Nguyên Tắc Bố Trí Thép Dầm Cột Trong Xây Dựng

20/11/2019
Dầm là gì ? Kinh nghiệm bố trí thép dầm 4m, 5m, 6m, 7m 8m và tiêu chuẩn kỹ thuật thi công thép dần được đúng kết qua 10 năm kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực xây dựng nhà ở dân dụng.

Bố trí thép dầm

Trong một công trình xây dựng thì mặt sàn, cột luôn được xem là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết cấu chịu lực của tải trọng trực tiếp khi sử dụng. Mặt sàn bê tông cốt thép luôn được sử dụng chủ yếu tại các công trình xây dựng. Điều này có liên quan đến cách bố trí thép trong dầm bởi muốn đảm bảo chất lượng thi công công trình thì phải xem xét đến vấn đề bố trí thép sàn toàn khối. Nội dung bài viết hôm nay, Kiến Trúc An Nhiên xin chia sẻ đến quý vị và các bạn một số thông tin để hướng dẫn việc bố trí sàn thép sao cho hợp lý nhất.

Bản vẽ kỹ thuật thi công cốt thép của dầm

- Bản vẽ kỹ thuật thi công dầm gồm bản vẽ ván khuôn và bản vẽ cốt thép. Trong bản vẽ kỹ thuật được thực hiện bởi các Kiến Trúc Sư thể hiện rõ ràng chi tiết các thông số hình dáng, đường kính, chiều dài, số lượng... để việc thi công trở nên dễ dàng. Nếu bạn là người trực tiếp dám sát công trình chắc chắn bạn sẽ cần đến 30 phút học cách đọc bản vẽ thiết kế.

- 2 Phần chính của bản vẽ gồm mặt cắt và mặt ngang.

Bản vẽ thi công cốt thép của dầm

- Trục dầm là mặt chính được vẽ và nhìn từ bên cạnh. Sự thay đổi của cốt thép được thể hiện bằng các bản vẽ mặt ngang theo trục dầm.

- Trong bản vẽ quy ước phần bê tông là trong suốt nên các phần còn lại được thể hiện một cách rõ ràng và chính xác các thông số kỹ thuật.

- Đối với mặt cắt ngang bạn chỉ có thể thấy được cốt thép.

- Với những mẫu thiết kế nhà đơn giản khi triển khai bản vẽ dầm không cần vẽ théo trong mặt chính mà chỉ vẽ trên vài mặt cắt là thể hiện hết các thông số. 

- Cốt thép đai chủ yếu được thể hiện trên mặt cắt. Trên mặt chính có thể vẽ toàn bộ cốt thép đai hoặc chỉ vẽ một vài đai đại diện cho từng đoạn

- Khi cốt thép đai được đặt với khoảng cách không đều s1,s2,...thì phải chỉ rõ số lượng đai với khoảng cách s1 trong từng đoạn hoặc chiều dài đoạn dầm trong đó đặt cốt thép đai với si

Bản vẽ cốt thép độc lập

Xem thêm các loại kết cấu móng nhà

Bản vẽ kết cấu móng nhà 2 tầng 

Bản vẽ kết cấu móng nhà 3 tầng

- Trên hình trên ngoài mặt chính và các mặt cắt còn vẽ thêm hình triển khai các thanh cốt thép. Vẽ triển khai như vậy là để giải thích, để dễ nhận thứ chứ không bắt buộc

- Hình dạng và kích thước cốt thép sẽ được thể hiện ở trong bảng thống kê

- Mỗi cốt thép thường được kí hiệu bằng một con số đặt trong vòng tròn. Mỗi con số dùng cho một số loại thanh có hình dạng và kích thước giống nhau, có thể đặt ở các vị trí khác nhau

- Số liệu về cốt thép ví dụ ( 2Ø14 hoặc Ø6a300 ) phải được ghi ở nơi dễ thấy nhất trên bản vẽ, thường ghi ở nơi cốt thép đó được thể hiện lần đầu, ở các nơi khác chỉ cần ghi kí hiệu nếu xét thấy không thể gây ra nhầm lẫn. Việc ghi nhắc lại số liệu ở một vài nơi chỉ nhàm làm rõ thêm.

- Trên mỗi hình vẽ cần ghi đầy đủ kích thước và kí hiệu cốt thép

- Với các mặt cắt có hình dạng và kích thước giống nhau có thể chỉ cần ghi một lần ở một mặt cắt đại diện

- Cần thể hiện và ghi chũ rõ về chiều dày lớp bê tông bảo vệ

- Riêng khoảng hở của cốt thép, khi bố trí cần chú ý bảo đảm đủ yêu cầu còn trên bản vẽ có thể không cần ghi

- Trong bản vẽ cốt thép, ngoài các hình vẽ còn cần mục ghi chú và bảng thống kê. Trong ghi chú cần trình bày những số liệu, những vấn đề thi công cần đến mà chưa được thể hiện trên các hình vẽ ( như chủng loại và yêu cầu về chất lượng của vật liệu, những chú ý khi thi công để bảo đảm các yêu cẩu của thiết kế,...)

- Bảng thống kê là cơ sỏ để sản xuất ra các thanh cốt thép theo đúng thiết kế ( hình dáng, đường kính, chiều dài, số lượng....) 

- Trong trường hợp ở bản vẽ đã trình bày hình khai triển của cốt thép với đầy đủ kích thước thì trong bảng thống kê không cần nhắc lại.

- Trong bảng thống kê cũng có thể đưa thêm vào các thư mục như tổng chiều dài, và tổng trọng lượng của các thanh cốt thép để dựa vào đó cung cấp vật liệu.

Bảng thống kế kích thước cốt thép

Nguyên tắc bố trí cốt thép trong tiết diện ngang cho dầm BTCT

Dầm được định nghĩa là kết cấu của kiện nằm gnang và chỉ chịu lực dưới tác động của lực mô men uốn và lực cắt. Trên tiết diện thẳng góc, cốt thép sẽ được bố trí theo việc tính toán dựa trên những điều kiện về khả năng chịu mô men uốn. Tuy vậy, trong một số các trường hợp, kết cấu kiện nằm ngang cũng có thể chịu thêm một số tác động của lực dọc ( hệ thống khung giằng). Lúc này, khi thi công, chúng ta cần phải cân nhắc đén việc tính toán khả năng của dầm chịu lực, dầm kéo uốn cũng như cột. Dưới đây là cách bố trí thép dọc dầm:

- Bước 1: Lựa chọn đường kính tại phần cốt thép dọc dầm

+ Cốt thép chịu lực của đường kính dầm sàn sẽ nằm trong khoảng từ 12-25mm

+ Tại dầm chính có thể lựa chọn cách bố trí thép theo đường kính lên tới 32mm

+ Lưu ý rằng, không nên lựa chọn loại đường kính lớn hơn 1/10 so với bề rộng dầm.

+ Để tiện lợi hơn trong quá trình thi công không nên dùng quá ba loại đường kính cốt thép chịu lực, mỗi đường kính chênh lệch nằm trong khoảng 2mm là vừa.

+ Bạn có thể thêm việc lựa chọn cốt thép tại phần bảng dưới đây:

Bảng tra thông số cốt thép dầm

Bảng tra thông số diện tích và trọng lượng cốt thép

+ Trong quá trình sắp xếp về cốt thép tại tiết diện, tốt nhất cần phải tuân thủ những quy định về khoảng hở và bo vệ cốt thép.

Xem thêm các loại móng nhà

Các loại móng và kinh nghiệm thi công đúng kỹ thuật

- Bước 2: Lớp bảo vệ cho cốt thép dầm

Cần phải phân biệt về lớp bảo vệ của phần cốt thép chịu lực cấp 1 và lớp bảo vệ cốt thép đai cấp 2. Tại các trường hợp, chiều dày về lớp bảo vệ không nên nhỏ hơn so với đường kính cốt thép, đặc biệt là không nên nhỏ hơn giá trị Co so với giá trị quy định như sau:

quy tắc bố trí cốt thép dầm 

- Bước 3: Khoảng hở tại phần cốt thép dầm

Khoảng hở tại phần cốt thép dầm được hiểu là khoảng cách thông thủy, không được nhỏ hơn trị số lớn và nhỏ hơn tại đường kính cốt thép. Việc bố trí thép dầm móng, trong quá trình đổ bê tông cần phải được chú ý quy định như sau:

+ Phần cốt thép đặt dưới =25mm

+ Phần cốt thép đặt trên =30mm

bản vẽ lớp bảo vệ cốt thép

Lớp bảo vệ cốt thép trong dọc dầm

+ Nếu như cốt thép được đặt thành 2 hàng thì những phần phía trên sẽ to =50mm ( trừ hai hàng dưới cùng). Cần phải chú ý đến điểm đặt tại vùng cốt thép, không nne đặt ở khe hở hàng dưới mà nên đặt tại hàng trên.

+ Đối với trường hợp nếu thi công bằng dầm dùi thì khoảng hở của những lớp phía trên cần phải đảm bảo việc đút lọt dầm dùi.

- Bước 4: Bố trí thép dầm giao nhau tại cốt thép dầm

+ Tạo thành điểm vuông góc giữa dầm sàn và dầm khung ( hay còn gọi là dầm chính)

+ Do cốt thép của hai dầm tại đây có thể vướng vào nhau, nhất là tại phần các thanh phía trên do đó cốt thép dầm chính cần phải nằm bên dưới với cốt dọc tại dầm sàn.

+ Nếu như cốt thép tại phần bên trên dầm sàn bố trí tạo thành 2 hàng thì tốt nhất nên đặt cách ra để phần cốt thép của dầm chính nằm tại phần giữa của hai hàng đó.

Nguyên tắc đặt cốt thép dầm theo phương dọc

Nguyên tắc chung về cách bố trí thép trong dầm

- Tại phần momen dương của phần cốt thép chịu dọc kéo AS tại phần phía dưới và phía trên là phần momen âm.

- Tại những vùng đã tính toán về cách lựa chọn đặt cốt thép tại phần diện tích momen lớn nhất. Để tiết kiệm được diện tiết diện và giảm số lượng sử dụng các thanh thép có thể thực hiện bằng cách cắt bớt một số những thanh sắt hoặc uốn chuyển vùng.

- Ngay sau khi đã uốn hoặc cắt thì phải đảm bảo được số lượng thép còn lại có đủ khả năng chịu lực theo momen uốn tại những tiết diện thẳng góc hay những tiết diện nghiêng hay không.

- Phần cốt thép chịu lực cũng cần phải đảm bảo chắc chắn tại đầu mỗi thanh.

Nguyên tắc bố trí thép cột độc lập

- Lựa chọn cách đặt bố trí thép độc lập tại từng nhịp, từng gối bằng những thanh thẳng ( xem thêm tại hình bên dưới) sẽ giúp mang lại được sự linh hoạt trong việc bố trí và chọn cốt thép, dễ dàng và đảm bảo sự thuận tiện khi thi công. Tuy vậy, lại khó đạt được những yêu cầu về tiết kiệm chi phí.

hướng dẫn cách bố trí thép trong dầm 

- Cốt thép độc lập được hiểu là các thanh thẳng, có thể uốn tại những đầu mút để làm cốt thép xiên.

- Những thanh thép xiên này chủ yếu được bố trí thép dầm móng theo yêu cầu về chịu lực cắt, cũng có thể là cốt xiên dài 5Ø theo cấu tạo là những đoạn neo.

- Cách bố trí thép trong dầm độc lập với số lượng những thanh thép tại mỗi hàng ở nhịp giữa, nhịp bên và trên gối có thể không giống nhau.

- Khi nhìn tại hình, những thanh thép tròn trơn giả định nên thường được uốn móc tròn. Nếu như dùng cốt thép tại những điểm này đều thẳng thì thanh số 7 sẽ được uốn tại hai đầu để làm cốt thép xiên.

Nguyên tắc bố trí thép dầm giao nhau

- Mang uốn những thanh chịu momen dương tại phần giữa nhịp ( đặt tại phía bên dưới) lên phía trên rồi kết hợp để làm cốt thép chịu momen âm.

- Cách uốn để phối hợp những thanh thép xiên cần phải đảm bảo được yếu tố về tính cân xứng tại những mặt phẳng đứng chưa trục của dầm hay trục toàn bộ tại những đoạn thanh thép tại phần mặt phẳng đứng.Cần phải lưu ý rằng, không nên cho phép uốn chéo cốt thép, tránh ảnh hưởng đến chất lượng công trình.

cách bố trí cốt thép trong dầm giao nhau

- Việc bố trí thép dầm giao nhau sẽ giúp tiết kiệm được chi phí một phần dành cho chủ đầu tư nhưng lại khiến cho quá trình thi công trở nên khó khăn và phức tạp hơn rất nhiều.

- Cách bố trí thép trong dầm chủ yếu được lựa chọn một số phương án bố trí cốt thép khi chịu momen dương tại phần giữa nhịp, uốn một số thanh lên gối. Ở trên gối bao nhiều thì sẽ có bấy nhiêu thanh thẳng.

- Trong quá trình thi công bố trí thép trong dầm bằng cách phối hợp không thể làm một lần là xong mà cần phải thực hiện thử vài phương án để giúp tìm được cách bố trí hợp lý nhất.

- Và trên hình trên các thanh cốt thép giả định là thép tròn trơn nên đầu mút được uốn móc tròn. Khi dùng cốt thép có gờ đầu mút có thể để thẳng hoặc uốn neo gập

- Trường hợp đầu mút cốt thép để thẳng bị lẫn vào hình chiếu của một thanh khác thì dùng kí hiệu một móc nhọn để diễn tả như hình dưới

Đặt cốt thép phối hợp

Đem uốn một số thanh chịu momen dương ở giữa nhịp ( đặt phía dưới ) lên phía trên để kết hợp làm cốt thép chịu momen âm. Trong hình trên, đã uốn 2 thanh số từ nhịp biên lên gối B, uốn thanh số 7 ở nhịp giữa lên gối B. 
Các đoạn uốn xiên có thể được kết hợp làm cốt xiên chịu lực cắt ( có kể trong tính toán ) hoặc chỉ là một đoạn uốn do cấu tạo bình thường.

Kỹ thuật đặt cốt thép phối hợp

- Việc uốn để phối hợp cốt thép cũng như uốn cốt thép xiên phải đảm bảo tính đối xứng qua mặt phẳng đứng chưa trục dầm và trục của toàn bộ các đoạn của thanh cốt thép phải nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Không cho phép uốn chéo cốt thép

- Việc đặt cốt thép phối hợp có thể tiết kiệm được 1 ít nhưng làm cho thi công trở nên phức tạp hơn và việc chọn lựa để bố trí đúng các thanh thép cũng trở nên khó khăn hơn

- Để đặt cốt thép phối hợp thường chọn 1 vài phương án bố trí cốt thép chịu momen dương ở giữa nhịp, dự kiến uốn 1 số thanh lên gối. Ở trên gối thiếu bao nhiêu thì đặt thêm các thanh thẳng

- Trong thí dụ của hình trên, giả sử cốt thép cần thiết ở gối là As=900mm2 thì theo hình ta đã uốn từ dưới lên được 2Ø14+Ø16 có diện tích là 308+201=509mm2 còn thiếu 900-509=391mm2 nên ta sẽ chọn đặt thêm 2Ø16=402mm2

- Việc đặt cốt thép phối hợp khó có thể chọn 1 lần là xong mà thường phải thử một vài phương án để tìm được cách bố trí hợp lí.

- Hình trên thể hiện các cốt thép có gờ, đầu mút để thẳng hoặc uốn móc gập ( thanh số 1,3 và 4 ). Ở chỗ đầu mút cốt thép lẫn vào hình chiếu của thanh khác dùng kí hiệu một móc nhọn và tại đó ghi số hiệu thanh thép.

Neo cốt thép vào gối

- Các cốt thép dọc phía dưới phải được neo chắc chắn vào gối tựa. Đầu mút của các thanh tròn trơn dùng trong khung buộc cần được uốn móc vòng

- Đầu mút của các thanh có gờ có thể để thẳng, khi cần thiết có thể uốn gập 90 độ hoặc 135 độ

- Trong dầm với b>=150mm số cốt thép kéo vào gối tựa tối thiểu là hai thanh, có diện tích không nhỏ hơn k% diện tích As cần thiết ở giữa nhịp.

- Với gối biên kê tự do k=60, với các gối tựa k=40. Riêng với gối biên kê tự do diện tích các thanh kéo vào gối còn không nhỏ hơn Aso=Qa/Rs ( Qa: Lực cắt ở gối tựa )

- Đoạn dài neo cốt thép ở gối tựa biên kê tự do ( tính từ mép gối tựa đến mút thanh thép ) không được nhỏ hơn 5Ø khi thỏa mãn điều kiện Q<=Qbo ( không cần tính toán cốt thép đai )

- Khi không thỏa mãn điều kiện Q<=Qbo thì đoạn dài neo không nhỏ hơn 10Ø

- Trường hợp kích thước gối tựa bị hạn chế không thể bảo đảm chiều dài đoạn neo như quy định cần thiết phải có biện pháp neo bổ sung 

Neo cốt thép ở giữa nhịp

Ra xác các tiết diện có momen lớn nhất trong từng đoạn dầm, để tiết kiệm có thể cắt bớt 1 số thanh.

Khi cắt như vậy ở mỗi đầu thanh cần xác định ba tiết diện:

- Mút thanh T

- Tiết diện cắt lí thuyết E

- Tiết diện mà tại đó thanh được sử dụng hết khả năng chịu lực F

Kỹ thuật Neo cốt thép ở giữa nhịp

Tiết diện cắt lí thuyết E là tiết diện mà tại đó theo tính toán về khả năng chịu momen trên tiết diện thẳng góc thì không cần đến thanh đó nữa ( những thanh còn lại đủ để chịu momen )
Gọi đoạn TF là đoạn neo toàn phần, đoạn này phải không được nhỏ hơn Lan xác định theo công thức bên dưới ( Với Lan là chiều dài đoạn neo thẳng của cốt thép )

Đồng thời Lan>=λan.Ø và Lan>=L*

Các hệ số ωan, Δan, λan và L* cho trong bảng bên dưới

Bảng số liệu đoạn neo cốt thép

Gọi TE là đoạn neo bổ sung ( hoặc đơn giản là đoạn neo ) thường kí hiệu bằng chữ W. Với dầm có chiều cao không đổi đoạn neo W được xác định theo công thức bên dưới ( đồng thời lấy W>=20Ø )    

qsw lấy theo công thức

Q là lực cắt ( lấy bằng độ dốc của biểu đồ momen ) tại tiết diện cắt lí thuyết

Khi trong vùng neo W có cốt thép xiên thì tính W theo công thức    

As.inc: Là diện tích lớp cốt thép xiên

Ө là góc nghiêng cốt thép xiên

+ Thông thường chỉ cần xác định đoạn neo W mà không cần kiểm tra TF>=Lan, chỉ cần kiểm tra khi điểm E nằm quá gần điểm F

+ Để xác định điểm cắt lí thuyết E cần tiến hành xác định khả năng chịu lực của các tiết diện dầm và vẽ hình bao vật liệu 

Uốn cốt thép dầm

Khi uốn cốt thép cần xác định điểm đầu ở trong vùng kéo và điểm cuối ở trong vùng nén. Các vùng này phụ thuộc vào thanh cốt thép đang dùng để chịu momen dương hay âm

Xét đoạn uôn xiên HK như hình dưới

Kỹ thuật uốn cốt thép dầm

- Khi xem uốn cốt thép chịu momen dương từ giữa nhịp lên gối thì K là điểm đầu, H là điểm cuối. Cũng có thể xem ngược lại là uốn cốt thép chịu momen âm trên gối xuống. lúc này H là điểm đầu còn K là điểm cuối

- Gọi tiết diện cần là tiết diện mà tại đó thanh cốt thép được sử dụng hết khả năng chịu lực ( để chịu momen theo tiết diện thẳng góc ). Khoảng cách theo phương trục dầm từ tiết diện cần đến điểm đầu đoạn cuối không nhỏ hơn 0,5.ho

- Theo thí dụ hình trên thì xem tiết diện F1 là tiết diện cần thì F1H>=0,5ho. Khi trong đoạn từ H đến gối tựa không cắt bớt các thanh cốt thép khác thì có thể xem F1 ở tiết diện mép gối tựa.

- Gọi tiết diện uốn lí thuyết là tiết diện mà tại đó không cần đến thanh cốt thép đang xét ( những thanh còn lại đủ khả năng chịu momen - tương tự như tiết diện cắt lí thuyết ).

- Điểm cuối của đoạn uốn xiên phải nằm về phía có momen nhỏ hơn so với tiết diện uốn lí thuyết với khoảng cách >=0,5ho

Cốt thép dọc cấu tạo

Cấu tạo cốt thép dọc

Cốt giá

- Khi trong vùng nén của dầm không có cốt thép chịu lực cần đặt cốt thép cấu tạo, gọi là cốt giá để liên kết với cốt đai thành khung cốt thép.

- Cốt giá được đặt vào các góc của cốt thép đai, thường có đường kính từ 10-14mm

- Tổng diện tích các thanh cốt giá cần phải thỏa mãn điều kiện >=μminbho ( với μmin=0,0005-0,001)

- Ở hình bên dưới các thanh số 1 ( 2Ø12) là cốt giá

Bản vẽ kỹ thuật cách đặt cốt thép phối hợp

- Trong đoạn dầm chịu momen đã đặt thanh số 2 để chịu lực

- Trong đoạn dầm gần gối tựa biên chịu momen dương, đem cắt các thanh số 2 có đường kính lớn đặt vào cốt giá số 1 có đường kính bé. Làm như vậy cũng chỉ là để tiết kiệm vật liệu.

- Cũng có thể kéo dài thanh số 2 ( khi nó có đường kính không lớn lắm ) ra đến mút dầm mà không đặt thêm thanh 1 thì lúc này thanh số 2 làm nhiệm vụ cốt giá ở trong đoạn dầm chỉ chịu momen dương

Cốt đứng

- Khi chiều cao dầm lớn hơn 700mm cần đặt thêm cốt thép dọc cấu tạo ở mặt ben của dầm, gọi đó là cốt đứng

Bản vẽ cốt đứng

- Khoảng cách Sd giữa các cốt thép dọc ( cốt thép chịu lực, cốt giá, cốt đứng ) theo chiều cao dầm không lớn hơn 500mm

- Diện tích tiết diện một thanh cốt đứng là Asd không nhỏ hơn 0,001boSd. Lấy bo=min ( b/2 và 200mm )

- Đường kính cốt đứng thường là Ø10-Ø14

Việc bố trí cốt thép trong dầm cần tuân thủ theo bản vẽ thi công cốt thép của dầm do các đơn vị thiết kế thực hiện. Trong một số trường hợp, cũng có thể do đơn vị thi công xây dựng thực hiện khi đã có bản vẽ thiết kế kĩ thuật công trình trước đó.

Những kinh nghiệm xây nhà được đúc kết từ thực tiễn qua hàng trăm công trình đã thi công. An Nhiên mong muốn mang tới những kiến thức học hỏi được tới tất cả mọi người. Để mọi người có thể làm chủ được cuộc sống tốt hơn.

Để sở hữu bộ hồ sơ kiến trúc nhà hoàn chỉnh gồm bản vẽ mặt bằng, bản vẽ phối cảnh, hồ sơ kết cấu, điện nước, dự toán xây dựng liên hệ với Kiến Trúc An Nhiên để được tư vấn miễn phí.

Liên hệ tư vẫn miễn phí

0988706411 - Kiến Trúc Sư Hoàng - Tư vấn kiến trúc


Các tin bài khác