KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Bêtông và cốt thép làm việc kết hợp được với nhau là do các điều kiện sau đây: - Hồ bêtông khi ninh kết dính bám chặt vào các thanh cốt thép. - Bêtông bảo vệ cốt thép khỏi tác dụng của khí ẩm, khỏi gỉ sét và chống cháy
- Thép và bêtông có độ co dãn do nhiệt bằng nhau nên khi nhiệt độ thay đổi, độ
Lượng thép sử dụng trong kết cấu bêtông cốt thép trung bình vào khoảng 50 -
Khối lượng cốt thép chiếm từ 15 20% toàn bộ khối lượng công trình. Hiện nay khối lượng xây dựng các công trình bêtông cốt thép rất lớn, cần đặt
- Cốt thép thanh, đường kính 12 - 80mm, chiều dài tối đa 12m, mỗi bó cốt thép
- Cốt thép dây ở dạng cuộn, đường kính 4 - 10mm.
- Cốt thép mặt ngoài trơn; - Cốt thép mặt ngoài gân, nên cốt thép dính bám với bêtông tốt hơn. Cốt thép thanh và cốt thép day đều thuộc hai dạng đó.
CHƯƠNG V CÔNG TÁC CỐT THÉP TRONG THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI Gia công và lắp dựng cốt thép là một trong ba quá trình công tác trong thi công bêtông cốt thép (công tác cốp pha, công tác cốt thép, công tác bêtông). Thi công cốt thép gồm hai quá trình là: gia công (trong xưởng hoặc được tiến hành trên công trường) và lắp đặt cốt thép. Sản phẩm của công tác cốt thép bao gồm thép thanh, thép lưới, đai, khung phẳng, khung không gian và các chi tiết bản mã. BÀI 1. KHÁI NIỆM VỀ CỐT THÉP Cường độ chịu kéo của bêtông nhỏ thua cường độ chịu nén của nó khoảng 10 lần, nên khi muốn tăng khả năng chịu lực của kết cấu bêtông cần phải đặt các thanh thép (cốt thép) vào các nơi chịu kéo trong bêtông; có nghĩa là sức chịu kéo yếu ớt của bêtông đã được tăng cường lên cho bằng sức chịu nén và kết cấu có thể mang được tải lớn gấp 10 lần. Đôi khi cốt thép cũng được sử dụng để tăng cường sức chịu nén của bêtông. (hoả hoạn). dính bám giữa hai loại vật liệu không bị phá hoại. 70kg/m3. vấn đề sử dụng tiết kiệm sắt thép cả ở trong thiết lẫn trong thi công. I. PHÂN LOẠI CỐT THÉP 1. Phân loại theo công nghệ sản xuất thanh nặng 10 tấn. 2. Phân loại theo mặt ngoài cốt thép 3. Theo hình thù tiết diện - Thép tròn (cốt thép) - Thép hình (L, U, I,…)
229
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
- Loại nhẹ: 14mm; - Loại nặng: 14 < < 40mm; - Cực nặng: 40mm (ít gặp trong Xây dựng dân dụng - công nghiệp)
Độ Cường độ giới hạn (MPa) Giới hạn chảy (Mpa)
240
380
25
Thép dùng làm cốt thép phải đạt cường độ yêu cầu, dễ uốn và dễ hàn. Cường độ là khả năng của thép chống lại được các ngoại lực (các tải trọng).
- Cường độ chịu kéo của thép thể hiện bằng khả năng chống đứt và giới hạn
4. Theo đường kính ta chia 5. Phân loại theo cường độ (Bảng 5.1) Loại cốt thép Mác thép dãn tương đối khi đứt (%) AI AII AIII AIV Ct3 Ct5 Hợp kim Hợp kim 300 400 600 500 600 900 19 14 6 6. Phân loại theo thành phần hoá học - Loại ít cacbon (< 25%) - Loại vừa cacbon (khoảng 0,25 - 0,6%) - Loại nhiều cacbon (0,6 - 2%). Lượng cacbon trong thép càng nhiều thì cường độ và độ cứng của thép càng cao, thép trở nên giòn hơn và khó hàn hơn so với thép mềm ít cacbon. Nhằm cải thiện một số tính chất cơ lý của thép người ta sử dụng các phụ gia hợp kim (như crôm, niken, vôlfram, măng-gan, ma-nhê). Thép hợp kim loại này có cường độ nâng cao thì các loại khác lai có độ cứng, độ chống gỉ sét nâng cao. 7. Theo điều kiện sử dụng - Cốt thép trong kết cấu thường - Cốt thép trong kết cấu vật liệu trước. II. VÀI TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CỐT THÉP Các lực tác dụng vào thép có nhiều dạng: kéo, nén, uốn, xoắn, cắt. Vậy cần phân biệt cường độ chịu kéo, chịu nén, chịu uốn, chịu xoắn và chịu cắt. Đối với cốt thép thì cường độ chịu kéo là điển hình nhất. chảy. Lúc bắt đầu quá trình chảy là lúc cốt thép giãn dài nhanh, trong bêtông xuất hiện những vết nứt lớn; lúc quá trình chảy của thép kết thúc là lúc kết cấu bêtông cốt thép bị phá hoại. - Để xác định cường độ của cốt thép còn phải thử nghiêm khả năng chịu kéo do uốn ở trạng thái nguội. Thanh cốt thép thử nghiệm được uốn với góc cong 45o - 180o
230
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Cần thử nghiệm khả năng chống va đập của cốt thép khi kết cấu làm việc với
Cốt thép chủ chịu các nội lực phát sinh trong kết cấu bêtông cốt thép do các
Cốt thép phân bố có tác dụng dàn đều nội lực cho các thanh cốt thép chủ để
Cốt đai là cốt thép chịu lực cắt, lực xoắn và nội lực khác. Vai trò cốt đai trong
Cốt thép lắp ghép dùng để đảm bảo sự ổn định, bất biến dạng cho các khung,
- Hình 5.1c cho thấy các cốt thép trong sàn làm việc theo một phương, gồm các
Cốt phụ có công dụng là tạo điều kiện thuận tiện cho quá trình gia công đặt,
xung quanh một ống nòng tạo độ cong; ống này có đường kính bằng 1 - 5 lần (tuỳ theo mác thép) đường kính thanh cốt thép. Sau khi uốn, phía ngoài chịu kéo của cốt thép không được có vết nứt. các tải trọng động, xác định độ giòn của thép khi bị va đập. Khả năng chống va đập là tỷ lệ giữa lực đập làm gãy thanh thép mẫu trên diện tích tiết diện nơi bị gãy. III. VAI TRÒ CỦA CỐT THÉP TRONG KẾT CẤU 1. Cốt thép chủ ngoại lực và do trọng lượng bản thân kết cấu. 2. Cốt thép phân bố chúng kết hợp cùng nhau làm việc, ngăn chặn các thanh thép chuyển dịch khi đổ bêtông kết cấu. Các chổ giao nhau giữa cốt thép chủ và cốt thép phân bố được buộc chặt bằng dây kẽm dẻo hay bằng hàn điểm. 3. Cốt đai kết cấu chịu uốn khác vai trò cốt đai trong kết cấu chịu xoắn và trong kết cấu chịu nén. Cốt đai còn đóng vai trò thép cấu tạo trong các khung cốt thép. Có loại cốt đai kín và loại cốt đai hở. 4. Cốt thép lắp ghép các lồng cốt thép gia công sẵn của một kết cấu, khi mà các cốt thép phân bố không đủ để làm việc này. Hình 5.1. Cốt thép trong các kết bêtông cốt thép phổ thông a) Cốt thép trong cột; b) Cốt thép trong dầm; c) Cốt thép trong sàn làm việc một phương; d) Cốt thép trong sàn làm việc hai phương. - Hình 5.1a cho thấy lồng cốt thép của một cột nhà gồm các cốt thép chủ thẳng đứng và các cốt đai. Ở đây các cốt đai làm nhiệm vụ cốt thép phân bố và cốt thép lắp ráp, ngoài ra chúng còn giữ không cho các cốt thép chủ chịu nén cong phình, phá hoại lớp bêtông bảo vệ bên ngoài. - Hình 5.1b cho thấy các cốt thép của dầm, gồm các thanh cốt thép chủ nằm gần đáy dầm, nơi mà khi dầm chịu uốn sẽ phát sinh ứng suất kéo lớn nhất. Một phần thanh thép chủ đó bị uốn cong với góc 45o để nhập vào phần trên của dầm. Những đoạn xiên của thanh thép chủ ngăn chặn sự xuất hiện của các vết nứt xiên tại gối tựa của dầm. cốt thép chủ và các cốt thép phân bố, đặt vuông góc với nhau. Trong sàn cũng như trong dầm, lưới cốt thép đôi khi cũng có những đoạn uốn xiên. Các cốt thép trong sàn làm việc theo hai phương đều là cốt thép chủ. 5. Cốt phụ buộc cốt thép (hình 5.2) Hình 5.2. Các loại cốt phụ và công dụng 1, 2 - Thép U và S để tạo khoảng cách; 3 - Thép góc để đệm góc; 4 - Thép móc để treo; 5 - Thép kê; 6 - Móc giữ; 7- Thép V để nối. IV. NEO CỐT THÉP
231
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Chiều dài đoạn neo phụ thuộc vào đường kính thanh thép (trơn hay gân), cường
Các dạng neo của cốt thép chủ (hình 5.3) như sau: neo thẳng (bằng lực dính
Loại neo thẳng bằng lực dính bám với bêtông chỉ áp dụng cho cốt thép gân và
Loại neo móc và neo góc vuông nhằm rút ngắn chiều dài neo (hình 5.4). Neo
- Đoạn neo ln bị uốn cong 90o (hình 5.5) cần có các cốt đai bổ sung, nhằm giữ
Hình 5.6. Neo bổ sung dưới dạng thanh ngang
- Đoạn kéo thêm ( ) của một móc của cốt thép đai lấy theo bảng 5.2
6 - 10 12
90
Trong kết cấu, cốt thép và bêtông làm việc kết hợp với nhau bằng lực dính bám ở bề mặt tiếp xúc giữa hai loại vật liệu này. Nhưng để cốt thép có thể làm việc bằng tất cả cường độ tính toán của nó thì hai đầu thanh cốt thép đó phải được neo chắc vào bêtông, nghĩa là chiều dài thanh cốt thép phải vượt ra khỏi vùng chịu ứng suất của nó một đoạn gọi là đoạn neo, ở hai đầu mút của thanh thép. độ tính toán của thép, loại và cường độ bêtông, tình trạng ứng suất của môi trường xung quanh… bám với bêtông), neo móc, neo góc vuông, neo quai, neo bằng các thanh ngang và neo ốc. phụ thuộc vào cường độ bêtông. Khi cường độ bêtông thấp và khi đường kính cốt thép lớn thì phải tăng chiều dài đoạn neo. Lớp bêtông bảo vệ trên suốt chiều dài đoạn neo phải đủ dày, nhất là đường kính cốt thép lớn hơn 16mm. Hình 5.3. Các dạng neo cốt thép a)Neo thẳng; b) Neo móc; c) Neo móc vuông; d) Neo quai; e) Neo bằng thanh ngang; g) Neo ốc. móc áp dụng cho cốt thép trơn. Neo góc vuông áp dụng cho cốt thép gân. Neo quai áp dụng cho cả thép trơn lẫn thép gân. Hình 5.4. Kích thước neo móc và neo móc vuông tại các đầu thanh cốt thép chủ. không cho thép neo bung ra. Có thể rút ngắn chiều dài đoạn neo ln bằng cách hàn ít nhất hai thanh neo ngang vào các thanh thép dọc (hình 5.6). Hình 5.5. Đoạn neo uốn cong a) Trong tấm sàn; b) Trong dầm Đoạn kéo dài của cốt đai (mm) (Bảng 5.2) Đường kính cốt thép dọc (mm) Đường kính cốt đai (mm) 25 28, 32 36, 40 75 90 105 105 120 V. NHỮNG YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI CÔNG TÁC CỐT THÉP
232
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Cốt thép dùng trong bêtông cốt thép phải đảm bảo các yêu cầu của thiết kế đồng
Đối với thép nhập khẩu cần có các chứng chỉ kỹ thuật kèm theo và cần lấy mẫu
Cốt thép có thể gia công tại hiện trường hoặc nhà máy nhưng nên đảm bảo mức
Trước khi sử dụng cốt thép phải thí nghiệm kéo, uốn. Nếu cốt thép không rõ số
Các thanh thép bị bẹp, bị giảm tiết diện do làm sạch hoặc do các nguyên nhân
Gia công cốt thép được chia làm 4 quá trình là: Gia cường cốt thép, gia công
Gia cường cốt thép là làm tăng cường độ thép. Có nhiều phương pháp gia
Đây là phương pháp gia cường cốt thép bằng cách tạo biến dạng dư cho thép
thời phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 5574 - 1991 và TCVN 1651 - 1985. thí nghiệm kiểm tra theo TCVN. độ cơ giới phù hợp với khối lượng thép cần gia công. hiệu thì phải qua thí nghiệm xác định các giới hạn bền, giới hạn chảy của thép, mới được sử dụng. Cốt thép dùng trong bêtông cốt thép, trước khi gia công và trước khi đổ bêtông phải đảm bảo bề mặt cốt thép sạch, không dính bùn, dầu mỡ, không có vẩy sắt và các lớp gỉ. khác không được vượt quá giới hạn cho phép là 2% đường kính. Nếu vượt quá giới hạn này thì loại thép đó sử dụng theo diện tích thực tế. Cốt thép khi đem về công trường phải được xếp vào kho và đặt cách mặt nền 30cm. Nếu để ngoài trời thì nền phải được rải đá dăm, có độ dốc để thoát nước tốt và phải có biện pháp che đậy. BÀI 2. CÁC QUÁ TRÌNH GIA CÔNG CỐT THÉP cốt thép, hàn nối cốt thép và bảo quản cốt thép trước khi lắp dựng. Hình 5.7. Dây chuyền công nghệ công tác cốt thép I. GIA CƯỜNG CỐT THÉP cường cốt thép, nhưng ở đây chỉ đề cập đến gia công nguội cốt thép, là phương pháp làm tăng cường độ chịu lực của thép mà không sử dụng nhiệt. Nguyên lý gia cường nguội dựa trên tính chất của thép đã được nghiên cứu trong giáo trình sức bền vật liệu. Cho thanh thép chịu tải vượt quá giới hạn chảy, ta thu được thép mới có giới hạn đàn hồi tăng lên ,kết quả được thanh thép có cường độ (hay độ bền) lớn hợn trước (xem sơ đồ làm việc của thanh thép trên hình 5.8). Trên hình 5.8 ta thấy thanh thép sau khi gia cường có biểu đồ làm việc 2 có c' và R' lớn hơn c và R của nó trước khi gia cường. Gia cường nguội thanh thép có thể thực hiện theo nhiều cách. Trong thực tế sản xuất người ta hay dùng phương pháp kéo nguội, dập nguội, chuốt nguội, chúng dễ áp dụng và có hiệu quả. Gia cường làm cho độ bền của thép tăng lên có thể từ 1,7 - 1,8 lần, nhưng trong thực tế người ta chỉ tăng độ bền lên 30% khi đó độ giãn là 3 - 8%; làm tăng độ bám dính của thép với bêtông lên xấp xỉ 2 lần. Gia cường thường chỉ áp dụng với thép nhóm AI, AII và một phần với nhóm AIII. 1. Gia cường cốt thép bằng kéo nguội bằng phương pháp kéo. Khi bị kéo, thanh thép bị nhỏ lại và giãn ra một khoảng bằng 3 - 8%, cường độ tăng 20 - 30%. Đây là phương pháp gia cường đơn giản nhất. Thanh thép chẳng những dài ra, cứng lên mà khi giãn dài còn làm bong gỉ trên bề mặt cốt thép. Phương pháp này áp dụng với cốt thép có đường kính nhỏ hơn 22mm. Sơ đồ nguyên lý được giới thiệu trên hình 5.9.
233
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Trong đó: - là đường kính thanh thép trước khi dập; - d là đường kính thanh thép tại vị trí đã dập (xem hình 5.10)
Dập nguội rất thích hợp với cơ sở sản xuất có xưởng chuyên làm gia cường.
Thanh thép được gia cường do biến dạng khi được kéo nguội qua một lỗ hẹp
Trước khi chuốt, thanh thép có đường kính là , sau khi ra khỏi lỗ chuốt đường
F0, F là diện tích thanh thép trước và sau khi chuốt.
Hình 5.9. Sơ đồ kéo nguội thép 1- Thanh thép bị kéo; 2- Dây cáp vào tời; 3- Má kẹp; 4- Bệ giữ; 5- Tời; 6- Neo giữ tời; 7- Dây cáp cố định. 2. Gia cường cốt thép bằng dập nguội Thanh thép được gia cường bằng biện pháp gây biến dạng do dập nguội, dùng máy có búa đập cách quãng trên bề mặt cây thép. Thanh thép bị dập cách quãng từ 2 hay 4 mặt. Phương pháp này làm tăng giới hạn chảy của thép từ 20 - 40%. Hiệu quả của dập nguội biểu hiện bằng hệ số biến dạng ( ) do dập. Tính theo công thức sau: Hình 5.10. Thanh thép dập nguội a) Mặt cắt ngang thanh thép; b) Dập 4 mặt; c) Dập 2 mặt. Dập nguội không những làm cho cường độ thép tăng lên mà còn làm cho độ bám dính giữa thép và bêtông tăng lên. Thông thường người ta dập với = 10 - 14% thì thanh thép sẽ giãn ra 4 - 7%; cường độ tăng lên 25% và độ bám dính với bêtông tăng lên 1,7 - 2,4 lần. Đôi khi nhà sản xuất thép đã dập nguội sau khi cán nóng. Dập nguội dễ gãy nên chỉ áp dụng với thép nhóm CI (TCVN) tương đương nhóm AI ( OCT - 5781 - 75). Nguyên lý của máy dập nguội được thể hiện trên hình 5.11. Hình 5.11. Nguyên lý máy dập nguội a) Biểu đồ hiệu quả dập nguội; b) Máy dập 2 mặt; c) Máy dập 4 mặt; 1- Đường kính d = 6 - 10mm; 2- d = 12 - 16mm; 3- d = 16 - 20mm. 3. Gia cường thép bằng chuốt nguội hơn đường kính thanh thép (hình 5.12). kính là d. Chỉ số biến dạng thể hiện bằng sự thay đổi tiết diện thanh thép ( F) được tính theo công thức: Trong đó: Thông thường người ta chuốt với F = 10 - 20% thì thanh thép giãn dài ra khoảng 20%. Biện pháp chuốt chỉ để gia cường với thanh thép nhóm CI, CII với đường kính 10mm. Hình 5.12. nguyên lý chuốt nguội thanh thép. BÀI 3. GIA CÔNG CỐT THÉP
234
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Thép dạng thanh nếu bảo quản tốt trong vận chuyển và xếp kho thì hầu như
Nắn thẳng có thể thực hiện thủ công (dùng vam, búa) hoặc bằng máy uốn.
Nắn thẳng thép bằng thủ công khi các thanh thép có đường kính nhỏ hơn
Những thanh thép có đường kính nhỏ có thể dùng búa đập thẳng hoặc dùng
Vam cán dài có nhiều cỡ tuỳ theo kích thước cốt thép cần nắn, đường kính các
Khi nắn thanh thép được đặt giữa hai thép góc L 90 x 90 x 9 (hình 5.13a) hay
Đối với những cuộn thép có đường kính 6 - 12mm có thể dùng tời quay tay để
Trong phân xưởng hay nhà máy người ta dùng máy uốn. Nguyên lý uốn máy là
Dùng máy uốn có thể uốn được các thanh cốt thép có đường kính lớn hơn
Gia công cốt thép gồm các công việc như nắn thẳng, cạo gỉ, đo cắt, uốn, nối cốt thép. I. NẮN THẲNG CỐT THÉP Thép nhập về gia công thành cốt thép của các kết cấu bêtông cốt thép thường phải qua các khâu gia công theo đúng yêu cầu thiết kế. Khâu nắn thẳng bắt đầu trước tiên vì nó ảnh hưởng đến các khâu tiếp theo. Thép có được nắn thẳng thì trong kết cấu làm việc mới tốt. Nắn thẳng trước thì việc đo cắt, uốn mới chính xác, dễ đảm bảo chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép, nhất là đối với thép dạng cuộn. không phải nắn thẳng. 1. Nắn thẳng cốt thép bằng thủ công 24mm. vam cán dài kết hợp với bàn nắn để nắn thẳng (hình 5.13). Hình 5.13. Dụng cụ nắn thẳng thép bằng thủ công a) Bàn nắn bằng thép góc; b) Bàn nắn bằng 3 chốt thép 30mm; c) Vam nắn. vam từ 16 - 40mm và được gia công bằng thép CT5. giữa các chốt hình tròn (hình 5.13b), sau đó dùng vam để nắn thẳng. Phương pháp này chỉ nắn thẳng những thanh cốt thép có đường kính từ 10 - 24mm. kéo thẳng. Để kéo thẳng cốt thép cần có sân dài từ 30 - 40m, rộng hơn 1,5m bố trí ngay cạnh xưởng gia công cốt thép (hoặc kho cốt thép) để kéo. Sàn được làm phẳng trên có rải xỉ nhỏ, xung quanh có rào bảo vệ hoặc có biển cấm người qua lại. 2. Nắn thẳng cốt thép bằng máy uốn cho thanh thép chạy qua hệ ròng rọc, thép dược nắn dần từ cong thành thẳng. 24mm. Đối với những cuộn thép có đường kính 6 - 12mm, ngoài tời quay tay ta cò thể sử dụng tời điện (còn gọi là máy tời) để kéo thẳng cốt thép (hình 5.14). Máy tời không chỉ kéo duỗi thẳng cuộn dây thép mà còn kéo bật cho dây thép giãn ra, làm bong các vẩy gỉ sét bên ngoài cốt thép, đỡ mất công cạo. Trong các xưởng gia công, người ta còn sử dụng loại máy tự động kéo duỗi cuộn cốt thép dây, nắn thẳng, cạo sạch gỉ và cắt cuộn dây ra thành từng đoạn ngắn. Đôi bánh xe 1 kéo dây cốt thép chuôi qua ống 2, trong ống có nhiều đĩa 3 gắn lệch tâm để nắn thẳng dây cốt thép khi chúng quay tròn. Khi ra khỏi ống, dây cốt thép đã thẳng và sạch gỉ sét, sẽ đụng đầu vào một bộ phận đóng dòng điện 4, dòng điện làm chạy lưỡi dao 5 cắt dây cốt thép thành đoạn có chiều dài qui định. Hình 5.14. Sơ đồ máy nắn thẳng và cắt cốt thép. 1- Bánh xe kéo thép; 2- Ống quay; 3- Các đĩa lệch tâm nắn thẳng; 4- Bộ phận đóng điện; 5- Dao cắt thép; 6- Cuộn thép; 7- Động cơ. II. CẠO GỈ CỐT THÉP
235
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Cạo gỉ cốt thép thường dùng bàn chảy sắt. Sau khi đã cạo hết gỉ thì dùng giẻ lau
Đối với thép thanh có thể dùng sức người tuốt đi tuốt lại qua đống cát sạch hạt
Đối với cốt thép thanh, người ta có thể dùng máy đánh sạch gỉ trên mặt cốt thép
Sau khi nắn thẳng và cạo sạch gỉ sắt ta tiến hành đo và cắt cốt thép theo yêu cầu
Cốt thép khi bị uốn sẽ giãn dài, nên khi cắt cốt thép để uốn phải trừ đi độ giãn
Muốn uốn cong thanh cốt thép từng đoạn ở những vị trí yêu cầu, thường phải
cốt thép giãn dài một đoạn 0,5d; cốt thép giãn dài một đoạn 1,0d; - Góc uốn 45o: - Góc uốn 90o: - Góc uốn 130o hay 180o: cốt thép giãn dài một đoạn 1,5d;
Cũng có thể xác định độ dãn dài của cốt thép khi uốn theo bảng 5.3 sau:
Góc uốn 180o 90o 45o
10
Cốt thép được cạo gỉ sẽ làm tăng độ bám dính giữa bêtông và cốt thép. Khi khối lượng ít có thể cạo gỉ thủ công, khi khối lượng nhiều nên cạo gỉ bằng máy. Tốt nhất là bảo quản thép cẩn thận để không bị gỉ. 1. Cạo gỉ cốt thép bằng thủ công sạch. to. 2. Cạo gỉ cốt thép bằng máy (hình 5.15). III. CẮT CỐT THÉP thiết kế. Trước khi cắt cốt thép, phải nghiên cứu bản vẽ thiết kế để xác định chủng loại, nhóm thép, hình dạng, kích thước, đường kính, số lượng thanh thép và phải tính toán chiều dài của đoạn thép cần cắt. Cốt thép dùng trong kết cấu bêtông cốt thép có nhiều hình dạng tuỳ thuộc tuỳ thuộc vào loại kết cấu và tính chất chịu lực của chúng. dài đó. vạch dấu lấy mức cữ trước. Trị số giãn dài phụ thuộc góc uốn, có thể tính như sau: (Trong đó d là đường kính cốt thép cần uốn) Độ dãn dài của các thanh thép tròn khi uốn (mm) (Bảng 5.3) Đường kính thanh thép (mm) 6 8 10 12 14 16 20 22 25 27 32 10 15 15 20
236
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
5
-
Cần uốn thanh cốt thép có đường kính d = 20mm theo mẫu kích thước sau (hình
10 + 100 + 67 + 150 + 67 + 100 + 10 = 5004 cm.
(10 - 1,5.2)+(100 - 0,5.2)+(67 - 0,5.2)+(67 - 0,5.2)+(100 - 0,5.2)+ + (10 - 1,5.2) + 150 = 494cm.
Chiều dài thiết kế là: Chiều dài cắt cốt thép là: Hay chiều dài lấy dấu là: 7 + 99 + 66 +66 + 99 + 7 + 150 = 494 cm. Đoạn đề phòng giản ra khi uốn là 504 - 494 = 10 cm.
Thường dùng cưa sắt, dao cắt, đục búa, xấn, chạm, dao cắt nửa cơ khí. Khi xấn,
25 30 40 45 50 50 10 10 10 15 15 15 20 25 30 35 - - 5 5 5 10 10 15 20 25 Ví dụ 5.16) Hình 5.16. Mẫu thanh cốt thép (đơn vị cm) Giải 1. Phương pháp cắt Sau khi tính toán xác định chính xác chiều dài thanh cốt thép cần phải cắt, tiến hành cắt cốt thép. Cắt cốt thép có thể tiến hành bằng phương pháp thủ công hoặc bằng máy. 2. Cắt cốt thép bằng thủ công chạm phải kết hợp với đe, búa tạ để chặt cốt thép (hình 5.17). Dùng dao cắt được cốt thép có đường kính 8mm. Dùng xấn cắt được cốt thép có đường kính 12mm.
237
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Dùng cưa sắt, đục, búa, chạm hay dao cắt nửa cơ khí có thể cắt được thép có
Cắt bằng thủ công có năng suất thấp, chỉ áp dụng ở công trường nhỏ, khối
Khi cắt cốt thép bằng máy nên cắt với số thanh nhiều nhất mà máy có thể cắt
Khi cắt hàng loạt các thanh thép thì chiều dài có thể lấy cữ trên bàn cắt, hoặc
Uốn cốt thép bằng thủ công chỉ sử dụng khi khối lượng cốt thép cần uốn không
Sơ đồ uốn móc một thanh cốt thép trên bàn uốn thủ công được trình bày trên
Muốn uốn được thanh thép ta phải có chốt giữ để thanh thép đứng yean, chốt cố
Dùng máy để uốn cốt thép khi khối lượng cốt thép nhiều và đường kính cốt
Dùng máy có thể uốn nhiều thanh thép cùng một lúc và có thể uốn những thanh
Nguyên lý hoạt động của các máy uốn cốt thép giống nhau (hình 5.20), thanh đường kính 20mm. lượng ít. Hình 5.17. Dụng cụ cắt thép tròn bằng thủ công a) Xấn; b) Đe; c) Chạm; d) Búa tạ. 3. Cắt cốt thép bằng máy chạy bằng động cơ điện hoặc que hàn Dùng để cắt những thanh thép có đường kính nhỏ hơn 40mm và nhất là các thanh thép thuộc nhóm CII, CIII, CIV thì phải dùng que hàn để cắt. Trong các phân xưởng có thể cắt thép bằng lưỡi cắt có hệ thống đòn bay. Cắt máy thực hiện ở nhà máy bằng máy loại vạn năng, hoặc loại đặc chủng. được để tận dụng công suất của máy. lấy một thanh làm chuan để cắt các thanh sau. Thanh chuan phải dùng từ đầu đến cuối để tránh sai số do cộng dồn. IV. UỐN CỐT THÉP Các loại cốt thép tròn trơn hai đầu phải uốn móc để tăng độ dính kết với bêtông; các loại móc có hình dáng và kích thước khác nhau (hình 5.18). Ngoài ra còn phải uốn cốt thép thành các hình dạng theo yêu cầu thiết kế: uốn cốt đai, cốt vai bò, cốt xoắn ốc (thường dùng trong các loại cọc và cột bêtông cốt thép). Hình 5.18. Hình dáng và kích thước các móc khi uốn thủ công Uốn cốt thép có thể dùng bàn thủ công hoặc dùng máy. 1. Uốn cốt thép bằng thủ công lớn và cốt thép có đường kính nhỏ. Dùng bàn uốn thủ công có thể uốn được những cốt thép có đường kính 6 - 12mm (có khi uốn những cốt thép có đường kính lớn hơn 12mm; mỗi lần chỉ uốn được 1 thanh). hình 5.19. Hình 5.19. Sơ đồ uốn móc một thanh cốt thép bằng bàn uốn thủ công. định làm điểm tỳ để uốn thanh thép và chốt di động để kéo thanh thép quanh chốt cố định. Khi uốn thủ công người ta có thể thay chốt di động bằng ống thép hay cần vam để quay thanh thép quanh chốt cố định, thép càng cứng thì cánh tay đòn (ống thép, tay vam) cần phải dài. 2. Uốn cốt thép bằng máy thép lớn (thường lớn hơn 12mm). thép có đường kính trên 40mm. thép cần uốn được đặt giữa 3 trục: trục tâm 3, trục uốn 4, trục tựa 2.
238
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Trên hình 5.21 trình bày sơ đồ uốn một thanh cốt thép vai bò.
Dùng máy để uốn những thanh cốt thép có đường kính từ 16mm trở lên. Tuỳ theo đường kính và loại thép mà mỗi lần uốn có thể uốn được một hoặc
Khi dùng máy để uốn thì kích thước của móc uốn theo hình 5.22a, b, c; khi uốn
Chỗ bắt đầu uốn cong phải hình thanh một đoạn cong phẳng đều, góc độ và bán
Móc cong ở hai đầu cốt thép đai phải hướng vào phía trong của kết cấu. Khi
Để uốn các thanh thép chính xác theo yêu cầu thiết kế, trước khi uốn phải đo và
Đây là phương pháp thủ công khi phải gia công lưới cốt thép, khung cốt thép
Dây kẽm dùng để buộc có đường kính 0,8 - 1mm, chiều dài dây buộc phụ thuộc Trục tâm và trục uốn đặt trên cùng 1 đĩa quay 6, đĩa có thể quay theo chiều kim đồng hồ hay ngược lại. Trục tựa đặt cố định trên bàn máy uốn gần đĩa quay. Khi máy chạy, đĩa quay và thanh thép 1 được uốn quanh trục tâm; trục tựa giữ cho thanh cốt thép không quay theo. Hình 5.20. Bàn quay uốn sắt 1- Cốt thép cần uốn; 2- Trục tựa; 3- Trục tâm; 4- Trục quay; 5- Bàn máy; 6- Đĩa quay. Hình 5.21. Sơ đồ uốn một thanh cốt thép vai bò. 1- Đĩa quay; 2- Chốt uốn; 3- Lỗ tra chốt; 4- Chốt giữ; 5- Thanh cốt thép; 6- Chốt cố định. nhiều thanh (máy có thể uốn 5 - 10 thanh cốt thép mỗi đợt). 3. Yêu cầu kỹ thuật khi uốn thép bằng tay theo hình 5.18. khi uốn móc bằng bàn uốn thủ công, đầu móc nên có đoạn thẳng đáng kể để vam bắt cốt thép và uốn được. Hình 5.22. Hình dáng và kích thước các móc khi uốn bằng máy kính uốn cong phải phù hợp với yêu cầu của thiết kế. đường kính cốt đai 6 - 9mm thì đoạn thẳng ở đầu móc cong của đai thép không bé hơn 60mm và khi đường kính cốt đai 10 - 12mm thì không bé hơn 80mm. đánh dấu các vị trí định uốn. - Sau khi uốn xong, để tạo điều kiện cho việc lắp dựng cốt thép chính xác khi xếp vào kho phải để riêng từng loại. Cốt thép phải để ở kho khô ráo để tránh han gỉ. Không chồng các loại vật liệu khác lên để cốt thép không bị cong vênh. V. BUỘC CỐT THÉP với số lượng nhỏ và khi khuếch đại, liên kết chúng tại hiện trường. Hình 5.23. Các kiểu buộc cốt thép a) Buộc đơn giản; b) Buộc hình nơ; c) Buộc số 8 Có nhiều kiểu buộc cốt thép: buộc đơn giản (hình 5.23a), buộc hình nơ (hình 5.23b) và buộc số 8 (hình 5.23c). Buộc cốt thép tại công trường được phép áp dụng kiểu buộc đơn giản. Buộc cốt thép cho các sản phẩm gia công sẵn, phải vận chuyển nhiều lần, nên áp dụng kiểu buộc hình nơ hay hình số 8, đảm bảo cốt thép không xê dịch. vào đường kính các thanh cốt thép cần buộc.
239
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Nối cốt thép để bảo đảm chiều dài các thanh thép theo yêu cầu thiết kế và tận
Nối cốt thép phải đảm bảo sự truyền lực từ thanh này sang thanh nối như thanh
Trước khi nối phải lập sơ đồ bố trí mối nối. Vị trí mối nối phải tránh những chỗ
Nối cốt thép bằng phương pháp buộc chỉ tiến hành khi không thể nối bằng
Phương pháp nối buộc là hai thanh cốt thép được đặt chập lên nhau, dùng dây
Phương pháp nối buộc chỉ áp dụng đối với cốt thép có đường kính nhỏ hơn
b2. Việc nối buộc cốt thép phải thoả mãn các yêu cầu sau: Chiều dài nối buộc của cốt thép chịu lực trong các khung và lưới cốt thép không
Lắp ráp và buộc các khung cốt thép không gian tiến hành trên các giá kê hoặc trên các giá đỡ có các đầu thòi công son (hình 5.24), như vậy các cốt thép dọc được treo bằng các cốt đai nên dễ buộc hơn. Hình 5.24. Các giá gỗ để buộc cốt thép a) Buộc cốt thép lưới; b) Buộc cốt thép không gian. 1- Thước gỗ có vạch dấu định vị cốt đai. VI. NỐI CỐT THÉP dụng những đoạn thép ngắn. thép liên tục, cường độ chịu lực của kết cấu tại mối nối phải tương đương với đoạn không có cốt thép nối. đặt lực tập trung, chỗ uốn cong và những vị trí có nội lực lớn. Nối cốt thép có thể tiến hành theo hai phương pháp: phương pháp nối buộc và phương pháp nối hàn. Tốt nhất là nối cốt thép bằng phương pháp hàn, nếu không có điều kiện hàn thì mới buộc. 1. Phương pháp nối thủ công (nối buộc) a. Đặc điểm phương pháp nối buộc phương pháp hàn hoặc không có điều kiện hàn. thép mềm buộc chặt, sau đó đổ bêtông trùm kín thanh thép. Mối nối phải được bảo dưỡng và giữ không bị rung động, nó chỉ chịu lực khi bêtông đã đạt được cường độ thiết kế. 16mm. Khi sử dụng thép cường độ cao không cho phép nối hàn thì phải nối buộc theo chỉ dẫn cụ thể. Nối buộc dễ thực hiện nhưng phải chờ thời gian đạt cường độ của bêtông nên ít sử dụng nhất là đối với các kết cấu đứng; sử dụng phổ biến với các kết cấu nằm ngang như dầm, sàn, móng… b. Yêu cầu kỹ thuật khi nối buộc cốt thép (TCVN 4450 - 1995) b1. Việc nối buộc (nối chồng lên nhau) đối với các loâi cốt thép được thực hiện theo quy định của thiết kế. Không nối ở các vị trí chịu lực lớn và chổ uốn cong. Trong một mặt cắt ngang của tiết diện kết cấu không nối quá 25% diện tích tổng cộng của cốt thép chịu lực đối với thép tròn trơn và không quá 50% đối với thép tròn gân. Trong một mặt cắt có từ 2 đến 3 thanh thì chỉ được nối 1 thanh. Hai mối nối cách nhau 30d (d là đường kính cốt thép lớn nhất trong mặt cắt đó) xem như trong cùng một mặt cắt. được nhỏ hơn 250mm đối với thép chịu kéo và không nhỏ hơn 200mm đối với thép chịu nén. Các kết cấu khác chiều dài nối buộc không nhỏ hơn các trị số ở bảng 5.4; Chiều dài mối nối buộc cốt thép (Bảng 5.4) Loại cốt thép Chiều dài nối buộc (Lnối) Trong vùng chịu nén Trong vùng chịu kéo
240
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Dầm, tường Kết cấu khác Đầu có móc Không móc
30d
20d
30d
Khi nối buộc, cốt thép ở vùng chịu kéo phải uốn móc đối với thép trơn, cốt thép
Dây buộc dùng loại dây thép mềm có đường kính 1mm; Trong các mối nối cần buộc ít nhất là 3 vị trí (ở giữa và hai đầu).
Cốt thép nối bằng phương pháp hàn có khả năng chịu lực ngay do đó đựơc sử
Các phương pháp hàn trên đều dùng điện năng biến thành nhiệt năng để hàn.
Q = 3,6 I2 R t (j)
Trong đó: - R là điện trở (ôm - ); - I là cường độ dòng điện (ampe - A); - t là thời gian hàn (giờ - h).
Hàn tiếp điểm thường dùng hàn lưới, hàn khung với cốt thép có đường kính
Điện trở chủ yếu của hệ thống hàn là tại mối nối hàn, nó được tính theo công Thép trơn cán nóng (AI) Thép gờ cán nóng (AII) Thép kéo nguội 40d 40d 45d 30d 35d - 20d 20d 30d có gờ không uốn móc (hình 5.25); Hình 5.25. Mối nối buộc a) Nối buộc cốt thép ở vùng chịu kéo; b) Nối buộc cốt thép ở vùng chịu nén. 2. Phương pháp nối hàn dụng phổ biến, nhất là đối với cốt thép lớn, tạo điều kiện cho gá lắp cốp pha khi thi công. Đối với cốt thép có đường kính lớn hơn 16mm, nối hàn là bắt buộc. Đối với thép cường độ cao, hàn nối gây hiện tượng cứng nguội vì vậy khi gia công cốt thép phải tuyệt đối tuân theo các yêu cầu của thiết kế. Căn cứ vào công nghệ hàn, người ta chia ra ba phương pháp hàn chủ yếu: hàn tiếp điểm, hàn đối đầu, hàn hồ quang. nhiệt năng của dòng điện hàn tính theo công thức sau: a. Hàn tiếp điểm 10mm. Nguyên lý hàn tiếp điểm thể hiện trên hình 5.26. Điện được hạ áp qua biến thế (máy hàn Tr) từ 380V xuống 3 - 9V. Hai thanh thép (C1, C2) được đặt tiếp xúc nhau tại điểm định hàn và được kẹp giữa hai cực của máy hàn (1 và 2). Dòng thứ cấp của máy hàn được đưa vào giữ hai cực 1 và 2 của máy. Khi mạch điện đóng, dòng điện sẽ phóng qua hai cực và hai thanh thép hàn làm thép nung đỏ lên, dùng một lực mạnh ép hai cực hàn lại làm cho hai thanh thép liền lại với nhau tại điểm tiếp xúc. Hình 5.26. Nguyên lý hàn tiếp điểm Tr - Biến thế; 1,2- Hai cực của máy hàn; C1, C2- hai thanh thép được hàn. thức sau:
241
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
( ) R = R1 + R2 + R3 + R4 + R5
Trong đó: - R là điện trở hàn ( ); - R1, R2 là điện trở tại tiếp điểm giữa cực và thanh thép ( ); - R3, R4 là điện trở của hai thanh thép hàn ( ); - R5 là điện trở tại tiếp điểm giữa hai thanh thép ( );
Hàn tiếp điểm có hai chế độ hàn: - Hàn cứng dùng cho thép mềm, sử dụng dòng điện mạnh (I < 300.106 A/m2),
- Hàn mềm dùng cho thép cứng, dòng điện yếu hơn (I < 160.106 A/m2), thời
Máy hàn điểm có nhiều loại, loại một cực di động dùng để hàn khung không
Khi hàn thép lưới cần chú ý: - Hàn theo từng vị tr1i thiết kế quy định; - Hàn tất cả các nút (vị trí tiếp xúc giữa hai thanh cốt thép) ở biên (theo chu vi
- Ở các nút bên trong thì ta có thể hàn so le (hàn cách một).
Hàn đối đầu chỉ được áp dụng với thép chịu nén có đường kính lớn hơn 12mm.
- Hàn không liên tục là hàn ép vào, nhả ra một vài lần đến khi liền, dòng điện
Hàn hồ quang là dùng dòng điện có điện áp 40 - 60V tạo ra tia hồ quang đốt
thời gian hàn ngắn (t = 0,01 - 0,5s). gian hàn lâu hơn (t = 0,5 - 4s). gian, loại nhiều điểm cố định dùng hàn lưới. Người ta đã chế tạo các loại máy hàn tự động và bán tự động. Trên hình 5.27 trình bày nguyên lý máy hàn tiếp điểm bán tự động. Hình 5.27. Nguyên lý máy hàn tiếp điểm bán tự động I- Đóng mạch; II- Nén. lưới thép); b. Hàn đối đầu Hàn đối đầu là phương pháp hàn ép nối hai thanh thép đối đầu lại với nhau. Kỹ thuật của hàn đối đầu là dùng dòng điện hạ thế có điện áp 1,2 - 9V chạy qua hai thanh thép định hàn. Tại điểm tiếp xúc của hai đâu thanh thép điện trở lớn nên làm sinh nhiệt đốt đỏ đầu hai thanh thép; khi đó dùng một lực ép chúng lại với áp lực = 200 - 600 kG/cm2, chúng sẽ được nối liền (hình 5.28). Hình 5.28. Nguyên lý máy hàn đối đầu Tr - Máy hạ thế; C1, C2- hai thanh thép được hàn; 1- Cực cố định; 2- Cực ép; 3- Kích giữ; 4- Kích ép. tại điểm nối của hàn đối đầu, thanh thép bị phình to ra và cứng lên, nên dòn. Có hai chế độ hàn đối đầu: Hàn liên tục và hàn không liên tục. - Hàn liên tục là hàn ép một lần áp dụng với thép nhóm AI (CI) với dòng điện có cường độ khoảng 800A/cm2. hàn không liên tục nhỏ hơn (khoảng 250 - 700 A/cm2). Hàn không liên tục khi hàn khi hàn thép nhóm AII (CII), AIII (CIII). c. Hàn hồ quang chảy que hàn lấp kín chỗ hàn. Hàn hồ quang là phương pháp hàn phổ biến nhất trong xây dựng dân dụng và công nghiệp.
242
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Hàn hồ quang chỉ áp dụng khi hàn cốt thép có đường kính lớn hơn 8mm, tốt
Những cốt thép có đường kính từ 20mm trở lên nên nối theo kiểu ghép máng
Kiểu nối này làm giảm lượng thép 7 - 8 lần, giảm điện năng 2,5 lần, tăng năng
Lồng cốt thép không gian được tạo từ các khung cốt thép phẳng (hình 5.31c),
nhất là lớn hơn 12mm. khi hàn phải bảo đảm bề mặt mối nối nhẵn, không cháy, không đứt quãng và thu hẹp cục bộ, phải đảm bảo chiều cao và chiều dài đường hàn. Hàn hồ quang có thể thực hiện các loại mối nối khác nhau (hình 5.29). Hàn đối đầu dùng cho cốt thép chịu nén. Khi hàn chắp, chú ý trục của hai thanh thép phải trùng nhau. Hàn ốp thép góc, ốp thép tròn sử dụng khi không uốn được thép để đồng trục và không thực hiện hàn hai phía. Hình 5.29. Các loại mối nối hàn hồ quang (hàn ốp sắt góc - hình 5.30d): hai đầu cốt thép nối được đặt trong một khuôn máng bằng kim loại và cách nhau một khe hở. Một kẹp nhiều que hàn (điện cực) gióng thẳng vào khe hở đó, khi một dòng điện chạy qua giữa khuôn máng và điện cực thì hồ quang điện phát sinh, làm chảy thép que hàn, đồng thời cũng làm chảy các đầu thép nối, nước thép lấp kín khe hở trong khuôn máng, tạo thành mối nối hàn vững chắc. suất thợ hàn lên 3 - 4 lần, so với phương pháp hàn hồ quang thông thường. 3. Phương pháp nối dùng ống thép Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam, một phương pháp nối thép mới đã được áp dụng đó là phương pháp nối dùng ống nối. Theo phương pháp này, hai đầu thanh thép cần nối được tiện hoặc taro ren, ống nối (măng sông) được sản xuất trong nhà máy. Việc nối thép được thực hiện tại công trường (hình 5.30). VII. CÁC SẢN PHẨM CỐT THÉP GIA CÔNG SẴN Những thanh cốt thép riêng lẻ sau khi cắt uốn xong sẽ được liên kết thành lưới cốt thép, khung cốt thép phẳng, lồng cốt thép không gian (lồng cốt thép cột, lồng cốt thép dầm) trước khi được lắp đặt vào vị trí thiết kế trong kết cấu. Chỗ giao nhau giữa các thanh cốt thép của những sản phẩm gia công sẵn này được liên kết bằng buộc hoặc hàn. Hình 5.31. Các sản phẩm cốt thép gia công sẵn a) Lưới cốt thép; b) Khung cốt thép phẳng; c) Lồng cốt thép chữ nhật; d) Lồng cốt thép tròn; e) Các quai cẩu lắp. 1. Lưới cốt thép hàn (hình 5.31a) Lưới cốt thép hàn được làm từ các thanh cốt thép riêng biệt, được bố trí theo hai phương vuông góc và được liên kết bằng hàn điểm tại các chỗ giao nhau. Cũng có lưới làm từ cốt thép dây, đường kính từ 3 - 7mm được vận chuyển dưới dạng tấm phẳng hay cuộn tròn. 2. Khung cốt thép phẳng (hình 5.31b) Khung cốt thép phẳng thường được ghép bởi 2 - 4 thanh cốt thép dọc và những đoạn thép nối ngang. Các thanh cốt dọc được hàn vào một phía hoặc hai phía của các đoạn ngang, khoảng cách giữa các đoạn ngang có thể thay đổi. Sử dụng các khung cốt thép phẳng thì không cần các cốt đai thông thường nữa. 3. Lồng cốt thép không gian hoặc từ các lưới cốt thép phẳng (hình 5.31d). Lồng cốt thép trong các ống dẫn và trong các cọc ống gồm các thanh thép dọc liên kết bởi các thanh cốt đai vòng riêng rẽ hay bởi các cốt đai xoắn. Cốt đai xoắn được uốn trước thành nhiều vòng liên tục, rồi mới kéo giãn dài ra và hàn (buộc) vào các thanh cốt thép dọc.
243
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Phương pháp bảo quản cốt thép sau khi gia công như sau: - Cốt thép được xếp thành đống theo từng loại (tiện sử dụng). - Đống cốt thép phải được kê cao ít nhất 30 cm so mặt nền kho. - Mỗi đống không cao quá 1,2m; không rộng quá 2m. - Không xếp lẫn lộn giữa cốt thép gỉ và cốt thép chưa gỉ. - Kho chứa cốt thép phải có nền cao ráo, không để nước mưa chảy vào, mái và
Nếu không có đúng chủng loại thép thiết kế thì có thể đổi tương đương theo
+ F'a là diện tích cốt thép thay thế (quy đổi). + Ra, R'a là cường độ cốt thép thiết kế và cốt thép thay thế.
Sử dụng các dạng sản phẩm cốt thép như trên nhằm cải thiện công nghệ gia công cốt thép, giảm số lượng mẫu mã, tăng tốc độ thi công lắp đặt cốt thép ở hiện trường. 4. Khung cốt thép chịu lực Khung cốt thép chịu lực là sự kết hợp các thanh cốt thép tròn cùng với các thanh thép hình (cốt cứng), có thêm các quai cẩu để treo và lắp đặt khung cốt thép cứng vào vị trí, cốp pha sẽ được gắn hoặc treo vào khung cốt thép cứng, do đó không cần đến các giàn giáo chống đỡ cốp pha, giảm cả công lao động lẫn thời gian thi công. Ở các xưởng gia công người ta hàn các lưới cốt thép bằng náy hàn tiếp xúc điểm thay cho buộc bằng dây kẽm, công lao động giảm được một nữa. Máy hàn điểm làm việc theo nguyên lý sau: dòng điện sơ cấp của một máy biến thế cảm ứng thành dòng điện hàn thứ cấp; dòng điện này làm chảy thép tại điểm tiếp xúc giữa hai thanh cốt thép giao cắt nhau. Máy hàn điểm có thể hàn được những lưới, những khung cốt thép phẳng, có đường kính tới 20mm và rộng tới 3m. VIII. BẢO QUẢN CỐT THÉP SAU GIA CÔNG 1. Mục đích bảo quản cốt thép sau gia công Cốt thép sau khi gia công phải được bảo quản cẩn thận để: - Khỏi bị cong vênh, biến dạng so với yêu cầu thiết kế. - Không bị han gỉ 2. Phương pháp bảo quản tường không bị dột, không bị nước nưa hắt, có khả năng chống ẩm. - Trường hợp cốt thép phải để ngoài trời thì kê một đầu cao, một đầu thấp và đặt trên nền cao, đất cứng, dễ thoát nước, không kê trực tiếp trên nền đất và phải có biện pháp che nay cốt thép. BÀI 4. LẮP ĐẶT CỐT THÉP I. THAY ĐỔI CỐT THÉP TRÊN CÔNG TRƯỜNG (TCVN 4453 - 1995) Trong mọi trường hợp việc thay đổi cốt thép phải được sự đồng ý của thiết kế. Trường hợp sử dụng cốt thép xử lý nguội thay thế cốt thép cán nóng thì nhất thiết phải được sự đồng ý của cơ quan thiết kế và chủ đầu tư. công thức sau: Trong đó: + Fa là diện tích cốt thép thiết kế. II. VẬN CHUYỂN VÀ LẮP ĐẶT CỐT THÉP (TCVN 4453 - 1995) 1. Yêu cầu khi vận chuyển cốt thép Việc vận chuyển cốt thép đã gia công cần đảm bảo các yêu cầu sau: a. Không làm hư hỏng và biến dạng sản phẩm cốt thép;
244
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
b. Cốt thép từng thanh nên buộc thành từng lô theo chủng loại và số lượng để
c. Các khung, lưới cốt thép lớn nên có biện pháp phân chia thành từng bộ pậhn
Công tác lắp đặt cốt thép cần thoả mãn các yêu cầu sau: a. Các bộ phận lắp đặt trước, không gây trở ngại cho các bộ phận lắp đặt sau; b. Có biện pháp ổn định vị trí cốt thép không để biến dạng trong quá trình đổ
Sai lệch chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép so với thiết kế không vượt quá
b. Trong mọi trường hợp, các góc của đai thép với thép chịu lực phải buộc hoặc
Mác bêtông
Vùng chịu nén Vùng chịu nén Vùng chịu kéo
20d
25d
15d
tránh nhầm lẫn khi sử dụng. nhỏ phù hợp với phương tiện vận chuyển. 2. Yêu cầu khi lắp đặt cốt thép bêtông; c. Khi đặt cốt thép và cốp pha tựa vào nhau tạo thành một tổ hợp cứng thì cốp pha chỉ được đặt trên các giao điểm của cốt thép chịu lực và theo đúng vị trí quy định của thiết kế. 3. Các con kê cần đặt tại các vị trí thích hợp tuỳ theo mật độ cốt thép nhưng không lớn hơn 1m một điểm kê. Con kê có chiều dày bằng lớp bêtông bảo vệ cốt thép và được làm bằng các vật liệu không ăn mòn cốt thép, không huỷ bêtông. 3mm đối với lớp bêtông bảo vệ có chiều dày abv nhỏ hơn 15mm và 5mm đối với lớp bêtông bảo vệ abv lớn hơn 15mm. 4. Việc liên kết các thanh cốt thép khi lắp đặt cần được thực hiện theo các yêu cầu sau: a. Số lượng mối nối buộc hay hàn dính không nhỏ hơn 50% số điểm giao nhau theo thứ tự xen kẽ. hàn dính 100%. 5. Việc nối các thanh cốt thép đơn vào khung và lưới cốt thép phải được thực hiện theo đúng quy định của thiết kế. Khi nối buộc khung và lưới cốt thép theo phương làm việc của kết cấu thì chiều dài nối chồng thực hiện theo quy định ở bảng 5.5 như không nhỏ hơn 250mm. Nối chồng cốt thép đối với bêtông có mác khác nhau (Bảng 5.5) Loại cốt thép chịu lực Mác 150 Mác ? 200 Vùng chịu kéo Cốt thép gân cán nóng Cốt thép trơn cán nóng Cốt thép kéo nguội và rút nguội 30d 35d 40d 25d 30d 30d 35d 20d 25d (chú thích: d là đường kính của cốt thép chịu lực)
245
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Ví dụ với bản sàn thép hai lớp cốt thép, lớp trên khoảng cách nhỏ nhất là 2,5cm,
Để ổn định vị trí thanh thép ta buộc hoặc hàn. Đối với lưới buộc phải buộc toàn
Sai số về khoảng cách giữa các thanh hịu lực riêng biệt : a) Đối với kết cấu khối lớn b) Đối với cột, dầm và vòm c) Đối với bản, tường và móng dưới các kết cấu khung Sai lệch về khoảng cáh giữa các hàng cốt thép khi bố trí nhiều hàng theo chiều
a) Các kết cấu có chiều dài lớn hơn 1m và móng đặt dưới các kết cấu và thiết bị
b) Dầm khung và bản có chiều dài lớn hơn 100mm c) Bản có chiều dài đến 100m và chiều dầy lớp bảo vệ là 10mm Sai số về khoảng cách giữa các cốt thép đai của dầm, cột, khung và sàn cốt
Sai lệch cục bộ về chiều dầy lớp bảo vệ a) Các kết cấu khối lớn (chiều dầy lớn hơn 1m) b) Móng nằm dưới các kết cấu và thiết bị kỹ thuật c) Cột, dầm và vòm d)Tường và bản chiều dầy lớn hơn 100mm e) Tường và bản chiều day đến 100mm với chiều dầy lớp bảo vệ là
Sai lệch về khoảng cách giữa các thanh hàng a) Đối với bản tường và móng dưới kết cấu khung b) đối với những kết cấu khối lớn Sai lệch về vị trí các cốt thép đai so với chiều đứng hoặc chiều ngang (không kể 6. Khoảng cách giữa các thanh thép phải đảm bảo mức tối thiểu để cốt liệu không bị kẹt giữa các thanh thép gây rỗng bêtông, nhất là những vị trí có nhiều lớp cốt thép. lớp dưới là 3,0cm; nếu ba lớp cốt thép thì khoảng cách tăng hai lần (hình 5.32). Hình 5.32. Khoảng cách tối thiểu giữa các cốt thép để đổ bêtông không rỗ a) Bản sàn; b) Dầm, cột. bộ các điểm giao nhau của cốt thép, còn hàn thì hàn toàn bộ các nút chu vi, bên trong hàn cách một (trừ trường hợp có hướng dẫn trong thiết kế). Đối với khung, cột, dầm thì buộc tất cả các nút. Để đảm bảo khoảng cách giữa các lớp thép (bản, móng…) người ta dùng các thanh chống hoặc trụ đỡ đuôi cá để định vị bằng các mối hàn điểm (hình 5.33). Hình 5.33. Định vị khoảng cách giữa các lớp cốt thép a) Hai lớp cốt thép; b, c) Nhiều lớp cốt thép. 7. Chuyển vị của từng thanh thép khi chế tạo hoặc khi lắp đặt khung, lưới cốt thép không được lơn 1hơn 1/5 đường kính của thanh thép lớn nhất và 1/4 đường kính của bản thân thanh đó. Sai lệch cho phép đối với cốt thép đã lắp đặt được quy định ở bảng 5.6. Sai lệch cho phép đối với cốt thép đã lắp đặt (bảng 5.6) Tên sai lệch Mức cho phép, mm 1- 2- cao : kỹ thuật 3- thép. 4- 10mm 5- 6- các trường hợp khi cốt thép đai đặt nghiêng với thiết kế quy định)
246
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Sai lệch về vị trí tim của các thanh đặt ở các đầu khung khác khi đường kính
a) Nhỏ hơn 40mm b) Lớn hơn hoặc bằng 40mm Sai lệch về vị trí các mố hàn của các thanh theo chiều dài của cấu kiện a) Các khung và các kết cấu tường móng b) Các kết cấu khối lớn Sai lệch vị trí các bộ phận cốt thép trong kết cấu khối lớn (khung, khối, dàn) so
a)Trong mặt phẳng b) Theo chiều cao
7- của thanh : 8- 9- với thiết kế : 30 10 20 20 5 3 10 20 10 5 5 3 25 40 10 5 10 25 50 50 30
247
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Khi đặt cốt thép vào cốp pha, người ta có thể làm theo ba cách: - Lắp đặt từng thanh - Lắp đặt từng phần - Lắp đặt toàn bộ
Phương pháp này được áp dụng phổ biến trên công trường xây dựng, đó là
Đây là phương pháp hay được sử dụng tại các cơ sở đúc sẵn, cốt thép được
Hiện nay cốt cứng được sử dụng như một giải pháp hữu hiệu trong thiết kế nhà
III. PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT CỐT THÉP 1. Lắp đặt từng thanh phương pháp lắp dựng kết cấu thép từ các thanh rời thành khung hoặc lưới tại vị trí của chúng trong công trình. Thép cột và tường thường dựng theo một chiều cao tầng nhà. Thép dầm trong công trình nhà khung bêtông cốt thép được lắp cùng quá trình lắp dựng cốp pha, trình tự như sau: Lắp cốp pha đáy dầm xong thì lắp cốt thép dầm, sau đó ghép cốp pha thành dầm và cốp pha sàn, tiếp đến là lắp cốt thép sàn. Khi lắp dựng cần lưu ý một số điểm sau: Buộc toàn bộ các điểm giao nhau của cốt thép, nếu là hàn điểm thì hàn toàn bộ các nút chu vi, bên trong thì hàn cách một. Đối với khung, cột, dầm thì buộc ở tất cả các nút. 2. Lắp đặt từng phần Trong phương pháp này, cốt thép được lắp sẵn thành từng phần như: Một đoạn cốt thép dầm, thép đế móng độc lập, một đoạn cốt thép cọc nhồi, cọc Barate… sau đó chúng được chuyển và vị trí bằng thủ công hoặc bằng cơ giới tuỳ theo trọng lượng cốt thép và điều kiện thi công. 3. Phương pháp đặt toàn bộ buộc hoặc hàn hoàn chỉnh thành tấm hoặc khung, sau đó được đặt vào cốp pha, cuối cùng là bổ xung các chi tiết liên kết. 4. Thi công lắp cốt cứng nhiều tầng nhằm tăng khả năng chịu lực của kết cấu và giảm lượng thép dùng trong công trình. Để có thể tổ chức thi công song song và xen kẽ các quá trình công tác, nhằm rút ngắn thời gian thi công công trình, hệ cốt cứng bằng thép hình được lắp trước khi thi công sàn bêtông cốt thép từ 2 đến 3 tầng nhà. Máy cẩu lắp là cần trục phục vụ thi công công trình. Khi lắp hệ cốt cứng, cần chuẩn bị tốt sàn công tác để tạo mặt bằng bắc giàn giáo và các dụng cụ chuyên dụng như thang, giáo treo, để phục vụ quá trình thi công. Cốt thép sau khi lắp dựng phải được nghiệm thu theo bản vẽ thiết kế và theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453 - 1995. Nghiệm thu cốt thép tiến hành đồng thời với nghiệm thu cốt pha, cây chống. Chỉ được phép tiến hành các công tác tiếp theo sau khi cốt thép và cốp pha đã được nghiệm thu. BÀI 5. PHƯƠNG PHÁP LẮP ĐẶT CỐT THÉP CHO MỘT SỐ LOẠI KẾT CẤU I. LẮP DỰNG CỐT THÉP MÓNG
248
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Diện tích đáy móng cột nhà dân dụng thường nhỏ, người ta buộc hoặc hàn dính
Cần xác định vị trí các đường tim móng để cấy cốt thép chân cột. Cốt thép chân
Cốt thép móng nhà công nghiệp thường được gia công sẵn dưới dạng tấm lưới
Cốt thép đài cọc nhà cao tầng thường lớn và nặng, nên thường phải lắp đặt từng
Nếu lớp cốt thép bên trên của đài cọc nhẹ, thì có thể rải, buộc lớp thép trên ngay
Nếu lớp cốt thép bên trên nặng thì sau khi buộc xong lớp thép bên dưới, người
Đầu các cốt thép chờ cho cột phải cao hơn mặt trên lớp bê tông móng ít nhất là
Các miếng kê để tạo lớp bảo vệ đặt cách nhau 0,6m 0,8m.
Thông thường lắp đặt cốt thép cột trước, rồi mới dựng cốp pha cột; hoặc dựng
Cũng có trường hợp đúc nhà cao tầng, các lồng cốt thép cột lại được thả vào
Khi cột khá cao và lớn, cần phải lắp nối các lồng cốt thép cột từng đoạn lên cao
các thanh cốt thép thành lưới tại một sân gia công rồi mới khênh đặt vào cốp pha móng. cột phải buộc chắc vào lưới cốt thép đáy móng, bên trên dựng giàn gỗ (hình 5.34) để giữ ổn định cốt thép chân cột đúng vị trí thiết kế. Hình 5.34. Giàn giáo để buộc và định vị cốt thép cột cốt thép đáy và lồng cốt thép cột; cần trục lắp đặt chúng lên lớp bêtông lót, tại đó chúng được liên kết với nhau (hình 5.35). a) b) Hình 5.35. Sơ đồ lắp đặt các sản phẩm gia công có sẵn a) Lắp đặt lưới cốt thép đáy móng và lồng thép chân cột. b) Lắp đặt các hộp cốp pha móng cột dạng bậc. II. LẮP ĐẶT CỐT THÉP ĐÀI CỌC thanh tại chỗ. Trước khi đặt cốt thép cần vạch dấu sơn trên mặt nền bêtông lót, xác định vị trí các cốt thép ngang và dọc, rồi mới rải và buộc lớp cốt thép bên dưới. lên mặt lớp thép dưới đã buộc xong, rồi mới kích nâng nó lên cao. ta bắc một giàn giáo tạm để đặt và buộc lớp cốt thép trên ở đúng vị trí của nó, sau dùng sắt kê chống hay theo lớp cốt thép trên, rồi mới tháo giàn giáo tạm đi. 30d (d - đường kính cốt thép chờ cột), thông thường cốt thép chờ cho cột đúng bằng chiều cao một tầng nhà cộng thêm 30d. III. LẮP ĐẶT CỐT THÉP CỘT Trước hết phải kiểm tra lại vị trí cột. Cột tầng nhà dân dụng thường thấp và nhỏ, trọng lượng lồng cốt thép cột không lớn, người ta sản xuất những lồng cốt thép cột hoàn chỉnh rồi mới lắp đặt vào vị trí của chúng. ba mặt cốp pha cột trước, rồi mới lắp đặt lồng cốt thép cột; sau cùng đóng nốt mặt cốp pha thứ tư. hộp cốp pha cột từ trên cao xuống. dần, thì công nhân lắp đặt cốt thép phải đứng trên sàn công tác bắc ôm bên ngoài cốp pha cột tạm dừng ở đoạn lắp ráp cốt thép. Trường hợp lắp đặt cốt thép cột từng thanh riêng lẻ thì trước tiên buộc nối các cốt thép dọc vào thép chờ ở chân cột, sau đó một người thợ đứng trên sàn công tác thả dần các vòng cốt đai từ đỉnh cột xuống, lồng ra ngoài các cốt dọc; người thợ thứ hai đứng bên dưới buộc cốt đai vào cốt dọc theo khoảng cách thiết kế.
249
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
- Lồng cốt đai vào cốt thép dọc theo đúng số lượng, vị trí và khoảng cách. - Đặt lên giá - Buộc cốt đai ở các góc, buộc cốt đai vuông góc cốt dọc. - Buộc các viên kê bằng bê tông để đảm bảo lớp bảo vệ cốt thép cột.
Khi cốt thép tường có đường kính lớn, lưới cốt thép khá cứng, có thể tự đứng
Khi cốt thép tường có đường kính nhỏ, lưới cốt thép tường yếu, dễ xiêu vẹo thì
Nếu dầm nhỏ thì nên gia công lồng cốt thép dầm hoàn chỉnh ở bên ngoài, rồi
Nếu sàn có hai lớp cốt thép thì buộc lưới cốt thép bên dưới trước, rồi theo lớp
Trường hợp sử dụng các lưới cốt thép sàn gia công sẵn thì chỉ việc trải chúng
Chiều dài tối thiểu của đoạn nối buộc chập, không hàn của các lưới cốt thép,
* Phương pháp lắp thành khung: * Lắp dựng khung thép vào vị trí: - Dùng cây chống tạm thời. - Điều chỉnh khung cốt thép cho thẳng đứng. - Dùng mối buộc khung và cốt thép chờ. - Buộc viên kê vào cốt đai ở cả 4 mặt khung thép (viên kê: vuông, tròn, chữ nhật). IV. LẮP ĐẶT CỐT THÉP TƯỜNG vững không xiêu đổ thì nên lắp đặt lưới cốt thép tường trước, lắp dựng cốp pha tường sau. Nếu lắp từ các thanh cốt thép riêng lẻ, thì phải lắp đặt các thanh đứng trước rồi mới buộc các thanh ngang sau. Hình 3.36. Vạch đấu để lắp đặt cốt thép của tường chắn đất. nên dựng trước một mặt cốp pha tường, trên cốp pha này có đóng đinh, cách nhau khoảng 1m theo chiều cao, để cố định các thanh cốt thép đứng. Lắp đặt xong cốt thép tường mới lắp dựng mặt cốp pha tường còn lại (hình 5.36). V. LẮP ĐẶT CỐT THÉP DẦM mới vận chuyển và đặt vào trong hộp cốp pha dầm. Vậy là lắp dựng cốp pha dầm trước, lắp đặt cốt thép dầm sau. Nếu dầm lớn, lồng cốt thép dầm quá dài và nặng, nên phải lắp đặt từng thanh cốt thép tại chỗ. Khi này dựng cốp pha đáy dầm trước, rồi đặt và buộc cốt thép dầm, sau cùng mới ghép cốp pha thành dầm. Trong hệ dầm chính dầm phụ, cốt thép dầm phụ lồng xuyên vào cốt thép dầm chính. Vậy đặt cốt thép dầm chính trước, cốt thép dầm phụ đặt sau. Đặt xong cốt thép dầm chính, xỏ từng thanh cốt thép dọc của dầm phụ vào khe khung cốt thép dầm chính theo thiết kế. Khi xỏ cốt thép dọc nhớ lồng qua các cốt đai của dầm phụ, sau đó tiến hành buộc tại chổ cốt thép dầm phụ. VI. LẮP ĐẶT CỐT THÉP SÀN Đặt cốt thép dầm chính trước, đặt cốt thép dầm phụ sau, cốt thép sàn sau cùng. Cốt thép sàn thường luồn qua khung cốt thép dầm, cho nên sau khi đã buộc xong cốt thép dầm mới rải và buộc cốt thép sàn. Nên vạch trước các dấu định vị cốt thép trên cốp pha sàn. đó mà rải và buộc lớp cốt thép sàn bên trên, sau đó nâng cao lưới thép sàn trên và chèn các miếng kê vào giữa hai lớp cốt thép đó. lên mặt cốp pha sàn và nối các lưới cốt thép đó với nhau bằng buộc chập hay hàn chập. các khung cốt thép, có đường kính tới 32mm, lấy theo bảng 5.7. Chiều dài tối thiểu đoạn nối thép bằng buộc chập (cm) (Bảng 5.7)
250
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
AIII AIII AI - AII AI - AII Mác bêtông B20 Mác bêtông B30 30 35 45 40 35 40 50 40
Lớp bêtông bảo vệ cốt thép chống gỉ do không khí, độ ẩm trong môi trường độc
Chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép có thể tham khảo theo bảng 5.8:
20 20 25 25
35 Để tạo lớp bêtông bảo vệ thông thường người ta dùng các con kê. Con kê có thể
- Con kê bằng nhựa hiện nay được sử dụng rất phổ biến vì dễ thực hiện, nó phù
Vị trí nối Mác cốt thép chủ Tại vùng kéo của các kết cấu chịu uốn, chịu kéo, nén lệch tâm. Tại vùng kéo đúng tâm, kéo lệch tâm của kết cấu sàn và tường Ghi chú: Nếu lưới cốt thép gồm các thanh thép trơn thì trong phạm vi đoạn nối chập phải có ít nhất hai thanh cốt thép ngang. VII. LỚP BÊTÔNG BẢO VỆ CỐT THÉP hại như khói, hơi axít thì phải tuân theo quy phạm về bêtông cốt thép; nếu trong thiết kế có chỉ dẫn thì phải làm theo thiết kế. Chiều dày lớp bảo vệ cốt thép (Bảng 5.8) Loại kết cấu Chiều dày ít nhất của lớp bêtông bảo vệ cốt thép (mm) Bản hay tường dày đến 100mm: - Bằng bêtông thường; - Bằng bêtông nhẹ 10 15 Bản hay tường dày hơn 100mm 15 Dầm hay cột khi có cốt thép dọc 20 25 30 Móng hay dầm móng làm bằng vữa xi măng, gối thép hay gối nhựa. - Con kê làm bằng vữa xi măng thì có thể tự sản xuất tại hiện trường, sau khi đổ bêtông chúng sẽ liền vào kết cấu, như buộc định vị khó nên chỉ làm với đổ bêtông bản, sàn, những cốt thép nằm ngang trên mặt ván. - Con kê làm bằng gối thép (những mẫu thép vụn uốn thành hình tam giác vênh) hàn vào cốt thép, dễ thực hiện, tính ổn định cao nhưng nếu trong môi trường ăn mòn nhanh sẽ dẫn sự xâm thực vào sâu trong kết cấu nên không dùng. hợp với tất cả các loại cốt thép nhất là những cấu kiện phức tạp như cột tròn ly tâm. Con kê bằng nhựa phải được sản xuất trong nhà máy ép nhựa, ở công trường không chế tạo được. Hình 5.37 giới thiệu các kiểu con kê tạo lớp bêtông bảo vệ cốt thép thường dùng hiện nay. Hình 5.37. Các loại con kê tạo lớp bêtông bảo vệ cốt thép a) Kê bêtông đổ sàn; b, c) Kê nhựa đổ sàn; d) Kê nhựa đổ cột tròn ly tâm; đ) Kê sắt đổ sàn; e) Kê nhựa đổ tường, cột.
251
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Trong công tác xây dựng việc thi công cốt thép dự ứng lực có thể thực hiện theo
Phương pháp căng trước phần lớn áp dụng trong sản xuất cấu kiện lắp ghép dự
Căng cốt thép theo hệ thống Fresinê được thực hiện bằng kích hoạt động hai lần
Kích thuỷ lực đúp có lực kéo từ 15 - 60 tấn với bước kích 100 - 315mm. Khi kéo cốt thép những kết cấu có nhiều chùm phải chú ý đến thứ tự kéo và các
Thi công kết cấu dự ứng lực những công trình dạng hình trụ (bể nước, xilô, bể BÀI 6. THI CÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC các công nghệ là: căng trước bằng cách kéo cốt thép trên bệ; căng sau khi bêtông đã đông cứng; căng theo phương pháp điện nhiệt. ứng lực. Tất cả các quá trình thi công làm tại phân xưởng có đầy đủ thiết bị chuyên dùng (ụ neo, bệ máy và máy móc). Phương pháp căng sau thường được thực hiện tại hiện trường khi bêtông đã đạt được cường độ thiết kế hoặc cấu kiện đã đặt vào vị trí làm việc. Sau đây ta xem xét hai phương pháp căng cốt thép dự ứng lực khá phổ biến trong xây dựng. (kích đúp) (hình 5.38). Khi đúc kết cấu người ta chừa lại rãnh lỗ luồn cốt thép. Các rãnh lỗ này được tạo bởi những ống trơn hay ống tạo hình; ống trơn sẽ rút ra khi bêtông đã được 4 - 5 giờ, còn ống tạo hình sẽ để lại trong kết cấu. Thép dự ứng lực là những chùm dợi dây thép có đường kính từ 5 - 7mm, số sợi thép trong mỗi chùm khoảng 12. Hoặc người ta có thể dùng dây cáp bện, đường kính sợi cáp từ 2,5 - 5mm. Hình 5.38. hệ thống căng cốt thép dự ứng lực bằng kích đúp Fresine 1- Cốt thép; 2- Kết cấu; 3- Bản thép neo; 4- Chốt hình nón; 5- Cần pittông; 6,8- Khe bơm dầu; 7- Xilanh; 9- Thân kích; 10- Cột chống; 11, 12- Lò xo. Cốt thép được căng theo sơ đồ hình 5.38. Trước tiên người ta luồn cốt thép vào các rãnh lỗ trong kết cấu, đầu sợi thép đi qua cửa hình côn nằm giữa tấm thép neo 3 và chêm hình nón cụt 4; sau đó được chốt chặt vào neo 13 của kích. Khi bơm dầu vào cửa 8, xi lanh 7 chuyển động về bên phải kéo theo neo 13 do đó kéo căng toàn bộ các sợi thép trong một chùm cốt thép định căng. Trong khi đó cột chống 10 tỳ lên tấm thép neo và chịu toàn bộ lực căng của kích chuyền sang. Sau khi đã kéo căng các sợi thép ta bơm dầu vào cửa 6, pittông sẽ đóng chặt chêm 4 vào khe của tấm thép 3, neo chắc các đầu sợi thép vào đó. Sau đó giảm áp của dầu bơm, các lò xo 11 và 12 sẽ đẩy pittông và xi lanh trở về vị trí ban đầu. Quá trình được lặp lại đến khi cốt thép có ứng suất đúng với thiết kế thì dừng. Sau khi căng xong cốt thép người ta bơm vữa xi măng cát vào rãnh đặt cốt thép qua khe hở ở lõi chêm hình côn. nấc tăng lực kéo sao cho kết cấu luôn đúng với trạng thái sẽ làm việc của chúng để tránh tải do lực dự ứng gây nứt gẫy kết cấu. Hình 5.39. Sơ đồ hoạt động máy quấn - căng cốt thép công trình hình trụ. chứa,…) tiến hành cùng một lúc khi quấn cốt thép mặt tường ngoài. Trong trường hợp
252
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
a. Sự phù hợp của các loại cốt thép đưa vào sử dụng so với thiết kế; b. Công tác gia công cốt thép; phương pháp cắt uốn và làm sạch bề mặt cốt thép
a. Mỗi mét dài b. Toàn bộ chiều dài
a. Khi chiều dài nhỏ hơn 10m b. Khi chiều dài lớn hơn 10m
c. Công tác hàn: bậc thợ, thiết bị, que hàn, công nghệ hàn và chất lượng mối
a) Khi đường kính thanh cốt thép không quá 16mm - Theo độ dài của sản phẩm - Theo chiều rộng (hoặc chiều cao) của sản phẩm. - Kích thước của sản phẩm theo chiều rộng hoặc theo chiều cao không lớn hơn
này cốt thép dự ứng lực là thép cường độ cao đường kính từ 2 - 5mm. Nó được quấn quanh công trình ở trạng thái căng theo hình xoắn ốc, bước xoắn có thể khác nhau theo chiều cao của công trình. Việc quấn thép liên tục quanh công trình thực hiện bằng máy quấn - căng chuyên dùng (hình 5.39). BÀI 7. KIỂM TRA VÀ NGHIỆM THU CÔNG TÁC CỐT THÉP (TCVN 4453 - 1995) 1. Kiểm tra công tác cốt thép bao gồm các phần việc sau: trước khi gia công. Trị số sai lệch cho phép đối với cốt thép đã gia công ghi ở bảng 5.9; Kích thước sai lệch của cốt thép đã gia công (Bảng 5.9) Các sai lệch Mức cho phép (mm) 1. Sai lệch về kích thước theo chiều dài của cốt thép chịu lực: 2. Sai lệch về vị trí điểm uốn 3. Sai lệch về chiều dài cốt thép trong kết cấu bêtông khối lớn: 4. Sai lệch về góc uốn của cốt thép 5. Sai lệch về kích thước móc uốn 5 20 20 + d + (d + 0,2a) 3o +a hàn. Trị số sai lệch cho phép đối với sản phẩm cốt thép đã gia công hàn theo bảng 5.10 và chất lượng mối hàn theo bảng 5.11; Sai lệch cho phép đối với sản phẩm cốt thép (Bảng 5.10) Tên sai lệch Mức cho phép 1- Sai số về kích thước chung của các khung hàn phẳng và các lưới hàn cũng như độ dài của các thanh riêng lẻ. 1m. b) khi đường kính thanh cốt thép từ 18mm - 40mm.
253
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
- Theo chiều dài của sản phẩm. - Theo chiều rộng (hoặc chiều cao) của sản phẩm. - Kích thước của sản phẩm theo chiều rộng hoặc theo chiều cao không lớn hơn
- Theo độ dài của sản phẩm - Theo chiều chiều cao của sản phẩm.
- Nhỏ hơn 40mm. - Bằng và lớn hơn 40mm.
- Nhỏ hơn 12mm.. - Từ 12mm đến 24mm. - Từ 20mm đến 50mm. - Lớn hơn 50mm.
1m. c) Khi đường kính thanh cốt thép từ 40mm trở lên. 2- Sai số về khoảng cách giữa các thanh ngang (thanh nối) của các khung hàn, sai số về kích thước của ô lưới hàn và về khoảng cách giữa các bộ phận của khung không giằng. 3- Sai số về khoảng cách của các thanh chịu lực riêng biệt của khung phẳng hoặc khung không gian với đường kính của thanh là: 4- Sai số theo mặt phẳng của các lưới hàn hoặc các khung hàn phẳng khi đường kính của các thanh : 5- Sai lệch về vị trí chổ uốn của thanh 6- Sai leach tim các khung cốt thép (đo đạc theo tim xà) 7- Sai lệch về độ võng các khung cốt thép chịu lực so với thiết kế. 10mm 5mm 3mm 10mm 10mm 5mm 50mm 20mm 10mm 0.5d 1d 10mm 15mm
254
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
1. Sự xê dịch của đường nối tâm của hai thanh nẹp tròn đối với trục của thanh
2. Sai lệch về chiều dài của thanh đệm và thanh nẹp
a) Khi hàn có khuôn b) Khi hàn có các thanh nẹp tròn c) Khi hàn đối đầu
- Trên mặt mối hàn - Trong tiết diện mối hàn: + Khi d từ 16mm trở xuống + Khi d lớn hơn 16mm
20mm 25mm 2d 15mm 5% Sai lệch cho phép đối với mối hàn (Bảng 5.11) Tên và hiện tượng sai lệch Mức cho phép 1- được nối (khi có thanh nẹp và đường hhàn về một bên) 2- 3. Xê dịch thanh nẹp so với trục của mối hàn có khuôn 4. Xê dịch thanh nẹp so với trục của mối hàn theo hướng dọc (trừ các mối hàn có thanh nẹp đặt lệch) 5. Độ lệch của trục các thanh ở các mối hàn 6. Xê dịch tim của các thanh ở mối nối : 7. Sai số về chiều dài của các mối hàn cạch 8. Sai số về chiều rộng của các mối hàn cạch 9. Chiều rộng chân mối hàn không bám vào thép góc khi hàn bằng phương pháp hàn nhiều lớp hoặc khi hàn các thanh đường kính nhỏ hơn 40mm 10. Chiều sâu vết lõm của tia hồ quanỏ thép tấm và thép hình khi hàn với thép tròn hoặc thép có gờ 11. Số lượng lỗ rỗng và xỉ ngậm vào trong mối hàn : - Trên mặt mối hàn trong dải khoảng 2d - Trong tiết diện mối hàn Khi d nhỏ hơn hoặc bằng 16mm Khi d lớn hơn 16mm 12. Đường kính trung bình lỗ rỗng và xỉ ngậm vào mối hàn : 0.1d về bên của mối hàn 0.5d 0.1d 0.5d 30 0.10d 0.10d 0.10d 0.5d 0.15d
255
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
d. Sự phù hợp về việc thay đổi cốt thép so với thiết kế. e. Vận chuyển và lắp đặt cốt thép: - Sự phù hợp của phương tiện vận chuyển đối sản phẩm đã gia công. - Chủng loại, vị trí, kích thước và số lượng cốt thép đã lắp dựng so với thiết kế.
- Sự phù hợp của các loại cốt thép chờ và chi tiết chôn sẵn so với thiết kế; - Sự phù hợp của các loại vật liệu làm con kê, mật độ các điểm kê và sai lệch
Kết quả kiểm tra Tần số kiểm tra Phươg pháp kiểm tra 4 3 Theo phiếu giao hàng, chưng chỉ và quan sát gờ cốt thép Có chứng
Đo đường kính bằng thước kẹp cơ khí Đồng đều và kích thước tiết diện,
Thử mẫu theo TCVN 197-85, TCVN 198-85 Đảm bảo yêu cầu theo thiết kế Trước khi gia công Bề mặt sạch, không bị giảm thiết bị cục bộ Trước khi gia công đảm bảo quy định kỹ thuật Khi gia công Đo bằng thước có chiều dài thích hợp Sai lệch không vươt quá Mỗi lô 100 thanh lấy 5 thanh để kiểm tra
Đạt tiêu chuan bậc thợ hàn theo quy định Trước khi thực hiện
Bằng mắt, đo bằng thước Mối hàn đảm bảo yêu cầu theo quy định của bảng 5 0.1d 2.5mm 3 chổ 2 chổ 3 chổ 1.5mm 1.0mm 1.5mm Trị số sai lệch cho phép đối với công tác lắp đặt cốt thép được qiu định ở bảng 5.6; chiều dày lớp bêtông bảo vệ so với thiết kế. Chiều dày lớp bêtông bảo vệ cốt thép abv được quy định trong bảng 5.8. 2. Trình tự, yêu cầu và phương pháp kiểm tra công tác cốt thép thực hiện theo quy định ở bảng 5.12. Kiểm tra công tác cốt thép (Bảng 5.12) Yêu cầu kiểm tra 1 2 Cốt thép chỉ và cốt thép được cung cấp đúng yêu cầu Mỗi lần nhận hàng đúng đường kính yêu cầu Mỗi lần nhận hàng Mặt ngoài cốt thép Bằng mắt Cắt và uốn Bằng mắt Cốt thép đã uốn các trị số ghi ở bản 4 Hàn cốt thép Thiết bị hàn Đảm bảo các thông số kỹ thuật Trước khi hàn và theo định kì 3 tháng 1 lần Bậc thợ : Hàn mẫu thou công tác hàn và bảng 6 Sau khi hàn và khi nghiệm thu
256
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
Thí nghiệm mẫu
Kiểm tra bằng siêu âm theo TCVN 1548-85 Mối hàn đảm bảo chất lượng
Đảm bảo các yêu cầu theo quy định của thiết kế Trước khi đổ e tông
Khi lắp dựng và khi nghiệm
Bằng mắt, đo bằng thước Đảm bảo trị số sai lệch theo điều 4.6.3 Khi
Cốt thép thay đổi phù hợp với thiết kế
a. Các bản vẽ thiết kế có ghi đầy đủ sự thay đổi về cốt thép trong quá trình thi
b. Các kết quả kiểm tra mẫu thử về chất lượng thép, mối hàn và chất lượng gia
c. Các biên bản thay đổi cốt thép trên công trường so với thiết kế; d. Các biên bản nghiệm thu kỹ thuật trong quá trình gia công và lắp đặt cốt
e. Nhật ký thi công.
- Chuẩn bị phôi và gia công cốt thép phải được tiến hành ở khu vực riêng xung
- Cắt, uốn, kéo cốt thép phải dùng máy hoặc thiết bị chuyên dùng. Phải có biện
- Bàn gia công cốt thép được cố định chắc chắn, nhất là khi gia công các loại
Đảm bảo chất lượng. Nếu một mẫu không đạt phải kiểm tra lại với số lượng mẫu gấp đôi Mỗi lô 100 mối hàn, lấy 3 mẫu để kiểm tra cường độ theo yêu cầu Khi cần thiết hoặc khi nghi ngờ Thép chờ và chi tiết đặt sẵn Xác định vị trí, kích thước và số lượng bằng các biện pháp thích hợp Nối buộc cốt thép Bằng mắt, đo bằng thước Chiều dài nối chống đảm bảo theo yêu cầu của bảng 7 và bằng 8 Trong và sau khi lắp dựng Lắp dựng cốt thép Bằng mắt, đo bằng thước có chiều dài thích hợp - lắp dựng đúng quy trình kỹ thuật - Chủng loại, vị trí, số lượng và kích thước theo đúng thiết kế - Sai lệch không vượt quá các trị số ghi ở bảng 9. thu Con kê lắp dựng cốt thép Chiều dầy lớp bê tông bảo vệ cốt thép Bằng mắt, đo bằng thước Đảm bảo trị số sai lệch theo điều 4.6.3 hoặc theo quy định của thiết kế Khi lắp dựng và khi nghiệm thu Thay đổi cốt thép Kiểm tra và tính toán Trước khi gia công cốt thép 3. Việc nghiệm thu công tác cốt thép phải tiến hành tại hiện trường theo các yêu cầu của điểm 1. và bảng 5.12 để đánh giá chất lượng công tác cốt thép so với thiết kế trước khi đổ bêtông. 4. Khi nghiệm thu phải có hồ sơ bao gồm: công và kèm biên bản về quyết định thay đổi; công cốt thép. thép; BÀI 8. AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP quanh có rào chắn và biển báo. pháp ngăn ngừa thép văng khi cắt cốt thép có đoạn ngắn hơn hoặc bằng 0,3m. thép có đường kính 20mm. Cốt thép gia công xong phải đặt đúng nơi quy định. - Khi nắn thẳng thép tròn cuộn bằng máy phải: + Che chắn bảo hiểm ở trục cuộn trước khi mở máy. + Hãm động cơ khi đưa đầu nối thép vào trục cuộn. + Rào ngăn 2 bên sợi thép chạy từ trục cuộn đến tang của máy.
257
KYÕ THUAÄT THI COÂNG
CHÖÔNG V. COÂNG TAÙC COÁT THEÙP
- Nắn thẳng cốt thép bằng tời điện hoặc tời quay tay, phải có biện pháp đề
- Cấm dùng máy truyền động để cắt các đoạn thép ngắn hơn 80cm nếu không
- Chỉ được dịch chuyển vị trí cốt thép uốn trên bàn máy khi đĩa quay ngừng
- Khi gia công cốt thép và làm sạch rỉ phải trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ
- Không được nắn thẳng cốt thép bằng cách kéo căng chúng tại các vị trí không
- Không dùng kéo tay cắt các thanh thép thành các mẫu ngắn hơn 30cm nếu
- Dàn cốt thép phải được đặt thật đảm bảo, không lật không rơi trước khi dựng
- Lắp dựng cốt thép cho các khung độc lập, dầm, cột, tường và các kết cấu
- Lối qua lại trên các khung cốt thép phải lót ván có chiều rộng không nhỏ hơn
- Khi gia công cốt thép trong xưởng hoặc tại chỗ về ban đêm phải được chiếu
- Hàn cốt thép thanh vào khung lưới, hàn thép chờ phải tuân thủ theo quy định
- Buộc cốt thép phải dùng các dụng cụ chuyên dùng; cấm buộc bằng tay. - Không được chất cốt thép lên sàn thao tác hoặc ván khuôn vượt quá tải trọng
phòng sợi thép tuột hoặc đứt văng vào người. Chỉ được tháo hoặc lắp đầu cốt thép vàp dây cáp của tời kéo khi tời kéo ngừng hoạt động. có các thiết bị bảo đảm an toàn. hoạt động. cá nhân cho công nhân. được rào ngăn và không an toàn ở công trường. không có biện pháp cố định các mẫu cắt. coffa cho chúng. tương tự khác phải sử dụng sàn thao tác rộng hơn hoặc bằng 1 mét. - Trước khi chuyển những tấm lưới khung cốt thép đến vị trí lắp đặt phải kiểm tra các mối hàn, nút buộc. Khi cắt bỏ các phần sắt thừa ở trên cao công nhân phải đeo dây an toàn và bên dưới phải có biển báo. 40cm. sáng đầy đủ. về "Công Tác Hàn" TCVN 5308 - 91 (Quy phạm kỹ thuật an toàn trong Xây dựng). cho phép trong thiết kế. Khi lắp đặt cốt thép gần đường dây dẫn điện, phải ngắt điện, trường hợp không ngắt được điện phải có biện pháp ngăn ngừa cốt thép chạm vào dây điện.
258
