Bố trí cốt giá trong dầm sai quy cách là một lỗi kỹ thuật phổ biến, có thể làm xô lệch toàn bộ khung thép khi đổ bê tông, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực và tuổi thọ công trình. Nhiều chủ thầu và kỹ sư trẻ thường xem nhẹ thành phần này, coi nó chỉ là “thép phụ”. Tuy nhiên, thực tế thi công cho thấy thép giá đóng vai trò sống còn đối với các dầm có chiều cao lớn. Bài viết này Thép Trần Long sẽ định nghĩa chính xác thép giá là gì, vai trò thực sự của nó, đồng thời cung cấp nguyên tắc và hướng dẫn cách bố trí cốt giá dầm chi tiết theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 để đảm bảo kết cấu an toàn, bền vững.
Thép giá là gì? Phân biệt với các loại cốt thép khác trong dầm
Trả lời nhanh: Thép giá (hay cốt giá) là các thanh cốt thép dọc cấu tạo được bố trí dọc theo chiều cao của dầm, nằm ở khoảng giữa cốt thép chịu lực lớp trên và lớp dưới. Loại thép này bắt buộc phải có trong các dầm có chiều cao lớn (thường là h ≥ 700mm) để giữ ổn định khung và chống nứt bề mặt.
Định nghĩa cốt giá (cốt thép dọc cấu tạo) trong dầm
Trong thuật ngữ chuyên ngành xây dựng, thép giá cấu tạo trong dầm là gì? Đây là những thanh thép được đặt dọc theo hai bên mặt bên của dầm. Không giống như thép chủ chịu mô men uốn, thép giá chủ yếu đóng vai trò cấu tạo (constructive reinforcement).
Tại Thép Trần Long, khi tư vấn vật liệu cho các dự án nhà xưởng công nghiệp có nhịp lớn, chúng tôi luôn nhấn mạnh sự hiện diện của cốt giá. Nếu dầm có chiều cao lớn mà thiếu đi thành phần này, vùng bê tông ở giữa chiều cao dầm rất dễ bị nứt do co ngót hoặc biến dạng nhiệt, đồng thời khung cốt đai sẽ thiếu điểm tựa vững chắc.
Phân biệt cốt giá với cốt thép chịu lực (thép nhịp, thép gối)
Để tránh nhầm lẫn khi đọc bản vẽ và thi công, cần phân biệt rõ cốt giá và cốt thép chịu lực:
- Thép chịu lực (Thép nhịp và thép gối là gì?): Là các thanh thép chạy dọc ở miền trên và miền dưới của dầm. Nhiệm vụ chính là chịu ứng suất kéo/nén do mô men uốn gây ra. Thép gối nằm ở lớp trên (chịu mô men âm), thép nhịp nằm ở lớp dưới (chịu mô men dương).
- Thép giá: Nằm ở vùng “bụng” dầm (khoảng giữa). Nhiệm vụ chính không phải là chịu uốn mà là chịu co ngót và giữ ổn định khung.
Phân biệt cốt giá với cốt đai (cốt thép ngang)
Cốt thép ngang là gì? Đó chính là cốt đai (stirrups) bao quanh cốt dọc để chịu lực cắt.
- Cốt đai: Chạy theo phương ngang (vuông góc trục dầm), bao quanh toàn bộ cốt dọc.
- Cốt giá: Chạy theo phương dọc, nằm bên trong cốt đai và được buộc chặt vào cốt đai để giữ cho cốt đai không bị phình ra hoặc xô lệch.
Bảng so sánh nhanh các loại cốt thép trong dầm:
| Tiêu chí | Cốt thép chịu lực (Chủ) | Cốt giá (Cấu tạo) | Cốt đai (Đai) |
|---|---|---|---|
| Vị trí | Sát mép trên và dưới dầm | Dọc thân dầm (ở giữa) | Bao quanh dầm |
| Vai trò chính | Chịu lực kéo/nén (Mô men uốn) | Giữ khung, chống co ngót, chịu xoắn | Chịu lực cắt, cố định cốt dọc |
| Đường kính | Thường lớn (D16 – D32…) | Trung bình (D10 – D16) | Nhỏ (D6 – D10) |
Vai trò cốt lõi của cốt giá trong kết cấu dầm bê tông cốt thép
Trả lời nhanh: Cốt giá có 3 vai trò chính: (1) Tạo khung cứng vững giữ vị trí cốt đai; (2) Hạn chế vết nứt bề mặt do co ngót bê tông ở dầm cao; (3) Tăng cường khả năng chịu lực cắt và mô men xoắn cho dầm.
Giữ ổn định vị trí cho khung cốt thép chịu lực và cốt đai
Trong quá trình thi công, đặc biệt là khi đổ và đầm bê tông, lực rung lắc rất mạnh. Nếu dầm cao (ví dụ 800mm – 1000mm) mà chỉ có thép lớp trên và lớp dưới, đoạn cốt đai ở giữa sẽ rất “lỏng lẻo”.
Vai trò của cốt giá trong dầm bê tông cốt thép lúc này là tạo thành các điểm nút liên kết bổ sung. Nó biến khung cốt thép thành một lồng cứng cáp, đảm bảo cốt đai đứng thẳng, đúng khoảng cách thiết kế, không bị xô lệch hay phình bụng khi chịu áp lực của bê tông tươi.
Tham gia chống co ngót, nứt do biến dạng nhiệt của bê tông
Bê tông khi đóng rắn sẽ xảy ra hiện tượng co ngót. Với các dầm có chiều cao lớn (bề mặt hông rộng), sự co ngót không đều giữa các lớp bê tông sẽ gây ra các vết nứt dọc theo thân dầm hoặc nứt bề mặt.
Cốt giá đóng vai trò là cốt thép phân bố, giúp phân tán ứng suất co ngót, hạn chế tối đa việc hình thành các vết nứt này, đảm bảo thẩm mỹ và độ bền công trình (ngăn chặn tác nhân xâm thực qua vết nứt làm rỉ cốt thép bên trong).
Tăng cường khả năng chịu lực cắt và mô men xoắn cho dầm
Mặc dù gọi là “thép cấu tạo”, nhưng trong các tính toán chi tiết theo tiêu chuẩn hiện đại, cốt giá cũng tham gia chịu lực. Đặc biệt trong các dầm chịu tải trọng xoắn (như dầm biên), cốt giá kết hợp với cốt dọc chịu lực và cốt đai tạo thành một cơ chế chống xoắn hiệu quả. Ngoài ra, nó cũng hỗ trợ cốt đai chịu một phần lực cắt trong các trường hợp dầm chịu tải trọng lớn.
Nguyên tắc bố trí cốt giá dầm theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018
Trả lời nhanh: Theo TCVN 5574:2018, cốt giá cần bố trí khi dầm có chiều cao h ≥ 700mm. Khoảng cách giữa các thanh cốt giá theo chiều cao không được vượt quá 400mm và diện tích tiết diện cốt giá mỗi bên phải đảm bảo ≥ 0.1% diện tích bê tông tương ứng.
Khi nào cần bố trí cốt giá? (Dầm cao bao nhiêu thì đặt cốt giá?)
Đây là câu hỏi Thép Trần Long nhận được rất nhiều từ các kỹ sư mới ra trường: Dầm cao bảo nhiều thì đặt cốt giá?
Theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và cốt thép TCVN 5574:2018:
- Khi chiều cao dầm h ≥ 700 mm, bắt buộc phải đặt cốt thép dọc cấu tạo (cốt giá) ở các mặt bên của dầm.
- Đối với các dầm thấp hơn (h < 700 mm), về lý thuyết không bắt buộc, nhưng với các dầm có bề rộng lớn hoặc yêu cầu chống nứt cao, kỹ sư thiết kế vẫn có thể bố trí để tăng an toàn.
Tiêu chuẩn về đường kính và mác thép cho cốt giá
Đường kính cốt giá dầm tiêu chuẩn thường được chọn như thế nào?
- Đường kính cốt giá không nên quá nhỏ để đảm bảo độ cứng khi thi công. Thông thường sử dụng thép có gờ (vằn) đường kính từ D10, D12 đến D14.
- Tổng diện tích tiết diện cốt thép dọc cấu tạo (cốt giá) ở mỗi mặt bên của dầm không được nhỏ hơn 0.1% diện tích tiết diện ngang của bê tông (b x h).
- Mác thép: Nên sử dụng cùng mác thép với cốt thép chịu lực chính (ví dụ CB300-V, CB400-V, SD295…) để đồng bộ về tính chất cơ lý và thuận tiện trong việc nhập vật tư từ các nhà cung ứng như Thép Trần Long.
Quy định về khoảng cách tối đa giữa các thanh cốt giá
Khoảng hở giữa các thanh cốt thép giá được quy định chặt chẽ để đảm bảo khả năng chống nứt:
- Khoảng cách theo phương đứng giữa các thanh cốt giá (hoặc giữa cốt giá với cốt thép chịu lực) không được lớn hơn 400 mm.
- Ví dụ: Dầm cao 900mm. Trừ lớp bảo vệ, khoảng cách hiệu dụng còn khoảng 800mm. Lúc này cần bố trí ít nhất 1 hàng cốt giá ở giữa (chia đôi khoảng cách thành 400mm – 400mm) hoặc tốt hơn là 2 hàng để khoảng cách nhỏ hơn, tăng độ an toàn.
Yêu cầu về lớp bảo vệ và khoảng hở cốt thép dầm
Lớp bảo vệ cốt thép dầm theo tiêu chuẩn và Khoảng hở cốt thép dầm theo quy định áp dụng chung cho cả cốt giá:
- Lớp bảo vệ (a): Tính từ mép ngoài bê tông đến mép ngoài của cốt đai (hoặc cốt giá). Thông thường là 20-30mm tùy môi trường (trong nhà hay ngoài trời).
- Khoảng hở: Phải đủ rộng để cốt liệu bê tông (đá, sỏi) lọt qua khi đổ. Với cốt giá, do số lượng thanh ít nên khoảng hở thường rất thoải mái, ít khi bị lỗi này như cốt thép chủ.
Hướng dẫn chi tiết cách bố trí thép giá trong dầm (Kèm bản vẽ minh họa)
Trả lời nhanh: Quy trình bố trí gồm 3 bước: (1) Xác định số lượng hàng cốt giá dựa trên chiều cao dầm; (2) Luồn thép giá vào trong lòng cốt đai, buộc cố định bằng dây kẽm; (3) Neo cốt giá vào cột hoặc dầm chính theo chiều dài neo quy định (thường là 30d).
Bước 1: Xác định vị trí cốt giá trên mặt cắt ngang dầm
Dựa vào chiều cao dầm (h) để tính toán:
- Nếu 700mm ≤ h ≤ 1000mm: Thường bố trí 1 hàng cốt giá ở chính giữa chiều cao dầm.
- Nếu h > 1000mm: Cần chia chiều cao dầm thành các khoảng đều nhau sao cho khoảng cách giữa các lớp thép ≤ 400mm. Có thể cần 2 hoặc 3 hàng cốt giá.
- Vị trí đặt: Thép giá nằm sát mặt trong của cốt đai (giống như thép chịu lực).
Bước 2: Liên kết cốt giá vào hệ khung cốt đai
Cách bố trí thép giá trong dầm chuẩn kỹ thuật đòi hỏi mối nối chắc chắn:
- Sử dụng dây kẽm buộc chặt giao điểm giữa cốt giá và cốt đai.
- Lưu ý: Cốt giá phải nằm bên trong cốt đai. Tuyệt đối không buộc cốt giá nằm ngoài cốt đai vì sẽ vi phạm lớp bảo vệ bê tông, gây rỉ sét nhanh chóng.
Bước 3: Quy định về neo cốt giá vào cột và các cấu kiện khác
Một câu hỏi LSI quan trọng là: Thép dầm nằm trong hay ngoài thép cột?
- Về nguyên tắc chung, thép dọc dầm (bao gồm cả cốt giá) phải được luồn vào bên trong lồng thép của cột để đảm bảo tính liên kết và truyền lực.
- Neo cốt thép: Cốt giá cũng cần được neo vào gối (cột hoặc dầm chính). Chiều dài đoạn neo tối thiểu thường là 15d – 20d (với d là đường kính cốt giá) hoặc tuân theo chỉ định của bản vẽ thiết kế (thường là neo thẳng hoặc bẻ ke). Việc neo này giúp cốt giá tham gia chịu lực xoắn và giữ ổn định đầu dầm.
Bản vẽ bố trí cốt giá dầm chuẩn kỹ thuật
(Mô tả bản vẽ): Trên mặt cắt ngang dầm chữ nhật, bạn sẽ thấy:
- Các chấm tròn lớn ở mép trên/dưới là cốt thép chịu lực.
- Đường viền hình chữ nhật bao quanh là cốt đai.
- Các chấm tròn nhỏ hơn nằm lơ lửng ở dọc hai bên sườn dầm (khoảng giữa) chính là cốt giá.
- Ký hiệu trên bản vẽ thường là: 2Ø12 (2 thanh đường kính 12) hoặc 2Ø14 cấu tạo.
Các lỗi sai nghiêm trọng khi thi công cốt giá và hậu quả cần tránh
Trả lời nhanh: Các lỗi thường gặp gồm: Bỏ qua cốt giá ở dầm cao trên 700mm, chọn đường kính quá nhỏ (<10mm), buộc lỏng lẻo gây xô lệch cốt đai, và không neo cốt giá vào gối đỡ.
Bố trí sai vị trí, không đảm bảo vùng nén của dầm
Một số thợ thi công đặt cốt giá quá gần thép chủ hoặc chia khoảng cách không đều. Điều này làm giảm hiệu quả chống nứt của cốt giá ở vùng nén của dầm và vùng chịu kéo (bụng dầm). Khoảng cách cần được chia đều theo chiều cao dầm.
Chọn sai đường kính thép: quá nhỏ gây yếu, quá lớn gây lãng phí
- Quá nhỏ (ví dụ dùng Ø6, Ø8 cho dầm lớn): Thanh thép quá mảnh, không đủ độ cứng để giữ cốt đai thẳng đứng khi đổ bê tông. Khung thép sẽ bị “ọp ẹp”.
- Quá lớn (ví dụ dùng Ø20 làm cốt giá): Gây lãng phí vật liệu không cần thiết, tăng chi phí công trình mà không đem lại hiệu quả chịu lực tương xứng.
Liên kết lỏng lẻo khiến khung thép bị biến dạng khi đổ bê tông
Nếu mối buộc giữa cốt giá và cốt đai không chặt, dưới áp lực của máy đầm dùi, cốt đai có thể bị trượt, nghiêng, dẫn đến khoảng cách cốt đai không đều (chỗ dày chỗ thưa). Điều này cực kỳ nguy hiểm vì làm giảm khả năng chịu lực cắt tại các vị trí cốt đai bị thưa.
Bỏ qua cốt giá ở các dầm có chiều cao gần ngưỡng quy định
Ví dụ dầm cao 600mm hoặc 650mm nhưng bề rộng lớn (b=400mm, 500mm). Dù TCVN không bắt buộc (dưới 700mm), nhưng theo kinh nghiệm thi công cốt giá dầm của Thép Trần Long, việc bỏ qua cốt giá ở các dầm bè rộng này vẫn dẫn đến nguy cơ nứt sườn dầm rất cao. Trong trường hợp này, nên chủ động bố trí thêm cốt giá Ø10 hoặc Ø12.
Lựa chọn đúng loại thép cho hệ kết cấu dầm – Nền tảng của chất lượng
Để đảm bảo cốt giá phát huy đúng vai trò, việc chọn vật liệu đầu vào là yếu tố tiên quyết. Cốt giá nên có độ dẻo dai tốt, dễ gia công uốn nắn nhưng vẫn đảm bảo cường độ.
Tại Thép Trần Long, chúng tôi cung cấp đầy đủ các chủng loại thép xây dựng từ các thương hiệu uy tín (Hòa Phát, Việt Nhật, Pomina…) với các mác thép tiêu chuẩn như CB300-V, CB400-V, SD295A. Chúng tôi hiểu rằng, một thanh thép giá đúng chuẩn không chỉ giúp kỹ sư yên tâm về mặt kỹ thuật mà còn giúp chủ thầu dễ dàng thi công, đảm bảo tiến độ và chất lượng nghiệm thu công trình.
Việc sử dụng thép không rõ nguồn gốc, thép “âm” (thiếu đường kính), thép gia công lại có thể khiến cốt giá bị gãy khi uốn hoặc không đủ lực liên kết, gây rủi ro lớn cho cả hệ kết cấu.
Kết luận
Cốt giá không phải là thép phụ dư thừa mà là một cấu kiện quan trọng, quyết định sự ổn định của hệ khung thép và khả năng chống nứt cho dầm cao. Việc hiểu đúng thép giá là gì và tuân thủ tuyệt đối các nguyên tắc bố trí cốt giá theo TCVN 5574:2018 (về chiều cao dầm, khoảng cách, đường kính) là yêu cầu bắt buộc để đảm bảo an toàn, ngăn ngừa rủi ro và tối ưu hóa độ bền cho mọi công trình xây dựng.
Là đơn vị cung ứng thép chuyên nghiệp, Thép Trần Long hy vọng bài viết này đã giúp các kỹ sư, nhà thầu có cái nhìn sâu sắc hơn về kỹ thuật thi công dầm, từ đó đưa ra các quyết định vật liệu chính xác nhất.
Liên hệ Thép Trần Long để được tư vấn kỹ thuật chuyên sâu và nhận báo giá các loại thép xây dựng, thép công nghiệp đúng tiêu chuẩn cho dự án của bạn ngay hôm nay.
