Tiêu chuẩn quy định nối thép cột trong xây dựng

Tiêu chuẩn nối thép cột trong xây dựng

Tiêu chuẩn nối thép cột trong thi công xây dựng đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến khả năng chịu lực của cấu kiện; đảm bảo độ an toàn bền vững của công trình song song với bê tông. Do đó, để có thể đạt được chất lượng công trình ở mức tối ưu nhất thì thiết kế & thi công phải tuân thủ theo các tiêu chuẩn đã được đề ra.

Cụ thể, ở nước ta tiêu chuẩn nối thép cột được quy định rất chi tiết và rõ ràng trong TCVN 4453:1995 – trong đó có các tiêu chuẩn về kết cấu bê tông và bê tông toàn khối, quy phạm thi công và nghiệm thu.

Ngoài ra, hai bộ tiêu chuẩn khác bao gồm TCVN 5574:1991 “Kết cấu bê tông cốt thép” và TCVN 1651:1985 “Thép cốt bê tông” cũng chứa nhiều thông tin hữu ích về nối thép cột mà bạn đọc có thể tìm hiểu.

Đối với các công trình sử dụng các sản phẩm thép được nhập khẩu từ nước ngoài thì cần có đầy đủ chứng chỉ kỹ thuật và lấy mẫu của sản phẩm để tiến hành thí nghiệm và kiểm tra theo tiêu chuẩn TCVN 197:1985 “Kim loại – phương pháp thử kéo” và 197:1985 “Kim loại – Phương pháp thử uốn”.

Vị trí nối thép cột

Trong khung kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, cột là cấu kiện chịu nén. Cốt thép trong cột chịu tác động lực uốn lớn nhất và làm việc song song với bê tông để tạo thành một khối bền vững, ổn định. Do đó, cần cân nhắc vị trí nối thép cột sao cho đảm bảo được cả sự an toàn kết cấu và biện pháp thi công dễ dàng.

Nối thép cột ở đâu cũng là vấn đề gây tranh cãi khá nhiều ở ngoài công trình. Trong biểu đồ momen của cột thông thường, ứng suất uốn lớn nhất là tại vị trí đầu và chân cột, nhỏ nhất ở giữa cột. Cho nên theo tiêu chuẩn thì nối thép tại vị trí giữa cột là đảm bảo nhất.

Tuy nhiên khi thi công, nối thép tại vị trí giữa cột gặp nhiều khó khăn bởi chiều dài cốt thép sau khi nối rất cao, không an toàn và ổn định, dễ bị vặn và nghiêng lồng cột. Đồng thời cần phải có dàn giáo và biện pháp chống đỡ thanh thép khỏi bị nghiêng lệch trước khi đóng ván khuôn. Thậm chí có thể gây nhiều nguy hiểm cho thợ.

Do đó, để thuận tiện cho thi công thì công trình nhà phố, nhà dân dụng, nối thép cột tại chân cột vẫn được ưu tiên hơn. Cần đảm bảo chiều dài đoạn nối, tăng số lượng thép đai tại vị trí mối nối để ổn định thép nối và lực uốn.

Chiều dài nối thép cột

Tiêu chuẩn nối thép cột quy định chiều dài đoạn nối thép cho cốt thép trong cột tối thiểu phải là 30d với d là đường kính thép. Ví dụ thép d16, đường kính thép 16mm sẽ có chiều dài tối thiểu của đoạn nối là 16*30=480mm = 48cm. Áp dụng tương tự với các thanh thép có đường kính khác.

Lưu ý chiều dài đoạn nối thép không nhỏ hơn 25cm, ứng dụng cho cốt thép với gờ cán nóng ≤ d32, bê tông mác 250 trở lên và thép đai CB – 300T trở xuống.

Các phương pháp nối thép cột

Có nhiều phương pháp nối thép khác nhau tùy quy mô công trình cũng như điều kiện thi công. Theo tiêu chuẩn nối thép cột có thể áp dụng một trong các cách sau:

Nối thép cột bằng phương pháp buộc dây kẽm

Đây là cách nối thép cột phổ biến nhất hiện nay vì có thể dễ dàng thi công, không cần đến các thiết bị máy móc hiện đại hay công nhân có tay nghề cao. Cách nối này chỉ đơn giản là dùng các dây kẽm có kích thước 1-2mm để buộc các thanh thép nối lại với nhau.

Các công trình nhà phố, biệt thự, công trình dân dụng có số lượng các thanh thép trong cột ít và đường kính thép nhỏ 14-20mm thì có thể áp dụng phương pháp buộc thép này để tiết kiệm và thi công dễ dàng.

Tuy nhiên khi sử dụng cách nối buộc thì bê tông phải đạt cường độ thiết kế để có thể đảm bảo cho cốt thép chịu lực cùng một cách tối ưu nhất.

Nối thép cột bằng phương pháp hàn

Phương pháp nối thép hàn điện được kể đến trong tiêu chuẩn nối thép cột như một phương pháp tiên tiến, hiện đại và phổ biến thứ hai sau cách nối thép buộc.

Nối thép hàn lợi dụng quá trình biến điện năng thành nhiệt năng để tạo mối hàn. Hiện nay có rất nhiều công nghệ hàn thép cột khác nhau như hàn tiếp xúc, hàn điện trở, hàn đối đầu, hàn điện quang…và mỗi loại đều có tiêu chuẩn thiết kế và sử dụng riêng.

Đối với phương án hàn nối thép thì điều quan trọng nhất chính là kiểm soát được chất lượng mối hàn. Công tác kiểm tra, quá trình nghiệm thu số lượng, chiều dài và vị trí của các mối hàn phải tuân thủ nghiêm ngặt theo chỉ dẫn của thiết kế.

Tiêu chuẩn nối thép cột quy định các mối hàn phải đáp ứng các yêu cầu như bề mặt nhẵn mịn, mối liên tục, không đứt quãng, không có bọt hàn và không được thu hẹp cục bộ so với tiêu chuẩn.

Do yêu cầu nghiêm ngặt về mối nối hàn nên phương pháp này thường được sử dụng ở những công trình có quy mô lớn, diện tích cốt thép tại mặt cắt ngang phải đảm bảo có tỉ lệ cao. Đồng thời công nhân thi công cũng cần có trình độ nhất định thì mới có thể thi công hàn nối thép được đúng kỹ thuật.

Nối thép cột bằng phương pháp nối ống ren

Đây là công nghệ nối thép cột tiên tiến nhất, đã và đang được ứng dụng ở nhiều quốc gia. Phương pháp này sử dụng ống ren để liên kết 2 đầu thanh thép lại với nhau, cho nên các thanh thép cần được gia công tạo ren trước lúc nối. Việc này đòi hỏi các thiết bị cơ khí hiện đại và có độ chính xác cao.

Nối thép cột bằng ống ren đòi hỏi kỹ thuật cao, chi phí lớn vì vậy thường được áp dụng ở những dự án lớn. Đối với các công trình dân dụng hay nhà phố, các đường kính thép trong cột không quá to thì nối ống ren không mang lại hiệu quả về mặt kinh tế so với những phương án nối khác.

Quy cách nối thép cột

Thi công nối thép cột phải được thực hiện theo quy định của bản vẽ thiết kế. Về cơ bản, theo tiêu chuẩn nối thép cột thì quy cách nối thép phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

Không nối quá 50% dung tích cốt thép trên cùng mặt cắt tiết diện đối với thép có gờ
Không được nối thép tại các vị trí chịu lực lớn và vị trí uốn cong
Cần tăng cường thép đai cho toàn bộ đoạn nối nếu nối thép bằng phương pháp buộc tại vị trí chân cột
Trong các mối nối cần phải buộc tối thiểu ở 3 vị trí là ở giữa và 2 đầu.

Một số lưu ý khác theo tiêu chuẩn nối thép cột

Ngoài việc đáp ứng các điều kiện nêu trên thì khi thi công nối thép cột, cần phải lưu ý các điểm sau đây:

Bề mặt sắt thép trước khi nối phải sạch, không dính bùn đất, vữa, dầu mỡ hay có lớp gỉ và vẩy sắt bám quanh
Trong quá trình gia công cốt thép (tại công trình hay tại các nhà máy chuyên nghiệp) phải đảm bảo được mức độ cơ giới phù hợp với khối lượng thép tương ứng.
Không nên sử dụng quá nhiều các loại sắt thép khác nhau trong cùng một công trình xây dựng vì nó sẽ ảnh hưởng đển tính đồng nhất về mặt cơ lý của toàn bộ hệ thống cốt thép.
Các thanh thép có thể bị biến dạng, giảm tiết diện trong quá trình làm sạch hay do nguyên nhân khác nhưng giới hạn không được vượt quá 2% đường kính
Cốt thép sau khi nối và trước khi đổ bê tông cần được kéo, uốn và nắn thẳng.