Tính toán bu lông neo chân cột và biện pháp thi công đúng kỹ thuật

Bu lông neo chân cột đã đóng một vai trò quan trọng trong xây dựng một cách rõ ràng. Đặc biệt là đối với việc xây dựng hệ thống nhà xưởng công nghiệp. Nhưng để lựa chọn được bulong neo có tiêu chuẩn phù hợp và đảm bảo khả năng chịu lực thì cần có phương pháp tính toán thật chính xác.

Dựa trên xây dựng các mô hình chịu lực tính kết cấu các kỹ sư sẽ đưa ra các thông số thiết kế bu lông neo phù hợp. Bài viết sau đây của Nam Hải sẽ cung cấp cho khách hàng khái quát cơ bản khi tính toán bu lông neo chân cột và biện pháp thi công đúng kỹ thuật.

I. Bu lông neo chân cột là gì?

Bu lông neo chân cột hay còn được gọi với các cái tên như bu lông neo, bu lông móng, bu lông neo móng. Loại bu lông chân cột này chính là một thiết bị được sử dụng để lắp ghép và tạo liên kết giữa cột với nền. Bu lông là một chi tiết rất quan trọng trong kết cấu này. Nếu không có bu lông neo, một kết cấu không thể hoàn chỉnh và bền vững được.

II. Ứng dụng của Bu lông neo chân cột

Bu lông neo được ứng dụng để liên kết các thành phần, kết cấu với bê tông, nền.

Bu lông thường được sản xuất từ các vật liệu có chất lượng cao có độ bền tốt để phù hợp cho các ứng dụng này.

Các ứng dụng thường thấy của loại bu lông neo này như ứng dụng neo móng cột nhà, lan can, cầu thang, cột đèn, cột biển hiệu, cột điện…

Nhìn chung, tùy vào từng ứng dụng với tải trọng khác nhau, sử dụng bu lông với từng kích thước khác nhau.

III. Vai trò của bu lông neo chân cột trong kết cấu chịu lực

Vị trí chân cột là vị trí chịu lực cắt lớn trong kết cấu cột của tòa nhà hay nhà xưởng. Bu lông neo chân cột giúp cố định cột vào dầm móng và chống. Đồng thời giúp cho việc truyền tải lực từ cột sang hệ thống móng. Nó cũng chịu tải trọng và các lực tác động lớn nên cần tính toán để đưa ra thiết kế phù hợp và an toàn.

Việc lắp đặt bu lông neo chính xác đảm bảo khoảng cách cột đúng với thiết kế sẽ giúp kết cấu hoạt động ổn định và an toàn. Chịu được các tải trọng trong quá trình sử dụng một cách tốt nhất.

IV. Cách tính toán bu lông neo chân cột

Trong mỗi bản vẽ, kỹ sư thiết kế sẽ có quy định khoảng cách, kích thước và chiều sâu nhúng của bu lông, tuy nhiên điều tối thiểu nhất là cần phải tuân thủ theo quy định của bộ luật xây dựng Quốc tế.

Trước hết, khi lắp đặt bu lông neo cần phải tuân thủ theo quy định của bộ luật xây dựng Quốc tế. Trong bộ luật này có quy định về chiều dài bu lông, khoảng cách bu lông, kích thước bu lông, chiều sâu nhúng…liên quan đến việc lắp đặt bu lông để đảm bảo an toàn tối thiểu trong xây dựng. Vậy bộ luật này quy định như nào.

Trước hết về khoảng cách giữa các bu lông, theo bộ luật, khoảng cách tối đa cho phép khi lắp đặt bu lông cho phép đó là 8 feet tương đương 1829mm. Đối với các tòa nhà có chiều cao trên hai tầng thì khoảng cách tối đa này phải dưới 4 feet khoảng 1219mm.

Về đường kính của bu lông, yêu cầu đường kính tối thủ cần thiết của bu lông neo đó là ½ inch (12,7mm).

Chiều sâu nhúng tối thiểu của bu lông neo đó là 7 inch tương đương 178mm.

Một số cách tính toán độ bền kéo của bu lông:

• Đối với bu lông nhúng trong epoxy và gắn vào nền bê tông: F = D x 3,1415 x L x 800 psi.
• Đối với bu lông nhúng trong epoxy gắn vào nền thép: F = D x 3,1415 x L x 1600 psi.
• Đối với bu lông nhúng trong bê tông: F = 800 psi x 3,1415 x 1,4142 x H ^ 2.

Trong đó:

• F là lực kéo bu lông
• D là lỗ khoan
• L là chiều dài của lỗ khoan.

V. Biện pháp thi công bu lông neo chân cột đúng kỹ thuật

Việc thi công lắp đặt bu lông neo chân cột sẽ cần trải qua 8 bước cơ bản và được chia ra làm 2 giai đoạn:

   Trước khi lắp cột thép

• Định vị móng, lắp coppha:Xác định tim cột, khoảng cách giữa các bu lông neo; dùng sắt D8 hoặc D10 để cùm chân bu lông neo nhằm đảo bảo bu lông không bị dịch chuyển trong quá trình thi công bê tông chân móng. Có thể cùm chân bu lông neo vào sắt chủ của dầm móng hoặc sắt chủ chân cột.
• Liên kết bu lông neo với bản mã:Bản mã được lắp đặt sao cho phần tiếp xúc với chân cột trên cùng mặt phẳng và đều nhau. Đảm bảo tính đồng bộ và khả năng truyền lực của cột lên hệ thống móng của nhà xưởng.
• Kiểm tra và cố định hệ bu lông bằng đai ốc:Tiến hành vặn đai ốc để cố định bản mã với bu lông neo; sau đó bọc, quấn lại phần tiện ren để bảo vệ.
• Tiến hành đổ bê tông vào phần đáy móng:Sau khi đã quấn bảo vệ phần ren; ta tiến hành đổ bê tông cho đáy móng. Trước khi tiến hành đổ bê tông; cần nghiệm thu lại tọa độ bằng máy kinh vĩ và kiểm tra lại độ ổn định của từng cụm bu lông.
• Tháo coppha móng:Khi bê tông đã khô, ta tháo lớp coppha ra ngoài và chuyển qua bước lắp đặt cột thép. Đồng thời tháo hết các đai ốc đã vặn vào bu lông và bản mã thép.

 Sau khi lắp cột thép

• Lắp dựng cột vào phần móng: Dùng cần trục di chuyển cột thép sao cho vào khớp các bu lông.
• Kiểm tra và siết chặt các đai ốc: Khi phần cột thép đã vào đúng vị trí; chúng ta hãy tiến hành lấy đai ốc và siết chặt tất cả; cố định cột thép với phần móng
• Lắp đặt coppha và đổ bê tông cổ móng: Ngay khi hoàn tất lắp đặt cột thép vào các móng trụ. Chúng ta tiếp tục đóng coppha xung quanh phần chân cột; sau đó đổ bê tông để che và bảo vệ liên kết bu lông bên trong. Khi bê tông đã khô hẳn thì tháo coppha và hoàn tất quá trình thi công móng cột.

VI. Các lưu ý khi thi công bu lông neo chân cột

• Thứ nhất, phải kiểm tra bu lông neo móng đã đạt chất lượng chưa?
• Thứ hai, sau khi đã cố định bu lông neo móng xong thì tiến hành lắp cột thép vào bu lông neo móng; thời điểm này chính là lúc thường xảy ra sự cố ngoài mong muốn nhất do kết cấu cột xà chưa được liên kết vào nhau do kết cấu cột xà chưa được liên kết vào nhau nên cực kỳ dễ mất ổn định khi lực tác dụng từ bên ngoài.
• Thứ ba, nếu toàn bộ hệ thống khung thép đã hoàn chỉnh cột, kèo, xà liên kết vào nhau; thì lúc này hệ thống khung đã rất chắc chắc, chỉ có thể có sự cố khi va chạm mạnh.

Sau khi đã ổn định bu lông neo móng, đến bước lắp cột thép cần chú ý một số yếu tố sau:

• Lái cẩu phải thật tập chung, tránh làm mất an toàn đến người xung quanh cũng như toàn bộ công trình.
• Có thể dừng thi công khi thời tiết không thuận lợi.
• Khi lắp ghép, không dựa tất cả vào bu lông neo móng, mà phải chuẩn bị thêm giằng, kèo, cột luôn hỗ trợ khi lắp cột.
• Sau khi đã lắp hoàn thiện khoang giằng cứng, cần kiểm tra và căn chỉnh độ chính xác của khung (cao độ, độ lệch cho phép, độ võng…). Từ đó triển khai lắp các khung tiếp theo nối tiếp vào khung giằng chính. Nếu có thể lắp đủ số lượng xà gồ là tốt nhất, nếu không thì lắp ít nhất 50% số lượng xà gồ của từng khoang, dần dần hoàn thiện đến toàn bộ khung.

VII. Kết luận

Hy vọng bài viết trên giúp bạn có cơ sở trong việc tính toán bu lông neo chân cột một cách chính xác. Và những lưu ý khi thi công lắp đặt bu lông neo nhằm đảm bảo yếu tố kỹ thuật khi lắp đặt nhằm đảm bảo sự ổn định và an toàn của công trình. Bạn có thể liên hệ với bulongnamhai.com để có sự tư vấn chính xác và phù hợp hơn.