Trong cấu kiện bê tông cốt thép dầm cột, cốt đai có vai trò rất quan trọng, vậy cốt đai là gì? cách bố trí cốt đai trong cột, dầm thế nào cho đúng, công thức tính toán cốt đai như thế nào? xin mời các bạn xem bài viết dưới đây
Cốt đai là gì? cấu tạo cốt đai
Cốt đai là cốt thép được dùng để chịu lực cắt trong trong cấu kiện bê tông, đồng thời liên kết các cốt thép chịu lực và cốt thép cấu tạo lại thành khung cố định và đảm bảo vị trí khi tiến hành thi công, đường kính cốt đai thường lấy từ 6mm đến 10mm, cốt đai có thể hai nhánh, một nhánh, hoặc nhiều nhánh, diện tích cốt đai được xác định theo tính toán
Vai trò của cốt đai trong kết cấu dầm cột
- Cốt đai cùng với cốt xiên được tính toán để chịu nội lực cắt Q trong dầm, cột
- Cốt đai có tác dụng cố định thép chịu lực, thép cấu tạo thành khung cố định chống xê dịch vị trí khi thi công
- Cốt đai trong cột, dầm gắn vùng bê tông chịu nén với vùng bê tông chịu kéo để đảm bảo cho tiết diện chịu được momen
- Cốt đai chịu các ứng suất do co ngót và thay đổi nhiệu độ, tăng khả năng chịu nén của bê tông, hạn chế nở ngang chống phình
Công thức tính toán cốt đai trong cột, dầm
Điều kiện khống chế khi tính toán cốt đai chịu lực cắt
Nếu lực cắt Q<= k1Rkbh0 thì bê tông đủ khả năng chịu lực cắt vì thế không cần tình toán cốt đai, chỉ cần đặt theo cấu tạo
Nếu lực cắt k1Rkbh0 <=Q<= k0Rnbh0 thì phải tính toán đặt cốt đai
Nếu lực cắt Q>= k0Rnbh0 không đảm bảo bê tông bị phá hoại trên tiết diện nghiêng theo ứng suất nén chính, vì thế phải tăng tiết diện bê tông, hoặc tăng mác bê tông
Trong đó:
- k1=0,6 đối với dầm cột, và 0,8 đối với bản
- k0=0,35 đối với bê tông mác 400 đổ xuống, 0,3 đối với bê tông mác 500, và 0,25 đối với bê tông mác 600
- Rk, Rn: là cường độ bê tông chịu kéo và nén
- bh0: là chiều rộng và cao của tiết diện cấu kiện bê tông dầm cột
>> Xem thêm:
- Cách bố trí thép sàn 2 lớp, 1 lớp đúng thực tế TCVN
- Cách tính & bảng trọng lượng riêng của thép chính xác
- Hàm lượng cốt thép trong 1m3 bê tông bao nhiêu thì đúng?
- Kinh nghiệm bố trí thép dầm, đơn giản chính xác
Công thức và cách tính toán cốt đai trong dầm cột
Để tính toán cốt đai trong dầm cột ngoài việc đảm bảo thỏa mãn điều kiện khống chế cốt đai như trên, thì cốt đai còn được xác định bởi ba đại lượng là đường kính, số nhánh n, và khoảng cách u. Người ta thường căn cứ vào độ lớn của dầm để giả thiết trước đường kính, và số nhánh rồi tính ra khoảng cách u theo lực cắt Q.
Như vậy khoảng cách cốt đai phải thỏa mãn điều kiện:
Đồng thời khoảng cách cốt đai cần phải lấy chẵn theo cm cho dễ thi công
Trong đó
utt : là khoảng cách cốt đai tính toán
- Rađ: cường dộ chịu kéo thép, n: là số nhánh, fđ: diện tích tiết diện thép
- Rk: cường độ chịu kéo bê tông, bh: bề rộng và chiều cao tiết diện dầm cột
- Q: lực cắt
umax : là khoảng cách cốt đai lớn nhất theo quy định
uct : là khoảng cách đặt cốt đai theo cấu tạo
- uct = { 1/2h , 150mm} khi chiều cao dầm cột h<=450mm
- uct = { 1/3h , 150mm} khi chiều cao dầm cột h > 450mm
- Ở giữa dầm uct = { 3/4h , 500mm} khi chiều cao dầm cột h > 300mm
Cách bố trí cốt đai cột, dầm, cọc bê tông
Bố trí cốt đai trong cột:
Trong cột thì bê tông chủ yếu chịu nén và kéo, lực cắt Q tác dụng thường nhỏ hơn so với điều kiện Q<= k1Rkbh0 nên bố trí cốt đai trong cột được đặt theo cấu tạo như ở phần trên
Khoảng cách cốt đai gần đầu cột, móng cho đến 1/4 nhịp thường sẽ dặt dầy hơn, còn đoạn giữa thì đặt thưa hơn, nhưng vẫn trong phạm vi tiêu chuẩn cho phép
Bố trí cốt đai trong dầm:
Đối với dầm thì thường thì cấu kiện bê tông sẽ đồng thời chịu nén, kéo, và lực cắt. Bố trí cốt đai trong dầm thỏa mãn các điều kiện utt, umax, uct đồng thời đặt cốt đai dày hơn ở 1/4 nhịp từ gối và thưa hơn ở giữa nhịp
Khi chiều cao dầm h>=700 thì ta phải đặt thêm cốt đai tăng cường cùng với cốt giá bổ sung thêm chống phình chống co ngót, giữ ổn định cho khung cốt thép
Đối với cọc bê tông:
Đối với cọc bê tông khi tính toán cốt đai để kết cấu chịu tải trọng khi cẩu và lắp, và tạo ổn định chắc chắn cho khung bê tông, khi ép cọc thì cấu kiện bê tông cốt thép sẽ chịu tải trọng nén của máy
Tại các vị trí đầu cọc và mũi cọc thì khoảng cách cốt đai sẽ dày hơn vìa khi đó tại những vị trí này tải trọng và lực cắt tác dụng lên là rất lớn khi tiến hành ép cọc
Trên đây là toàn bộ kiến thức về cốt đai, và cách bố trí cốt đai trong cột, trong dầm, công thức tính toán cốt đai, hy vọng sẽ giúp được các bạn nhiều trong công việc tính kết cấu
