanh kẹp (hình 3.5 b) hoặc uốn như hình 3.5 c nhưng phải đảm bảo cho trục hai thanh thép trùng nhau.

Chiều cao đường hàn: h h
max
d
4
4mm
; Bề rộng mối hàn:
max
d
2
10mm
; chiều
dài đường hàn: l
max
lhtt .

h

min

Trong các công thức trên d là đường kính cốt thép, lhtt là chiều dài đường hàn theo tính toán, lmin là chiều dài đường hàn tối thiểu. Giá trị lmin được xác định như sau: lmin= 4d khi dùng thanh kẹp hàn hai bên, lmin= 8d khi dùng thanh kẹp hàn một bên, lmin= 5d khi không dùng thanh kẹp hàn hai bên, lmin= 10d khi không dùng thanh kẹp hàn một bên.
Hàn đối đầu dùng khi d lớn và phait dùng máng lót (hình 3.5 d). Yêu cầu của mối hàn là khi bị kéo đứt, chỗ đứt phải nằm ngoài phạm vi của mối hàn.
Cốt thép nhóm CIV, A-IV, cốt thép được gia cường bằng cơ, nhiệt cần xem tiêu chuẩn kỹ thuật. Một số trường hợp không được nối hàn được trình bày trong giáo
trình.

* Nối chồng (nối buộc):
Đặt hai đầu thanh thép chồng lên nhau rồi dùng thép mềm buộc lại. Tại đó lực từ thanh 1 truyền vào bê tông nhờ lực dính bám rồi truyền cho thanh thép thứ hai, do đó bê tông làm việc nhiều hơn và phức tạp hơn nên cần tăng thép đai và chú ý đảm bảo chất lượng bê tông.
Không nên nối chồng các thanh có d>30mm, không được nối chồng các thanh có d>36mm.
Không nên nối chồng trong
vùng chịu kéo của cấu kiện tại những nơi cốt thép được dùng hết khả năng chịu lực. Trong các cấu kiện thẳng mà toàn bộ tiết diện chịu kéo hay sử dụng cốt thép nhóm CIV trở lên không được nối chồng cốt thép.
Chiều dài đoạn nối chồng lan được coi như chiều dài neo và tính như phần 3.5.6
* Nối ống lồng.
Đút hai đầu thanh thép vào một ống thép, liên kết giữa thanh thép và ống thép bằng ren, keo hoặc dùng máy ép, bóp chặt ông lại để tạo ma sát. Cần tính toán để chọn ống thép phù hợp dựa theo TCXD 234-1999.

6. THỂ HIỆN BẢN VẼ BTCT.

Bản vẽ BTCT tuân theo TCVN 5572-1991: Bản vẽ thi công kết cấu BTCT; TCVN 4612-1998: Ký hiệu quy ước và thể hiện bản vẽ kết cấu BTCT; TCVN6048-
1995: Ký hiệu cho cốt thép bê tông.
Quy ước bê tông là trong suốt, có thể nhìn thấy cốt thép bên trong. Với bê tông chỉ cần thể hiện đường bao xung quanh, để thể hiện cốt thép cần vẽ mặt chính và các mặt cắt của cấu kiện.

Với dầm, cột mặt đứng là hình chiếu chính trong đó thể hiện các cốt thép dọc. Nếu các cốt thép có đoạn vẽ trùng lên nhau thì phải thể hiện đầu mút của thanh thép. Nếu có uốn móc thì vẽ móc, nếu để thẳng thì vẽ quy ước móc nhọn như thanh thép số
2, số 5 ở hình 3.7.
Thép đai được vẽ toàn bộ nếu đặt không đều, nếu đặt đều trong một đoạn nào
đó thì vẽ đại diện. Trên hình 3.7 thanh thép đai số 6A gồm có 12 thanh đường kính
6mm đặt cách nhau 150mm.
Trong tường mặt chính là hình chiếu đứng còn bản sàn mặt chính là hình chiếu bằng. Cốt thép trong bản và tường thường đặt dưới dạng lưới. Nếu đặt đều thì chỉ cần vẽ đại diện một số thanh như hình 3.8.
Thanh thép được thể hiện bằng một nét đậm, bề dày nét không cần tỷ lệ với đường kính. Nếu dùng hai nét để thể hiện đường bao thanh thép thì khoảng cách giữa hai nét phải tỷ lệ với đường kính thanh thép.

Các mặt cắt thường vuông góc với mặt chính, trên mặt cắt chỉ thể hiện cốt thép có ở mặt cắt đó. Tỷ lệ kích thước các mặt cắt của cùng cấu kiện phải giống nhau và có kích thước đầy đủ.
Ký hiệu cốt thép thường dùng các con số đặt trong vòng tròn. Các thanh thép giống nhau (loại thép, đường kính, hình dáng, chiều dài) được ký hiệu cùng một số. Nếu trên mặt chính đầu mút của thanh thép bị lẫn vào các thanh khác thì phải ký hiệu và đánh số thanh tại đầu mút đó (xem thanh thép số 2, 5 trên hình 3.7).
Nếu hình dáng các thanh thép đơn giản thì thể hiện nó trong bảng thống kê cốt thép. Nếu hình dáng thanh thép phức tạp thì cần vẽ triển khai thanh thép đó với kích thước đầy đủ.
Trên bản vẽ thường có thêm bảng thống kê cốt thép, các ghi chú cần thiết.

 Download File PDF:

Posted in: CONCRETE