CHUYÊN ĐỀ NGHIÊN CỨU CẤU TẠO CHI TIẾT CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN ACI 318 CỦA HOA KỲ VÀ CÓ SỰ SO SÁNH VỚI TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

CHUY£N §Ò B£ T¤NG CèT THÐP
NGHIÊN CỨU CẤU TẠO CHI TIẾT CỐT THÉP
THEO TIÊU CHUẨN ACI - 318 CỦA HOA KỲ
VÀ CÓ SỰ SO SÁNH VỚI TIÊU CHUẨN VIỆT NAM
SINH VIÊN THỰC HIỆN : NHÓM 10
1. TRẦN VĂN CƯỜNG
2. ĐỖ THÁI DANH
3. ĐẶNG VĂN LINH
4. NGUYỄN VĂN LỢI
5. VƯƠNG XUÂN THUYÊN
6. ĐÀO PHÚC VINH
THÁNG 01/2011

•
Tiêu chuẩn ACI – 318 của Hoa Kỳ là bộ tiêu chuẩn được sử
dụng trong lĩnh vực xây dựng của Hoa Kỳ được soạn thảo bởi
Viện Bê tông Hoa Kỳ (American concrete institute – Ra đời
năm 1896 – Có nhiệm vụ soạn thảo các tiêu chuẩn về vật liệu
Bê tông cốt thép và các quy trình thiết kế Bê tông cốt thép).

•
Đây là một bộ tiêu chuẩn rất đồ sộ với khối lượng kiến thức
khổng lồ, cung cấp cho chúng ta hầu hết các kiến thức liên
quan tới lĩnh vực xây dựng.
•
Nội dung bộ tiêu chuẩn ACI – 318 bao gồm các kiến thức về
thiết kế cho đến thi công các công trình xây dựng, từ những
công trình dân dụng đơn giản tới những công trình đặc biệt
mang tầm vóc lớn cả về quy mô cũng như kiến trúc, kết cấu.

* Hiện nay, bộ tiêu chuẩn này đang được sử dụng hết sức rộng rãi
trên thế giới, nhiều nước trên thế giới đã sử dụng bộ tiêu chuẩn này
làm cơ sở để thiết kế, thi công các công trình xây dựng. Chúng ta
có thể kể ra một số nước tiêu biểu đã và đang sử dụng bộ tiêu
chuẩn ACI – 318 của Hoa Kỳ vào công tác xây dựng tại từng nước
như Nhật Bản, Ấn Độ, Brunei, Bắc Mỹ, Singapo…

* Do sự giao lưu hợp tác quốc tế đang diễn ra ngày càng sâu rộng
trên khắp thế giới, không chỉ tại các nước phát triển trên thế giới
mới áp dụng bộ tiêu chuẩn này mà hiện nay tại nước ta cũng đã
xuất hiện rất nhiều những công trình xây dựng được thiết kế và thi
công theo tiêu chuẩn ACI – 318 của Hoa Kỳ do sự đầu tư thiết kế
của các tập đoàn quốc tế tại Việt Nam.

- Mặt khác, do hiện nay bộ tiêu chuẩn của chúng ta được xây
dựng vẫn còn sơ sài, quá ngắn gọn, mới chỉ nói chung chung
tới những điều cơ bản nhất trong lĩnh vực xây dựng đang rất
phát triển hiện nay,luôn luôn có sự thay đổi đổi mới trong từng
ngày
- Do vậy, chúng ta cũng cần phải có sự đầu tư nghiêm túc
trong việc nghiên cứu nội dung của tiêu chuẩn này để có thể
theo kịp sự hội nhập và tiến bộ của thế giới, giúp chúng ta có
thể hiểu thêm nhiều kiến thức mới, tiến bộ của thế giới trong
lĩnh vực xây dựng nói chung.

•
Đây là một bộ tiêu chuẩn rất lớn và đồ sộ chứa đựng lượng
thông tin khổng lồ, trong phạm vi hạn hẹp của bài chuyên đề
này, chúng tôi chỉ có thể tiến hành nghiên cứu một phần rất

nhỏ bé của tiêu chuẩn ACI – 318 này, đó là nghiên cứu, tìm
hiểu về cấu tạo chi tiết cốt thép theo tiêu chuẩn ACI – 318 để
từ đó có thể đưa ra được sự so sánh với chi tiết cấu tạo cốt thép
theo tiêu chuẩn Việt Nam.
•
Sự nghiên cứu so sánh này nhằm mục đích giúp chúng ta nhận
ra sự ưu việt tiến bộ của tiêu chuẩn ACI – 318 đồng thời thấy
được rằng bộ tiêu chuẩn xây dựng của chúng ta mới được xây
dựng một cách cơ bản nhất, chung chung nhất từ đó có thể
giúp chúng ta có một cái nhìn khách quan, tổng thể về tình
hình xây dựng hiện nay, qua đó tạo điều kiện để chúng ta tiến
hành xây dựng lại bộ TCVN một cách đầy đủ và hoàn thiện
hơn.

-
Giữa tiêu chuẩn ACI – 318 và tiêu chuẩn thiết kế tính toán Bê
tông cốt thép của chúng ta hiện nay, ngoài sự biệt khá lớn trong đa
số các tiêu chí thì cũng vẫn có được một số sự tương đồng nhất
định trong một số nội dung tiêu chuẩn cơ bản.
I/Bảng quy định chiều dài nối thép.
- Theo tiêu chuẩn ACI-318.
Đường kính
thép
Neo thép Nối chồng
Vùng kéo Vùng nén Vùng kéo Vùng nén
<= 20 40d 30d 60d 45d
>=25 60d 40d 75d 60d

•
Theo tiêu chuẩn Việt Nam:

Neo cốt dọc Nối chồng
Bê tông
vùng kéo
Bê tông
vùng nén
Bê tông
vùng kéo
Bê tông
vùng nén
(30 – 40)d (10-15)d (15-20)d (7-10)d
Với d là đường kính danh nghĩa của
thép.
* Bố trí cốt thép cột giá.
Theo TCVN quy định khi chiều cao dầm ≥ 750mm thì phải
bố trí cốt giá.
Theo ACI – 318 quy định.
Cốt giá được bố trí cho dầm có chiều cao H ≥ 750 mm được bố
trí theo bảng sau, trừ khi có quy định khác (nếu có)

Bề rộng dầm (mm)
Cốt thép giá
Đường kính và khoảng cách
250 T12 – 200
300 T12 – 200
400 T16 – 200
≥ 500
T16 - 200
T12 – 200 : Nghĩa là cốt giá sử dụng thép đường kính
12mm và khoảng cách 200 mm.
Theo ACI – 318, cốt thép giá được bố trí cho các dầm có

chiều cao H ≥ 750 mm, điều này cũng giống theo tiêu chuẩn Việt
Nam, tuy nhiên nó có sự quy định chi tiết hơn rất nhiều khi đề cập
tới những yếu tố liên quan như bề rộng dầm khác nhau sẽ có cốt
khác nhau, khoảng cách cũng khác nhau.

II/ Cấu tạo chi tiết cốt thép một số cấu kiện cơ bản.
1/ Thép đai dầm.
a/ Theo ACI – 318.
d
d lo - 2d d
- Với d là chiều cao làm việc của bê tông (tương đương
với h
o
trong tiêu chuẩn Việt Nam).

b/ Theo tiêu chuẩn của Việt Nam.
lo/4 lo/2 lo/4
Ta thấy cấu tạo cốt đai giữa tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn
ACI có sự chênh lệch nhau khá lớn, theo tiêu chuẩn ACI thì
khoảng bố trí cốt đai tính toán được lấy bằng chiều cao làm việc
của bê tông tính từ mặt cắt cột trở vào dầm, còn theo tiêu chuẩn
Việt Nam khoảng này bằng lo/4.

2/ Dầm liên tục.
a/ Theo tiêu chuẩn ACI 318.


b/ Theo tiêu chuẩn Việt Nam ( Sổ tay kết cấu công trình của Vũ Mạnh
Hùng). Ta thấy giữa tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn ACI cũng có
nhiều sự khác nhau ở vị trí cấu tạo đầu dầm liên kết với cột. Trong khi

tiêu chuẩn của chúng tacó cấu tạo rất đơn giản gồm những thép chịu
lực của dầm thì theo tiêu chuẩn ACI – 318, ngoài thép chịu lực của
dầm thì còn bố trí thêm hai lớp thép gia cường ở cả lớp trên và lớp
dưới nhằm đảm bảo chịu lực phức tạp pát sinh tại đầu dầm.> >=
>= lo/4 >= lo/4
>= lo/4
200
>=
30d
15d

3. Dầm congxon .
a/Chi tiết cấu tạo theo ACI.
- Do dầm congxon tại vị trí thay đổi tiết diện xuất hiện
ngẫu lực như hình vẽ sẽ có xu hướng gây nứt vỡ bê tông tại điểm
thay đổi tiết diện, do đó ta không thể bố trí thép như hình trên
được mà phải bố trí lại theo hình bên dưới đồng thời phải gia
cường thêm thép đai để tăng khả năng chịu cắt, chi tiết cấu tạo
giống như hình dưới.

- Sự bố trí thép như trên sẽ giúp cho dầm chịu lực
tốt hơn tại vị trí thay đổi tiết diện, tránh sự phá hoại do
ngẫu lực sinh ra

4/ Chi tiết cấu tạo thép đầu dầm liên kết với cột.
a/ Theo ACI – 318.

b/ Theo tiêu chuẩn Việt Nam.
* Nhận xét : Từ hai hình vẽ ta có thể nhận thấy rằng liên kết cốt
thép đầu dầm khi liên kết vào cột là an toàn hơn bởi chiều dài cốt

thép neo vào cột là rất lớn, tuy nhiên lại gây ra khó khăn cho công
tác thi công lắp dựng cốt thép.

5/ Chi tiết cấu tạo cốt thép tại giao điểm dầm chính và dầm phụ.
a/ Theo tiêu chuẩn ACI – 318 Hoa Kỳ.

b/ Theo tiêu chuẩn Việt Nam
( Tham khảo sổ tay kết cấu công trình Vũ Mạnh Hùng).
b
h
S = b + 2h
Với h là chiều cao dầm

6/ Cấu tạo chi tiết cốt thép dầm không trụ đỡ ở giữa nhịp
khi có gấp khúc.

7/ Dầm dốc (dầm gãy khúc ở giữa nhịp).
a/ Theo tiêu chuẩn ACI – 318.

b/ Theo tiêu chuẩn Việt Nam.
( Theo sổ tay kết cấu công trình – Vũ Mạnh Hùng).
- Khi góc α < 160ْ

- Khi α ≥ 160ْ

8/Dầm côngxôn ngắn.
a/ Theo ACI – 318.

b/ Theo tiêu chuẩn Việt Nam.