Công thức tính hàm lượng cốt thép chính xác nhất theo quy chuẩn

Bê tông tươi là cốt lõi của mọi công trình xây dựng, góp phần tạo nên sự vững chắc và bền bỉ theo thời gian. Để đảm bảo chất lượng công trình, việc tính toán chính xác hàm lượng cốt thép là vô cùng quan trọng. Một cấu trúc bê tông với lượng cốt thép hợp lý không chỉ đảm bảo độ an toàn mà còn tối ưu hóa chi phí xây dựng. Vậy công thức tính hàm lượng cốt thép là gì?  

Hàm lượng cốt thép là gì?

Hàm lượng cốt thép (µ) là tỷ lệ giữa diện tích thép và diện tích bê tông, quyết định trực tiếp đến khả năng chịu lực của cấu trúc. Nếu hàm lượng cốt thép quá ít, công trình dễ bị nứt vỡ, mất ổn định. Ngược lại, nếu quá nhiều sẽ dẫn đến lãng phí vật liệu và tăng chi phí xây dựng. Vì vậy, việc xác định hàm lượng cốt thép hợp lý là vô cùng quan trọng, đảm bảo cả tính kinh tế và độ bền của công trình.

Đặc điểm của cốt thép bê tông

Bê tông cốt thép là sự kết hợp hoàn hảo giữa hai vật liệu tưởng chừng đối lập: bê tông chịu lực nén tốt và thép chịu kéo vượt trội. Lớp vỏ bê tông bảo vệ cốt thép khỏi môi trường bên ngoài, đồng thời giúp phân tán lực tác động. Trong khi đó, các thanh thép bên trong lại tăng cường khả năng chịu kéo cho toàn bộ cấu trúc, khắc phục nhược điểm dễ vỡ của bê tông. Nhờ sự kết hợp này, bê tông cốt thép trở thành vật liệu xây dựng không thể thiếu trong các công trình hiện đại, đảm bảo độ bền vững và khả năng chịu lực tối ưu.

Công thức tính hàm lượng cốt thép

Công thức tính hàm lượng thép: (µ) = As / (b*ho). Trong đó ho có nghĩa là chiều cao làm việc của tiết diện. Để đảm bảo kết cấu bền vững, hàm lượng cốt thép cần được kiểm soát trong khoảng cho phép, giữa µmin (tối thiểu) và µmax (tối đa).  

Hàm lượng cốt thép trong 1m3 bê tông 

Theo Giáo sư Nguyễn Đình Cống, hàm lượng cốt thép trong 1m³ bê tông phụ thuộc vào yêu cầu thiết kế. Để đảm bảo kết cấu bền vững, thông thường hàm lượng cốt thép tối đa không vượt quá 6%. Tuy nhiên, trong trường hợp ưu tiên tiết kiệm vật liệu, con số này có thể giảm xuống còn 3%. Đối với dầm, hàm lượng cốt thép lý tưởng nằm trong khoảng 1,2% đến 1,5%.

Cách tính hàm lượng thép trong dầm

Dựa trên nhận định của nhiều kỹ sư công trình, hàm lượng cốt thép lý tưởng trong dầm bê tông không nên vượt quá 2%, mức thông số lý tưởng nằm trong khoảng từ 1,2% đến 1,5%.

• Nếu hàm lượng cốt thép thấp hơn 0,05%, dầm bê tông sẽ dễ gãy do yếu và không đủ khả năng chịu lực uốn cong như dầm bê tông thông thường.
• Nếu hàm lượng cốt thép cao hơn 6%, điều này cho thấy nhà thầu có thể đang cố gắng giảm thiểu chi phí vật liệu nhưng có thể ảnh hưởng đến sự an toàn và độ bền của công trình.

Việc sử dụng hàm lượng cốt thép vượt quá ngưỡng này có thể dẫn đến sự phá vỡ của cấu trúc bê tông, gây lãng phí tài chính và vật liệu, đồng thời còn tiềm ẩn nguy cơ mất tính khả kéo của công trình.

>>> Xem thêm: Thép là gì? Ứng dụng thép trong đời sống hằng ngày

Ước lượng tỉ lệ 1m3 cốt thép  

Ngoài công thức tính hàm lượng cốt thép như trên, nhà thầu còn có thể dựa vào bảng ước lượng tỷ lệ thép trong 1m3 bê tông dưới đây:

Cấu kiện	Ø ≤ 10 (kg/m3)	Ø ≤ 18 (kg/m3)	Ø > 18 (kg/m3)
Móng	20	30	50
Dầm móng	25	120	30
Cột	30	60	75
Dầm	30	85	50
Sàn	90	90	55
Lanh tô	80	80	60
Cầu thang	75	45	70

Các phương pháp xác định hàm lượng cốt thép trong bê tông

Theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2012, hàm lượng cốt thép tối thiểu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là độ mảnh của cấu kiện. Độ mảnh thể hiện tỷ lệ giữa chiều cao và chiều rộng của tiết diện, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực của cấu kiện.

Đối với cột chịu nén đúng tâm (lực nén tác dụng vuông góc với tiết diện cột), nếu cột có độ mảnh không quá lớn thì hàm lượng cốt thép tối thiểu là 0,4%. Điều này có nghĩa là trong 100m³ bê tông của cột, cần có ít nhất 40kg thép.

Để xác định hàm lượng cốt thép trong bê tông, bạn có thể áp dụng một số phương pháp như sau:

Đo độ dày phủ cốt thép

Phương pháp đo độ dày phủ cốt thép là một trong những cách phổ biến nhất để ước lượng hàm lượng cốt thép có trong cấu kiện bê tông. Phương pháp này dựa trên nguyên tắc đơn giản: đo độ dày lớp bê tông bao bọc xung quanh cốt thép.

Quy trình thực hiện:

• Bước 1: Sử dụng các thiết bị chuyên dụng như máy đo độ dày bằng siêu âm, từ kế hoặc thiết bị đo không phá hủy khác.
• Bước 2: Đưa đầu đo của thiết bị tiếp xúc với bề mặt bê tông tại vị trí cần đo. Thiết bị sẽ phát và thu nhận tín hiệu phản xạ từ bề mặt cốt thép. Từ đó tính toán được độ dày lớp phủ bê tông.
• Bước 3: Dựa trên kết quả đo được và kích thước của cấu kiện, người ta có thể ước tính được tổng diện tích tiết diện của cốt thép. Từ đó suy ra khối lượng cốt thép trong một đơn vị thể tích bê tông (ví dụ: 1m³).

Đo độ dẫn điện

Phương pháp này dựa trên sự khác biệt cơ bản giữa bê tông và thép: Thép dẫn điện rất tốt, trong khi bê tông cách điện. Khi cho dòng điện chạy qua một mẫu bê tông, dòng điện sẽ chủ yếu đi qua các thanh cốt thép bên trong.

Quy trình đo:

• Bước 1: Đặt hai điện cực lên bề mặt bê tông.
• Bước 2: Cho dòng điện chạy qua hai điện cực và đo cường độ dòng điện chạy qua.
• Bước 3: Dựa vào cường độ dòng điện đo được các thông số khác như điện trở suất của bê tông và thép, có thể tính toán được hàm lượng cốt thép trong mẫu bê tông.

Dùng máy quét

Máy sẽ quét dọc theo bề mặt bê tông, phát ra các tín hiệu điện từ. Khi gặp các thanh cốt thép, tín hiệu này sẽ bị cản trở, thay đổi. Máy sẽ ghi nhận và phân tích những thay đổi này để tính toán được:

• Vị trí của thanh cốt thép: Máy quét sẽ xác định chính xác vị trí của từng thanh thép.
• Kích thước của thanh cốt thép: Đường kính và chiều dài của các thanh thép sẽ được ước tính.
• Hàm lượng cốt thép: Máy sẽ tính toán tổng khối lượng cốt thép có trong một đơn vị thể tích bê tông.

Những lưu ý để ước lượng hàm lượng cốt thép chính xác

Việc xác định chính xác hàm lượng cốt thép trong bê tông, đặc biệt là đối với các cấu kiện chịu lực như cột là yếu tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ bền của công trình. Do đó, khi xác định hàm lượng cốt thép, bạn cần chú ý: 

• Không để hàm lượng cốt thép quá ít: Nếu hàm lượng cốt thép quá thấp, khả năng chịu lực kéo của bê tông sẽ giảm đáng kể, dễ dẫn đến các hiện tượng nứt vỡ, sụt lún, gây nguy hiểm cho công trình và người sử dụng.
• Không để hàm lượng cốt thép quá nhiều: Ngược lại, nếu hàm lượng cốt thép quá cao, không chỉ làm tăng chi phí xây dựng mà còn có thể gây ra hiện tượng co ngót không đều, dẫn đến nứt nẻ bê tông và giảm tuổi thọ của công trình.
• Tối ưu hóa hàm lượng cốt thép: Mục tiêu của việc xác định hàm lượng cốt thép là tìm ra một giá trị tối ưu, vừa đảm bảo khả năng chịu lực của cấu kiện, vừa tiết kiệm vật liệu và chi phí.
• Lựa chọn đơn vị cung cấp thép uy tín: Chất lượng thép cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của cấu kiện bê tông. Vì vậy, nên lựa chọn các đơn vị cung cấp thép uy tín.

Mua thép giá tốt tại Sắt Thép Minh Quân

Với kinh nghiệm dày dặn trên thị trường, Sắt Thép Minh Quân tự hào là đơn vị cung cấp các loại thép uy tín, chất lượng. Chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng giải pháp tối ưu nhất cho các công trình xây dựng.

Chúng tôi cung cấp đa dạng các loại thép từ thép ống, thép tấm SS400, thép hộp,… đáp ứng đầy đủ mọi nhu cầu của những công trình lớn nhỏ. Chúng tôi cam kết cung cấp sản phẩm chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo độ bền và an toàn cho công trình. Đội ngũ nhân viên giàu kinh nghiệm của Sắt Thép Minh Quân luôn sẵn sàng tư vấn, hỗ trợ khách hàng lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất, đảm bảo tiến độ thi công. 

Trên đây, Sắt Thép Minh Quân đã chia sẻ đến bạn công thức tính hàm lượng cốt thép theo quy chuẩn. Bạn nên tìm hiểu cách tính hàm lượng thép để đảm bảo chất lượng bê tông. Nếu bạn cần mua thép chất lượng cao để đảm bảo độ bền của bê tông, hãy liên hệ với Sắt Thép Minh Quân ngay để được tư vấn và báo giá tốt nhất.

Thông tin liên hệ công ty TNHH Sắt Thép Minh Quân:

• Website: satthepminhquan.com.vn
• Địa chỉ: 131/12/4A đường Tân Chánh Hiệp 18, khu phố 8, phường Tân chánh Hiệp, Quận 12, TP.HCM, Việt Nam
• Điện thoại: 0968.973.689
• Hotline: 0949.267.789 (Mr. Bình)
• Email: hoadon.satthepminhquan@gmail.com