Phân tích những tồn tại về quy định vật liệu sử dụng trong tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép TCVN 5574:2012

PhÝn tÈch nhùng tën tÂi vå quy ½Ình vât lièu
sø dÖng trong tiãu chuàn thiät kä kät cÞu
bã téng v¿ bã téng cêt thÃp TCVN 5574:2012
ThS. }í Trõñng Giang

Tóm tắt
Bài viết sau đây trình bày những điểm còn hạn
chế về vật liệu sử dụng bê tông và cốt thép của
tiêu chuẩn thiết kế được ban hành năm 2012.
TCVN 5574:2012 – Kết cấu bê tông và bê tông
cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

Abstract
This paper presents some the limited points of
using concrete material and reinforcement of design
standards was issued in 2012 of Vietnam. Concrete
and reinfoced concrete structures – Design standard.

1. Đặt vấn đề
Việc ban hành tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574: 2012
để thay thế TCXDVN: 356-2005 – “Kết cấu bê tông và bê
tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế” là việc làm tuân thủ
theo các quy định của Luật Tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ
thuật đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa
Việt Nam phê chuẩn vào ngày 29 tháng 6 năm 2006. Cho
đến nay, TCVN 5574:2012 đã chính thức được công bố
nhưng các tồn tại của TCXDVN 356:2005 gần như không
được khắc phục, trong đó có các tiêu chuẩn viện dẫn hiện
hành về vật liệu sử dụng trong kết cấu bê tông cốt thép.
Phần trình bày sau đây sẽ đi vào chi tiết nội dung đó.
2. Sự không đồng bộ với hệ thống TCVN đã công

bố liên quan đến vật liệu bê tông và cốt thép
2.1. Vật liệu bê tông

ThS. Đỗ Trường Giang
Trung tâm Thí nghiệm và Kiểm định Chất lượng Công trình
ĐT: 0982.574.513
Email:

Bê tông được sử dụng theo yêu cầu của TCVN 5574:
2012, khi sử dụng làm kết cấu chịu lực là loại bê tông
được định nghĩa theo cấp độ bền chịu nén (B) và cấp độ
bền chịu kéo dọc trục (Bt) [1]
Cấp độ bền chịu nén của bê tông: Ký hiệu bằng chữ B,
là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu nén tức
thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không
dưới 95 %, xác định trên các mẫu lập phương kích thước
tiêu chuẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) được chế tạo,
dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm nén ở
tuổi 28 ngày.
Cấp độ bền chịu kéo của bê tông: Ký hiệu bằng chữ
Bt, là giá trị trung bình thống kê của cường độ chịu kéo tức
thời, tính bằng đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không
dưới 95 %, xác định trên các mẫu kéo chuẩn được chế
tạo, dưỡng hộ trong điều kiện tiêu chuẩn và thí nghiệm
kéo ở tuổi 28 ngày.
Trong thực tế xây dựng hiện nay, phần lớn các hồ sơ
thiết kế đều chỉ chú trọng đến cấp độ bền chịu nén mà
không chú trọng đến cấp độ bền chịu kéo, nên các đơn
vị cung cấp bê tông dễ dàng đáp ứng được yêu cầu về
nén thông qua việc bổ sung phụ gia vào cấp phối bê tông

trong quá trình chế tạo. Điều này đã làm cho bê tông dòn
hơn, khả năng chịu kéo bị giảm đi nghiêm trọng và kết
quả là khá nhiều kết cấu chịu lực bị nứt sớm với bề rộng
gần đến giới hạn cho phép, ngay khi vừa dỡ ván khuôn,
điều này sẽ làm suy giảm đáng kể chất lượng của kết cấu
xây dựng do chưa được chú trọng đúng mức về cấp độ
bền chịu kéo của bê tông.
Theo khái niệm về cấp độ bền của bê tông như trên,
với cấp độ bền chịu nén, TCVN 5574: 2012 đã chỉ ra mẫu
thử tiêu chuẩn cụ thể. Và khái niệm này được hiểu chính
là cường độ đặc trưng của các mẫu, do vậy nếu vận dụng
TCVN 3118: 1993 để tiến hành thử nghiệm nhằm đánh
S¬ 19 - 2015

57


KHOA H“C & C«NG NGHª
Bảng 1. Các yêu cầu kỹ thuật của thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 1985 [3]
Độ dãn dài
tương đối %

Thử uốn nguội
C- Độ dày trục uốn
d- đường kính cốt thép

380

25

C=0.5d (1800)

300

500

19

C=3d (1800)

6-40

400

600

14

C=3d (900)

10-32

600

900

6

C=3d (900)

Giới hạn chảy,
N/mm2

Nhóm cốt
thép

Đường kính,
mm

CI

6-40

240

CII

10-40

CIII
CIV

Độ bền đứt tức thời,
N/mm2
Không nhỏ hơn

Bảng 2. Các yêu cầu kỹ thuật của thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 2008 [2]

Mác thép

Đường
kính, mm

Giá trị đặc trưng
của giới hạn
chảy trên ReH
Nhỏ nhất (MPa)

Giá trị đặc trưng
của giới hạn bền
kéo Rm Nhỏ nhất
(MPa)

Giá trị đặc trưng
quy định của độ
dãn dài %
A5

Agt

CB240-T

6-40

240

380

20

2

CB300-T

6-40

300

440

16

2

CB300-V

6-50

300

450

19

8

CB400-V

6-50

400

570

14

8

CB500-V

6-50

500

650

14

8

giá chất lượng của bê tông sử dụng thì số lượng mẫu
được lấy tối thiểu phải là 15 mẫu. Với cấp độ bền chịu
kéo, TCVN 5574: 2012 không chỉ ra được mẫu thử tiêu
chuẩn cụ thể như thế nào, mặt khác hệ thống TCVN về
thử nghiệm xác định chỉ tiêu về cường độ kéo của bê tông
chưa đề cập đến kéo dọc trục (chỉ có thử nghiệm xác định
cường độ kéo khi uốn theo TCVN 3119: 1993 và xác định
cường độ kéo khi bửa theo TCVN 3120: 1993), với sự
thiếu đồng bộ này sẽ làm khó khăn cho thực tế thiết kế, thi
công và nghiệm thu các công trình bằng kết cấu bê tông

và bê tông cốt thép.
Có thể thấy rằng: việc quy định cấp độ bền (hay là
cường độ đặc trưng) của bê tông trong tiêu chuẩn thiết kế
như hiện nay là một bước tiến đáng kể nhằm kiểm soát
chất lượng công tác thi công sâu sắc hơn, điều đó sẽ giúp
cho việc nâng cao đáng kể chất lượng xây dựng các công
trình bằng bê tông và bê tông cốt thép.
2.2. Vật liệu thép dùng cho kết cấu bê tông cốt
thép
Vật liệu thép được chỉ dẫn sử dụng trong tiêu chuẩn
thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hiện hành TCVN 5574:
2012 là các loại thép được viện dẫn theo các tiêu chuẩn:
TCVN 1651: 2008 – Thép cốt bê tông cán nóng; TCVN
6284: 1997 – Thép cốt bê tông dự ứng lực (phần 1-5).
Tuy nhiên bên trong nội dung của tiêu chuẩn, khi đề cập
đến các vấn đề về tính toán, cấu tạo bê tông cốt thép
thì các loại thép theo hai tiêu chuẩn trên lại không được
đề cập đến, thay vào đó, với thép cốt bê tông cán nóng
được trình bày trong tiêu chuẩn thiết kế trong các bảng
của phần tính toán là các loại thép được trích dẫn theo
TCVN 1651: 1985. Với thép cốt bê tông dự ứng lực thì

58

Thử uốn nguội
C- Độ dày trục uốn
d- đường kính cốt thép
Góc uốn đạt được(1600-1800)
C=2d
C=2d

d≤16

d>16

C=3d

C=4d

d≤16
C=4d

d>16
C=5d

d≤16

d>16

C=5d

C=6d

hoàn toàn không liên quan gì đến TCVN 6284: 1997, thay
vào đó là các loại thép sử dụng được lấy theo tiêu chuẩn
của Nga (GOST 5281:82*). Như vậy, trong công tác thiết
kế, việc lựa chọn vật liệu thép sử dụng sẽ rất khó đáp ứng
được yêu cầu của TCVN 5574:2012 khi các chủng loại
thép dùng làm cốt cho bê tông được các nhà sản xuất chế
tạo phù hợp với hai tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam
như đề câp đến ở trên.

Đối với thép cốt bê tông cán nóng, bảng các chỉ tiêu kỹ
thuật sau đây sẽ cho thấy các yêu cầu kỹ thuật của TCVN
1651:2008 và TCVN 1651:1985 khác nhau khá nhiều.
Đối với thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 1985, khi
thử nghiệm đánh giá cần lấy 02 mẫu để thử kéo và 02
mẫu để thử uốn cho mỗi lô hàng không quá 60 tấn.
Đối với thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 2008, khi
thử nghiệm để đánh giá, có hai cách được nêu ra:
Cách thứ nhất: Đánh giá giá trị đặc trưng: cần lấy ít
nhất 15 mẫu để thử kéo và 02 mẫu để thử uốn cho mỗi lô
hàng không quá 50 tấn.
Cách thứ hai: Kiểm tra giá trị nhỏ nhất được quy định.
Để thử nghiệm và đánh giá các chỉ tiêu về kéo, mỗi lô
hàng không quá 50 tấn, cần lấy mẫu để tiến hành một
lần thử kéo và một lần thử uốn. Tuy nhiên, theo cách
đánh giá này không nói rõ là phải lấy số lượng mẫu bằng
bao nhiêu. Do vậy, khi thử nghiệm để đánh giá, người sử
dụng thường sẽ phải tiến hành theo cách thứ nhất. Điều
này sẽ giúp khách hàng kiểm soát tốt hơn về chất lượng
của sản phẩm thép sử dụng, nhưng lại gây tốn kém và
phức tạp cho người sản xuất, do đó cần phải quy định
cụ thể theo cách đánh giá thứ hai sẽ hợp lý và thuận tiện

T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG


2.3.2. Bảng tra hệ số ω , α R , ξ R
Để thuận lợi cho việc tính toán các cấu kiện cơ bản,
TCVN 5574: 2012 đã đưa ra bảng tra các hệ số ω , α R , ξ R
[1] Và công thức cơ bản để xác định các trị số này:

ω
ω=
0,85 − 0,008 Rb ; ξ R =

R 
ω
1 + s 1 − 
σ sc ,u  1,1 

;

=
α R ξ R (1 − 0,5 ξ R )
Tuy vậy, vật liệu thép sử dụng theo bảng tra này lại
hoàn toàn không tương đồng với vật liệu thép được chỉ
định theo [2], [4] cùng với nhiều giá trị trong bảng không
chính xác theo công thức trên, do đó bảng này không
nên sử dụng, chỉ nên sử dụng công thức tổng quát trên

Hình 1.

hơn cho nhà sản xuất khi nhà sản xuất tuân thủ theo hệ
thống quản lý chất lượng ISO.
Về các chỉ tiêu cơ học được đưa ra bao gồm các chỉ
tiêu chính: giới hạn chảy, giới hạn bền và độ dãn dài, yêu
cầu thử uốn như đã chỉ ra ở hai bảng trên cho thấy: giới
hạn chảy được quy định là khá tương đồng, các tiêu chí
còn lại khác nhau khá nhiều, với các yêu cầu kỹ thuật của
thép cốt bê tông cán nóng của TCVN 1651: 2008 chặt chẽ

và đầy đủ hơn so với quy định của TCVN 1651: 1985. Do
vậy trong khi TCVN 5574: 2012 chỉ đề cập đến thép cốt
bê tông theo TCVN 1651: 1985 thì phải quy đổi các loại
thép khác theo tiêu chuẩn này, đây là việc làm bất cập,
gây khó khăn cho các đơn vị sản xuất hiện nay. Hơn nữa
về chủng loại thép được sản xuất hiện nay theo TCVN
1651: 2008 là bắt buộc và tiêu chuẩn này được ban hành
với mục đích thay thế cho TCVN 1651: 1985, vì vậy trong
các bảng biểu, chỉ dẫn tính toán của TCVN 5574: 2012,
vật liệu thép theo quy định hiện hành phải được chú
trọng chỉ định, sau đó để thuận lợi cho việc sử dụng trong
thực tế (hàng tồn kho, hàng nhập khẩu) có thể ghi chú
thêm nhóm thép trong ngoặc. Ví dụ CB300-V (CII, AII,...)
2.3. Hệ số liên quan đến vật liệu khi thiết kế
2.3.1. Hệ số điều kiện làm việc của bê tông
Khi tính toán sức chịu tải của cọc nhồi bằng bê tông
cốt thép theo vật liệu làm cọc, tiêu chuẩn thiết kế móng
cọc TCXD 205: 1998, tại mục 4.1.3 nêu ra cần xác định
theo yêu cầu của tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép
[6]. Tuy nhiên, với điều kiện đổ bê tông trong môi trường
betonite như cách thi công cọc khoan nhồi, thì hệ số điều
kiện làm việc của bê tông trong điều kiện thi công này lại
hoàn toàn chưa được đề cập đến ở TCVN 5574: 2012.
Đây là một thiếu sót của tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Để
có được giá trị hệ số điều kiện làm việc của bê tông trong
trường hợp này, cần có các nghiên cứu về thực nghiệm
để làm cơ sở ban hành phục vụ cho công tác thiết kế
hiện nay.
Ngoài ra, với nhu cầu thực tế đòi hỏi hiện nay, việc
sử dụng phụ gia nhằm cải thiện các đặc tính của bê tông

sẽ làm cho tính chất của bê tông biến đổi nhiều, do vậy
cần đưa ra các giá trị của hệ số điều kiện làm việc của bê
tông một cách phù hợp nhất. Đây là vấn đề mà các nhà
khoa học, đặc biệt là khoa học thực nghiệm phải lưu ý để
bổ sung, hoàn chỉnh cho tiêu chuẩn thiết kế của quốc gia.

để tính toán các hệ số ω , α R , ξ R để phục vụ cho việc
tính toán các cấu kiện cơ bản.
3. Kết luận, kiến nghị

Sự không đồng bộ các hệ thống tiêu chuẩn liên quan
với tiêu chuẩn hiện hành về thiết kết kết cấu bê tông và
bê tông cốt thép và sự chưa đầy đủ của tiêu chuẩn thiết
kế TCVN 5574: 2012 đã gây khó khăn cho thực tế thiết
kế, thi công và nghiệm thu các công trình xây dựng bằng
bê tông và bê tông cốt thép. Trong khi chưa có sự điều
chỉnh, sửa đổi các tiêu chuẩn của các cơ quan quản lý
nhà nước, các đơn vị liên quan đến công tác thiết kế, thi
công xây dựng cần phối hợp với chủ đầu tư để lập ra các
yêu cầu về kỹ thuật, các điều khoản bổ sung để làm cơ sở
cho công tác thẩm tra thiết kế và nghiệm thu công trình.
Về tương lai lâu dài, kiến nghị các cơ quan soạn thảo
và ban hành TCVN:
1. Nghiên cứu, sửa đổi và bổ sung các tồn tại về vật
liệu sử dụng trong TCVN 5574: 2012.
2. Sửa đổi, bổ sung TCVN 3118: 1993 – Thử nghiệm
đánh giá bê tông theo cấp độ bền chịu nén.
3. Ban hành mới về phương pháp thử xác định cường
độ chịu kéo dọc trục của bê tông.
4. Sửa đổi bổ sung TCVN 4453: 1995 trong công tác

lấy mẫu để nghiệm thu sản phẩm bê tông cốt thép phù
hợp với quy định của tiêu chuẩn thiết kế./.

Phản biện: TS. Vũ Hoàng Hiệp
T¿i lièu tham khÀo
1. TCVN 5574: 2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép –
Tiêu chuẩn thiết kế.
2. TCVN 1651:2008, Thép cốt bê tông cán nóng (Phần 1,2).
3. TCVN 1651:1985, Thép cốt bê tông cán nóng.
4. TCVN 6284:1997, Thép cốt bê tông dự ứng lực (Phần 1–5).
5. TCVN 3118:1993, Bê tông nặng. Phương pháp xác định
cường độ nén.
6. TCXD 205: 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
7. TCVN 4453:1995, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép –
Quy phạm thi công và nghiệm thu.

S¬ 19 - 2015

59