Để đảm bảo an toàn và gia cố chắc chắn các dầm bê tông trong công trình xây dựng, kiến trúc sư hoặc người thợ xây dựng sẽ đặt thêm các thép dầm khác vào trong kết cấu nhằm giảm lực nén lên bê tông, hay còn gọi là thép dầm bê tông cốt thép kép. Vậy khoảng cách giữa hai lớp thép dầm gần nhất nên tối thiểu là bao nhiêu sẽ hợp lý nhất trong các trường hợp này, cùng Vinaconex 25 đi tìm câu trả lời trong bài viết hôm nay nhé.
Chi tiết về thép dầm bê tông cốt thép kép
Trong các công trình phức tạp cao rất dễ gặp phải những hạn chế về bề mặt hoặc kiểu cách khiến bê tông mất khả năng tăng lực nén chống lại momen lực uốn cong. Trong trường hợp đó, các thanh thép được thêm vào vùng nén của dầm hay còn gọi là thép nén để cải thiện vấn đề này. Mặt khác, thanh còn lại trong kết cấu của bê tông được gọi là thép căng và loại dầm được gia cố từ hai loại thép này được gọi là dầm bê tông cốt thép kép. Trong cùng một mặt cắt, thép và khối lượng bê tông, momen cản của dầm bê tông cốt thép kép sẽ lớn hơn dầm bê tông cốt thép đơn.
Và sau đây là một vài lợi ích khác khi sử dụng hai lớp thép trong dầm bê tông ngoài gia tăng cường độ nén:
Các nguyên tắc cơ bản để đặt hai lớp thép dầm
Thông thường kích thước của dầm sẽ được thiết lập bởi các kỹ sư kiến trúc vì họ là người hiểu rõ nhất hình dạng và vị trí cần đặt thép dầm.
Hầu hết các công trình sẽ hạn chế đến mức tối thiểu việc sử dụng thanh thép có kích thước lớn vì chúng dễ bị gãy trong quá trình uốn cong và đòi hỏi vị trí xây dựng có chiều dài lớn để cân bằng với khả năng nâng đỡ. Tuy nhiên, chi phí lắp đặt thanh thép có kích thước lớn sẽ thấp hơn chi phí lắp đặt thanh thép kích nhỏ, bởi lẽ thanh thép nhỏ sẽ sử dụng số lượng lớn hơn gấp nhiều lần dù cùng địa điểm thực hiện.
Do đó, trong quá trình thiết kế, các kỹ sư và công nhân sẽ linh hoạt đan xen các thanh thép có đường kính khác nhau nhằm đáp ứng yêu cầu về diện tích thép một cách chặt và tối ưu chi phí hơn. Cuối cùng, số lượng thanh thép tối đa sẽ được tính dựa trên kích thước cốt liệu tối đa, đường kính kiềng và các yêu cầu về lớp phủ bê tông.
Theo ACI 318-19 quy định về khoảng cách tối thiểu giữa hai lớp thép dầm bằng với đường kính thanh thép hoặc 25mm. Khoảng cách tối thiểu này phải được duy trì để đảm bảo vị trí thích hợp của các thanh thép được đặt vào, đồng thời ngăn chặn các túi khí bên dưới cốt thép giúp các liên kết giữa thép dầm và bê tông được đảm bảo tốt nhất.
Lớp phủ bê tông giúp bảo vệ cốt thép bên trong
Các kỹ sư và thợ xây dựng phải duy trì độ dày tối thiểu của lớp phủ bê tông bên ngoài lớp cốt thép để đảm bảo chúng an toàn trong quá trình cháy nổ hoặc bị ăn mòn do oxi hóa. Theo Bộ luật ACI, lớp phủ bê tông khuyến khích được sử dụng dày khoảng 40mm cho dầm đúc ở vùng kín, không tiếp xúc với mặt đất, khí hậu bên ngoài và ít nhất là 50mm đối với lớp bê tông được đặt bên ngoài mặt đất và chịu ảnh hưởng của thiên nhiên.
Ngoài những ưu điểm mang lại, cốt thép nén trong bê tông thép dầm có thể mất hiệu quả nếu sử dụng không đúng trường hợp như: lớp gia cố quá cao, tỷ lệ chịu lực kéo của dầm thấp hoặc lớp phủ bê tông không đúng cách đè lên cốt thép nén. Hy vọng những thông tin Hòa Bình mang lại trong bài viết sẽ hữu ích với bạn.
