Tại sao trong xây dựng người ta lại dựng vật liệu bê tông cốt thép Chi tiết
Mẹo về Tại sao trong xây dựng người ta lại dựng vật tư bê tông cốt thép 2022
Pro đang tìm kiếm từ khóa Tại sao trong xây dựng người ta lại dựng vật tư bê tông cốt thép được Cập Nhật vào lúc : 2022-05-04 13:42:13 . Với phương châm chia sẻ Mẹo về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết Mới Nhất. Nếu sau khi Read tài liệu vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại phản hồi ở cuối bài để Mình lý giải và hướng dẫn lại nha.
Bê tông cốt thép là kết cấu chủ yếu trong ngành xây dựng khu công trình xây dựng. Đó là yếu tố phối hợp Một trong những thế mạnh rất khác nhau của hai loại vật tư là cốt thép và bê tông để tạo thành một loại vật tư kết cấu có những đặc tính phù phù thích hợp với kết cấu khu công trình xây dựng. Trong số đó, cốt thép đóng vai trò quan trọng có tính chất quyết định hành động đến kĩ năng chịu lực của một cấu kiện kết cấu. Vì những lí do rất khác nhau liên quan đến việc sản xuất, vận chuyển và lắp đặt cốt thép nên những thanh thép cốt bê tông luôn bị khống chế về chiều dài ngắn lại chiều dài của kết cấu. Do vậy, việc nối những thanh cốt thép luôn xẩy ra trong mọi khu công trình xây dựng xây dựng và trên phạm vi to lớn.
Việc nối cốt thép sẽ góp thêm phần đáng kể vào việc nâng cao chất lượng khu công trình xây dựng, tinh giảm thời hạn thi công và tăng cường hiệu suất cao góp vốn đầu tư của những dự án công trình bất Động sản. Nội dung chính
- Trong xây dựng nối thép gồm những cách nối thép sau
- Nối cốt thép xây dựng bằng phương pháp hàn điện.
- Nối thép xây dựng bằng phương pháp thủ công kẽm buộc
- Nối thép xây dựng bằng phương pháp nối ren cơ khí
- Ưu điểm
- Nhược điểm
- Sự dính bám giữa bê tông và cốt thép
- Ảnh hưởng của vết nứt
Trong xây dựng nối thép gồm những cách nối thép sau
Muốn có những thanh cốt thép dài hoặc muốn tận dụng những đoạn cốt thép ngắn thì phải nối chúng lại với nhau
Nối cốt thép xây dựng bằng phương pháp hàn điện.
Đối với cách nối thép bằng hàn điện trong xây dựng thì người ta chia ra 4 cách nối cốt thép rất khác nhau.
- Nối đối đầu.
- Nối ghép chập.
- Nối ghép táp.
- Nối ghép máng.
- Những cốt thép có đường kính trên 16mm nên nối theo phong cách đối đầu bằng phương pháp hàn tiếp xúc đỉnh.
- Những cốt thép trơn, gai nhỏ hơn 16mm, không nối theo phong cách đối đầu được thì nối theo phong cách ghéo chập hoặc ghép táp.
- Những cốt thép kéo nguội chỉ được buộc ghép chập, không được hàn, hoặc nối trước rồi mới kéo nguội.
- Những cốt thép có đường kính từ 12mm trở lên nên nối theo phong cách ghép máng. Kiểu nối này làm giảm lượng thép 7-8 lần, giảm điện năng 2,5 lần, nâng năng suất thợ hàn lên 3-4 lần so với hàn hồ quang thông thường.
Nối thép xây dựng bằng phương pháp thủ công kẽm buộc
buộc nối thép bằng những dây kẽm dẻo và tuân thủ những quy tắc sau:
Phương pháp nối cốt thép thủ công
Đối với thép trơn: trong xây dựng cách nối thép sẽ làm như sau:
- Đặt ở vùng bê tông chịu kéo thì hai đầu cốt thép phải uốn cong thành móc và đặt chập lên nhau một đoạn dài 30-45d, dùng dây kẽm quấn quanh chỗ uốn.
- Đặt ở vùng bê tông chịu nén thì không cần uốn móc, nhưng phải uốn dây thép quanh chỗ nối, đoạn chập nhau phải dài 20-40d.
Đối với thép gai: nguyên tác nối thép trong xây dựng được xử lý và xử lý như sau:
- Đặt ở vùng bê tông chịu kéo thì tránh việc phải uốn móc nhưng cũng phải uốn dây thép quanh chỗ nối, đoạn chập nhau phải dài từ 30-45d.
- Đặt ở vùng bê tông chịu nén thì tránh việc phải uốn móc nhưng cũng phải uốn dây thép quanh chỗ nối, đoạn chập nhau phải từ 20-40d.
Nối thép xây dựng bằng phương pháp nối ren cơ khí
Phương pháp nối cốt thép bằng ống ren xuất phát từ công nghệ tiên tiến và phát triển link bu lông trong cơ khí. Công nghệ nối ren từ lâu đã được vận dụng cho hầu hết những khu công trình xây dựng cao tầng và những khu công trình xây dựng có quy mô lớn, quan trọng thay cho những phương pháp nối chồng thủ công.
Các thanh cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép được khai thác hầu hết về kĩ năng chịu lực kéo hoặc nén dọc trục. Mặc dù kĩ năng chịu cắt của cốt thép đôi lúc được kể tới trong một số trong những lý thuyết tính toán, tuy nhiên đều đi đến kết luận là có ảnh hưởng không đáng kể và thường được bỏ qua trong tính tóan thiết kế. Quan điểm mới về nối cốt thép nhận định rằng việc nối những thanh cốt thép sẽ không còn thuộc phạm vi của kết cấu bê tông cốt thép nếu như đảm bảo được rằng mối nối không làm thay đổi trạng thái thao tác của cốt thép và có cường độ cao hơn kĩ năng chịu lực bản thân thanh thép. Điều này được chứng tỏ qua những thí nghiệm kéo đứt cốt thép mà vị trí phá hoại nằm ngoài mối nối và xẩy ra riêng với thanh thép cơ bản, đồng thời những yêu cầu về biến dạng vẫn được đảm bảo.Các thanh thép nối được link đối đầu với nhau thông qua một ống nối đã được ren sẵn mặt bên trong. Ống nối có ren được sản xuất trong nhà máy sản xuất dưới sự kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt để đảm bảo những chỉ tiêu về cường độ và biến dạng của mối nối phù phù thích hợp với yêu cầu. Đầu những thanh thép nối được ren tại công trường thi công bằng máy tiện ren chuyên được sử dụng và được giám sát về chiều dài ren, bước ren, chiều sâu ren, chất lượng đường ren…phù phù thích hợp với tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu sát hoạch. Yêu cầu của phương pháp nối ren là đảm bảo không làm giảm yếu kĩ năng chịu lực của thanh thép.
Bê tông cốt thép (BTCT) là một loại vật tư composite phối hợp bởi bê tông và thép, trong số đó bê tông và thép cùng tham gia chịu lực. (reinforced concrete trong tiếng Anh).
Một cột chống xây dựng bằng bê tông cốt thép trước và sau khi đổ bê tông.Sự phối hợp giữa bê tông và cốt thép xuất phát từ thực tiễn bê tông là loại vật tư có cường độ chịu kéo thấp (chỉ bằng từ là 1/20 đến 1/10 cường độ chịu nén của bê tông [1]), do đó hạn chế kĩ năng sử dụng của bê tông và gây ra tiêu tốn lãng phí trong sử dụng vật tư. Đặc điểm này được khắc phục bằng phương pháp thêm vào trong bê tông những thanh cốt, thường làm từ thép, có cường độ chịu kéo cao hơn nhiều so với bê tông. Cốt, do này thường được đặt tại những vùng chịu kéo của cấu kiện. Ngày nay cốt hoàn toàn có thể được làm từ những loại vật tư khác ngoài thép như polyme, sợi thủy tinh, hay những vật tư composite khác... Kết cấu xây dựng bằng phương pháp sử dụng bê tông kết phù thích hợp với cốt liệu khác được gọi chung là kết cấu bê tông có cốt' [2];
Kết cấu bê tông cốt thép, với cốt là những thanh thép, là loại kết cấu bê tông có cốt lâu lăm và được sử dụng rộng tự do nhất trong xây dựng với đặc trưng độc lạ là biến dạng do nhiệt độ của hai loại vật tư bê tông và cốt thép là tương tự với nhau.
BTCT là loại vật tư xây dựng được sử dụng rộng tự do trong xây dựng gia dụng và xây dựng khu công trình xây dựng giao thông vận tải lối đi bộ. Trong hầu hết những khu công trình xây dựng lúc bấy giờ, kết cấu BTCT đóng vai trò là kết cấu chịu lực chính cho toàn bộ khu công trình xây dựng.
Mặt ngoài Đền Pantheon được xây dựng bằng bê tông, hoàn thiện năm 128 TCN, cho tới nay vẫn là mái Vòm lớn số 1 toàn thế giới làm từ bê tông.
Từ thời La Mã cổ đại bê tông đã được sử dụng như một loại vật tư xây dựng. Khi xi-măng được ý tưởng sáng tạo vào trong năm thời điểm đầu thế kỷ 19 thì việc phối hợp giữa bê tông và xi-măng đem lại hiệu suất cao cực tốt và được sử dụng ngày một rộng tự do. François Coignet, nhà tư bản công nghiệp người Pháp, là người tiên phong trong việc tăng trưởng kết cấu bê tông cốt thép và kết cấu bê tông đúc sẵn [3]. Coignet là người thứ nhất sử dụng cốt sắt cho bê tông trong xây dựng những khu công trình xây dựng nhà tại gia dụng [4]. Năm 1853, Coignet cho xây dựng khu công trình xây dựng thứ nhất sử dụng bê tông cốt sắt, một căn phòng 4 tầng ở số 72 phố Charles Michels, ngoại ô Paris [4]. Tuy vậy, theo những mô tả của Coignet thì việc tương hỗ update cốt sắt vào bê tông không nhằm mục đích mục tiêu tăng cường mức độ bê tông mà nhằm mục đích giữ cho những bức tường bằng bê tông đứng thẳng và không biến thành lộn nhào [5]. Sự phối hợp giữa bê tông và cốt thép của Coignet do này vẫn chỉ mang tính chất chất chất vô tình, chưa nhằm mục đích mục tiêu tăng cường mức độ chịu kéo cho kết cấu bê tông.
Năm 1854, nhà thầu xây dựng người Anh là William B. Wilkinson đã cho gia cố mái và sàn bằng bê tông cốt thép cho một ngôi nhà hai tầng mà ông xây dựng. Dựa vào vị trí đặt cốt thép, ông đã chứng tỏ rằng, không in như những người dân tiền nhiệm của tớ, Wilkinson đã có những hiểu biết nhất định về việc sử dụng cốt thép để ngày càng tăng kĩ năng chịu kéo trong kết cấu [6][7][8].
Joseph Monier, một nhà làm vườn người Pháp, được nghe biết như một trong những nhà ý tưởng sáng tạo chính của kết cấu bê tông cốt thép. Ông đã được cấp bằng sáng tạo cho việc sử dụng lưới thép làm từ vỏ đạn cối để gia cố cho những chậu cây bằng bê tông. Năm 1877, Monier nhận thêm một bằng sáng tạo cho việc sử dụng lưới thép để gia cố cho những cột và dầm cầu bê tông. Mặc dù Monier chắc như đinh rằng phối hợp bê tông và cốt thép sẽ ngày càng tăng cường mức độ cho kết cấu, nhưng rất ít người hoàn toàn có thể xác lập liệu Monier có thực sự hiểu về kĩ năng ngày càng tăng cường mức độ chịu kéo của cốt thép trong kết cấu bê tông hay là không [9].
Có thể thấy, từ thời La Mã cổ đại cho tới cuối trong năm cuối thể kỷ 19, tuy nhiên bê tông và bê tông cốt thép đã được sử dụng như một loại vật tư xây dựng nhưng chưa tồn tại bất kỳ một nghiên cứu và phân tích nào chứng tỏ được sự phối hợp hiệu suất cao giữa bê tông và cốt thép dưới tầm nhìn khoa học, công nghệ tiên tiến và phát triển. Nhà sáng tạo người Mỹ Thaddeus Hyatt là người thứ nhất công bố một báo cáo mang tên "Đánh giá về một vài thực nghiệm liên quan tới vật tư xây dựng phối hợp giữa bê tông-xi-măng Portland và cốt sắt, có xem xét tới kĩ năng tiết kiệm chi phí vật tư trong xây dựng và kĩ năng phòng cháy riêng với kết cấu mái, sàn và hiên chạy", trong số đó ứng xử của kết cấu bê tông cốt thép đã được đưa ra nghiên cứu và phân tích và nhìn nhận thông qua thực nghiệm. Nghiên cứu này của Hyatt đóng một vai trò cực kỳ quan trọng cho việc tăng trưởng kết cấu bê tông sử dụng trong xây dựng, khi lần thứ nhất nó được xem xét và chứng tỏ sự hiệu suất cao dưới góc nhìn khoa học, công nghệ tiên tiến và phát triển. Nếu không còn nghiên cứu và phân tích này, thật nhiều những thử nghiệm và sai sót trong thực tiễn hoàn toàn có thể sẽ xẩy ra trong đà tăng trưởng của kết cấu bê tông cốt thép [5][10].
Kỹ sư người Đức Mathias Koennen là người thứ nhất đề xuất kiến nghị đưa cốt thép vào vùng bê tông chịu kéo để tăng kĩ năng chịu kéo cho toàn bộ kết cấu. Năm 1886 ông đã công bố những bản thảo thứ nhất về lý thuyết và tiêu chuẩn thiết kế cho kết cấu bê tông cốt thép [2]. Một kỹ sư người Đức khác là G. A. Wayss là một trong những người dân tiên phong trong việc ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép vào thực tiễn sản xuất. Wayss mua bản quyền sáng tạo của Monier vào năm 1879 và khởi đầu thương mại hóa vào năm 1884 khi xây dựng công ty "Wayss & Freytag". Trong trong năm 1890, nhờ vào sáng tạo của Monier, Wayss và công ty của tớ đã có nhiều góp phần to lớn trong việc tăng trưởng kĩ năng gia cường của cốt thép trong bê tông [11].
Lịch sử tăng trưởng của kết cấu bê tông cốt thép thời gian cuối thế kỷ 19 còn ghi nhận thêm góp phần của kỹ sư người Anh Ernest L. Ransome. Sử dụng những kiến thức và kỹ năng tích lũy được về sự việc tăng trưởng của bê tông cốt thép trong 50 năm trước đó đó, Ransome đã tiếp tục tăng cấp cải tiến bằng phương pháp sử dụng những thanh cốt thép xoắn để ngày càng tăng kĩ năng dính bám giữa thép và bê tông [12]. Sự hiểu quả từ những tòa nhà xây dựng bằng phương pháp sử dụng tăng cấp cải tiến này đã nâng cao tên tuổi Ransome và giúp ông giành được hợp đồng xây dựng hai trong số những cây cầu bê tông cốt thép thứ nhất tại Bắc Mỹ [13]. Kết cấu bê tông cốt thép cũng khá được sử dụng cho một trong những tòa nhà chọc trời thứ nhất của toàn thế giới, tòa nhà Ingalls cao 16 tầng tại Cincinnati, xây dựng vào năm 1904 [14].
Từ năm 1897, kết cấu bê tông cốt thép trở thành một phần trong chương trình giảng dạy tại trường École des Ponts et Chaussées, Pháp. Một trong những kỹ sư xây dựng tốt nghiệp chương trình này là Eugène Freyssinet, cha đẻ của bê tông dự ứng lực vào năm 1929. Những năm về sau nghành bê tông cốt thép đã đạt được nhiều tiến bộ và tăng trưởng vượt bậc trên toàn thế giới, dẫn đến việc xây dựng "Thương Hội bê tông Đức" vào năm 1910, tiếp theo đó là "Thương Hội bê tông Áo" và những "Viện nghiên cứu và phân tích bê tông Anh", "Viện nghiên cứu và phân tích bê tông Mỹ" cũng như những tổ chức triển khai quốc tế như "Liên đoàn bê tông dự ứng lực quốc tế" (FIP) hay "Ủy ban Bê tông châu Âu" (CEB). Những tổ chức triển khai này đã góp thêm phần quan trọng trong việc tăng trưởng và ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép trong ngành xây dựng. Hiện nay kết cấu bê tông cốt thép là loại kết cấu được sử dụng phổ cập nhất trong nghành nghề xây dựng [15].
Cốt thép sắp xếp trước lúc đổ bê tông
Trong những Đk thông thường, sự phối hợp giữa bê tông và cốt thép mang lại hiệu suất cao tốt nhờ vào những điểm lưu ý sau [2]:
- Lực dính bám giữa bê tông và cốt thép: lực này hình thành trong quy trình đông cứng của bê tông và giúp cốt thép không biến thành tuột khỏi bê tông trong quy trình chịu lực.
- Giữa bê tông và thép không còn phản ứng hóa học làm ảnh hưởng đến từng loại vật tư, ngoài ra do cốt thép đặt bên trong bê tông nên còn được bê tông bảo vệ khỏi ăn mòn do tác động môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên.
- Bê tông và thép có thông số giãn nở nhiệt xấp xỉ nhau: 1 , 0 × 10 − 5 ∼ 1 , 5 × 10 − 5 displaystyle 1,0times 10^-5sim 1,5times 10^-5 với bê tông và 1 , 2 × 10 − 5 displaystyle 1,2times 10^-5 với thép. Do đó phạm vi biến hóa nhiệt độ thông thường (dưới 100 °C) không làm ảnh hưởng tới sự phối hợp bên trong giữa bê tông và cốt thép.
Do bê tông hoàn toàn có thể chịu nén tốt và cốt thép được đưa vào trong bê tông để khắc phục kĩ năng chịu kéo kém của bê tông nên về cơ bản trong cấu kiện bê tông cốt thép thì cốt thép sẽ chịu ứng suất kéo còn bê tông chịu ứng suất nén.
Ưu điểm
Kết cấu bê tông cốt thép (cũng như kết cấu bê tông) được sử dụng rộng tự do nhờ những ưu điểm sau [16]:
- Giá thành thấp: bê tông được sản xuất hầu hết từ những vật tư sẵn có như đá, sỏi, cát... Các vật tư khác ví như xi-măng, thép đắt tiền hơn nhưng chỉ chiếm khoảng chừng tỷ trọng khoảng chừng 1/6 đến 1/5 tổng khối lượng.
- Khả năng chịu lực lớn: kĩ năng chịu lực của bê tông cốt thép to nhiều hơn thật nhiều so với những dạng vật tư khác ví như gạch, đá, gỗ... Hơn nữa, khác với nhiều chủng loại vật tư xây dựng có nguồn gốc tự nhiên, bê tông cốt thép là vật tư tự tạo ra thông qua việc sản xuất hoàn toàn có thể lựa chọn những tính năng mong ước.
- Độ bền cao: bê tông là một loại đá do đó hoàn toàn có thể chịu ăn mòn, xâm thực từ môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên cao hơn những vật tư như thép, gỗ... Chi phí bảo dưỡng do này cũng thấp hơn.
- Khả năng tạo hình khối thuận tiện và đơn thuần và giản dị: trước lúc đông cứng thì bê tông ở dạng hỗn hợp lỏng và dẻo nên hoàn toàn có thể tạo những hình khối thích hợp yêu cầu kiến trúc nhờ vào khối mạng lưới hệ thống ván khuôn.
- Khả năng chống cháy tốt: trong ngưỡng dưới 400 °C thì cường độ của bê tông không biến thành suy giảm đáng kể, thông số dẫn nhiệt của bê tông cũng thấp nên giúp bảo vệ cốt thép ở nhiệt độ cao.
- Khả năng hấp thụ nguồn tích điện tốt: những kết cấu làm bằng bê tông cốt thép thường có khối lượng lớn nên hoàn toàn có thể hấp thụ lực xung kích tốt.
Nhược điểm
- Nặng nề: những kết cấu xây dựng làm từ bê tông cốt thép thường có nhịp tương đối nhỏ, ngân sách xây dựng nền móng cao. Nhược điểm này hiện được khắc phục đáng kể bằng việc sử dụng kết cấu bê tông dự ứng lực hoặc kết cấu bê tông cường độ cao kết phù thích hợp với những giải pháp xây dựng hợp lý.
- Thời gian thi công lâu: bê tông cần thời hạn để đông cứng, trong thời hạn này chất lượng bê tông chịu nhiều ảnh hưởng của thời tiết, môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên... Nhược điểm này hoàn toàn có thể khắc phục bằng phương pháp sử dụng bê tông đúc sẵn lắp ghép hoặc bán lắp ghép.
- Khả năng tái sử dụng thấp: việc tháo dỡ, vận chuyển và tái sử dụng bê tông sau khi sử dụng rất tốn kém và tiêu tốn nhiều công sức của con người.
- Chi phí cho khối mạng lưới hệ thống ván khuôn.
Hệ thống cốt thép trên mái nhà thời thánh Sagrada Família (2009)
Kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng trong hầu hết những nghành xây dựng gia dụng và xây dựng khu công trình xây dựng giao thông vận tải lối đi bộ như nhà tại, cầu, đường, nhà xưởng công nghiệp, trường bay, thủy lợi... Tại Việt Nam, theo những thống kê gần khá đầy đủ những khu công trình xây dựng xây dựng từ kết cấu bê tông cốt thép chiếm 70% tổng số khu công trình xây dựng xây dựng [17].
Một số dạng kết cấu bê tông điển hình:
- Nhà cao tầng: là dạng khu công trình xây dựng phổ cập nhất sử dụng kết cấu bê tông cốt thép. Độ cứng lớn của bê tông cốt thép được cho phép rất thích hợp khi chịu tải trọng ngang như gió.
- Cầu: nhờ những ưu điểm về tuổi thọ, kĩ năng chống ăn mòn cao nên bê tông cốt thép được sử dụng rất phổ cập trong xây dựng cầu, do những khu công trình xây dựng cầu phải chịu ảnh nhiều tác động và ảnh hưởng của môi trường tự nhiên vạn vật thiên nhiên hơn khu công trình xây dựng nhà.
- Kết cấu bể chứa: dùng để chứa nhiều chủng loại chất lỏng, dung dịch như bể nước, silo chứa dầu...
Kết cấu bê tông là loại kết cấu xây dựng được thiết kế và cấu trúc bởi bê tông, một loại vật chất cứng tạo ra là hỗn hợp xi-măng, đá vôi, đá nghiền, cát, nước và những thành phần phụ gia khác. Kết cấu bê tông chịu lực nén cao tuy nhiên yếu khi chịu lực kéo. Vì thế, kết cấu bê tông thường được gia cố bằng cốt thép. Hầu hết những khu công trình xây dựng nhà cao tầng đều phải có cọc, móng, khung, sàn, vách cứng, cột và dầm bằng kết cấu bê tông cốt thép.
Sự dính bám giữa bê tông và cốt thép
Ảnh hưởng của vết nứt
- x
- t
- s