Công thức tính hàm lượng cốt thép: Chi tiết, dễ hiểu, đúng theo quy chuẩn

Vai trò của việc tính toán hàm lượng thép

Việc tính toán chính xác hàm lượng thép không chỉ đảm bảo an toàn cho quy trình mà còn giúp:

• Tránh lãng phí vật liệu, giảm phí xây dựng.
• Đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế.
• Đảm bảo tuổi thọ và độ dài bền vững của quá trình.

Quy chuẩn hàm lượng cốt thép trong 1m3 bê tông

Theo tài liệu chuyên ngành, tỷ lệ cốt thép trong 1m³ bê tông có sự thay đổi tùy theo yêu cầu thiết kế, mục tiêu sử dụng vật liệu và mức độ tiết kiệm chi phí.

Tỷ lệ hàm lượng cốt thép trong bê tông

Hàm lượng cốt thép được xác định dựa trên nguyên tắc đảm bảo sự kết hợp hiệu quả giữa thép và bê tông, đồng thời tối ưu hóa chi phí xây dựng. Cụ thể:

• Trường hợp tiết kiệm chi phí: Khi cần hạn chế sử dụng thép để giảm giá thành, hàm lượng cốt thép tối đa thường không vượt quá 3%.
• Trường hợp đảm bảo tiêu chuẩn kết cấu: Nếu cần đảm bảo sự làm việc đồng bộ giữa thép và bê tông, hàm lượng cốt thép có thể lên tới 6%.

Hàm lượng cốt thép trong dầm bê tông

Đối với dầm bê tông, tỷ lệ cốt thép thông thường nhỏ hơn 2%. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả chịu lực và ổn định kết cấu, mức hàm lượng hợp lý nhất thường nằm trong khoảng từ 1,2% đến 1,5%

Công thức tính hàm lượng cốt thép

1. Hàm lượng cốt thép theo diện tích tiết diện (%)

Công thức:
ρ = (Aₛ / A꜀) × 100%

Trong đó:

• ρ: Hàm lượng cốt thép (%)
• Aₛ: Tổng diện tích tiết diện cốt thép (mm²)
• A꜀: Diện tích tiết diện bê tông (mm²)

Ví dụ:
Giả sử một dầm bê tông có kích thước 300 mm × 500 mm, diện tích tiết diện bê tông là:
A꜀ = 300 × 500 = 150.000 mm²

Dầm sử dụng 4 thanh thép đường kính 20 mm. Diện tích tiết diện một thanh thép là:
Aₛ = 4 × (π × 20²) / 4 = 4 × 314 = 1.256 mm²

Hàm lượng cốt thép:
ρ = (1.256 / 150.000) × 100 = 0,84%

2. Hàm lượng cốt thép theo thể tích (%)

Công thức:
ρᵥ = (Vₛ / V꜀) × 100%

Trong đó:

• ρᵥ: Hàm lượng cốt thép theo thể tích (%)
• Vₛ: Thể tích cốt thép (m³)
• V꜀: Thể tích bê tông (m³)

Ví dụ:
Giả sử một cột bê tông có kích thước 300 mm × 300 mm và cao 3 m.

Thể tích bê tông:
V꜀ = 0,3 × 0,3 × 3 = 0,27 m³

Sử dụng 4 thanh thép đường kính 16 mm, dài 3m. Thể tích một thanh thép:
Vₛ = 4 × [(π × (0,016)²) / 4] × 3 = 4 × 6,03 × 10⁻⁴ = 0,0024 m³

Hàm lượng cốt thép:
ρᵥ = (0,0024 / 0,27) × 100 = 0,89%

3. Hàm lượng cốt thép theo trọng lượng (kg/m³)

Công thức:
ρₘ = mₛ / V꜀

Trong đó:

• ρₘ: Hàm lượng cốt thép theo trọng lượng (kg/m³)
• mₛ: Khối lượng cốt thép trong một đơn vị thể tích bê tông (kg)
• V꜀: Thể tích bê tông (m³)

Ví dụ:
Cột bê tông có thể tích:
V꜀ = 0,5 × 0,5 × 3 = 0,75 m³

Dùng 6 thanh thép đường kính 18 mm, mỗi thanh dài 3 m.
Tổng khối lượng cốt thép:
mₛ = 6 × [(π × (0,018)²) / 4] × 3 × 7.850
= 6 × 5,08 × 3 × 7.850 = 71,65 kg

Hàm lượng cốt thép:
ρₘ = 71,65 / 0,75 = 95,53 kg/m³

5. Hàm lượng cốt thép tối thiểu và tối đa

Theo tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép (TCVN 5574:2018, ACI 318-19):

• Hàm lượng cốt thép tối thiểu: 0,2% – 0,3% (để tránh nứt do co ngót và nhiệt độ).
• Hàm lượng cốt thép tối đa: 2% – 4% (tùy loại cấu kiện).

>>> Xem thêm: Cấu kiện là gì?

Bảng ước lượng tỉ lệ 1m3 cốt thép trong bê tông

Lưu ý: Giá trị trên chỉ mang tính chất tham khảo, có thể thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế cụ thể của từng công trình. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng cốt thép gồm: tải trọng thiết kế, loại công trình, tiêu chuẩn xây dựng và điều kiện thực tế thi công.

>>> Xem thêm: Tiêu chuẩn TCVN 9340:2012

kết luận

Việc tính toán chính xác hàm lượng cốt thép đóng vai trò quan trọng trong xây dựng, giúp đảm bảo an toàn kết cấu, tối ưu chi phí và nâng cao tuổi thọ công trình. Tùy vào yêu cầu thiết kế và điều kiện thực tế, hàm lượng thép có thể thay đổi nhằm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật và hiệu suất chịu lực tối ưu. Hiểu rõ và áp dụng đúng các công thức tính hàm lượng thép sẽ giúp chủ đầu tư, kỹ sư và nhà thầu có những quyết định phù hợp, góp phần vào sự thành công của mỗi công trình xây dựng.

Hy vọng qua này đã mang đến cho bạn những thông tin hữu ích về công thức tính hàm lượng cốt thép đúng quy chuẩn. Nếu bạn đang tìm nguồn cung cấp bê tông tươi chất lượng cao, Namvisai tự hào là đơn vị tiên phong trong lĩnh vực bê tông tươi tại Bình Định và TP.HCM. Namvisai cam kết mang đến sản phẩm đạt tiêu chuẩn, đảm bảo tiến độ thi công và chất lượng tối ưu cho tiến trình của bạn. Liên hệ ngay để nhận báo giá và được tư vấn chi tiết!

Thông tin liên hệ chi tiết;

• Hotline:0387.550.559
• Website: https://namvisai.com/
• Email: dung.vu@namvisai.com.vn