Nguyên tắc bố trí thép tăng cường trong dầm và móng nhà chuẩn

90% vết nứt dầm, lún móng xuất phát từ sai sót khi bố trí thép tăng cường. Trong điều kiện khí hậu nóng ẩm và nền đất yếu, đặt nguyên tắc bố trí thép tăng cường sai kỹ thuật không chỉ làm giảm tuổi thọ công trình mà còn đe dọa tính mạng con người.

Vai trò của thép tăng cường

Thép tăng cường được bổ sung vào các vùng chịu lực lớn hoặc có nguy cơ nứt gãy, nhằm tăng cường khả năng chịu lực và ổn định cấu trúc để:

• Tăng khả năng chịu lực: Hỗ trợ dầm và móng chịu momen uốn, lực cắt, lực nén và lực kéo, đặc biệt tại các vị trí có nội lực tập trung như gối dầm, giữa nhịp, hoặc chân cột.

• Ngăn ngừa nứt và biến dạng: Giảm nguy cơ nứt vỡ hoặc biến dạng do tải trọng động hoặc nền móng yếu.

• Đảm bảo liên kết: Tăng cường sự liên kết giữa bê tông và cốt thép, đảm bảo công trình hoạt động ổn định trong suốt vòng đời.

• Tối ưu vật liệu: Phân bổ thép hợp lý theo biểu đồ nội lực, giúp tiết kiệm chi phí và giảm lãng phí.

Xem thêm: Cách bố trí thép đà kiềng cho nhà phố đúng chuẩn

Nguyên tắc bố trí thép tăng cường trong dầm

Dầm là cấu kiện chịu lực ngang hoặc nghiêng, nâng đỡ tường, sàn và mái. Dầm được chia thành dầm chính (gác qua cột/vách, đặt sâu vào tường 200 – 250mm, khoảng cách 4 – 6m) và dầm phụ (truyền tải trọng sang dầm chính). Bố trí thép tăng cường trong dầm cần tuân thủ các nguyên tắc:

Theo tiết diện ngang

Lựa chọn đường kính cốt thép dọc:

• Đường kính thép chịu lực: 12 – 25mm.
• Không vượt quá 1/10 bề rộng dầm.
• Sử dụng tối đa 3 loại đường kính, chênh lệch khoảng 2mm để dễ thi công và tránh nhầm lẫn.

Lớp bảo vệ cốt thép:

• Độ dày lớp bảo vệ ≥ đường kính thanh thép.
• Phân biệt lớp bảo vệ cấp 1 (cốt thép chịu lực) và cấp 2 (cốt thép đai).
• Đảm bảo chống rỉ sét và duy trì cường độ kết cấu.

Khoảng hở giữa các thanh thép:

• Thép lớp dưới: khoảng hở ≥ 25mm.
• Thép lớp trên: khoảng hở ≥ 30mm.
• Nếu bố trí hai hàng thép: khoảng hở hàng trên ≥ 50mm.
• Đảm bảo khoảng hở đủ để đầm dùi lọt vào, đạt chất lượng bê tông.

Sắp xếp thép tại giao điểm:

• Tại giao điểm dầm khung và dầm sàn, thép dầm chính đặt dưới thép dầm sàn.
• Nếu dầm sàn có hai lớp thép, thép dầm chính nằm giữa hai lớp này để tránh cản trở thi công.

Theo phương dọc

Cắt hoặc uốn thép:

• Cắt/uốn thép tại vùng có momen thấp để tiết kiệm vật liệu.
• Đảm bảo số thép còn lại đủ khả năng chịu lực.

Phân bổ momen:

• Thép dưới chịu momen dương, thép trên chịu momen âm.
• Phân bổ thép theo sơ đồ nội lực để tối ưu hóa lượng thép.

Neo thép:

• Neo chắc cốt thép tại hai đầu thanh.
• Sử dụng thép tròn trơn uốn móc, đường kính móc = 2.5D.

Bố trí linh hoạt:

• Có thể bố trí thép độc lập hoặc kết hợp nhiều thanh để phù hợp với nội lực.

Kỹ thuật bố trí thép chịu lực

Diện tích tiết diện thép:

• Diện tích cốt thép dọc ≥ 0.05% tiết diện cấu kiện.

Lớp bảo vệ:

• Độ dày lớp bảo vệ ≥ đường kính thanh thép.
• Với thép Ø ≤ 20mm: lớp bảo vệ ≥ 20mm.
• Với thép 20mm < Ø ≤ 32mm: lớp bảo vệ ≥ 25mm.

Khoảng cách thép:

• Dầm rộng ≤ 80mm: bố trí 1 lớp thép trên và dưới.
• Dầm rộng > 100mm: khoảng cách thép lớp dưới ≥ đường kính thép và ≥ 25mm.

Neo và nối thép

Neo thép:

• Dầm gối lên cột: thép trên neo 30Ø – 35Ø, thép dưới neo > 15Ø.
• Dầm gối lên tường gạch: thép trên neo > 30Ø, thép dưới neo > 15Ø.

Nối thép:

• Không nối thép trên tại vùng gối (từ tim đến ¼ nhịp dầm).
• Không nối thép dưới tại vùng giữa (từ ¾ nhịp dầm).
• Chiều dài nối ≥ 250mm và > 30Ø.
• Khoảng cách giữa các đoạn nối ≥ 20D để tránh tập trung ứng suất.

Cắt thép

• Thép tăng cường trên: cắt tại đoạn cách gối ≥ ¼ nhịp dầm.

• Thép tăng cường dưới: cắt cách tâm gối ≤ 1/5 nhịp dầm.

• Khoảng cách giữa hai đoạn cắt ≥ chiều cao tiết diện dầm (h).

Bố trí thép tại giao điểm dầm chính và phụ

• Thép trên: ưu tiên thứ tự sàn => dầm phụ => dầm chính.

• Nếu dầm phụ có hai lớp thép trên, thép tăng cường nằm dưới thép dầm chính.

Bố trí thép đai và thép cấu tạo

Thép đai:

• Chống lực cắt, giữ ổn định cốt thép dọc.
• Bố trí dày tại vùng gối (¼ nhịp dầm), thưa hơn ở giữa nhịp.
• Lớp bảo vệ thép đai ≥ 15mm.
• Đáp ứng các điều kiện UMAX, UTT, UTC để đảm bảo khả năng chịu lực.

Thép cấu tạo:

• Với dầm cao > 700mm, bổ sung thép giá cấu tạo hai bên (Ø > 12mm).
• Giúp ổn định hình học, hạn chế nứt co ngót và giữ khoảng cách giữa các lớp thép.

Nguyên tắc bố trí thép tăng cường trong móng nhà

Móng nhà chịu lực trực tiếp từ cột và truyền tải xuống nền đất. Thép tăng cường trong móng cần được bố trí khoa học để đảm bảo ổn định và truyền lực hiệu quả. Các nguyên tắc bố trí thép móng nhà gồm:

Móng đơn và móng băng

• Thép dọc đặt dưới cùng, vuông góc với phương chịu lực.
• Khoảng cách thép ≥ 25mm, lớp bảo vệ ≥ 35 – 50mm.
• Bổ sung thép phân phối đều theo chiều rộng móng.
• Gia cường tại các vị trí giao nhau giữa cột và móng.

Móng bè

• Thép trên và dưới bố trí thành hai lớp lưới.
• Tại giao điểm dầm móng và sàn, thép dầm móng đặt dưới thép sàn.

Neo thép

• Chiều dài neo ≥ 30Ø, uốn móc 90° – 135°.
• Không cắt thép tại góc móng.

Chống nứt

• Với móng sâu hoặc kết cấu phức tạp, bổ sung thép chống nứt dựa trên tính toán.

Tối ưu hóa bố trí thép tăng cường

Để tiết kiệm vật liệu và chi phí thi công, cần áp dụng các phương pháp:

Cắt thép hợp lý

• Thép tăng cường chỉ bố trí tại vùng chịu momen lớn (vùng màu vàng/đỏ trên biểu đồ nội lực).
• Thép dưới chạy đến vùng kết thúc màu vàng, thép trên vượt qua vùng màu đỏ một chút.

Sử dụng thép kẹp sườn

• Với dầm rộng < 300mm, bố trí thép tăng cường dạng kẹp sườn để đảm bảo khoảng hở cho bê tông lấp đầy.

Tận dụng thép ngắn

• Sử dụng các đoạn thép ngắn từ quá trình cắt để giảm lãng phí.

Những lỗi thường gặp và cách khắc phục

Trong quá trình thi công, cần tránh các lỗi sau để đảm bảo chất lượng:

• Sử dụng quá nhiều loại đường kính thép, gây nhầm lẫn.

• Không đảm bảo khoảng hở tối thiểu giữa các thanh thép, dẫn đến khó khăn khi đổ bê tông.

• Neo thép không đủ độ dài hoặc sai vị trí, làm giảm khả năng chịu lực.

• Bố trí thép đai không đều, đặc biệt thưa ở vùng gối chịu lực lớn.

Cách khắc phục:

• Đọc kỹ bản vẽ kết cấu, xác định đúng ký hiệu thép, chiều dài cắt và vị trí neo.

• Sử dụng phần mềm mô phỏng nội lực để xác định vùng cần tăng cường.

• Kiểm tra kỹ lưỡng trong quá trình thi công, đặc biệt tại các vị trí gối và giao điểm.

Nguyên tắc bố trí thép tăng cường trong dầm và móng nhà đòi hỏi sự chính xác từ thiết kế đến thi công. Tuân thủ các nguyên tắc về đường kính thép, lớp bảo vệ, khoảng hở, neo nối và phân bổ thép theo nội lực không chỉ đảm bảo an toàn mà còn tối ưu hóa chi phí và vật liệu. Các tiêu chuẩn kỹ thuật (dựa trên TCVN 5574:2018) và sự giám sát chặt chẽ sẽ giúp công trình đạt độ bền, ổn định và an toàn tuyệt đối trong suốt vòng đời khai thác.

Xem thêm: Tìm hiểu cách bố trí thép móng băng và kết cấu thép móng băng CHUẨN