Tính toán chiều dài neo, nối chồng

Chiều dài neo, nối chồng cốt thép cần được tính toán để đảm bảo ứng suất trong kết cấu.

Phần này được thể hiện trong mục 10.3.5, 10.3.6 tiêu chuẩn TCVN5574:2018.

Chúng tôi giới thiệu một phần lý thuyết tính toán chiều dài neo, nối chồng cốt thép như dưới đây.

1. Chiều dài neo cốt thép

– Chiều dài neo cơ sở cần để truyền lực trong cốt thép với toàn bộ giá trị tính toán của cường độ Rs vào bê tông được xác định theo công thức:

trong đó:

As và us lần lượt là diên tích tiết diện ngang của thanh cốt thép được neo và chu vi tiết diện của nó, được xác định theo đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép;

Rbond là cường độ bám dính tính toán của cốt thép với bê tông, với giả thiết là độ bám dính này phân bố đều theo chiều dài neo, và được xác định theo công thức:

Rbond = η1 * η2 *Rbt

trong đó:

Rbt là cường độ chịu kéo dọc trục tính toán của bê tông;

η1 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của loại bề mặt cốt thép, lấy bằng:

Đối với cốt thép không ứng suất trước:

1,5 − đối với cốt thép thanh trơn theo TCVN 1651-1:2008;

2,0 − đối với cốt thép kéo (hoặc cán) nguội có gân;

2,5 − đối với cốt thép cán nóng có gân và cốt thép gia công cơ nhiệt có gân;

η2 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của cỡ đường kính cốt thép, lấy bằng:

Đối với cốt thép không ứng suất trước:

1,0 − khi đường kính cốt thép ds ≤ 32 mm;

0,9 − khi đường kính cốt thép ds là 36 mm, 40 mm và lớn hơn.

– Chiều dài neo tính toán yêu cầu của cốt thép, có kể đến giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện, được xác định theo công thức:

trong đó:

L0,an là chiều dài neo cơ sở;

As,cal, As,ef là diện tích tiết diện ngang của cốt thép lần lượt theo tính toán và theo thực tế;

α là hệ số, kể đến ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của bê tông và của cốt thép và ảnh hưởng của giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện đến chiều dài neo.

Đối với cốt thép không ứng suất trước, khi neo các thanh thép có gân với các đầu để thẳng (neo thẳng) hoặc neo cốt thép trơn có móc hoặc uốn chữ U mà không có các chi tiết neo bổ sung thì lấy α = 1,0 đối với các thanh cốt thép chịu kéo và lấy α = 0,75 đối với các thanh chịu nén.

Trong bất kỳ trường hợp nào, chiều dài neo thực tế lấy không nhỏ hơn 15ds và 200 mm, còn đối với thanh thép không ứng suất trước thì còn phải không nhỏ hơn 0,3L0,an .

2. Chiều dài nối chồng.

Mối nối chồng (không hàn) cốt thép thanh được sử dụng khi nối các thanh thép đường kính không lớn hơn 40 mm.

Các mối nối cốt thép thanh chịu kéo hoặc chịu nén phải có chiều dài nối chồng không nhỏ hơn giá trị chiều dài Llap xác định theo công thức:

trong đó:

L0,an là chiều dài neo cơ sở;

As,cal, As,ef là diện tích tiết diện ngang của cốt thép lần lượt theo tính toán và theo thực tế;

α là hệ số, kể đến ảnh hưởng của trạng thái ứng suất của cốt thép thanh, giải pháp cấu tạo của cấu kiện trong vùng nối các thanh thép, số lượng thanh thép được nối trong một tiết diện so với tổng số thanh thép trong tiết diện này, khoảng cách giữa các thanh thép được nối.

Khi nối cốt thép có gân với các đầu để thẳng, cũng như nối các thanh thép trơn có móc hoặc uốn chữ U mà không có chi tiết neo bổ sung thì hệ số α đối với cốt thép chịu kéo lấy bằng 1,2, còn đối với cốt thép chịu nén lấy bằng 0,9.

3. Bảng tổng hợp

Thuvienketcau gửi tới các bạn bảng tổng hợp chiều dài neo, nối chồng cốt thép trong kết cấu bê tông cốt thép.

Bảng tính chiều dài neo cốt thép trong vùng kéo:

	B15	B20	B25	B30	B35	B40	B45	B50
CB240-T	28	24	20	19	17	15	15	15
CB300-T	35	29	25	23	20	19	18	17
CB300-V	35	29	25	23	20	19	18	17
CB400-V	47	39	34	31	27	25	24	22
CB500-V	58	49	42	38	34	32	29	28
CB600-V	70	58	50	46	40	38	35	33

Bảng tính chiều dài neo cốt thép trong vùng nén:

	B15	B20	B25	B30	B35	B40	B45	B50
CB240-T	21	18	15	15	15	15	15	15
CB300-T	26	22	19	17	15	15	15	15
CB300-V	26	22	19	17	15	15	15	15
CB400-V	35	30	25	23	21	19	18	17
CB500-V	44	37	32	29	26	24	22	21
CB600-V	52	44	38	34	30	28	26	25

Bảng tính chiều dài nối chồng cốt thép trong vùng kéo:

	B15	B20	B25	B30	B35	B40	B45	B50
CB240-T	34	28	24	22	20	20	20	20
CB300-T	42	35	30	28	24	23	21	20
CB300-V	42	35	30	28	24	23	21	20
CB400-V	56	47	40	37	33	30	28	27
CB500-V	70	58	50	46	41	38	35	33
CB600-V	84	70	60	55	48	45	42	39

Bảng tính chiều dài nối chồng cốt thép trong vùng nén:

	B15	B20	B25	B30	B35	B40	B45	B50
CB240-T	26	21	20	20	20	20	20	20
CB300-T	32	26	23	21	20	20	20	20
CB300-V	32	26	23	21	20	20	20	20
CB400-V	42	35	30	28	25	23	21	20
CB500-V	53	44	38	35	31	28	27	25
CB600-V	63	52	45	41	36	34	32	30

Các bạn có thể tải file “Tính toán chiều dài neo, nối chồng” để tính toán đầy đủ hơn.

Lưu ý: Nếu khi tính toán đảm bảo được hệ số an toàn khi bố trí thép thì có thể sử dụng hệ số đó tăng lên, lớn hơn 1 để giảm chiều dài neo, nối chồng.

Tuy nhiên, nếu công trình áp dụng động đất, cần sử dụng hệ số an toàn này bằng 1 với việc neo cốt thép cột như mục 5.6.2 tiêu chuẩn TCVN 9386:2012.