Kiến thức về dầm thép trong xây dựng

Dầm thép là một khía niệm khá mới mẻ. Nó chịu được trọng tải vô cùng lớn. Do đó, khi xây dựng không thể bỏ qua bước dầm thép này được.

Dầm thép là gì?

Dầm là cấu kiện cơ bản, thanh chịu lực (chịu uốn là chủ yếu) nằm ngang hoặc nằm nghiêng để đỡ các bản dầm, tường, mái phía trên. Dầm có cấu tạo đơn giản, chi phí chế tạo thấp nên dầm được sử dụng khá rộng rãi trong công trình xây dựng như dầm sàn, dầm mái, dầm cầu trục, dầm cầu,… Tùy vào chức năng và nhiệm vụ trong kết câu xây dựng mà dầm được chia làm 2 loại là dầm chính và dầm phụ. Dầm đơn giản, chi phí chế tạo thấp nên được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật xây dựng.

Các kết cấu sàn nhà không dầm như sàn dự ứng lực, sàn bóng, sàn ô cờ…có chi phí chế tạo cao hơn và đòi hỏi kỹ thuật và thiết bị hiện đại hơn. Do vậy ở các ngôi nhà dân dụng thông thường sử dụng dầm sàn bê tông cốt thép là chủ yếu. Dầm là cấu kiện chịu uốn dạng thanh nằm ngang hoặc nghiêng. Có nhiệm vụ truyền lực từ tường, bản sàn, dầm phụ, mái hay các hoạt tải sử dụng phía trên vào cột. Vì vậy các thanh dầm thường nằm trên đầu cột và liên kết chặt chẽ với tường, sàn và mái.

Những loại dầm thép

Dầm tổ hợp:

Được ghép từ các bản thép hoặc từ các bản thép và thép hình, có hai loại: dầm tổ hợp hàn và dầm tổ hợp bulông (đinh tán). Trong đó, dầm hàn là dầm được ghép từ các bản thép, liên kết bằng các đường hàn góc. Dầm tổ hợp bulông (đinh tán) là dầm được ghép từ các bản thép và các thép góc, liên kết bằng bulông (đinh tán), có thể đặt thêm 1 hoặc 2 bản thép đặt nằm ngang phía trên cánh dầm (được gọi là bản phủ cánh dầm).

Dầm tổ hợp hàn được sử dụng nhiều hơn do có ưu điểm là trong lượng nhẹ, tiết kiệm vật liệu và công chế tạo, nhưng trong các kết cấu chịu tải trọng động thì nên sử dụng dầm tổ hợp bulông. Tuy dầm hình có nhiều nhược điểm như trọng lượng lớn, tốn vật liệu, nhưng nó cũng có ưu điểm nổi bật là cấu tạo đơn giản, làm giảm công chế tạo nên trên thực tế nếu dầm hình đủ khả năng chịu lực thì nên sử dụng dầm hình.

Hệ dầm đơn giản

Trường hợp này, hệ dầm chỉ có dầm chính, bản sàn làm việc như bản kê hai cạnh. Chỉ nên dùng hệ dầm này khi nhịp dầm không lớn lắm.

Hệ dầm phổ thông

Trường hợp này có hai cách bố trí: khi dầm phụ đặt trên dầm chính, bản sàn chỉ gối lên dầm phụ nên làm việc như bản kê hai cạnh, cách bố trí này tiện lợi nhưng chiều cao kiến trúc lớn. Khi dầm phụ và dầm chính cùng trên một mặt phẳng, bản sàn như bản kê bốn cạnh.

Những đặc điểm của dầm thép

Ưu điểm

Đem lại cho kết cấu công trình độ cứng và sức chịu lực cực tốt, đây là điều cần thiết ở các công trình nhà ở, chung cư,.. Có độ bền vượt trội, khả năng chống cháy tốt. Có khả năng tạo khuôn theo cấu trúc của công trình.

• Tiết kiệm thép hơn so với chỉ có kết cấu thép ở dầm

Sử dụng bê tông cốt thép tối ưu chi phí trong việc xây dựng các công trình Đối với cấu trúc như móng, cột trụ hay đập, trần nhà thì kết cấu bê tông cốt thép được coi là loại vật liệu vừa chất lượng vừa tiết kiệm nhất. Dầm bê tông cốt thép có thể chống chịu các tác nhân từ môi trường nên độ bền cực kỳ cao. Dầm bê tông cốt thép có cường độ nén cao hơn so với các loại vật liệu xây dựng khác nên mang khả năng chống chịu lực được đánh giá là rất tốt.

So với kết cấu thép thường, kết cấu dầm sàn liên hợp thép bê tông sẽ mang độ vững chãi hơn nên sẽ tăng sự ổn định cho công trình, giảm chuyển vị dựa trên phương ngang. So với dầm bê tông cốt thép thường thì dầm liên hợp thép bê tông có sự vượt trội hơn về khả năng vượt nhịp ( có khả năng vượt nhịp 15m với chiều cao của dầm là 500mm) nên được ứng dụng nhiều trong không gian rộng lớn như nhà xe nhiều tầng, khu siêu thị, nhà hàng tiệc cưới, showroom,..

• Không phải làm cốt pha nên tiến độ thi công nhanh hơn đồng thời cũng không cần phải chờ đợi bê tông đạt cường độ

So với sử dụng dầm bê tông cốt thép truyền thống thì kết cấu liên hợp sẽ giảm từ 20 – 40% trọng lượng của công trình. Điều này giúp giảm tải trọng tác động đến kết cấu móng. Kết cấu dầm liên hợp thép bê tông sẽ phát huy hiệu quả về kinh tế khi công trình xây dựng tại nền đất yếu.

Quy trình làm dầm thép

• Bước 1: Dự toán chi phí thiết kế bản vẽ thi công, đưa ra các thống kê dựa trên đơn giá, thiết kế thi công, thiết kế bản vẽ, thiết kế kỹ thuật, đơn giá và định mức,….tính trung bình trên tổng thể chi phí, đó cũng chính là dự toán của toàn bộ công trình. Đầu tiên chúng ta cần bô thép ở dưới trước và bô theo cạnh ngắn trước. Sau đó mới bô thép lớp dưới theo chiều cạnh dài. Chiều dài neo được tính từ mép dầm và móc xuống các thép. Trước lúc dải thép, thì bạn cần phải đánh dấu ở trên các thanh thép chủ dầm bằng dấu mực, dấu bút xóa để dễ dàng định vị vị trí.
• Bước 2: Lên thiết kế hệ dầm sàn đảm bảo độ kiên cố cho công trình, chú trọng vấn đề nguyên lý thiết kế nhằm đáp ứng được công năng hiệu quả.Sau khi xong ta sẽ bắt đầu bô thép gối (thép chịu momen âm). Chiều dài neo của thép gối bắt đầu tính từ mép dầm cho đến hết chiều dài của thép phải đủ kích thước quy định.
• Bước 3 : Lựa chọn vật liệu chính. Hiện tại, đối với các công trình nhà xưởng công nghiệp, các chủ đầu tư sẽ có 2 lựa chọn chính là sử dụng thép và bê tông cốt thép để tạo kết cấu chịu lực. Tuỳ theo đặc điểm công trình, cũng như nhu cầu để đưa ra lựa chọn phù hợp.
• Bước 4: Bố trí thép dầm sàn tuỳ theo kích thước của công trình, có thể có nhiều cách bố trí mạng lưới dầm đỡ sàn. Trong thực tế, các KTS thường sử dụng các hệ dầm như: Hệ dầm đơn giản. Hệ dầm phổ thông. Hệ dầm phức tạp.
• Bước 5: Tính toán cốt thép. Cốt thép dọc để chịu momen và cốt thép ngang để chịu lực cắt. Tùy vào yêu cầu của mỗi công trình mà sự sử dụng cũng sẽ khác nhau. Trong quá trình thi công sàn, mặt sàn nên được chia thành từng khoảng vuông để đổ bê tông.

Mỗi khoảng rộng từ 1 – 2m2. Tiến hành đổ xong từng dải rồi mới đổ bê tông sang dải kế tiếp. Chú ý khi đổ bê tông đến vị trí cách dầm chính khoảng 1 mét thì bắt đầu đổ bê tông cho dầm chính. Sử dụng máy đầm rung bê tông trong suốt quá trình thực hiện đổ bê tông để đảm bảo vữa bê tông đã lấp đầy khoảng trống. Quy trình đổ bê tông sàn nên được bắt đầu từ chỗ xa nhất vị trí nhận bê tông và lùi dần về vị trí gần hơn. Tránh không cho nước đọng ở hai đầu và các góc cốp pha, dọc theo mặt vách hộc cốp pha.

Tất cả thao tác như đầm, gạt mặt, xoa phải tiến hành ngay lập tức, theo hình thức cuốn chiếu từng khu vực đã đổ được 15 phút. Đảm bảo về mặt an toàn lao động và chất lượng của công trình. Các cuộn cốt thép phải được đặt nơi có rào chắn, bao che riêng biệt. Khi phải hàn ngoài trời, tùy trường hợp trời mưa phải dừng ngay công việc hàn lại.

Nếu hàn trong đường ống hoặc bể chứa thì cần đảm bảo thông khí và ánh sáng đảm bảo, khi hàn trên giàn giáo phải có biện pháp tránh tia lửa rơi xuống người đi bên dưới. Khi đặt cốt thép gần dây điện cần có biện pháp phòng tránh thép và điện tiếp xúc với nhau.