Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép phần 1 cấu kiện cơ bản

Chương I KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 KHAI NIEM VE BETONG COT THEP Bêtông cốt thép (BTCT) loại vật liệu hỗn hợp, bêtơng có khả chịu kéo tính đẻo thấp phối hợp với cốt thép có khả chịu kéo tính đẻo cao Thông thường, cốt thép gia công đặt vào ván khn trước hỗn hợp bêtơng đóng rắn Cốt thép bé tri vùng bêtông xuất ứng suất kéo gây vết nứt có bê rộng vượt q giới hạn cho phép Bêlơng đuy trì ứng suất nén trước nhằm nâng cao khả chịu lực, hạn chế độ võng, vết nứt kết cầu bêtơng cốt thép Để tìm hiểu vai trị cốt thép cấu kiện bêtơng cốt thép, ta khảo sát làm việc dầm làm từ vật liệu bêtông bêtông cốt thép chịu tác dụng ngoại lực minh họa hình 1.1 % Lo | P P | yo a | | [4 Ada (b) Se | oy = Ry _ () | | R (d; 30mm) _—# tmin = (d; 25mm) | tmin (d; 25mm) ẹ $ ẹ | | | tmin = 1,5d Hình 3.3 Khoảng hở cốt thép 55 _ Khi đặt nhiều hai lớp cốt thép: lớp lay ¢, = 50mm, hai lớp dudi cing lay ¢,, =25mm Néu str dung đầm dùi (phổ biến) đểđ đầm cần chọn giá tri t & lớp cho đầm đưa qua, vào bên dầm Khi cốt thép đặt thăng đứng lúc đỗ bêtông: Chọn f„ =507zm, kiểm sốt đường kính cốt liệu thơ giảm = 35ưn khơng nhỏ 1,5 lần đường kính cốt liệu tho | Trường hợp đặc biệt: Nếu phải bố trí cốt thép theo cặp (do điều kiện chật hẹp) khơng có khe hở hai cốt thép phương ghép theo cặp phải theo phương chuyên động vữa bêtông khe hở cặp />1,5đ 3.5.3.4 Neo cốt thép Cốt thép cân neo vào bêtông tựa) để đảm bảo khả chịu lực Với thắng (neo thăng) Với cốt thép trơn: œ = 45” +90” (neo gập), neo móc đầu mút (vào vùng liên kết, thép có gờ cho phép de doan thép đoạn thép neo cần uốn gập với tiêu chuẩn (neo hình chữ U) gối neo góc thể hình 3.4 Ngoại trừ khung lưới hàn, cốt thép chịu nén cột phép neo thăng Bang 3.1 Giá trị @,,,A,,,54,, an? “an? Hệ số @n va Aun Điều kiện làm việc cốt thép Cắt thép | có gờ Wan Cétthép | JÊ%ô | lain trơn Am | (mm) Aan Dan Aan 20 | 12 | 20 1: Đoạn neo cốt thép - Chịu kéo bêtông chịu kéo [| 07 | 11 -= Chịu nén kéo vùng bÊtông chịu nén 05 | | 12 | 08 | Nối chồng cốt thép 250 15 | 200 | - Trong bêtông chịu kéo _ 0,90 | 20 | 1,55 | 20 11 150 - Trong bêtông chịu nén 0,65 15 200 15 | 1,00 Chiéu dai doan neo cét thép |, tinh từ đầu mút đến tiết điện mà sử dụng tối đa khả chịu lực xác định: 56 ( RIK +A,,)d Ln | }, giá trị œ„,A an Trong đó: 1„ >{A,„đ,i ?”min —qan - (3.10) A "an hệ số xác định cách tra bang 3.1 Hình 3.4 Móc neo cối thép: a) Neo gập; b) Neo móc 3.5.3.5, Nỗi cất thép Thép nối chiều dài thép không đủi hay néu ding thép dai gây trở ngại cho thi công, chang hạn phải dựng đứng thép thi công cốt thép cau kiện cột Hiện có ba cách nối, nối hàn, nối buộc nỗi ống lồng Thép nối hàn tiếp xúc (hình 3.5a), phải hàn băng máy chuyên dụng, nối có duéng kinh d > 10mm, ty lệ đường kính hai khơng nhỏ 0,85 a) Cc) b) - Lb [ ta ¬ ome yt d "——— Ce oo — Si _ Hình 3.5 Nối hàn cốt thép Hàn hồ quang băng cách dùng kẹp (hình 3.5b) uốn hình 3.5c phải đảm bảo cho trục hai thép trùng Chiều dài đường han, l, = max (lụyLụ}› với lạ chiều dài đường hàn tính tốn; /„„: chiều dài đường hàn tối thiểu, (7 =4 dùng trung gian han hai bén, > J, “min =8d dùng trung gian hàn mot bén, 7, "min =5d néu không dùng trung mỉn gian, hàn bên) 57 - Nối chồng (nối buộc) cách dùng hai đầu thép đặt chồng lên đoạn /„ (xác định mục 3.5.3.4) dùng thép mềm buộc lại (hình 3.6) Lực truyền vào thông qua bêtông xung quanh nhờ lực dính chúng, cần tăng thép đai ý chất lượng bêtông khu vực nối thép Ni ống lồng cách dùng ống thép trung gian liên kết với hai đầu thép cần nối, liên kết thép ống thép ren, keo dùng máy ép, bóp chặt ống lại để tạo ma sát Cần tính tốn để chọn ông thép phù hợp dựa theo TCXD 9390:2012 [17] Cách nối tiết kiệm đáng kể khối lượng cốt thép (hình 3.7) Hình 3.6 Nối chồng cốt thép _ Hình 3.7 Nỗi cốt thép ống lồng Các trường hợp cân lưu ý không nên nối chồng có đ >30mmm, khơng nối chồng có đ > 36mm Khơng nên nối chồng vùng chịu kéo cấu kiện nơi cốt thép dùng hết khả chịu lực Trong cấu kiện thăng mà toàn tiết diện chịu kéo hay sử dụng cốt thép nhóm Œ~ 7ƒ trở lên không nối chồng cốt thép 3.5.3.6 Các biện pháp bảo vệ cỗt thép - Tăng chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép: Ưu điểm thi công nhanh, khả triển khai thực tế cao; Nhược điểm tăng trọng lượng kích thước cầu kiện bêtơng cốt thép giảm khả chịu lực kết cấu - Sử dụng thép hợp kim bền làm cốt thép: Ưu điểm chống ăn mòn phá hủy cốt thép, không gây ảnh hưởng nhiêu đến thời gian thi công: Nhược điểm giá thành thép cao, chất lượng kết cấu bêtông cốt thép giảm xuống 58 - Phủ lớp bảo vệ cốt thép trước đỗ bêtông: Ưu điểm cốt thép bảo vệ chắn; Nhược điểm thi công tốn nhiều thời gian, ảnh hưởng khả bám dính bêtơng cốt thép - Tạo lớp vỏ bêtơng đặc có lực bảo vé cao: Uu điểm la thi cong nhanh, khong có ảnh hưởng chất lượng cơng trình, khả áp dụng thực tế tốt; Nhược điểm địi hỏi cơng nghệ chế tạo cao, tiêu chuẩn kĩ thuật phức tạp - Bảo vệ phương pháp điện hóa: Ưu điểm triển khai nhanh; Nhược điểm khả áp dụng ngồi thực tế khơng Cao Các biện pháp xem biện pháp bảo vệ nhất, nhằm đảm bảo độ bền cho bêtông cốt thép thời gian sử dụng Đồng thời với giải pháp trên, sử dụng biện pháp bổ sung Hiện có nhiều biện pháp sử dụng phụ gia bổ sung áp dụng như: phụ gia hóa dẻo, giảm nước, chống thấm; phụ gia khống hoạt tính, phụ gia min; phy gia ức chế ăn mòn cốt thép Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm Tuy nhiên phương pháp dùng chất ức chế trình ăn mịn cốt thép kết hợp với việc dùng phụ gia siêu dẻo, nhăm giảm lượng dùng nước tăng khả chống thấm cho kết cấu bêtông cốt thép biện pháp tối ưu, chúng không làm ảnh hưởng tới thời gian thi cơng tính chất kết cấu bêtơng cốt thép Các biện pháp bảo vệ chống ăn mòn kết cấu bêtông bêtông cốt thép môi trường biển cần tuân theo tiêu chuẩn TCVN 9346:2012 [15]: 3.6 CÁCH THẺ HIỆN BẢN VẼ KÉT CÁU BÊTƠNG CĨT THÉP Bản vẽ kết cấu BTCT cần tuân theo tiêu chuẩn TCVN 5572:1991 [18], TCVN 4612:1998 [19]; TCVN 6048:1995 [20] Quy ước bêtông suốt, nhìn thay cốt thép bên Với bêtông cần thể đường bao xung quanh, dé thé cốt thép cần vẽ mặt mặt cắt cầu kiện Với đầm, cột mặt đứng hình chiếu thể cốt thép đọc Nếu cốt thép có đoạn vẽ trùng lên phải thể đầu ¡ mút _~ thép Nếu có uốn móc vẽ móc, để thăng vẽ quy ước móc nhọn thép số 2, số hình 3.8 Thép đai vẽ tồn đặt khơng đều, đặt đoạn vẽ đại diện Trên hình 3.8 thép đai số gồm có 12 đường kính 6w | đặt cách 150mm Trong tường mặt hình chiếu đứng sàn mặt Cốt thép tường thường đặt dạng lưới cần vẽ đại diện số hình 3.9 Thanh thép nét đậm, bề dày nét không cần tỷ lệ với đường kính Nếu dùng hình chiếu Nếu đặt thể hai nét dé thể 59 đường bao thép khoảng cách hai nét phải tỷ lệ với đường kính thep Các mặt cắt thường vng góc với mặt chính, mặt cắt thể cốt thép có mặt cắt Tỷ lệ kích thước mặt cắt cau kiện phải giống có kích thước đầy đủ 200 | Ø6a125 — =œ 900 be | k Ø6a250 2Ø16+1Ø14 + 2N |1 [| “SẠC "mĩ # | ¬ _— 200 Ø6a125 2Ø16+1Ø14 |2 Ko SoM +n | _ L1 900 |2 l-—-†—~ ` | 2Ø16:1Ø16(2/) | 4000 [1 - | 200 Ly _ 200 2216 (1) 1-1 Ø6a250 | 2-2 Hình 3.8 Bản vẽ dầm BTCT ` — Au | ——=l~R-5 ¬ _—_ yy a IS7OI | L——4—-—-—-—-_—— Ä I S tt) Yj oe oo @280/_ / \_Ø8a100 @ - Dy $000 | A A-A | œ + + g + — = Hình 3.9 Bản vẽ kê tường 60 22 | Ky hiéu cốt thép thường dùng số đặt vòng trịn Các thép giống (loại thép, đường kính, hình dáng, chiều dài) ký hiệu số Nếu mặt đầu mút thép bị lẫn vào khác phải ký hiệu đánh số đầu mút (xem thép số 2,5 hình 3.9) Nếu hình dáng thép đơn giản thể bảng thống kê cốt thép Nếu hình đáng thép phức tạp cần vẽ triển khai thép với kích thước đầy đủ Trên vẽ thường có thêm báng thống kê cốt thép, ghi cân thiết 61