Tìm hiểu chi tiết về kết cấu bê tông trong kỹ thuật xây dựng

Khái niệm kết cấu bê tông

Kết cấu bê tông là kết cấu làm từ bê tông hoặc đặt cốt thép theo yêu cầu cấu tạo mà không kể đến trong tính toán. Trong kết cấu bê tông nội lực tính toán do tất cả các tác động đều chịu bởi bê tông.

Kết cấu bê tông là loại kết cấu trong các công trình xây dựng được thiết kế và cấu tạo bởi bê tông, một loại vật chất cứng tạo nên bởi hỗn hợp cát, xi măng, đá vôi, nước, đá nghiền và các thành phần phụ gia khác. 

Một số đặc điểm của kết cấu bê tông

• Lực dính bám giữa bê tông và cốt thép: lực này hình thành trong quá trình hình thành đông cứng của bê tông và giúp cốt thép không bị tuột khỏi khối bê tông trong quá trình chịu lực.

• Giữa bê tông và thép không có phản ứng hóa học nào làm ảnh hưởng đến từng loại vật liệu khác, ngoài ra, do cốt thép đặt bên trong bê tông nên được bê tông bảo vệ khỏi sự ăn mòn do tác động môi trường.

• Bê tông và thép có hệ số giãn nở nhiệt xấp xỉ nhau. Do đó phạm vi biến đổi nhiệt độ bình thường (dưới 100 °C) không làm ảnh hưởng tới sự liên kết bên trong giữa bê tông và cốt thép.

Phân loại bê tông cốt thép

Phân loại theo phương pháp thi công kết cấu bê tông

• Kết cấu bê tông cốt thép đổ toàn khối: ghép cốp pha và đổ bê tông tại hiện trường công trình, điều này đảm bảo tính chất làm việc liên tục (toàn khối) của bê tông, làm cho các công trình có cường độ và độ ổn định cao.

• Kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép: Chế tạo từng cấu kiện riêng lẻ (móng, dầm, cột, sàn,…) tại nhà máy, sau đó đem lắp ghép lại vào công trình xây dựng. Cách thi công công trình này phải đảm bảo chất lượng bê tông trong từng cấu kiện, thi công nhanh, ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết, nhưng độ cứng toàn khối bê tông và độ ổn định của cả công trình thấp.

• Kết cấu bê tông cốt thép nửa lắp ghép: có một số cấu kiện được chế tạo sản xuất tại nhà máy, một số khác đổ tại công trình đảm bảo độ cứng toàn khối và độ ổn định trong thi công công trình. Thường thì sàn sẽ được lắp ghép sau, còn cột, móng, dầm được đổ toàn khối trước.

Phân loại theo trạng thái ứng suất kết cấu bê tông

• Kết cấu bê tông thường: khi chế tạo bê tông, cốt thép đang ở trạng thái không có ứng suất, ngoài nội ứng suất do co ngót và giãn nở của bê tông. Cốt thép chỉ chịu ứng suất khi cấu kiện chịu lực từ bên ngoài (kể cả trọng lượng bản thân).

• Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước: căng trước cốt thép đến ứng suất cho phép, khi buông cốt thép nó sẽ co lại, tạo ứng suất nén trước trong diện tích bê tông, nhằm mục đích khử ứng suất kéo trong diện tích bê tông khi nó chịu lực từ bên ngoài hạn chế độ võng và vết nứt. 

Ưu điểm khi sử dụng kết cấu bê tông cốt thép

• Giá thành thấp: bê tông được chế tạo chủ yếu từ các vật liệu từ thiên nhiên sẵn có như sỏi, đá, cát... Các vật liệu cần chế tạo sản xuất khác như xi măng, thép đắt tiền hơn nhưng chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ khoảng 1/6 đến 1/5 tổng khối lượng.

• Khả năng chịu lực lớn: khả năng chịu lực của bê tông cốt thép lớn hơn rất nhiều so với các vật liệu khác như đá, gạch, gỗ... Hơn nữa, khác với các loại vật liệu xây dựng khác có nguồn gốc tự nhiên, bê tông cốt thép là vật liệu nhân tạo nên thông qua quá trình chế tạo có thể lựa chọn các tính năng mong muốn.

• Độ bền cao: bê tông là một loại đá do đó có khả năng chịu được sự ăn mòn, xâm thực từ môi trường bên ngoài cao hơn các vật liệu khác như gỗ, thép.. Do đó chi phí bảo dưỡng thấp hơn.

• Khả năng tạo hình khối dễ dàng: trước khi đông cứng thì bê tông ở trạng thái hỗn hợp lỏng và dẻo nên có thể tạo được các hình khối phù hợp yêu cầu kiến trúc nhờ vào hệ thống khuôn ván.

• Khả năng chống cháy tốt: trong ngưỡng nhiệt độ dưới 400 °C thì cường độ của bê tông không bị suy giảm đáng kể, hệ số dẫn nhiệt của bê tông cũng thấp nên có thể bảo vệ cốt thép ở nhiệt độ cao.

• Khả năng hấp thụ năng lượng tốt: các kết cấu làm bằng bề mặt bê tông cốt thép có khối lượng lớn nên có khả năng hấp thụ lực xung kích tốt.

Nhược điểm khi sử dụng kết cấu bê tông

• Nặng nề: các kết cấu xây dựng làm từ bê tông cốt thép thường có khối lượng tương đối lớn, nhịp tương đối nhỏ, chi phí thi công xây dựng nền móng cao. Nhược điểm này hiện đang được khắc phục đáng kể bằng việc sử dụng thay thế bằng kết cấu bê tông dự ứng lực hoặc kết cấu bê tông cường độ cao kết hợp với các giải pháp thi công xây dựng hợp lý.

• Thời gian thi công lâu: bê tông cần có thời gian để đông cứng, trong thời gian này chất lượng bê tông chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết, môi trường bên ngoài... Nhược điểm này có thể khắc phục bằng cách sử dụng các loại bê tông đúc sẵn lắp ghép hoặc bán lắp ghép.

• Khả năng tái sử dụng thấp: việc tháo dỡ hay vận chuyển và tái sử dụng bê tông sau khi đã sử dụng rất tốn kém và tiêu tốn nhiều công sức.

• Chi phí cho hệ thống ván khuôn trong quá trình chế tạo bê tông.

Ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng

Kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng hầu hết trong các lĩnh vực xây dựng dân dụng và xây dựng các công trình giao thông như nhà ở, nhà xưởng, đường, cầu, công nghiệp, thủy lợi, sân bay,... Hiện tại ở Việt Nam, theo các thống kê chưa đầy đủ, các công trình xây dựng từ kết cấu bê tông cốt thép chiếm 70% tổng số các công trình xây dựng.

Dưới đây là một số dạng kết cấu bê tông điển hình:

• Nhà cao tầng: đây là dạng công trình phổ biến nhất có sử dụng kết cấu bê tông cốt thép. Độ cứng của bê tông cốt thép cho phép rất thích hợp khi chịu tải trọng mạnh như gió.

• Cầu: nhờ những ưu điểm về tuổi thọ bê tông, khả năng chống sự ăn mòn từ môi trường bên ngoài cao nên bê tông cốt thép được sử dụng rất phổ biến trong các công trình xây dựng cầu, bởi vì các công trình cầu phải chịu ảnh nhiều tác động và ảnh hưởng của môi trường bên ngoài

• Kết cấu bể chứa: sử dụng để chứa các loại chất lỏng, dung dịch như bể silo chứa dầu, nước,...

Top những công công ty bê tông uy tín hiện nay

• Công Ty TNHH Thế Giới Bê Tông: là công ty tham gia vào lĩnh vực xây dựng của Việt Nam. Là một công ty với cổ đông sáng lập về lĩnh vực vật liệu xây dựng, bên cạnh đó là nhà nhà phân phối xi măng lớn trên thị trường.

• Công ty Cổ phần AMACCAO - Tập đoàn AMACCAO: là thành viên thuộc Tập đoàn AMACCAO và là nhà máy sản xuất bê tông hiện đại nhất miền Bắc Việt Nam hiện nay.

• Xây Dựng Tâm An - Công Ty CP Xây Dựng Tâm An: là công ty với gần 10 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất bê tông, chúng tôi chuyên sản xuất và cung cấp các sản phẩm trong lĩnh vực xây dựng.

• Công Ty CP Thương Mại Và Xây Dựng Huy Thịnh: là một công ty chuyên cung cấp và thi công ép cọc bê tông ly tâm dự ứng lực và bê tông cốt thép vuông thường. 

• Công Ty CP Bê Tông IBS: là công ty có trên 10 năm kinh nghiệm chuyên sản xuất, cung cấp và thi công bê tông tươi, vuông, cọc ống, ống cống, cừ ván vuông, trụ điện,..

• Công Ty CP Xây Dựng Khánh Bình: là một trong những công ty uy tín tại Bình Dương chuyên sản xuất các sản phẩm cấu kiện bê tông đúc sẵn bằng công nghệ ly tâm.

• Công Ty CP ĐT Xây Dựng Và TM Lâm Bình: là một trong những công ty tại Hòa Bình chuyên sản xuất cọc bê tông ly tâm, bê tông thương phẩm các loại cột điện vuông, bê tông tươi,  cột điện dự ứng lực, cột điện ly tâm,..

• Công Ty TNHH Thanh A: là 1 trong những công ty đi đầu trong việc đưa công nghệ sản xuất bê tông áp khuôn hay bê tông đúc tại chỗ vào thị trường bê tông Việt Nam. Sau hơn 10 năm phát triển, Thanh An tự tin là công ty hàng đầu trong lĩnh vực cung cấp, thi công và thiết kế các sản phẩm bê tông trang trí đáp ứng mọi yêu cầu và ý tưởng của từng khách hàng cũng như sự sáng tạo của các nhà thiết kế.

Kết luận

Từ đây cho chúng ta biết được kết cấu bê tông đem đến những khối bê tông có độ bền cao, chịu lực tốt, có khả năng chống cháy và giá thành thấp. Bên cạnh đó, ngoài những lợi ích đem lại thì cũng có những bất lợi khi sử dụng kết cấu bê tông nhất là khả năng tái sử dụng rất thấp. Cám ơn các bạn đã theo dõi bài viết này.