Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết sau đây trình bày những điểm còn hạn chế về vật liệu sử dụng bê tông và cốt thép của tiêu chuẩn thiết kế được ban hành năm 2012. TCVN 5574:2012 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
PhÝn tÈch nhùng tën tÂi vå quy ½Ình vât lièu sø dƯng tiãu chn thiät kä kät cÞu bã téng v¿ bã téng cêt thÃp TCVN 5574:2012 ThS }í Trõđng Giang Tóm tắt Bài viết sau trình bày điểm hạn chế vật liệu sử dụng bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế ban hành năm 2012 TCVN 5574:2012 – Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế Abstract This paper presents some the limited points of using concrete material and reinforcement of design standards was issued in 2012 of Vietnam Concrete and reinfoced concrete structures – Design standard Đặt vấn đề Việc ban hành tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574: 2012 để thay TCXDVN: 356-2005 – “Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế” việc làm tuân thủ theo quy định Luật Tiêu chuẩn Quy chuẩn kỹ thuật Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam phê chuẩn vào ngày 29 tháng năm 2006 Cho đến nay, TCVN 5574:2012 thức cơng bố tồn TCXDVN 356:2005 gần không khắc phục, có tiêu chuẩn viện dẫn hành vật liệu sử dụng kết cấu bê tơng cốt thép Phần trình bày sau vào chi tiết nội dung Sự khơng đồng với hệ thống TCVN công bố liên quan đến vật liệu bê tông cốt thép 2.1 Vật liệu bê tơng ThS Đỗ Trường Giang Trung tâm Thí nghiệm Kiểm định Chất lượng Cơng trình ĐT: 0982.574.513 Email: giangdt91@gmail.com Bê tông sử dụng theo yêu cầu TCVN 5574: 2012, sử dụng làm kết cấu chịu lực loại bê tông định nghĩa theo cấp độ bền chịu nén (B) cấp độ bền chịu kéo dọc trục (Bt) [1] Cấp độ bền chịu nén bê tông: Ký hiệu chữ B, giá trị trung bình thống kê cường độ chịu nén tức thời, tính đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không 95 %, xác định mẫu lập phương kích thước tiêu chuẩn (150 mm x 150 mm x 150 mm) chế tạo, dưỡng hộ điều kiện tiêu chuẩn thí nghiệm nén tuổi 28 ngày Cấp độ bền chịu kéo bê tông: Ký hiệu chữ Bt, giá trị trung bình thống kê cường độ chịu kéo tức thời, tính đơn vị MPa, với xác suất đảm bảo không 95 %, xác định mẫu kéo chuẩn chế tạo, dưỡng hộ điều kiện tiêu chuẩn thí nghiệm kéo tuổi 28 ngày Trong thực tế xây dựng nay, phần lớn hồ sơ thiết kế trọng đến cấp độ bền chịu nén mà không trọng đến cấp độ bền chịu kéo, nên đơn vị cung cấp bê tông dễ dàng đáp ứng yêu cầu nén thông qua việc bổ sung phụ gia vào cấp phối bê tơng q trình chế tạo Điều làm cho bê tơng dòn hơn, khả chịu kéo bị giảm nghiêm trọng kết nhiều kết cấu chịu lực bị nứt sớm với bề rộng gần đến giới hạn cho phép, vừa dỡ ván khuôn, điều làm suy giảm đáng kể chất lượng kết cấu xây dựng chưa trọng mức cấp độ bền chịu kéo bê tông Theo khái niệm cấp độ bền bê tông trên, với cấp độ bền chịu nén, TCVN 5574: 2012 mẫu thử tiêu chuẩn cụ thể Và khái niệm hiểu cường độ đặc trưng mẫu, vận dụng TCVN 3118: 1993 để tiến hành thử nghiệm nhằm đánh S¬ 19 - 2015 57 KHOA HC & CôNG NGHê Bng Cỏc yờu cu kỹ thuật thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 1985 [3] Độ dãn dài tương đối % Thử uốn nguội C- Độ dày trục uốn d- đường kính cốt thép 380 25 C=0.5d (1800) 300 500 19 C=3d (1800) 6-40 400 600 14 C=3d (900) 10-32 600 900 C=3d (900) Giới hạn chảy, N/mm2 Nhóm cốt thép Đường kính, mm CI 6-40 240 CII 10-40 CIII CIV Độ bền đứt tức thời, N/mm2 Không nhỏ Bảng Các yêu cầu kỹ thuật thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 2008 [2] Mác thép Đường kính, mm Giá trị đặc trưng giới hạn chảy ReH Nhỏ (MPa) Giá trị đặc trưng giới hạn bền kéo Rm Nhỏ (MPa) Giá trị đặc trưng quy định độ dãn dài % A5 Agt CB240-T 6-40 240 380 20 CB300-T 6-40 300 440 16 CB300-V 6-50 300 450 19 CB400-V 6-50 400 570 14 CB500-V 6-50 500 650 14 giá chất lượng bê tơng sử dụng số lượng mẫu lấy tối thiểu phải 15 mẫu Với cấp độ bền chịu kéo, TCVN 5574: 2012 không mẫu thử tiêu chuẩn cụ thể nào, mặt khác hệ thống TCVN thử nghiệm xác định tiêu cường độ kéo bê tông chưa đề cập đến kéo dọc trục (chỉ có thử nghiệm xác định cường độ kéo uốn theo TCVN 3119: 1993 xác định cường độ kéo bửa theo TCVN 3120: 1993), với thiếu đồng làm khó khăn cho thực tế thiết kế, thi cơng nghiệm thu cơng trình kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép Có thể thấy rằng: việc quy định cấp độ bền (hay cường độ đặc trưng) bê tông tiêu chuẩn thiết kế bước tiến đáng kể nhằm kiểm sốt chất lượng cơng tác thi cơng sâu sắc hơn, điều giúp cho việc nâng cao đáng kể chất lượng xây dựng cơng trình bê tông bê tông cốt thép 2.2 Vật liệu thép dùng cho kết cấu bê tông cốt thép Vật liệu thép dẫn sử dụng tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hành TCVN 5574: 2012 loại thép viện dẫn theo tiêu chuẩn: TCVN 1651: 2008 – Thép cốt bê tơng cán nóng; TCVN 6284: 1997 – Thép cốt bê tông dự ứng lực (phần 1-5) Tuy nhiên bên nội dung tiêu chuẩn, đề cập đến vấn đề tính tốn, cấu tạo bê tơng cốt thép loại thép theo hai tiêu chuẩn lại khơng đề cập đến, thay vào đó, với thép cốt bê tơng cán nóng trình bày tiêu chuẩn thiết kế bảng phần tính tốn loại thép trích dẫn theo TCVN 1651: 1985 Với thép cốt bê tông dự ứng lực 58 Thử uốn nguội C- Độ dày trục uốn d- đường kính cốt thép Góc uốn đạt được(1600-1800) C=2d C=2d d≤16 d>16 C=3d C=4d d≤16 C=4d d>16 C=5d d≤16 d>16 C=5d C=6d hồn tồn khơng liên quan đến TCVN 6284: 1997, thay vào loại thép sử dụng lấy theo tiêu chuẩn Nga (GOST 5281:82*) Như vậy, công tác thiết kế, việc lựa chọn vật liệu thép sử dụng khó đáp ứng yêu cầu TCVN 5574:2012 chủng loại thép dùng làm cốt cho bê tông nhà sản xuất chế tạo phù hợp với hai tiêu chuẩn hành Việt Nam đề câp đến Đối với thép cốt bê tông cán nóng, bảng tiêu kỹ thuật sau cho thấy yêu cầu kỹ thuật TCVN 1651:2008 TCVN 1651:1985 khác nhiều Đối với thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 1985, thử nghiệm đánh giá cần lấy 02 mẫu để thử kéo 02 mẫu để thử uốn cho lô hàng không 60 Đối với thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 2008, thử nghiệm để đánh giá, có hai cách nêu ra: Cách thứ nhất: Đánh giá giá trị đặc trưng: cần lấy 15 mẫu để thử kéo 02 mẫu để thử uốn cho lô hàng không 50 Cách thứ hai: Kiểm tra giá trị nhỏ quy định Để thử nghiệm đánh giá tiêu kéo, lô hàng không 50 tấn, cần lấy mẫu để tiến hành lần thử kéo lần thử uốn Tuy nhiên, theo cách đánh giá không nói rõ phải lấy số lượng mẫu Do vậy, thử nghiệm để đánh giá, người sử dụng thường phải tiến hành theo cách thứ Điều giúp khách hàng kiểm soát tốt chất lượng sản phẩm thép sử dụng, lại gây tốn phức tạp cho người sản xuất, cần phải quy định cụ thể theo cách đánh giá thứ hai hợp lý thuận tiện T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG 2.3.2 Bảng tra hệ số ω , α R , ξ R Để thuận lợi cho việc tính tốn cấu kiện bản, TCVN 5574: 2012 đưa bảng tra hệ số ω , α R , ξ R [1] Và công thức để xác định trị số này: ω ω= 0,85 − 0,008 Rb ; ξ R = R ω + s 1 − σ sc ,u 1,1 ; = α R ξ R (1 − 0,5 ξ R ) Tuy vậy, vật liệu thép sử dụng theo bảng tra lại hồn tồn khơng tương đồng với vật liệu thép định theo [2], [4] với nhiều giá trị bảng khơng xác theo cơng thức trên, bảng khơng nên sử dụng, nên sử dụng công thức tổng quát Hình cho nhà sản xuất nhà sản xuất tuân thủ theo hệ thống quản lý chất lượng ISO Về tiêu học đưa bao gồm tiêu chính: giới hạn chảy, giới hạn bền độ dãn dài, yêu cầu thử uốn hai bảng cho thấy: giới hạn chảy quy định tương đồng, tiêu chí lại khác nhiều, với yêu cầu kỹ thuật thép cốt bê tơng cán nóng TCVN 1651: 2008 chặt chẽ đầy đủ so với quy định TCVN 1651: 1985 Do TCVN 5574: 2012 đề cập đến thép cốt bê tông theo TCVN 1651: 1985 phải quy đổi loại thép khác theo tiêu chuẩn này, việc làm bất cập, gây khó khăn cho đơn vị sản xuất Hơn chủng loại thép sản xuất theo TCVN 1651: 2008 bắt buộc tiêu chuẩn ban hành với mục đích thay cho TCVN 1651: 1985, bảng biểu, dẫn tính tốn TCVN 5574: 2012, vật liệu thép theo quy định hành phải trọng định, sau để thuận lợi cho việc sử dụng thực tế (hàng tồn kho, hàng nhập khẩu) ghi thêm nhóm thép ngoặc Ví dụ CB300-V (CII, AII, ) 2.3 Hệ số liên quan đến vật liệu thiết kế 2.3.1 Hệ số điều kiện làm việc bê tơng Khi tính tốn sức chịu tải cọc nhồi bê tông cốt thép theo vật liệu làm cọc, tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCXD 205: 1998, mục 4.1.3 nêu cần xác định theo yêu cầu tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép [6] Tuy nhiên, với điều kiện đổ bê tông môi trường betonite cách thi công cọc khoan nhồi, hệ số điều kiện làm việc bê tông điều kiện thi công lại hoàn toàn chưa đề cập đến TCVN 5574: 2012 Đây thiếu sót tiêu chuẩn thiết kế hành Để có giá trị hệ số điều kiện làm việc bê tông trường hợp này, cần có nghiên cứu thực nghiệm để làm sở ban hành phục vụ cho công tác thiết kế Ngoài ra, với nhu cầu thực tế đòi hỏi nay, việc sử dụng phụ gia nhằm cải thiện đặc tính bê tơng làm cho tính chất bê tơng biến đổi nhiều, cần đưa giá trị hệ số điều kiện làm việc bê tông cách phù hợp Đây vấn đề mà nhà khoa học, đặc biệt khoa học thực nghiệm phải lưu ý để bổ sung, hoàn chỉnh cho tiêu chuẩn thiết kế quốc gia để tính tốn hệ số ω , α R , ξ R để phục vụ cho việc tính tốn cấu kiện Kết luận, kiến nghị Sự không đồng hệ thống tiêu chuẩn liên quan với tiêu chuẩn hành thiết kết kết cấu bê tông bê tông cốt thép chưa đầy đủ tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574: 2012 gây khó khăn cho thực tế thiết kế, thi công nghiệm thu cơng trình xây dựng bê tơng bê tơng cốt thép Trong chưa có điều chỉnh, sửa đổi tiêu chuẩn quan quản lý nhà nước, đơn vị liên quan đến công tác thiết kế, thi công xây dựng cần phối hợp với chủ đầu tư để lập yêu cầu kỹ thuật, điều khoản bổ sung để làm sở cho công tác thẩm tra thiết kế nghiệm thu cơng trình Về tương lai lâu dài, kiến nghị quan soạn thảo ban hành TCVN: Nghiên cứu, sửa đổi bổ sung tồn vật liệu sử dụng TCVN 5574: 2012 Sửa đổi, bổ sung TCVN 3118: 1993 – Thử nghiệm đánh giá bê tông theo cấp độ bền chịu nén Ban hành phương pháp thử xác định cường độ chịu kéo dọc trục bê tông Sửa đổi bổ sung TCVN 4453: 1995 công tác lấy mẫu để nghiệm thu sản phẩm bê tông cốt thép phù hợp với quy định tiêu chuẩn thiết kế./ Phản biện: TS Vũ Hoàng Hiệp T¿i lièu tham khÀo TCVN 5574: 2012, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 1651:2008, Thép cốt bê tơng cán nóng (Phần 1,2) TCVN 1651:1985, Thép cốt bê tơng cán nóng TCVN 6284:1997, Thép cốt bê tông dự ứng lực (Phần 1–5) TCVN 3118:1993, Bê tông nặng Phương pháp xác định cường độ nén TCXD 205: 1998, Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4453:1995, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Quy phạm thi cơng nghiệm thu S¬ 19 - 2015 59 ... cơng trình bê tông bê tông cốt thép 2.2 Vật liệu thép dùng cho kết cấu bê tông cốt thép Vật liệu thép dẫn sử dụng tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hành TCVN 5574: 2012 loại thép viện... hợp với quy định tiêu chuẩn thiết kế. / Phản biện: TS Vũ Hoàng Hiệp T¿i lièu tham khÀo TCVN 5574: 2012, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 1651:2008, Thép cốt bê tơng... thiết kết kết cấu bê tông bê tông cốt thép chưa đầy đủ tiêu chuẩn thiết kế TCVN 5574: 2012 gây khó khăn cho thực tế thiết kế, thi công nghiệm thu cơng trình xây dựng bê tơng bê tơng cốt thép Trong