BÀI GIẢNG :BẢN VẼ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

Ví dụ minh họa cho việc bố trí cốt thép vào vùng chịu kéo của cấu kiện: Dầm đơn giản chịu tải phân bố đều: Dầm công xon với tải tập trung đầu dầm: II Các loại cốt thép dùng trong kết c

BẢN VẼ KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

I Khái niệm

Kết cấu BTCT được sử dụng rất nhiều trong xây dựng

BTCT là một loại vật liệu hỗn hợp bao gồm bê tông và cốt thép cùng làm việc trong một cấu kiện (Sở dĩ hai vật liệu rất khác nhau này lại có thể cùng làm việc trong một cấu kiện

là do chúng có hệ số biến dạng tương đương nhau)

Bê tông là một loại đá nhân tạo bao gồm các cốt liệu (đá, sỏi) được trộn với vữa xi măng

Khả năng chịu lực kéo, uốn của bê tông kém, nhưng bê tông có khả năng chịu lực nén tốt

Vì vậy, bê tông được dùng để chịu lực nén trong cấu kiện

Cốt thép lại có khả năng chịu lực kéo, uốn cao nên cốt thép sẽ được bố trí tại những vùng

chịu kéo, uốn của cấu kiện, để cùng tham gia chịu lực cho cấu kiện với bê tông

Ví dụ minh họa cho việc bố trí cốt thép vào vùng chịu kéo của cấu kiện:

Dầm đơn giản chịu tải phân bố đều:

Dầm công xon với tải tập trung đầu dầm:

II Các loại cốt thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép

Cốt thép được sử dụng trong kết cấu BTCT gồm hai loại:

 Cốt thép mềm: là thép tròn trơn hay thép tròn gai (thép có gờ)

 Cốt thép cứng: là những thanh thép định hình như thép chữ I, thép chữ U

Cốt thép mềm được sử dụng nhiều hơn cốt thép cứng

Để vật liệu BTCT có thể làm việc tốt, người ta chú ý đến việc làm tăng sự liên kết giữa cốt thép và bê tông Như vậy, các gai trong thép tròn gai cũng nhằm mục đích này

Đối với thép tròn trơn, để tăng cường liên kết của cốt thép với bê tông, người ta thường

uốn móc ở hai đầu

Người ta thường dùng dây thép nhỏ để buộc hay dùng đường hàn để hàn các cốt thép trong cấu kiện tạo thành lưới hay khung (như thép đặt cho dầm đơn giản ở ví dụ trên)

Nếu cốt thép không đủ dài, người ta nối cốt thép cũng bằng cách buộc hay hàn các thanh

thép

Ngoài ra, người ta còn phân loại cốt thép như sau:

1 Phân loại theo công dụng của cốt thép trong cấu kiện

Tùy theo công dụng, cốt thép trong cấu kiện được phân ra:

Cốt thép chịu lực: là thép đặt ở vùng chịu kéo, uốn của kết cấu

Cốt đai: giữ các cốt thép chịu lực ở vị trí làm việc đồng thời cũng tham gia chịu lực

Cốt cấu tạo: được đặt thêm theo yêu cầu cấu tạo, tiết diện của chúng không xét đến trong

tính toán

VD: đối với dầm đơn giản chịu lực phân bố đều như trên:

2 Phân loại theo công nghệ chế tạo

Gồm có:

Cốt thép cán nóng (cốt thanh) Sợi kéo nguội (cốt sợi)

3 Phân loại theo điều kiện sử dụng

Gồm có:

Cốt thép không căng trước (cốt thép thông thường) Cốt thép căng trước dùng để tạo ứng lực trước cho cấu kiện

4 Phân loại theo tính chất cơ học

Cốt thép thanh được phân thành bốn nhóm theo cường độ chịu kéo tính toán

III Thiết lập bản vẽ kết cấu bê tông cốt thép

1 Quy định chung

Quy ước xem bê tông là trong suốt nên sẽ biểu diễn được tất cả các cốt thép đặt bên trong kết cấu

Nét vẽ sử dụng trên bản vẽ được qui định:

Đường bao quanh cấu kiện: nét liền mảnh Cốt đai: nét liền đậm Cốt chịu lực: nét liền rất đậm Một số ký hiệu quy ước trên bản vẽ kết cấu BTCT (TCVN 6084-1995) Nếu sử dụng những ký hiệu không có trong bảng này thì phải chú thích rõ trên bản vẽ

KÝ HIỆU CHO CỐT THÉP BÊ TÔNG (Trích phần: cốt thép thông thường)

STT Tên gọi và hình dáng Ký hiệu

1 Thanh cốt thép, đường nét rất dày và liên tục

2 Tiết diện thanh cốt thép

3 Thanh có đầu neo:

- Uốn móc

- Uốn vuông góc

4 Thanh không có đầu neo

Nếu cần biểu thị các đầu thanh ở nơi các thanh không được tách riêng trên bản vẽ

5 Vòng hoặc bàn neo

6 Mặt nhìn đầu neo

2 Bản vẽ kết cấu BTCT

Các bản vẽ kết cấu BTCT thường có:

 Các bản vẽ thể hiện việc bố trí kết cấu:

Được thể hiện với tỉ lệ 1:100, 1:200, 1:500 Nội dung gồm: các bản vẽ bố trí hệ kết cấu chịu lực và các bảng thống kê các bộ phận kết cấu và cấu kiện

 Các bản vẽ chế tạo kết cấu:

Thể hiện việc bố trí cốt thép trong cấu kiện với tỉ lệ 1:20, 1:50, 1:100 Các hình biểu diễn chính trên bản vẽ cần thể hiện:

Các đường bao của kết cấu bằng nét mảnh

Các bộ phận của kết cấu tiếp giáp hay có liên kết với cấu kiện đang được thể hiện

Vị trí và hình dáng của các thanh cốt thép trong cấu kiện

Khi ghi kích thước cần thể hiện đầy đủ:

- Các kích thước của đường bao kết cấu

- Kích thước xác định vị trí của các thanh cốt thép

- Chiều dày của lớp bê tông bảo vệ (tính từ mặt ngoài của thanh thép đến mép gần nhất của cấu kiện)

Vẽ triển khai cốt thép với các kích thước đủ để công nhân có thể chế tạo được như chiều dài móc neo, các đoạn uốn, bán kính các đoạn cong Nếu hình dáng cốt thép đơn giản thì có thể ghi các kích thước của việc triển khai cốt thép trong bảng thống kê

Hình thể hiện một số các mặt cắt ngang với tỉ lệ 1:5, 1:10,1:20:

Nhằm giúp người đọc dễ dàng hình dung được vị trí của cốt thép trong cấu kiện, cần phải thể hiện một số mặt cắt ngang (thẳng góc hoặc nghiêng với trục cấu kiện)

Tỉ lệ kích thước của mặt cắt ngang phải giống nhau cho từng cấu kiện và phải ghi đủ kích thước cho các mặt cắt

 Bảng thống kê cốt thép và khối lượng bê tông cho từng cấu kiện

Trong bảng thống kê này, chiều dài và số lượng các thanh thép phải được tính toán chính xác

3 Một số lưu ý

Cho phép dùng 2 loại tỉ lệ cho 1 cấu kiện kết cấu BTCT như sau:

- Tỉ lệ nhỏ cho chiều dài của cấu kiện

- Tỉ lệ lớn hơn cho mặt cắt và các chi tiết

- Nếu dùng một loại tỉ lệ thì thường ngắt bớt đoạn giữa không cần thể hiện (khi cốt thép được đặt không thay đổi)

Trên bản vẽ bố trí cốt thép cần có các ghi chú để người đọc bản vẽ nắm được thông tin về:

- Mác thiết kế của bê tông

- Loại cốt thép và cường độ tính toán của cốt thép

- Phương pháp nối cốt thép, vị trí nối nếu chưa được thể hiện trên bản vẽ, loại que hàn thường dùng

- Những điều cần chú ý khi thi công

IV Một số bản vẽ kết cấu BTCT

1 Bản vẽ móng

a Mặt bằng bố trí móng

Tỷ lệ hình vẽ: 1:100, 1:200, 1:500

Thể hiện trục tường, trục cột của công trình, ghi kích thước định vị trí của các trục

Thể hiện việc bố trí các móng của công trình, ghi ký hiệu từng loại móng để người đọc biết được số loại móng và số lượng móng của mỗi loại

b Hình biểu diễn cấu tạo móng

Theo hình thức và cách truyền tải trọng xuống nền, móng BTCT có các loại: móng đơn, móng băng, móng bè và móng cọc Ba loại trên thuộc về móng nông vì đế móng đặt trên nền đất thiên nhiên hoặc nền đất gia cố với độ sâu không lớn Móng cọc là móng sâu vì mũi cọc có thể ở độ sâu hàng chục mét

 Móng đơn: Hình biểu diễn bao gồm:

Hình biểu diễn chính của móng (hình chiếu đứng với qui ước bê tông trong suốt, thể hiện được cốt thép bên trong)

Hình chiếu bằng của móng có một phần bê tông bị đập vỡ để thấy rõ lưới thép bố trí cho móng

 Móng băng: Hình biểu diễn bao gồm:

Hình biểu diễn chính của móng (hình chiếu đứng với qui ước bê tông trong suốt, thể hiện được cốt thép bên trong)

Hình vẽ một số mặt cắt ngang để thể hiện rõ việc bố trí cốt thép trong thân móng Số lượng mặt cắt ngang tùy thuộc vào việc bố trí cốt thép cho móng

 Móng bè:

Móng bè tương tự như một sàn lật ngược nằm trên nền đất, dưới tác dụng của áp lực từ dưới đáy lên Móng bè có các dạng: dạng sàn nấm, sàn sườn hoặc dạng hộp Cấu tạo

móng bè giống như cấu tạo sàn Vì vậy, hình biểu diễn cấu tạo móng bao gồm:

- Mặt bằng bố trí thép cho bản sàn móng cùng các mặt cắt đủ để thể hiện kích

thước cũng như việc bố trí cốt thép cho sàn móng Vị trí mặt phẳng cắt tưởng tượng được thể hiện rõ trên mặt bằng móng

- Hình biểu diễn chính cùng các mặt cắt đủ để thể hiện kích thước và cốt thép

cho sườn móng

 Móng cọc:

Móng cọc gồm hai bộ phận: cọc và đài cọc (đài cọc là bộ phận nối liền các cọc với nhau

và phân bố lực từ công trình xuống các cọc) Vì vậy hình biểu diễn bao gồm:

- Mặt bằng bố trí cọc

- Các hình biểu diễn thể hiện rõ cấu tạo của đài cọc (tương tự như hình biểu diễn của móng đơn hay móng băng)

- Hình biểu diễn cấu tạo 1 cọc điển hình (bao gồm hình biểu diễn chính và một số các mặt cắt ngang)

c Ví dụ

Mặt bằng móng của công trình này cho thấy: công trình có các trục cột 1, 2, 3, và A, B,

với nhịp l4000 Phần móng của công trình được thiết kế gồm 4 móng đơn M1; 1 móng

băng M2 nằm dọc theo trục 2, và các dầm móng DM1 bố trí dọc theo trục A và B; dầm móng DM2 bố trí dọc theo trục 1 và 3; DM3 bố trí dọc theo trục 2

Hình biểu diễn cấu tạo của móng đơn M1:

Hình biểu diễn cấu tạo của móng M2:

Mô hình khung thép cho sườn móng

2 Bản vẽ sàn

a Mặt bằng sàn

TL thường dùng 1:100, 1:200, 1:500

Hình vẽ mặt bằng sàn thể hiện vị trí của sàn trong công trình và các dầm đỡ sàn được bố trí như thế nào

Hình biểu diễn thể hiện phần cột bị cắt ngang (dùng ký hiệu vật liệu BTCT, cũng có thể

tô đen nếu tỉ lệ nhỏ) rồi chiếu từ trên xuống Đường bao kết cấu (xem sàn là kết cấu chính) được vẽ bằng nét liền mảnh Các dầm đỡ sàn được thể hiện bằng nét khuất

Trên hình vẽ mặt bằng sàn, trục tường, trục cột được đánh số ký hiệu như đã học trong bản vẽ nhà

Ví dụ trong bài tập sàn dầm BTCT, khi đọc mặt bằng sàn của bản vẽ, ta sẽ hiểu sàn này được đỡ bởi hai dầm DS1, các dầm ngang của các khung K1 và K2

Trên bản vẽ mặt bằng sàn còn phải vẽ thép rải cho sàn Lưu ý chỉ vẽ thép chịu lực

(không cần vẽ thép cấu tạo thành lưới hay khung) Trong thực tế, các cốt thép này được rải đều trên sàn với khoảng cách do người thiết kế tính toán Trên bản vẽ, ta chỉ cần vẽ tượng trưng một thanh cho mỗi loại

Mô hình thép chịu lực đặt cho sàn

Như mô hình trục đo ở trên cho thấy, khi vẽ thép bố trí trên mặt bằng sàn, ta chiếu thẳng góc từ trên xuống, hình chiếu của các thanh thép chỉ còn là những đoạn thẳng Để thấy rõ hình dạng các thanh thép, quy ước quay mặt phẳng chứa thanh thép lên trên hay qua trái cho trùng với mặt phẳng bản vẽ như hình minh họa dưới đây:

b Hình thể hiện cấu tạo:

Là hình vẽ các mặt cắt ngang Vị trí mặt phẳng cắt tưởng tượng được thể hiện trên mặt

bằng sàn

Khi thép được bố trí phức tạp, ta thường vẽ khai triển các thanh cốt thép để thể hiện rõ

ràng hơn cho việc bố trí cốt thép trong kết cấu

Ví dụ dưới đây có vẽ hình khai triển cốt thép (trong thực tế, mặt cắt này không cần vẽ

khai triển cốt thép vì thép đặt đơn giản)

Yêu cầu khi vẽ khai triển:

- Chỉ khai triển các thanh song song mặt phẳng bản vẽ

- Khai triển theo thứ tự từ trên xuống dưới

- Theo đúng vị trí đường dóng đứng từ hình chiếu chính tại các chỗ cắt thép hay uốn thép

- Ghi kích thước ngay trên dường bao (không cần đường dóng, đường kích thước)

3 Bản vẽ dầm

a Mặt bằng bố trí dầm

Tương tự như các mặt bằng bố trí móng hay mặt bằng sàn, mặt bằng bố trí dầm cũng thể hiện trục tường, trục cột của công trình, ghi kích thước định vị trí của các trục

Thể hiện việc bố trí các dầm của công trình, ghi ký hiệu từng loại dầm để người đọc biết được số loại dầm và số lượng dầm của mỗi loại

Tỷ lệ thường dùng: 1:100, 1:200, 1:500

b Hình thể hiện cấu tạo

Ví dụ khác về một dầm cầu có thép đặt phức tạp thì cần phải tách thanh để biểu diễn việc

bố trí thép được rõ ràng hơn, giúp người đọc bản vẽ dễ đọc hơn

BÀI TẬP

Bài 1/ Cho hình chiếu chính và mặt cắt A-A của dầm bê tông cốt thép Hãy thực hiện:

- Vẽ lại hình chiếu chính đã cho (2 điểm)

- Vẽ tách (hình khai triển) các cốt thép với đầy đủ kích thước (3 đ)

- Vẽ các mặt cắt cần thiết (3 đ)

- Lập bảng thống kê (2 đ)

Cho lớp bê tông bảo vệ dày 25 mm

Bài 2/ Cho một dầm bê tông cốt thép của một sàn bê tông cốt thép có tiết diện dầm bxh

= 300x600 vị trí của các cốt thép cho trên các mặt cắt Sinh viên hãy:

- Vẽ hoàn chỉnh hình biểu diễn chính của dầm

- Vẽ tách các thanh thép (có ghi đầy đủ các kích thước gia công)

- Lập bảng thống kê cốt thép