Thép thanh vằn là gì? Đặc điểm gân thép, mác CB và ứng dụng trong bê tông cốt thép
Thép thanh vằn là thép cốt bê tông có gân (rib) nổi trên bề mặt, giúp tăng lực bám dính với bê tông so với thép trơn. Gân thép được quy định về hình dạng, chiều cao và bước gân theo TCVN 1651-2:2008, đảm bảo cốt thép và bê tông làm việc cùng nhau như một khối kết cấu liền.
1. Cấu tạo gân thép (rib)
Gân thép gồm hai loại theo TCVN 1651-2:2008:
- Gân dọc: hai gân chạy song song theo trục thanh, liên tục suốt chiều dài. Giúp định hướng khi đặt trong ván khuôn.
- Gân ngang (gân xoắn): các gân nhô lên theo góc nghiêng 35–75° so với trục thanh, phân bố đều theo chu vi. Đây là thành phần chính tạo lực bám dính.
Chiều cao gân ngang tối thiểu quy định theo đường kính: ≥ 0,05d với d ≤ 20 mm và ≥ 0,04d với d > 20 mm. Bước gân không vượt quá 0,7d.
2. Tại sao gân thép quan trọng?
Lực bám dính giữa cốt thép và bê tông quyết định khả năng truyền ứng suất từ bê tông sang thép và ngược lại. Với thép trơn, lực bám chủ yếu do ma sát, đạt khoảng 1,5–2,5 MPa. Với thép vằn, lực bám đạt 3–6 MPa nhờ cơ chế khóa cơ học — bê tông “móc” vào các gân.
Chiều dài neo (ld) của thép vằn ngắn hơn 30–40% so với thép trơn cùng đường kính, tiết kiệm thép đáng kể trong thiết kế neo và nối chồng.
3. Các mác thép thanh vằn phổ biến tại Việt Nam
| Mác thép | Re (MPa) | Rm (MPa) | A5 (%) | Đường kính (mm) | Ứng dụng chính |
|---|---|---|---|---|---|
| CB300T | ≥ 300 | ≥ 450 | ≥ 20 | φ6–φ40 | Cốt thép nhà dân dụng 2–3 tầng |
| CB400V | ≥ 400 | ≥ 570 | ≥ 14 | φ10–φ50 | Cột, dầm, móng nhà nhiều tầng |
| CB500V | ≥ 500 | ≥ 650 | ≥ 10 | φ10–φ50 | Kết cấu cao tầng, cầu, công trình lớn |
4. Cách đọc ký hiệu thép vằn CB theo TCVN
Ký hiệu CB400V giải mã như sau:
- C: Carbon — loại thép carbon kết cấu
- B: Bê tông cốt thép — dùng làm cốt thép
- 400: Giới hạn chảy tối thiểu Re = 400 MPa
- V: Vằn — bề mặt có gân (rib)
- T: (nếu dùng thay V) Trơn — bề mặt nhẵn
5. Phân biệt thép vằn và thép trơn trong thực tế
Cách phân biệt nhanh tại công trường: nhìn bề mặt thanh thép — thép vằn có gân nhô lên rõ ràng, dễ nhận thấy bằng mắt thường và cảm nhận bằng tay. Thép trơn bề mặt nhẵn hoàn toàn.
Ngoài ra, trên thân thanh vằn có in nổi ký hiệu nhà máy và cấp thép theo chu kỳ nhất định (VD: “HP” cho Hòa Phát, “VI” cho Việt Ý, cùng số chỉ cấp thép). Đây là cách kiểm tra nhanh mác thép ngay tại công trường.
6. Ứng dụng thép thanh vằn trong kết cấu bê tông cốt thép
6.1. Cốt dọc chịu lực
CB400V, CB500V được dùng làm cốt dọc chịu lực trong cột, dầm — chịu kéo, nén, uốn. Đây là vị trí quan trọng nhất, yêu cầu cường độ cao và bám dính tốt với bê tông.
6.2. Cốt đai (stirrup)
CB300T hoặc CB400V φ6–φ10 làm cốt đai trong cột và dầm, chịu ứng suất cắt và chống cốt dọc bị mất ổn định. Bước đai thường 100–200 mm theo thiết kế.
6.3. Cốt sàn
CB400V φ10–φ16 làm cốt chịu lực chính của sàn; CB300T hoặc lưới hàn làm cốt phân bố. Hàm lượng cốt thép tối thiểu trong sàn: 0,3% diện tích tiết diện theo TCVN 5574:2018.
7. Bảo quản thép thanh vằn tại công trường
Thép vằn để ngoài trời cần kê lên cao cách mặt đất ≥ 200 mm, tránh tiếp xúc trực tiếp với đất. Lớp rỉ mỏng tự nhiên (rỉ đỏ bề mặt) không làm giảm lực bám dính đáng kể — thực tế còn giúp tăng nhẹ bám dính. Rỉ nặng (bong vảy) cần làm sạch bằng bàn chải sắt trước khi đổ bê tông.