Thép có lẽ là một trong các vật liệu xây dựng sử dụng với tần suất dày đặc trong bất cứ công trình nào. Thép giằng móng, thép làm cốp pha, thép chêm trong dầm… vô vàn nhiều ứng dụng. Vậy hãy thử liệt kê các điểm cần chú ý khi bố trí thép tăng cường trong dầm.
Dầm là gì?
Khái niệm “Dầm” tuy khá là quen thuộc với bất cứ ai làm nghề xây dựng, nhưng để định nghĩa ra thành câu chữ thì lại hơi khó diễn tả. Đây là một thành phần không thể thiếu trong giai đoạn làm khung cho cả công trình, là thanh giúp chịu lực nằm ngang hoặc nghiêng, bố trí giúp nâng đỡ các bản dầm, tường, mái ở bên trên. Dầm tạo ra rất dễ, không tốn nhiều kinh phí nên hay được sử dụng trong dầm sàn, dầm cầu… đặc biệt với các công trình dân dụng thì hay dùng loại dầm bằng bê tông cốt thép.
Về mặt phân loại, dầm được phân theo nhiều tiêu chí khác nhau. Cụ thể:
- Theo sơ đồ kết cấu: dầm đơn giản, dầm liên tục
- Theo công dụng: dầm sàn, dầm cầu, dầm cầu chạy, dầm cửa van
- Theo hình dáng: dầm chữ I, chữ U, chữ V, chữ H….
Sử dụng thép trong làm dầm
Lợi ích của việc sử dụng thép trong làm dầm là thời gian hoàn thành dầm sẽ được rút ngắn bớt rất nhiều vì việc liên kết giữa các thanh thép khá là đơn giản, chỉ cần mối hàn và bulong.
Khi thép được sử dụng trong làm dầm, lực chủ yếu thanh thép phải chịu là lực uốn và lực cắt theo phương ngang. Tuy nhiên, gần vị trí các khung giằng, thép chịu cả lực theo phương thẳng đứng. Khi đó thì phải tính toán thêm dầm chịu lực nén uốn như cột. Hoặc khi thép dầm nằm nghiêng còn phải chịu cả lực giằng chéo.
Đối với dầm bê tông cốt thép, thành phần tạo thành từ hỗn hợp xi măng, cát, đá và thép. Tỷ lệ pha trộn cùng với chất lượng xi măng, chất lượng thép sẽ quyết định độ cứng của bê tông. Loại dầm này chịu lực uốn rất tốt, có thể chịu lực nén nhưng không tốt bằng.
So sánh giữa 2 loại dầm là dầm toàn bộ bằng thép với dầm bê tông cốt thép, người ta nhận thấy ưu điểm vượt trội của dầm thép như:
- Hợp với việc vượt nhịp lớn hơn nhờ có trọng lượng nhẹ, chịu lực tác dụng lớn, dễ dàng di chuyển
- Kích thước dầm thép không quá lớn: tạo không gian sử dụng rộng hơn, không ảnh hưởng nhiều đến các bộ phận khác
- Thời gian thi công ngắn: không mất thời gian đóng khuôn hay chờ cho xi măng khô, có thể tiến hành trực tiếp trên khu vực cần đặt dầm thép
- Tiết kiệm chi phí: chỉ mất tiền cho thép mà không kèm thêm các vật liệu như xi măng, cát, đá
Nhờ những điểm sáng giá trên mà các chủ thầu xây dựng đang dần ưu tiên sử dụng dầm thép thay thế cho dầm bê tông cốt thép ở những nơi có thể thay thế được.
5 điều cần lưu ý khi bố trí thép tăng cường trong dầm
Chọn đường kính cốt thép dầm dọc
- Đường kính thép dùng trong dầm dao động từ 12 – 25mm, tối đa có thể đến 32mm dành cho dầm chính
- Đường kính thép dầm không được lớn hơn 1/10 bề rộng dầm
- Chỉ nên chọn tối đa 3 kích thước đường kính thép trong 1 bề mặt dầm, mỗi mức đường kính chênh nhau ít nhất 2mm để tránh nhầm lẫn trong thi công
Lớp bảo vệ cho cốt thép dầm
Lớp bảo vệ này vô cùng cần thiết vì sẽ ảnh hưởng đến độ bền vững của toàn bộ dầm thép. Tiêu chuẩn về độ dày của lớp bảo vệ áp dụng với từng loại cốt thép như sau:
- Bảo vệ cốt thép chịu lực: Khi tường dày dưới hoặc bằng 10 phân thì lớp bảo vệ cần dày 10 – 15mm; tường dày trên 10 phân thì lớp bảo vệ khoảng 15 – 20mm. Còn xét với chiều cao tiết diện của dầm và sườn, nếu nhỏ hơn 25cm thì lớp bảo vệ dao động 15 – 20mm; lớn hơn 25cm thì khoảng 20 – 25cm
- Bảo vệ cốt thép cấu tạo, cốt thép đai: chiều cao tiết diện thấp hơn 25cm thì chuẩn là 10 – 15mm; từ 25cm trở lên thì khoảng 15 – 20mm
Ngoài ra, một số môi trường khác biệt thì lớp bảo vệ cần được gia cố thêm để chống chịu với tác động bên ngoài:
- Môi trường nước mặn: căn cứ theo chuẩn TCXDVN 327:200 về Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép bảo vệ chống ăn mòn trong môi trường biển
- Với các trường hợp đặc biệt khác, bạn nên tham khảo cụ thể tại điều 8.3 trong TCXDVN 5574:2012, quy định về “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”
Khoảng hở của cốt thép dầm
Khoảng hở của cốt thép dầm là khoảng cách hở đủ rộng để vữa bê tông có thể dễ dàng lọt qua, tạo thành một lớp bê tông bao bọc cốt thép cũng như vừa đủ để tạo lực bám dính. Cụ thể thì:
- Trong bố trí thép dầm cốt dưới to: khoảng hở ít nhất cần 25mm
- Trong bố trí thép dầm cốt trên to: khoảng hở ít nhất đạt 30mm
- Trong bố trí cốt thép thành 2 hàng song song: không nhỏ hơn 50mm
Giao nhau của cốt thép dầm
- Thép dầm dọc và thép dầm khung giao nhau đúng tại điểm theo thiết kế, tạo thành một góc vuông 90 độ
- Khi cốt thép bên trên của dầm sàn đặt thành 2 hàng thì phải có khoảng cách với cốt thép phía trên của dầm chính
- Còn nếu bố trí 2 hàng trong thép dầm chính, thì lại phải cách ra để chèn thêm cột thép của dầm sàn
Nguyên tắc bố trí thép tăng cường trong dầm dọc
Việc bố trí thép cho dầm dọc sẽ khó khăn và phức tạp hơn dầm ngang, phải chú ý tính toán các lực momen uốn theo các chiều thẳng và nghiêng, cũng như cân chỉnh các điểm neo thép chịu lực để đảm bảo chắc chắn.
Nếu chia cốt thép thành các cốt thép độc lập thì sẽ bớt phần khó khăn hơn, cũng như tạo sự linh hoạt trong việc bố trí vị trí và chọn lựa cốt thép phù hợp cho từng phần. Tuy nhiên, ngoài việc sắp xếp các thanh thép thẳng độc lập, thì phải xen kẽ các thanh thép có đầu uốn để thuận tiện cho việc làm cốt thép xiên. Và sẽ đòi hỏi việc tính toán chuẩn xác hơn vị trí neo thép và phân bố lực kéo nén, lực liên kết cho phù hợp để vẫn đảm bảo độ vững chắc trên toàn bộ kết cấu dầm dọc.
Tầm quan trọng của thép trong làm dầm thì chắc chắn không thể phủ nhận. Nhưng để thép phát huy hiệu quả tối ưu cũng cần lưu ý kỹ càng trong công đoạn bố trí thép tăng cường trong dầm. Bạn nhớ đừng quên nha!
