TCVN 5574:2018 – KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP

TÓM TẮT TCVN 5574:2018 – KẾT CẤU BÊ TÔNG VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP – TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

1. Giới thiệu chung

TCVN 5574:2018 do Viện Khoa học công nghệ xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng công bố, thay thế TCVN 5574:2012. Tiêu chuẩn này áp dụng cho việc thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép thường không ứng suất trước trong công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp.

Tiêu chuẩn này phù hợp với hệ thống thiết kế theo trạng thái giới hạn (Limit State Design) và tương thích với các tiêu chuẩn hiện đại như Eurocode (EC2).

Các bạn có thể tham khảo thêm QCVN 06:2022/BXD hoặc các tiêu chuẩn khác trên website SangCVE.com

2. Phạm vi áp dụng

• Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép không ứng suất trước.

• Không áp dụng cho kết cấu chịu ứng suất trước, bê tông nhẹ, bê tông ứng suất tự tạo, bê tông tổ hợp hoặc bê tông polyme.

• Áp dụng trong môi trường sử dụng thông thường, không có tác động mạnh như hóa chất đặc biệt, nhiệt độ cao quá mức, hoặc va chạm mạnh (trừ khi có yêu cầu bổ sung).

3. Nguyên tắc thiết kế

• Thiết kế dựa trên trạng thái giới hạn, bao gồm:

  • Trạng thái giới hạn cường độ (ULS): đảm bảo kết cấu đủ khả năng chịu lực ở trạng thái giới hạn.

  • Trạng thái giới hạn sử dụng (SLS): đảm bảo biến dạng, nứt và các yêu cầu khai thác bình thường của công trình.

• Tải trọng và tổ hợp tải trọng phải tuân theo TCVN 2737:1995 (hoặc tiêu chuẩn tương đương mới).

• Vật liệu thiết kế phải tuân theo tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan, đảm bảo tính đồng nhất, độ bền và tuổi thọ công trình.

4. Vật liệu

4.1. Bê tông

• Phân loại theo cường độ chịu nén (thường là mác M200 – M600 hoặc lớp bê tông B20 – B50).

• Đặc tính quan trọng:

  • Mô đun đàn hồi

  • Cường độ chịu kéo (gián tiếp)

  • Co ngót, từ biến

4.2. Thép cốt

• Sử dụng thép tròn trơn, thép vằn cán nóng (CB240T, CB300V, CB400V…).

• Đặc tính: giới hạn chảy, độ dẻo, độ bền kéo, hệ số đàn hồi.

• Đảm bảo tương thích giữa bê tông và thép, hạn chế ăn mòn, tăng khả năng làm việc chung.

5. Yêu cầu tính toán kết cấu

5.1. Tính toán chịu uốn

• Sử dụng giả thiết mặt cắt phẳng, quan hệ ứng suất – biến dạng vật liệu.

• Xác định chiều cao vùng nén, nội lực trong cốt thép.

• Kiểm tra điều kiện phá hoại do uốn, kiểm tra biến dạng và vết nứt.

5.2. Tính toán chịu nén

• Cột chịu nén đúng tâm hoặc lệch tâm.

• Phân biệt giữa cột ngắn và cột mảnh (xét thêm uốn dọc trục do độ mảnh).

• Tính toán theo khả năng chịu nén và độ ổn định tổng thể.

5.3. Tính toán chịu kéo – cắt – xoắn

• Tính toán chịu kéo đơn, kéo lệch tâm.

• Tính toán cốt đai chịu lực cắt.

• Kết cấu chịu xoắn tính toán như dạng làm việc hỗn hợp uốn – cắt – xoắn.

6. Tính toán cấu kiện đặc biệt

• Dầm sâu, bản sàn, móng đơn, móng băng, móng cọc – có phương pháp và hệ số điều chỉnh riêng.

• Liên kết – nút khung: tính toán theo mô hình liên kết dẻo, đảm bảo truyền lực và hạn chế nứt.

• Kết cấu dạng mỏng: sàn phẳng, bản vòm, bản mái cần kiểm tra ổn định cục bộ và độ võng.

7. Yêu cầu cấu tạo

• Cấu tạo dầm, cột, bản phải đảm bảo khả năng neo, liên kết thép, khoảng cách cốt thép, lớp bảo vệ.

• Quy định rõ khoảng cách tối thiểu giữa cốt thép, tỷ lệ cốt thép tối đa và tối thiểu, chiều dài neo.

• Bố trí thép cấu tạo để kiểm soát vết nứt và tăng độ dẻo cho kết cấu.

8. Kiểm tra điều kiện sử dụng lâu dài

• Biến dạng giới hạn của cấu kiện.

• Vết nứt: kiểm tra chiều rộng vết nứt và phân bố để đảm bảo yêu cầu thẩm mỹ và bền lâu.

• Ứng suất trong cốt thép và bê tông không vượt quá giới hạn khi làm việc bình thường.

9. Bảo vệ kết cấu

• Bảo vệ chống ăn mòn bằng lớp bê tông bảo vệ và vật liệu phủ nếu cần.

• Bố trí thích hợp để giảm thiểu ảnh hưởng của thời tiết, hóa chất, rung động…

10. Ứng dụng và kết luận

TCVN 5574:2018 là tài liệu nền tảng cho thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, đặc biệt trong công trình nhà cao tầng, nhà công nghiệp, cầu, hạ tầng… Việc tuân thủ tiêu chuẩn giúp đảm bảo:

• An toàn chịu lực

• Tính bền vững, ổn định

• Hiệu quả kinh tế và tuổi thọ công trình