Dầm bê tông cốt thép là gì? Nguyên lý cấu tạo của dầm bê tông cốt thép

Trong bài viết này các bạn cùng DHB Design tìm hiểu về dầm bê tông cốt thép: Nguyên lý cấu tạo của loại dầm này.

Dầm bê tông cốt thép là gì?

Bê tông cốt thép là một thành phần quan trọng trong xây dựng không chỉ dành riêng cho các công trình nhà ở mà còn áp dụng rộng rãi trong nhiều loại công trình khác. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu về dầm bê tông cốt thép, một phần quan trọng của hệ thống xây dựng.

Trong cấu trúc của dầm bê tông cốt thép, chúng ta thường bao gồm các thành phần sau: cốt dọc chịu lực, cốt dọc cấu tạo, cốt đai và cốt xiên. Mỗi thanh dầm bê tông thường có tổng cộng bốn cốt dọc nằm ở bốn góc khác nhau của nó. Tuy nhiên, việc sử dụng cốt xiên có thể tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án.

Việc lựa chọn dầm bê tông cốt thép phù hợp là một quyết định quan trọng đối với các công trình xây dựng, bao gồm cả thiết kế nhà phố và nhà ống. Điều này đòi hỏi sự hiểu biết về loại dầm phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng công trình và mô hình thiết kế.

Ảnh minh họa: Vậy dầm bê tông cốt thép là gì?

>> Tham khảo thêm: Bê tông tươi là gì?

Để hiểu rõ hơn về dầm bê tông cốt thép, hãy xem xét các thành phần và khái niệm sau:

Dầm là gì?

Dầm là một thành phần cấu trúc xây dựng có chức năng đỡ mái nhà hoặc các bản dầm tường ở phía trên. Chúng thường chịu lực uốn và có thể nằm ngang, thẳng, hoặc nghiêng tùy thuộc vào loại công trình. Các loại dầm phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo và nhiệm vụ cụ thể, như dầm sàn, dầm cầu trục, dầm mái, và dầm thép.

Bê tông cốt thép là gì?

Bê tông cốt thép là một vật liệu kết hợp giữa bê tông và thép. Phần bê tông chịu nén tốt, trong khi phần thép chịu nén và kéo. Bê tông cốt thép được tạo thành bằng cách kết hợp xi măng, cát, đá (cho bê tông) và sắt, cacbon, và các nguyên tố khác (cho thép).

Dầm bê tông cốt thép là gì?

Dầm bê tông cốt thép (BTCT) là một loại cấu kiện xây dựng được tạo ra bằng cách kết hợp bê tông cốt thép. Thường có hình dạng hình vuông hoặc hình chữ nhật, BTCT chủ yếu chịu lực uốn một cách hiệu quả. Mặc dù nó cũng có khả năng chịu lực nén, nhưng chức năng chính vẫn là chịu lực uốn một cách xuất sắc hơn.

Việc kết hợp bê tông cốt thép trong BTCT tạo ra một vật liệu có khả năng chịu lực và độ bền tốt, thích hợp cho nhiều ứng dụng trong xây dựng và công trình.

Khái niệm dầm bê tông cốt thép là gì?

Khái niệm về dầm bê tông cốt thép đòi hỏi một sự hiểu biết cơ bản về dầm và các loại dầm khác. Dầm là một thành phần quan trọng trong xây dựng, chúng đóng vai trò là những thanh chịu lực, thường được đặt ngang hoặc nghiêng để hỗ trợ các bản dầm tường hoặc mái nhà trên đó. Dầm có nhiều loại và chất liệu khác nhau, và kích thước của chúng phụ thuộc vào diện tích và yêu cầu cụ thể của ngôi nhà.

Trong danh mục các loại dầm, bạn có thể nghe thấy về dầm sàn, dầm mái, dầm cầu trục và nhiều loại khác. Mỗi loại dầm này có cả dầm chính và dầm phụ, phụ thuộc vào vị trí và chức năng cụ thể trong công trình.

Bây giờ, hãy đến với dầm bê tông cốt thép. Dầm bê tông cốt thép là một loại dầm đặc biệt trong đó bê tông được kết hợp với cốt thép để cung cấp sự chịu lực tốt hơn. Cốt thép được tích hợp bên trong lớp bê tông, cung cấp khả năng chịu nén và chịu căng mạnh mẽ, làm cho dầm bê tông cốt thép trở thành một lựa chọn phổ biến trong xây dựng.

Dầm bê tông cốt thép là một thành phần cấu kiện trong xây dựng được tạo ra bằng việc kết hợp bê tông và cốt thép. Thường thì chúng có hình dạng hình chữ nhật hoặc hình vuông và kích thước của chúng phụ thuộc vào diện tích của công trình xây dựng cụ thể.

Để hiểu rõ hơn về thành phần của dầm bê tông cốt thép, chúng ta có thể xem nó như một sự kết hợp giữa bê tông và thép. Bê tông thường bao gồm xi măng, cát, và đá, trong khi thép bao gồm sắt (Fe), carbon (C), và một số hợp chất hóa học khác. Dầm bê tông cốt thép chịu trách nhiệm chủ yếu trong việc chịu lực uốn, mặc dù cũng có khả năng chịu lực nén, nhưng mức độ này thường thấp hơn so với khả năng chịu lực uốn.

Khái niệm dầm bê tông cốt thép là gì

Cấu tạo của dầm bê tông cốt thép là gì?

Cấu trúc của dầm bê tông cốt thép gồm các thành phần sau:

Cốt thép dọc chịu lực: Đây là phần của dầm được thiết kế để chịu lực uốn và nén. Thường sử dụng các loại thép nhóm AII, AIII, CII, CIII có đường kính từ 12mm đến 40mm. Cốt thép dọc này thường nằm ở bốn góc của thanh dầm.
Cốt thép dọc cấu tạo: Cốt thép này có nhiệm vụ hỗ trợ và cấu trúc cho dầm. Nó cũng có đường kính từ 12mm đến 40mm và thường nằm cùng với cốt thép dọc chịu lực.
Cốt đai: Cốt đai trong dầm bê tông cốt thép dùng để chịu lực ngang. Đường kính của cốt đai thường nhỏ hơn rất nhiều so với cốt thép dọc, và mức tối thiểu được quy định là 4mm.
Cốt xiên: Cốt xiên có thể có hoặc không tùy thuộc vào yêu cầu của dự án. Chúng thường được sử dụng để tăng khả năng chịu nén và chịu căng của dầm bê tông cốt thép.
Lớp bảo vệ cốt thép, gọi là “Ao,” đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thép khỏi hoen rỉ sét. Khoảng cách từ mép ngoài bê tông đến mép cốt thép được quy định bằng các giá trị Ao1 và Ao2, tùy thuộc vào chiều cao của dầm.

Dầm bê tông cốt thép là một phần quan trọng trong xây dựng, đặc biệt trong việc chịu lực uốn và nén, và cấu trúc của nó được thiết kế cẩn thận để đảm bảo tính động và độ bền của công trình xây dựng.

Nguyên lý làm việc của dầm bê tông cốt thép

Quan sát sự làm việc của dầm từ lúc mới đặt tải đến lúc phá hoại, sự diễn biến của dầm xảy ra như sau:

Nguyên lý hoạt động của dầm bê tông cốt thép có thể được mô tả như sau:

Khi dầm bê tông cốt thép đang hoạt động, sự biến đổi xảy ra theo các giai đoạn sau:

Giai đoạn 1 (Tải trọng nhẹ): Trong giai đoạn này, khi tải trọng trên dầm còn nhẹ, dầm vẫn duy trì tính nguyên vẹn và không xuất hiện các khe nứt quan trọng.
Giai đoạn 2 (Tăng tải trọng): Khi tải trọng tăng lên, xuất hiện các khe nứt thẳng góc với trục của dầm tại các vị trí có moment lớn. Đồng thời, có sự xuất hiện của các khe nứt nghiêng ở các vị trí gần gối tựa, nơi có lực ngang lớn tác động.
Giai đoạn 3 (Tải trọng cao): Khi tải trọng đã đủ lớn, dầm bê tông cốt thép có thể bị phá hoại. Phá hoại xảy ra tại các vị trí có khe nứt thẳng góc hoặc khe nứt nghiêng trên tiết diện của dầm.
Trong suốt quá trình đặt tải, độ uốn cong của dầm càng tăng lên. Trạng thái giới hạn của dầm theo khả năng chịu lực (tức là theo cường độ) thường được đặc trưng bằng sự phá hoại trên tiết diện thẳng góc hoặc tiết diện nghiêng của dầm. Do đó, tính toán về khả năng chịu lực của dầm bê tông cốt thép đòi hỏi tính toán trên cả hai loại tiết diện này.

Bản vẽ kết cấu dầm BTCT

Bản vẽ kết cấu cho dầm bê tông cốt thép (BTCT) và các công trình xây dựng khác thường bao gồm hai loại bản vẽ chính: bản vẽ ván khuôn và bản vẽ cốt thép. Tuy nhiên, đối với những kết cấu đơn giản, có thể không cần bản vẽ ván khuôn.

Bản vẽ kết cấu dầm BTCT thường chứa hai phần quan trọng là mặt chính và mặt cắt ngang. Để dễ hình dung, bạn có thể tham khảo hình minh họa dưới đây.