Thép tăng cường dầm là một trong những giải pháp quan trọng giúp tăng khả năng chịu lực của công trình để đảm bảo kết cấu bền vững và an toàn. “Linh hồn” của kết cấu này có những yếu tố cốt lõi nào quyết định đến tuổi thọ của công trình xây dựng? Với góc nhìn của đội kỹ sư giàu kinh nghiệm, MRA Group sẽ giúp cho bạn đọc tìm hiểu từng khía cạnh từ lý thuyết đến thực tế để xây dựng một ngôi nhà bền vững và kiên cố.

Thép tăng cường dầm là gì?

Tìm hiểu về khái niệm thép tăng cường dầm
Tìm hiểu về khái niệm thép tăng cường dầm

Về mặt kỹ thuật thép tăng cường dầm là những thanh thép (thép thanh vằn) được bố trí thêm một thiết kế cụ thể bên trong khối bê tông của dầm. Các kỹ sư tính toán tỉ mỉ khi thiết kế hệ thống thép tăng cường dầm cùng bê tông tạo thành một vật liệu composite hoàn hảo chịu đựng được mọi tác động từ bên ngoài. 

Để hạn chế nứt gãy và tăng tuổi thọ công trình, hết tăng cường dành được bố trí tại các vị trí: 

  • Vùng chịu mô men uốn lớn.
  • Vùng chịu lực cắt cao
  • Các điểm yếu của dầm như gối dầm, đầu mút, chỗ nối.

Nói cách khác hết tăng cường dầm chính là “lớp khiên” bảo vệ kết cấu để công trình bền chắc hơn trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt hay tải trọng lớn. 

Vai trò của thép tăng cường dầm trong khối bê tông

Thép tăng cường dầm được sản xuất từ các loại thép:

  • Thép cán nóng (CB240, CB300, CB400, CB500) có đồ dẻo và cường độ cao.
  • Thép gân (thép vằn) có khả năng bám dính tốt với bê tông.
  • Thép tròn trơn dễ gia công uốn và làm thép đai. 

Thép tăng cường giữ nhiều vai trò quan trọng trong kết cấu của dầm như là:

-Tăng khả năng chịu lực uốn và cắt giúp dầm chống lại tải trọng tác động từ trên xuống.

– Hạn chế sự hình thành nứt gãy và ngăn ngừa tình trạng lan rộng của vết nứt trong bê tông.

– Phân bổ ứng suất tập trung tại một điểm hợp lý tránh phá hoại cục bộ.

– Tăng tuổi thọ công trình khi chịu được tải trọng lớn và điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Phân loại thép dầm và vai trò cụ thể trong dầm

Các loại thép tăng cường dầm sử dụng phổ biến
Các loại thép tăng cường dầm sử dụng phổ biến

Thép tăng cường dầm được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực xây dựng và chia thành 4 loại: 

Thép tăng cường uốn: bố trí ở vùng momen uốn lớn đặt ở đáy dầm để chịu kéo.

Thép tăng cường cắt (thép đai): bố trí vuông góc/nghiêng với dầm chống lại lực cắt và tránh nứt xiên.

Thép tăng cường cấu tạo: dùng để ổn định cốt thép chính và phân bổ đều ứng suất trong bê tông.

Thép neo và thép mũ: đặt tại gối dầm đầu dầm để tăng cường vị trí dễ phá hoại.

Hết tăng cường dầm là một hệ thống kết hợp nhiều loại thép khác nhau có những nhiệm vụ riêng biệt hướng đến mục tiêu chung là tạo ra kết cấu bền vững.

Thép chủ lực (main rebar)

Là những thanh thép có đường kính lớn nhất từ phi 16 đến phi 20 chạy dọc theo chiều dài của dầm chịu lực chính. 

Vai trò của thép chủ trong đầm

Bụng dầm: chịu lực kéo chính khi giành bị bỏng xuống dưới tác dụng của tải trọng phần bụng dầm sẽ bị kéo giãn.

Trên dầm chịu lực nén để hỗ trợ và cân bằng lực tại các vị trí dầm liên tục hoặc tại gối tựa (nơi dầm tựa lên cột).

Thép đai (stirrups)

Là những thanh thép có đường kính nhỏ hơn từ phi 6 đến phi 8 được uốn thành hình vuông hình chữ nhật hoặc hình chữ U bọc lấy các thanh thép chủ. 

Vai trò của thép đai trong đầm

Chịu lực cắt khi lực có xu hướng làm dầm bị cắt hoặc xé ra theo phương thẳng đứng. Thép đai có tác dụng như chiếc kẹp giữ chặt các thanh thép chủ và chống lại các lực cắt ở vị trí gần cột (nơi lực cắt lớn nhất).

Thép cấu tạo (structural rebar)

Là các thanh thép phụ có đường kính nhỏ được dùng để tạo khung liên kết giữa thép chủ và thép đai. Thép cấu tạo có vai trò đảm bảo toàn bộ hệ thống thép không bị xô lệch trong quá trình đổ bê tông.

Xem thêm: Giám sát thi công xây dựng và những lưu ý quan trọng

Quy trình thi công lắp đặt thép tăng cường dầm

Khi thiết kế và thi công thép tăng cường dầm cần tuân thủ các nguyên tắc sau đây:

Đặt đúng vị trí chịu lực ở đáy dầm (chịu kéo), gối dầm (chịu nén và cắt).

Đảm bảo lớp bê tông bảo vệ để chống ăn mòn.

Liên kết chắc chắn bằng cách buộc chặt các thanh thép và không xê dịch khi đổ bê tông.

Tiêu chuẩn thiết kế tuân thủ TCVN, ACI, Eurocode. 

Để đảm bảo chất lượng công trình các kỹ sư cần tuân thủ quy trình thi công thép tăng cường dầm như sau:

  1. Chuẩn bị bản vẽ thiết kế kết cấu vật liệu thép đúng chủng loại.
  2. Gia công thép cắt uốn thép theo bản vẽ, đánh dấu và phân loại thép.
  3. Lắp đặt đúng vị trí, dùng thép đai thép cấu tạo để cố định.
  4. Kiểm tra khoảng cách lớp bảo vệ, đảm bảo an toàn trước khi đổ bê tông. 

Những sai lầm thường gặp khi thi công thép tăng cường dầm 

Khắc phục sai lầm khi thi công thép tăng cường dầm.
Khắc phục sai lầm khi thi công thép tăng cường dầm.

Mặc dù đã có bản thiết kế nhưng trong thực tế vẫn có những sai sót xảy ra gây hậu quả lớn. Các kỹ sư cần tránh những lỗi sau đây:

Bố trí sai vị trí thép chủ

Sai lầm khi đặt thép chịu kéo lên trên và thép chịu nén xuống phía dưới.

Hậu quả là dầm mất khả năng chịu lực kéo dẫn đến nứt võng và sụp đổ.

Tuyệt đối tuân thủ bản vẽ thiết kế và vị trí thép chịu lực kéo và nén khác nhau ở các loại dầm khác nhau.

Bố trí thép đai quá thưa hoặc thiếu

Sai lầm khi cắt giảm số lượng thép đai hoặc tăng khoảng cách giữa các thép đai để tiết kiệm chi phí.

Hậu quả là dầm dễ bị phá hoại do lực cắt, đặc biệt ở các vị trí với tựa gây nguy hiểm và sập bất ngờ.

Tốt nhất bố trí thép đai đúng số lượng và khoảng cách như thiết kế đặc biệt là ở vị trí 2 đầu dầm (nơi lực cắt lớn nhất).

Lớp bê tông bảo vệ không đảm bảo

Sai lầm khi đặt thép quá sát với bề mặt ván khuôn.

Hậu quả là thép bị ăn mòn và rỉ sét do tiếp xúc với nước/không khí nên giảm cường độ và phá hoại kết cấu từ bên trong.

Nên sử dụng con kê bê tông chuyên dụng để cố định vị trí thép và đảm bảo thanh thép cách bề mặt ván khuôn một khoảng cách tiêu chuẩn. 

Các câu hỏi thường gặp về thép tăng cường dầm

Thắc mắc liên quan đến hậu quả thi công sai thép tăng cường dầm.
Thắc mắc liên quan đến hậu quả thi công sai thép tăng cường dầm.

Trong quá trình tìm hiểu về thép tăng cường sầm bạn đọc sẽ có nhiều thắc mắc liên quan đến vấn đề này. Chúng tôi chỉ giải đáp được một số câu hỏi trong giới hạn bài viết hôm nay. Nếu có những thắc mắc gì ngoài phạm vi bài viết này có thể gửi bình luận về để chúng tôi giải đáp trực tiếp. 

Lời khuyên từ các chuyên gia khi thiết kế thép tăng cường gầm

Thép tăng cường dầm là một hạng mục quan trọng nên không thể cắt giảm chi phí, tiết kiệm đầu tư. Nếu bạn không muốn ngôi nhà mất an toàn và giảm tuổi thọ công trình. Đừng tiết kiệm, hãy tuân thủ theo các nguyên tắc sau đây:

  • Lựa chọn nhà thầu và đơn vị thiết kế uy tín để tính toán bố trí thép đúng kỹ thuật.
  • Giám sát chặt chẽ bản vẽ kết cấu và quy trình buộc thép trước khi đổ bê tông.
  • Sử dụng thép chất lượng có thương hiệu, đạt tiêu chuẩn chất lượng.

Ứng dụng của thép tăng cường dầm là gì?

Thép tăng cường dầm được sử dụng trong mọi công trình nhà ở dân dụng, công trình công cộng, cầu đường, hạ tầng giao thông và công trình công nghiệp. Bạn có thể không thấy được những kết cấu thép tăng cường dầm bên ngoài bằng mắt thường nhưng trên bản vẽ thiết kế hết tăng cường dành có vai trò rất quan trọng và không thể thiếu để công trình bền vững và kéo dài tuổi thọ.

Vì sao nên sử dụng phép tăng cường dầm trong các công trình xây dựng?

Bởi vì thép tăng cường dầm có khả năng chịu tải trọng giảm nứt và biến dạng trong dầm. Đặc biệt là đảm bảo an toàn cho công trình cao tầng, tăng độ bền và giảm chi phí bảo trì.

Có thể sử dụng các kết cấu khác để đảm bảo độ bền công trình không?

Ngày nay các công trình lớn thường sử dụng giải pháp tối ưu là kết cấu bằng thép tăng cường. Tuy nhiên các loại thép cường độ cao và công nghệ bê tông dự ứng lực cũng được ứng dụng rộng rãi để giảm khối lượng thép mà vẫn đảm bảo được độ bền cho công trình.

Khi nào có thể tháo ván khuôn dầm?

Tùy thuộc vào điều kiện thời tiết và mác bê tông, thông thường sau 24 đến 48 giờ có thể tháo ván khuôn dầm. Nhưng phải sau 7 đến 10 ngày mới được tháo cột chống đáy dầm để đảm bảo bê tông đủ cường độ chịu lực. 

Có phải sử dụng càng nhiều thép thì dầm càng chắc và đường kính càng lớn càng tốt không?

Bố trí quá nhiều thép có thể gây hiện tượng cốt thép quá dày đặc làm giảm khả năng bám dính của bê tông vào thép sẽ gây ra tình trạng rỗ bọng ảnh hưởng đến cường độ tổng thể. Còn thép có đường kính quá lớn không phù hợp với thiết kế sẽ gây lãng phí, chỉ nên sử dụng đúng loại thép có đường kính theo bản vẽ.

Như vậy thép tăng cường dành là một thành phần cốt yếu của công trình xây dựng Mặc dù không thể nhìn thấy bằng mắt thường Bạn đọc đã hiểu được khái niệm và nguyên tắc thi công hết tăng cường dầm có thể đưa ra những quyết định chính xác . 

Xem thêm: Quy trình đổ bê tông móng nhà và các lưu ý quan trọng

Bài viết liên quan!