Một trong những vị trí quan trọng trong các công trình xây dựng chính là nút khung bê tông cốt thép. Bởi vì đây là điểm sẽ chịu tải trọng khi có các tác động của điều kiện tự nhiên như gió bão, động đất,… nên cần phải có sự hiểu biết kỹ lưỡng và sự tính toán chính xác để công trình được hoàn thiện hơn.
Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu chi tiết hơn về cấu tạo nút khung bê tông cốt thép và cách tính hiệu quả.
Nút khung bê tông rất quan trọng trong công trình
Nút khung bê tông cốt thép là gì?
Nút là bộ phận quan trọng trong kết cấu khung bê tông cốt thép, có vai trò chịu toàn bộ áp lực của các công trình xây dựng khi có các tác động của yếu tố thời tiết như mưa bão, động đất…
Bên cạnh đó, vì những tác động của nội lực như dầm và cột thì nút khung chịu tác động theo phương ngang và thẳng đứng, càng gần cột và dầm thì sẽ có cường độ tác động càng mạnh hơn.
Đây chính là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng cũng như sự đảm bảo về tính bền vững, an toàn của công trình xây dựng, vì vậy, các kỹ sư cần có sự tính toán thật cẩn trọng và chính xác nhất.
Cấu tạo của nút khung bê tông cốt thép
Ở giữa dầm và cột của mỗi công trình có phần liên kết được gọi là nút khung, giúp đảm bảo cho công trình không bị sụp đổ dù gặp bất kỳ điều kiện xấu nào từ bên ngoài. Tuy nhiên trong một số trường hợp thì nút khung nằm ở vị trí giữa cột gối khớp vào móng.
Các loại nút khung bê tông cốt thép
Cấu tạo nút khung bê tông cốt thép không quá phức tạp, nhưng lại được chia thành nhiều loại khác nhau và có tên gọi khác nhau tùy ở mỗi vị trí. Có các loại nút khung sau:
Nút khung nối giữa xà ngang trên cùng và cột
Mô men tại nút này thường khá lớn. Để tăng được độ cứng tại vị trí này, một phần thép chịu kéo của dầm cần được neo xuống cột, và một phần cốt chịu kéo của cột phải được neo vào xà ngang. Nếu lượng thép neo nhiều thì tại mỗi vị trí này không được cắt hơn hai thanh.
Ngoài ra, ở trong nút cũng cần có cốt đai với tác dụng hạn chế sự biến dạng theo chiều ngang của nút khung bê tông và truyền lực từ các cốt thép để neo vào nút.
Xem thêm :
- Tổng hợp tất cả mẫu sắt mỹ thuật đẹp, phù hợp với mọi căn nhà
- (CHỌN LỌC) 12 mẫu hàng rào sắt hộp đẹp cho nhà bạn
Nút khung tại vị trí xà ngang gãy khúc (mái dốc, dầm cầu thang…)
Tại vị trí này chịu tác động của mô men dương, ứng lực trong cốt chịu kéo và cốt chịu nén tạo thành hợp lực hướng ra ngoài. Vì vậy nên bố trí thêm đai giằng để cốt thép không bị bật.
Nút khung liên kết cột với móng
Đây là loại nút khung chịu mô men cốt thép cột phải kéo vào móng.
Nút khung liên kết khớp cột với móng
Để hạn chế khả năng xuất hiện của mô men, có thể lấp kín bằng đệm được làm bằng sợi tẩm nhựa, hoặc giấy cứng tẩm nhựa hay miếng kim loại mềm.
Cách tính nút khung bê tông cốt thép hiệu quả
Vì đây là bộ phận quan trọng trong kết cấu của bê tông nên cần được tính toán thật chính xác và cẩn thận. Hiện nay chưa có cách tính nút bê tông cụ thể trong tiêu chuẩn của Việt Nam, đặc biệt là với những công trình cao trên 25 tầng.
Dưới đây chúng tôi chia sẻ cách tính nút khung được áp dụng phổ biến ở nhiều nước:
Xác định rõ lực cắt thiết kế của nút khung
Bước này dùng để xác định lực truyền vào nút từ những vị trí lân cận như dầm và cột. Giai đoạn này phải dựa vào kết quả của việc tính toán kết cấu khi thiết kế. Sau đó, xác định rõ lực cắt ngang.
Các kỹ sư phải tính toán thật chính xác để công trình đảm bảo bền vững
Đặt giới hạn ứng suất cắt trong nút khung
Ứng suất cắt được giới hạn bằng công thức khung trung gian và khung phẳng. Bước này cần tính toán thật chính xác để tổng hợp lại và tạo thông số cho những bước sau.
Phân chia lực cắt ngang cho phần chịu lực của nút bê tông
Trong kết cấu bê tông cốt thép, cơ cấu dàn được phân phối từ lực cắt ngang được xác định từ công thức riêng. Ở bước này bạn cần xác định rõ ràng nút giữa và nút biên.
Tính toán điểm bố trí cốt thép cắt nút khung sao cho phù hợp
Diện tích của phần cốt thép được tính bằng giá trị của lực được tạo thành do cơ cấu thanh chống xiên, hoặc cũng được tính bằng công thức của nút biên và nút giữa. Đối với diện tích cốt thép cắt theo phương thẳng đứng sẽ được tính chính xác bằng công thức cố định.
Theo các kỹ sư, bê tông cốt thép cần được tận dụng từ các thép cột, có thể được bố trí thêm nếu không đủ. Tuy nhiên, việc bố trí như thế nào cần phải đảm bảo theo đúng yêu cầu kỹ thuật của các nút khung bê tông cốt thép.
Vì nếu tính toán sai sẽ làm ảnh hưởng đến công tác thi công, cũng như sự bền vững và an toàn của công trình xây dựng.
Trên đây chúng tôi đã giới thiệu đến bạn chi tiết về cấu tạo nút khung bê tông cốt thép và phương pháp tính phổ biến ở nhiều nước. Hy vọng sẽ giúp bạn nắm rõ được những thông tin cần thiết cho việc thi công công trình hiệu quả hơn.
