Kĩ sư thiết kế kết cấu lưu ý khi bố trí cấu tạo thép cột cần trả lời cầu hỏi là công trình có yêu cầu cấu tạo kháng chấn hay không?

+ Nếu không cấu tạo kháng chấn thì tuân theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2018 (nếu thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài thì cấu tạo theo tiêu chuẩn thiết kế tương ứng).

+ Có cấu tạo kháng chấn thì tuân theo TCVN 9386-2012.
I. KHÔNG YÊU CẦU THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN THEO TCVN 5574-2018 
A. Cốt thép dọc
1. Đường kính cốt thép
Đường kính cốt thép trong cột chọn trong khoảng  (ø12-ø40) (mục 8.6.2 TCVN 5574:2012)
Với tiết diện có cạnh lớn hơn 200mm nên chọn ≥ ø16
2. Hàm lượng cốt thép dọc
a. Hàm lượng min

Để tránh phá hoại giòn do bố trí quá ít cốt thép và để chống lại các nội lực phát sinh do sai số khi chế tạo, uốn dọc do độ mảnh.

Theo 10.3.3.1 TCVN 5574-2018
✓ µ_min = 0,1 % - khi độ mảnh L_o/i ≤ 17 ( đối với tiết diện chữ nhật L_o/h ≤ 5)
✓ µ_min = 0,25 % - khi độ mảnh L_o/i ≥ 87 ( đối với tiết diện chữ nhật L_o/h ≥ 25)
✓ Đối với các giá trị độ mảnh 17 ≤L_o/i ≤ 87 giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu được xác định bằng nội suy tuyến tính.

Trong các cấu kiện có cốt thép dọc bố trí đều theo chu vi, hàm lượng cốt thép tối thiểu cần phải nhân gấp đôi so với các giá trị trên.

Ghi chú: h ở đây ngầm hiểu là chiều cao cạnh cột theo phương uốn (cột lệch tâm phẳng), cột lệch tâm xiên bố trí chu vi nên hiểu h= bề rộng cột, i là i_min

b. Hàm lượng max 

µ_max không được quy định trong tiêu chuẩn TCVN; dựa vào một số tài liệu chuyên nghành Tiếng Việt  6% hoặc 8% 

và theo mục 9.5.2 EC2

✓ µ_max = 4%
✓ Tại những vùng nổi chồng có thể cho phép hàm lượng thép là 8%
Hàm lượng cốt thép hợp lý trong cột là 1%≤ µ≤ 3 %

3. Khoảng cách thông thủy giữa các thanh cốt dọc 

a) Khoảng cách thông thủy tối thiểu
- Để đảm bảo sự làm việc đồng thời giữa bê tông với cốt thép, và có kể đến sự thuận tiện khi đổ và đầm bê tông
✓ Khoảng cách thông thủy tối thiểu : 50 mm ( Dựa theo mục 10.3.2 TCVN 5574-2018)
b) Khoảng cách thông thủy tối đa 
- Để đảm bảo sự làm việc đồng thời giữa bê tông với cốt thép, đảm bảo cho ứng suất và biến dạng được phân bố đều, cũng như hạn chế bề rộng vết nứt giữa các thanh cốt thép
✓ Khoảng cách thông thủy tối đa: 400mm ( Dựa theo mục 10.3.3.3 TCVN 5574-2018)
400mm theo phương vuông góc với mặt phẳng uốn (300mm khi sử dụng bê tông B70 đến B100)
500mm theo phương mặt phẳng uốn (400mm khi sử dụng bê tông B70 đến B100)

¤ Đối với cột lệch tâm phẳng cạnh h>500mm (như hình dưới) để đảm bảo điều kiện cấu tạo này cần bổ sung thêm cốt thép dọc cấu tạo, đường kính cốt thép cấu tạo nằm trong khoảng (12 –16 ).

B. Cốt thép đai
Cốt thép đai có tác dụng :

• Chịu lực cắt trong cột
• Hạn chế các vết nứt phát sinh do co ngót của bê tông
  
• Liên kết với cốt dọc thành khung chắc chắn, giữ đúng vị trí cốt thép khi thi công
• Giữ cho cốt thép dọc chịu nén không bị mất ổn định, không bị cong oằn bật ra khỏi bê tông
• Tăng cường độ bê tông khi chịu nén

1. Đường kính cốt thép đai
Dựa vào điều 10.3.4.2,TCVN 5574-2018, đường kính cốt đai trong các khung cốt thép buộc của các cấu kiện chịu nén lệch tâm lấy không nhỏ hơn 6mm và 0.25 đường kính cốt dọc lớn nhất.

2. Khoảng cách giữa các cốt thép đai
Dựa vào điều 10.3.4.4,TCVN 5574-2018, trong các cấu kiện chịu nén lệch tâm dạng thanh, để ngăn ngừa uốn dọc của cốt thép dọc thì cốt thép đai phải đặt với khoảng cách:

Khi hàm lượng cốt thép dọc chịu nén lớn hơn 1,5% thì cần đặt cốt thép ngang với khoảng cách:

3. Quy định về bố trí cốt thép đai 
- Dựa vào điều 10.3.4.5 TCVN 5574-2018, cốt đai trong cột bố trí phải đảm bảo sao cho các thanh cốt thép dọc ít nhất là cách một thanh phải có một thanh nằm ở vị trí uốn của cốt đai, các vị trí uốn này nằm ở khoảng cách không lớn hơn 400mm theo bề rộng mặt bên.

- Khi bề rộng mặt bên không lớn hơn 400mm và số lượng các thanh thép dọc ở mặt bên không lớn hơn 4 thanh thì cho phép dùng một cốt đai ôm tất cả các thanh cốt thép dọc .

C. Một số cấu tạo cột theo TCVN

- Độ mảnh cột: L_o/i ≤ 120 (mục 10.2.2).

Áp dụng công trình dân dụng:

• Chiều dài tính toán cột L₀ = 0.8H (H là chiều cao cột tính từ sàn đến mép đà dầm).
• Cột lệch tâm xiên i = i_{min ,} do đó cột chữ nhật hoặc vuông: H/b ≤ 43.3; cột tròn H/D ≤ 37.5.
• Cột lệch tâm phẳng độ mảnh lấy theo phương uốn (theo cạnh h): H/h ≤ 43.3

-  Nối thép cột: xem tại đây

- Thép cột có tiết diện thay đổi

- Cấu tạo nút khung: cần bố trí thêm cốt đai trong vùng neo cốt thép của dầm (mục 10.4.11)

II. YÊU CẦU THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN THEO TCVN 9386-2012
- Ngoài đảm bảo các yêu cầu cấu tạo của cột BTCT theo TCVN 5574-2018, cột trong trường hợp thiết kế kháng chấn còn cần tuân theo TCVN9386-2012.

- Thường ở VN động đất là không lớn nên kĩ sư thường cấu tạo theo cấp dẻo trung bình DCM để tiết kiệm và đảm bảo yêu cầu kĩ thuật.

Các yêu cầu cấu tạo cột bê tông cốt thép thiết kế với cấp dẻo DCM  Mục 5.4.3.2 TCVN 9386:2012như sau:

A. Quy định thiết kế

B. Quy định cấu tạo thép

STT	Nội dung	Ghi chú	Hình ảnh chú thích
1	Khoảng cách giữa các thanh thép dọc cạnh nhau được  cố định bằng đai kín và đai móc tối đa Smax = 200	5.4.3.2.2(11)b
2	Số thanh thép trung gian giữa các thanh thép góc dọc theo mỗi mặt ít nhất là 1 thanh.	5.4.3.2.2.(2)P
3	Khoảng cách vùng tới  hạn 2 đầu cột xác định như sau: + Nếu  lcl/hc>= 3 thì: lcr=max{hc; lcl/6; 450} + Nếu  lcl/hc< 3 thì: lcr=lcl Trong đó: - lcl là chiều dài thông thủy của cột (tính bằng mét) - hc là kích thước lớn nhất tiết diện ngang của cột (tính bằng mét).	5.4.3.2.2.(4) 5.4.3.2.2.(5)P
4	Đường kính cốt đai nhỏ nhất trong vùng tới hạn 6mm	5.4.3.2.2.(10)P
5	Khoảng cách s giữa các đai vòng (tính bằng mm) : S=min{b0/2; 175; 8dbL} Trong đó: - bo là kích thước tối thiểu của lõi bê tông (tính từ đường trục  của cốt đai). - dbL là đường kính nhỏ nhất của các thanh cốt dọc.	5.4.3.2.2.(11)
6	Vị trí nối thép cột không được nối buộc trong vùng tới hạn.	5.6.3.(1)P
7	Cấu tạo móc đai cột kháng chấn - Góc bẻ móc đai 135 - Chiều dài bẻ móc đai 10dbw	5.6.1.(2)P
8	Nếu trong tình huống thiết kế chịu động đất mà lực dọc trong cột là lực kéo, thì chiều dài neo phải được tăng lên tới 50% so với chiều dài neo đã được quy định trong EN 1992-1-1:2004	5.6.2.(2)P

CÁM ƠN QUÝ ĐỘC GIẢ ĐÃ QUAN TÂM VÀ THEO DÕI BÀI VIẾT CỦA VIETCONS.EDU.VN !

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR