Bảng cường độ chịu nén của thép 【CẬP NHẬT 2018】

Vật liệu xây dựng

Dưới đây là bảng cường độ chịu nén của thép do chúng tôi trích nguồn … 4.2.3 Trong các bản vẽ thiết kế kết cấu thép và văn bản, cùng theo dõi nhé

1. Phân loại cốt thép và phạm vi sử dụng

Các loại thép làm cốt cho kết cấu bê tông cốt thép phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn hiện hành của Nhà nước. Theo TCVN 1651:1985, có các loại cốt thép tròn trơn CI và cốt thép có gân (cốt thép vằn) CII, CIII, CIV. Theo TCVN 3101:1979 có các loại dây thép các bon thấp kéo nguội. Theo TCVN 3100:1979 có các loại thép sợi tròn dùng làm cốt thép bê tông ứng lực trước.

Trong tiêu chuẩn này có kể đến các loại thép nhập khẩu từ Nga, gồm các chủng loại sau:

a) Cốt thép thanh:

– Cán nóng: tròn trơn nhóm A-I, có gờ nhóm A-II và Ac-II, A-III, A-IV, A-V, A-VI;

– Gia cường bằng nhiệt luyện và cơ nhiệt luyện: có gờ nhóm Aт-IIIC, Aт-IV, Aт-IVC, Aт-IVK, Aт-VCK, Aт-VI, Aт-VIK và Aт-VII.

b) Cốt thép dạng sợi:

– Thép sợi kéo nguội:

+ Loại thường: có gờ nhóm Bp-I;

+ Loại cường độ cao: tròn trơn B-II, có gờ nhóm Bp-II

– Thép cáp:

+ Loại 7 sợi K-7, loại 19 sợi K-19.

Trong kết cấu bê tông cốt thép, cho phép sử dụng phương pháp tăng cường độ bằng cách kéo thép thanh nhóm A-IIIв trong các dây chuyền công nghiệp (có kiểm soát độ giãn dài và ứng suất hoặc chỉ kiểm soát độ giãn dài). Việc sử dụng chủng loại thép mới sản xuất cần phải được các cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.

CHÚ THÍCH 1: Đối với các loại thép Nga, trong ký hiệu chữ “C” thể hiện tính “hàn được” (ví dụ AT-IIIC); chữ “K” thể hiện khả năng chống ăn mòn (ví dụ: AT-IVK); chữ “T” dùng trong ký hiệu thép cường độ cao (ví dụ: AT-V). Trong trường hợp thép phải có yêu cầu hàn được và chống ăn mòn thì dùng ký hiệu “CK” (ví dụ: AT-VCK). Ký hiệu “c” dùng cho thép có những chỉ định đặc biệt (ví dụ: AC-II).

CHÚ THÍCH 2: Từ đây trở đi, trong các quy định sử dụng thép, thứ tự các nhóm thép thể hiện tính ưu tiên khi áp dụng. Ví dụ: trong 5.2.1.3 ghi: “Nên sử dụng cốt thép nhóm CIII, A-III, AT-IIIC, AT-IVC, Bp-I, CI, A-I, CII, A-II và Ac-II trong khung thép buộc và lưới” có nghĩa là thứ tự ưu tiên khi sử dụng sẽ là: CIII, sau đó mới đến AIII, AT-IIIC và v.v…

Để làm các chi tiết đặt sẵn và những bản nối cần dùng thép bản cán nóng hoặc thép hình theo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép TCXDVN 338:2005.

Các loại thép được sản xuất theo tiêu chuẩn của các nước khác (kể cả thép được sản xuất trong các công ty liên doanh) phải tuân theo các yêu cầu kỹ thuật của tiêu chuẩn tương ứng và phải cho biết các chỉ tiêu kỹ thuật chính như sau:

– Thành phần hóa học và phương pháp chế tạo đáp ứng với các yêu cầu của thép dùng trong xây dựng;

– Các chỉ tiêu về cường độ: giới hạn chảy, giới hạn bền và hệ số biến động của các giới hạn đó;

– Mô đun đàn hồi, độ giãn dài cực hạn, độ dẻo;

– Khả năng hàn được;

– Với kết cấu chịu nhiệt độ cao hoặc thấp cần biết sự thay đổi tính chất cơ học khi tăng giảm nhiệt độ;

– Với kết cấu chịu tải trọng lặp cần biết giới hạn mỏi.

CHÚ THÍCH: Đối với các loại cốt thép không đúng theo TCVN thì cần căn cứ vào các chỉ tiêu cơ học để quy đổi về cốt thép tương đương khi lựa chọn phạm vi sử dụng của chúng (xem Phụ lục B).

5.2.1.2. Việc lựa chọn cốt thép tùy thuộc vào loại kết cấu, có hay không ứng lực trước, cũng như điều kiện thi công và sử dụng nhà và công trình, theo chỉ dẫn từ 5.2.1.3 và 5.2.1.8 và xét đến sự thống nhất hóa cốt thép dùng cho kết cấu theo nhóm và đường kính, v.v…

5.2.1.3. Để làm cốt thép không căng (cốt thép thường) cho kết cấu bê tông cốt thép, sử dụng các loại thép sau đây:

a) Thép thanh nhóm Aт-IVC: dùng làm cốt thép dọc;

b) Thép thanh nhóm CIII, A-III và Aт-IIIC: dùng làm cốt thép dọc và cốt thép ngang;

c) Thép sợi nhóm Bp-I: dùng làm cốt thép ngang và cốt thép dọc;

d) Thép thanh nhóm CI, A-I, CII, A-II và Ac-II: dùng làm cốt thép ngang cũng như cốt thép dọc (nếu như không thể dùng loại thép thường khác được);

e) Thép thanh nhóm CIV, A-IV (A-IV, Aт-IV, Aт-IVK): dùng làm cốt thép dọc trong khung thép buộc và lưới thép;

f) Thép thanh nhóm A-V (A-V, Aт-V, Aт-VK, Aт-VCK), A-VI (A-VI, Aт-VI, Aт-VIK), Aт-VII: dùng làm cốt thép dọc chịu nén, cũng như dùng làm cốt thép dọc chịu nén và chịu kéo trong trường hợp bố trí cả cốt thép thường và cốt thép căng trong khung thép buộc và lưới thép.

Để làm cốt thép không căng, cho phép sử dụng cốt thép nhóm A-IIIB làm cốt thép dọc chịu kéo trong khung thép buộc và lưới.

Nên sử dụng cốt thép nhóm CIII, A-III, Aт-IIIC, Aт-IVC, Bp-I, CI, A-I, CII, A-II và Ac-II trong khung thép buộc và lưới.

Cho phép sử dụng làm lưới và khung thép hàn các loại cốt thép nhóm A-IIIв, Aт-IVK (làm từ thép mác 10MnSi2, 08Mn2Si) và Aт-V (làm từ thép mác 20MnSi) trong liên kết chữ thập bằng hàn điểm (xem 8.8.1).

5.2.1.4. Trong các kết cấu sử dụng cốt thép thường, chịu áp lực hơi, chất lỏng và vật liệu rời, nên sử dụng cốt thép thanh nhóm CI, A-I, CII, A-II, CIII, A-III và Aт-IIIC và thép sợi nhóm Bp-I.

5.2.1.5. Để làm cốt thép căng cho kết cấu bê tông cốt thép, cần sử dụng các loại thép sau đây:

a) thép thanh nhóm A-V (A-V, Aт-V, Aт-VK, Aт-VCK), A-VI (A-VI, Aт-VI, Aт-VIK) và Aт-VII;

b) thép sợi nhóm B-II, Bp-II; và thép cáp K-7 và K-19.

Cho phép sử dụng thép thanh nhóm CIV, A-IV (A-IV, Aт-IV, Aт-IVC, Aт-IVK) và A-IIIв làm cốt thép căng.

Trong các kết cấu có chiều dài không lớn hơn 12 m nên ưu tiên sử dụng cốt thép thanh nhóm Aт-VII, Aт-VI và Aт-V.

CHÚ THÍCH: Để làm cốt thép căng cho kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước làm từ bê tông nhẹ có cấp B7,5 đến B12,5, nên sử dụng các loại thép thanh sau đây: CIV, A-IV (A-IV, AT-IV, AT-IVC, AT-IVK) và A-IIIB.

5.2.1.6. Để làm cốt thép căng cho kết cấu chịu áp lực hơi, chất lỏng và vật liệu rời nên dùng các loại thép sau đây:

a) Thép sợi nhóm B-II, Bp-I và thép cáp K-7 và K-19.

b) Thép thanh nhóm A-V (A-V, Aт-V, Aт-VK, Aт-VCK), A-VI (A-VI, Aт-VI, Aт-VIK) và Aт-VII;

c) Thép thanh nhóm CIV, A-IV (A-IV, Aт-IV, Aт-IVK, Aт-IVC).

Trong các kết cấu trên cũng cho phép sử dụng thép nhóm A-IIIв.

Để làm cốt thép căng trong các kết cấu làm việc trong môi trường xâm thực mạnh nên ưu tiên dùng thép nhóm CIV, A-IV, cũng như các loại thép nhóm Aт-VIK, Aт-VK, Aт-VCK và Aт-IVK.

5.2.1.7. Khi lựa chọn loại và mác thép làm cốt thép đặt theo tính toán, cũng như lựa chọn thép cán định hình cho các chi tiết đặt sẵn cần kể đến điều kiện nhiệt độ sử dụng của kết cấu và tính chất chịu tải theo yêu cầu trong Phụ lục A và B.

5.2.1.8. Đối với móc cẩu của các cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép lắp ghép cần sử dụng loại cốt thép cán nóng nhóm Ac-II mác 10MnTi và nhóm CI, A-I mác Cт3cn2.

5.2.1.9. Trong tiêu chuẩn này, từ đây trở đi, khi không cần thiết phải chỉ rõ loại thép thanh (cán nóng, nhiệt luyện), ký hiệu nhóm thép sử dụng ký hiệu của cốt thép cán nóng (ví dụ: nhóm thép A-V được hiểu là cốt thép nhóm A-V, Aт-V, Aт-VK và Aт-VCK).


2. Đặc trưng tiêu chuẩn và đặc trưng tính toán của cốt thép

5.2.2.1. Cường độ tiêu chuẩn của cốt thép Rsn là giá trị nhỏ nhất được kiểm soát của giới hạn chảy thực tế hoặc quy ước (bằng ứng suất ứng với biến dạng dư là 0,2%).

Đặc trưng được kiểm soát nêu trên của cốt thép được lấy theo các tiêu chuẩn nhà nước hiện hành và các điều kiện kỹ thuật của thép cốt đảm bảo với xác xuất không nhỏ hơn 95%.

Cường độ tiêu chuẩn Rsn của một số loại thép thanh và thép sợi cho trong các Bảng 18 và Bảng 19; đối với một số loại thép khác xem Phụ lục B.

5.2.2.2. Cường độ chịu kéo tính toán Rs của cốt thép khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ nhất và thứ hai được xác định theo công thức:

Rs = (10)

Trong đó:

s là hệ số độ tin cậy của cốt thép, lấy theo Bảng 20. Đối với các loại thép khác xem Phụ lục B.

Bảng 18 – Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn Rsn­ và cường độ chịu kéo tính toán của thép thanh khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ hai Rs, ser

Nhóm thép thanh Giá trị Rsn và Rs,ser, MPa
CI, A-I 235
CII, A-II 295
CIII, A-III 390
CIV, A-IV 590
A-V 788
A-VI 980
AT-VII 1175
A-IIIB 540
CHÚ THÍCH: ký hiệu nhóm thép lấy theo 5.2.1.1 và 5.2.1.9.

Bảng 19 – Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn Rsn và cường độ chịu kéo tính toán của thép sợi khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ hai Rs,ser

Nhóm thép sợi Cấp độ bền Đường kính, mm Giá trị Rsn và Rs,ser, MPa
Bp-I 3; 4; 5 490
B-II 1500 3 1500
1400 4; 5 1400
1300 6 1300
1200 7 1200
1100 8 1100
Bp-II 1500 3 1500
1400 4; 5 1400
1200 6 1200
1100 7 1100
1000 8 1000
K-7 1500 6; 9; 12 1500
1400 15 1400
K-19 1500 14 1500
CHÚ THÍCH 1: Cấp độ bền của thép sợi là giá trị của giới hạn chảy quy ước, tính bằng MPa.CHÚ THÍCH 2: Đối với thép sợi nhóm B-II; Bp-II, K-7 và K-19 trong ký hiệu chỉ rõ độ bền, ví dụ:

– Ký hiệu thép sợi nhóm B-II có đường kính 3 mm: 3B1 500

– Ký hiệu thép sợi nhóm Bp-II có đường kính 5 mm:  5Bp1 400

– Ký hiệu thép cáp nhóm K-7 có đường kính 12 mm: 12K7-1 500

Bảng 20 – Hệ số độ tin cậy của cốt thép s

Nhóm thép thanh Giá trị s khi tính toán kết cấu theo các trạng thái giới hạn
thứ nhất thứ hai
Thép thanh CI, A-I, CII, A-II 1,05 1,00
CIII, A-III có đường kính, mm Từ 6 đến 8 1,10 1,00
Từ 10 đến 40 1,07 1,00
CIV, A-IV, A-V 1,15 1,00
A-VI, AT-VII 1,20 1,00
A-IIIB có kiểm soát độ giãn dài và ứng suất 1,10 1,00
chỉ kiểm soát độ giãn dài 1,20 1,00
Thép sợi Bp-I 1,20 1,00
B-II, Bp-II 1,20 1,00
Thép cáp K-7, K-19 1,20 1,00
CHÚ THÍCH: ký hiệu nhóm thép lấy theo 5.2.1.1 và 5.2.1.9

5.2.2.3. Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép Rsc dùng trong tính toán kết cấu theo các trạng thái giới hạn thứ nhất khi có sự dính kết giữa bê tông và cốt thép lấy theo Bảng 21 và Bảng 22.Khi tính toán trong giai đoạn nén trước kết cấu, giá trị Rsc lấy không lớn hơn 330 MPa, còn đối với thép nhóm A-IIIB lấy bằng 170 MPa.

Khi không có dính kết giữa bê tông và cốt thép lấy Rsc = 0.

5.2.2.4. Cường độ tính toán của cốt thép khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ nhất được giảm xuống (hoặc tăng lên) bằng cách nhân với hệ số điều kiện làm việc của cốt thép si. Hệ số này kể đến sự nguy hiểm do phá hoại vì mỏi, sự phân bố ứng suất không đều trong tiết diện, điều kiện neo, cường độ của bê tông bao quanh cốt thép, v.v…, hoặc khi cốt thép làm việc trong điều kiện ứng suất lớn hơn giới hạn chảy quy ước, sự thay đổi tính chất của thép do điều kiện sản xuất, v.v…

Cường độ tính toán của cốt thép khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ hai Rs,ser đưa vào tính toán với hệ số điều kiện làm việc si = 1,0.

Cường độ tính toán của cốt thép ngang (cốt thép đai và cốt thép xiên) Rsw được giảm xuống so với Rs bằng cách nhân với các hệ số điều kiện làm việc s1 và s2. Các hệ số này lấy như sau:

d) Không phụ thuộc vào loại và mác thép: lấy s1 = 0,8 (s1 kể đến sự phân bố ứng suất không đều trong cốt thép);

Bảng 21 – Cường độ tính toán của cốt thép thanh khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ nhất

Nhóm thép thanh Cường độ chịu kéo, MPa Cường độ chịu nén

Rsc

cốt thép dọc

Rs

cốt thép ngang (cốt thép đai, cốt thép xiên) Rsw
CI, A-I 225 175 225
CII, A-II 280 225 280
A-III có đường kính, mm Từ 6 đến 8 335 285* 355
CIII, A-III có đường kính, mm Từ 10 đến 40 365 290* 365
CIV, A-IV 510 405 450**
A-V 680 545 500**
A-VI 815 650 500**
AT-VII 980 785 500**
A-IIIB có kiểm soát độ giãn dài và ứng suất 490 390 200
chỉ kiểm soát độ giãn dài 450 360 200
* Trong khung thép hàn, đối với cốt thép đai dùng thép nhóm CIII, A-III có đường kính nhỏ hơn 1/3 đường kính cốt thép dọc thì giá trị Rsw = 255 MPa.** Các giá trị Rsc nêu trên được lấy cho kết cấu làm từ bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ khi kể đến trong tính toán các tải trọng lấy theo 2a trong Bảng 15; khi kể đến các tải trọng lấy theo mục 2b trong Bảng 15 thì giá trị Rsc = 400 MPa. Đối với các kết cấu làm từ bê tông tổ ong và bê tông rỗng, trong mọi trường hợp lấy Rsc = 400 MPa.

CHÚ THÍCH 1: Trong mọi trường hợp, khi vì lý do nào đó, cốt thép không căng nhóm CIII, A-III trở lên được dùng làm cốt thép ngang (cốt thép đai, hoặc cốt thép xiên), giá trị cường độ tính toán Rsw lấy như đối với thép nhóm CIII, A-III.

CHÚ THÍCH 2: Ký hiệu nhóm thép xem 5.2.1.1 và 5.2.1.9.

Bảng 22 – Cường độ tính toán của cốt thép sợi khi tính toán theo các trạng thái giới hạn thứ nhất, MPa

Nhóm thép sợi Đường kính thép sợi, mm Cường độ chịu kéo tính toán Cường độ chịu nén tính toán

Rsc

Cốt thép dọc

Rs

Cốt thép ngang (cốt thép đai, cốt thép xiên) Rsw
Bp-I 3; 4; 5 410 290* 375**
B-II có cấp độ bền 500**
1500 3 1250 1000
1400 4; 5 1170 940
1300 6 1050 835
1200 7 1000 785
1100 8 915 730
Bp-II có cấp độ bền
1500 3 1250 1000
1400 4; 5 1170 940
1200 6 1000 785
1100 7 915 730
1000 8 850 680
K-7 có cấp độ bền
1500 6; 9; 12 1250 1000
1400 15 1160 945
K-19 14 1250 1000
* Khi sử dụng thép sợi trong khung thép buộc, giá trị Rsw cần lấy bằng 325 MPa.** Các giá trị Rsc nêu trên được lấy khi tính toán kết cấu làm từ bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ chịu các tải trọng lấy theo 2a trong Bảng 15; khi tính toán kết cấu chịu các tải trọng lấy theo 2b trong Bảng 15 thì giá trị Rsc = 400 MPa cũng như khi tính toán các kết cấu làm từ bê tông tổ ong và bê tông rỗng chịu mọi loại tải trọng, giá trị Rsc lấy như sau: đối với sợi thép Bp-I lấy bằng 340 MPa, đối với B-II, Bp-II, K-7 và K-19: lấy bằng 400 MPa.

a) Đối với thép thanh nhóm CIII, A-III có đường kính nhỏ hơn 1/3 đường kính cốt thép dọc và đối với thép sợi nhóm Bp-I trong khung thép hàn: s2= 0,9 (s2 kể đến khả năng liên kết hàn bị phá hoại giòn).Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ngang (cốt thép đai và cốt thép xiên) Rsw­ có kể đến các hệ số điều kiện làm việc s1 và s2 nêu trên cho trong Bảng 21 và Bảng 22.

Ngoài ra, các cường độ tính toán Rs, R­­sc, Rsw­ trong các trường hợp tương ứng cần được nhân với các hệ số điều kiện làm việc của cốt thép. Các hệ số này cho trong các Bảng từ 23 đến Bảng 26.

 

Trả lời