Việc Bố Trí Thép đai Cột Có Cần Thiết Không? - Dự án Hinode City

Có một thực tế là trong các công trình xây dựng hiện nay, việc bố trí thép đai cột chưa được quan tâm đúng mực, thường thuận theo suy nghĩ: có gì dùng nấy, nếu thiếu vật tư thì làm ít đai cũng không sao. Thế nhưng, thực ra công đoạn này dù nhỏ nhưng cũng là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng tổng thể. Bạn nhất quyết đừng nên bỏ qua.

Thép đai cột là gì?

Thép đai cột chính là phần thép vòng quanh các thanh thép dọc, có tác dụng như những vòng đai bảo vệ, giúp cố định vị trí cốt thép dọc khi đổ bê tông. Lực tác động lên thép đai cột là lực kéo dãn khi bị co ngót và một phần lực nén của bộ phận cột nâng đỡ. Ngoài ra, chúng còn giúp giảm đi quá trình dãn nở ngang của cột, chịu lực cắt tác động.

Thép đai cột cần được bố trí tại tất cả mặt bên của cấu kiện bê tông cốt thép, nhất là vị trí có xuất hiện cốt thép dọc.

Cấu tạo của cốt đai thì gồm có 4 bộ phận chính gồm:

• Cốt thép dọc chịu lực: thanh thép dọc chịu lực chính thường phải có đường kính từ 10 – 32mm. Với dầm có kích thước nhỏ hơn 150mm thì chỉ cần 1 thanh, lớn hơn thì cần ít nhất 2 thanh tùy theo tính toán
• Cốt thép dọc cấu tạo: đặt xung quanh cốt thép dọc chính, làm nhiệm vụ nâng đỡ, đảm bảo độ cân bằng và giữ cho cốt thép đai không bị dịch chuyển, chịu áp lực khi có hiện tượng co ngót dưới tác động của nhiệt độ. Thanh thép làm nhiệm vụ này thường có đường kính dao động 10 – 12mm. Nếu chiều cao cốt dọc lớn hơn 70cm thì phải bố trí thêm cốt thép cấu tạo vào mặt trong.
• Cốt đai: chịu lực cắt Q, dùng loại thép có đường kính 6 – 8mm, buộc cố định với cột dọc, giữ đúng vị trí cột dọc khi đổ bê tông
• Cốt thép xiên: có thể có hoặc không, dùng trong các trường hợp cột chịu áp lực lớn, giúp tăng cường khả năng chịu lực.

Vậy nên khi bố trí thép đai cột cần quan tâm đến cả 4 bộ phận nói trên, để tạo thành một tổng thể đồng nhất, hạn chế nhất sự xô lệch, khập khiễng sau khi bố trí xong.

Bố trí thép đai cột cần thực hiện như thế nào?

Phân bố thép đai cột trên cột đứng

Tại các công trình đang thi công hiện nay, hầu hết các thợ xây đều chọn phương án phân bố thép đai đều trên cả cột. Tức là :

Số lượng đai = độ dài cột / khoảng cách giữa các đai

Cách bố trí này thì giúp phân bố đều lực trên toàn cột, sử dụng một loại thép cho tất cả các đai thì không phải phân loại, thi công liên tiếp.

Thế nhưng, theo khuyến cáo của các kỹ sư xây dựng chuyên nghiệp hiện nay, cách bố trí trên nhìn qua thì có vẻ rất đều, nhưng dễ gây lãng phí thép. Bởi phân tích momen lực ép kéo trên một cây cột, người ta nhận thấy rằng vị trí 2 đầu là chịu áp lực lớn nhất, đoạn giữa sẽ chịu áp lực nhỏ hơn. Vì thế, phương án phân bố thép đai cột trên cột đứng tối ưu sẽ là:

• Gọi độ dài cột là H, chia thành 3 khoảng từ trên xuống 1/4H – 1/2H – 1/4H

• Tại 2 khoảng 1/4H: bố trí thép đai cột đường kính 6 – 8mm, a100 (tức là khoảng cách giữa 2 đai liên tiếp là 100mm)

• Tại khoảng giữa 1/2H: bố trí thép đai cột đường kính 6 – 8mm, a150 hoặc a200

Cách bố trí này vẫn đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật và tiết kiệm hơn so với bố trí đều. Ví dụ đều dùng a100 thì sẽ thừa nhiều thép đai ở khoảng giữa, còn nếu đều dùng a200 lại thiếu thép đai ở 2 đầu, khi thi công 2 đầu cột sẽ dễ bị vỡ.

Tuy nhiên, cũng phải lưu ý khi xuất hiện dầm thép ngang ở giữa cột. Lúc này, nên áp dụng bố trí a100 tại khoảng giữa, để đảm bảo độ liên kết cao nhất giữa dầm ngang và dầm dọc.

Tiêu chuẩn dành cho bố trí thép đai cột

Ngoài nguyên tắc chung cho việc bố trí đai cột như trên, các tiêu chuẩn khác đều được đề cập kỹ càng tại điều 10.3.4 trong TCVN 5574:2018 về “Thiết kế bê tông và bê tông cốt thép”. 

Tiêu chuẩn về kích thước

• Cấu kiện chịu nén lệch tâm, cấu kiện chịu uốn lấy: đường kính cốt thép đai không nhỏ hơn 0,25 lần đường kính thép dọc, thông thường là khoảng 6 – 8mm
• Khung cốt thép hàn: đường kính cốt thép đai vừa đủ để có thể hàn được với đường kính lớn nhất của cốt thép dọc

Tiêu chuẩn về khoảng cách

• Tại các cấu kiện bê tông cốt thép thường: khoảng cách giữa các đai thép không lớn hơn 250 – 300mm
• Cấu kiện bê tông đặc, bản sườn chiều cao nhỏ hơn 300mm, bản dầm chiều cao nhỏ hơn 150mm: không cần đặt cốt thép đai
• Cấu kiện bê tông đặc, bản sườn chiều cao lớn hơn 300mm, bản dầm chiều cao lớn hơn 150mm: đặt cốt thép ngang với khoảng cách 400 – 500mm
• Cấu kiện chịu nén lệch tâm, cấu kiện chịu uốn: khoảng cách giữa các đai không vượt quá 15d (d: đường kính cốt thép dọc), khoảng 400 – 500mm

Một vài tiêu chuẩn khác

• Cấu kiện chịu momen xoắn: thép đai phải có dạng khép kín
• Thép đai đã được tính toán chịu lực cắt và lực xoắn bắt buộc có neo chắc chắn ở các đầu bằng cách hàn hoặc ôm cốt thép dọc. Sao cho cường độ mối nối bằng cường độ của thép ngang
• Việc bố trí thép đai cột đa phần thể hiện khá chi tiết trên bản vẽ kỹ thuật, cần bám sát bản vẽ để đảm bảo chất lượng cột không bị thay đổi, không ảnh hưởng đến độ chịu lực của cả công trình.

Tác dụng của việc bố trí thép đai cột hợp lý

• Giúp giữ cố định vị trí, hạn chế xê dịch cột, mang đến hiệu quả thi công an toàn
• Đảm bảo độ liên kết tốt, đáp ứng được tiêu chuẩn về kích thước, công trình đạt về độ chịu lực trong quá trình nghiệm thu
• Quá trình bê tông được nhanh chóng vì vị trí đổ luôn vững, tránh tình trạng bê tông đổ ra ngoài, ảnh hưởng chất lượng cột
• Cây cột có thép đai luôn có độ bền nhất định, ít bị tác động nứt gãy từ thiên tai, thời tiết.

Hy vọng qua bài viết này, những người trực tiếp thi công trên công trường sẽ có cái nhìn khác về bước bố trí thép đai cột. Và sẽ để tâm hơn, thực hiện chính xác giai đoạn này để đảm bảo có một công trình xây dựng hoàn mỹ.