Cách uốn thép xây dựng: Kỹ thuật uốn móc, đai và bán kính tối thiểu
Uốn thép xây dựng tại công trường phải tuân thủ bán kính uốn tối thiểu theo mác thép và góc uốn theo thiết kế. Thực hiện sai bán kính uốn hoặc uốn đột ngột có thể gây nứt bề mặt thép, làm giảm tiết diện chịu lực tại vị trí uốn — đặc biệt nguy hiểm ở các vị trí neo chịu lực lớn.
Bán kính uốn tối thiểu theo mác thép
Bán kính uốn được tính từ mặt trong của cung uốn. TCVN 4453:1995 quy định:
| Loại uốn | CB240T (trơn) | CB300T (trơn) | CB400V (vằn) | CB500V (vằn) |
|---|---|---|---|---|
| Uốn cốt thép chịu lực (dầm, cột) | ≥ 2,5d | ≥ 2,5d | ≥ 4d | ≥ 6d |
| Uốn cốt thép đai (stirrup) | ≥ 1,5d | ≥ 2d | ≥ 2,5d | ≥ 3d |
| Uốn móc neo đầu thanh | ≥ 1,5d | ≥ 2d | ≥ 2,5d | ≥ 3d |
Chú thích: d = đường kính danh nghĩa. Bán kính uốn nhỏ hơn giá trị trên có thể dẫn đến nứt mặt ngoài thanh thép, đặc biệt với CB500V có độ dẻo thấp (A5 ≥ 10%).
Kỹ thuật uốn móc neo đầu thanh (hook)
Móc neo tạo lực bám cơ học giữa thép và bê tông, đặc biệt quan trọng với thép trơn CB240T (ít bám dính bề mặt). Có hai dạng móc neo chuẩn:
- Móc bán khuyên (semi-circular hook): Uốn 180° với bán kính ≥ 1,5d; phần thẳng sau móc ≥ 4d. Dùng phổ biến cho thép trơn và cốt thép dầm.
- Móc góc (90° hook): Uốn 90° với bán kính ≥ 2d; phần thẳng sau góc ≥ 12d cho thép chịu kéo, ≥ 6d cho thép đai. Dùng cho cốt thép neo dầm, móng.
Theo TCVN 5574:2018, thép vằn CB400V và CB500V không bắt buộc móc neo bán khuyên — chiều dài neo thẳng đủ bám dính nhờ gân vằn. Tuy nhiên thiết kế vẫn có thể yêu cầu móc neo vì lý do chiều dài neo hạn chế.
Kỹ thuật uốn đai thép (stirrup/hoop)
Đai thép bao bọc cốt thép chịu lực, chống cắt và giữ hình dạng tiết diện. Trình tự uốn đai chữ nhật:
- Đo và đánh dấu bốn vị trí góc uốn trên thanh thép theo kích thước đai trong bản vẽ.
- Uốn góc đầu tiên 90° (hoặc 135° nếu thiết kế yêu cầu đai kháng chấn) với bán kính tối thiểu theo mác.
- Uốn lần lượt ba góc còn lại, kiểm tra hình dạng vuông/chữ nhật sau mỗi lần uốn.
- Hai đầu đai phải giao nhau và có đoạn móc ≥ 10d (đai thường) hoặc ≥ 10d + 75 mm (đai kháng chấn theo TCVN 9386:2012).
Thiết bị uốn thép tại công trường
Máy uốn thép cầm tay (bender) hoặc máy uốn bàn (table bender): phù hợp với D6–D16, uốn đai và móc neo. Máy uốn thủy lực bán tự động: dùng cho D16–D32, đảm bảo góc uốn chính xác theo chương trình cài sẵn. Uốn thủ công bằng đòn bẩy và chốt: chỉ phù hợp D6–D12 trong tình huống thiếu máy, rủi ro sai góc và bán kính không đều cao hơn. Không được dùng đèn hơi, hơ nóng thép để uốn dễ hơn — nhiệt độ cao làm thay đổi cơ tính thép tại vùng uốn.
Sai số gia công cho phép
Theo TCVN 4453:1995, sai số được phép trong gia công cốt thép:
- Chiều dài cắt: ±5 mm (đối với L ≤ 2 m); ±10 mm (L > 2 m)
- Góc uốn: ±5° so với thiết kế
- Chiều dài sau uốn tổng: ±20 mm
- Khoảng cách giữa các vị trí uốn: ±5 mm
Khi kiểm tra đai bằng thước vuông: góc vuông chuẩn 90° ± 5° là đạt. Đai méo quá sai số sẽ làm lệch vị trí cốt thép chịu lực và giảm chiều dày lớp bê tông bảo vệ.
Lưu ý uốn thép ở thời tiết lạnh
Khi nhiệt độ môi trường xuống dưới 5°C, độ dẻo của thép giảm, nguy cơ nứt khi uốn nguội tăng cao — đặc biệt với CB400V và CB500V. Trong điều kiện này, nên tăng bán kính uốn thêm 50% so với giá trị tối thiểu tiêu chuẩn. Không uốn thép khi nhiệt độ dưới 0°C mà không có biện pháp gia nhiệt nhẹ (không quá 50°C) cho vùng uốn trước khi gia công.
Kiểm tra cốt thép đã uốn trước khi lắp đặt
Trước khi đặt vào cốp pha, kiểm tra: kích thước tổng thể (dài × rộng × cao) theo bản vẽ; góc uốn và bán kính uốn; không có vết nứt nhìn thấy tại vùng uốn; không bị xoắn vặn theo trục. Cốt thép đã uốn không đúng kích thước phải uốn lại; được phép uốn lại tối đa 2 lần tại cùng một vị trí đối với CB240T/CB300T, 1 lần đối với CB400V/CB500V.
Bảo quản cốt thép sau khi gia công
Cốt thép đã gia công để trên kê gỗ cách đất tối thiểu 200 mm, xếp theo chủng loại, đánh dấu tên cấu kiện và ký hiệu. Không chất đống quá cao gây biến dạng. Che phủ nếu để ngoài trời để tránh gỉ tại vị trí uốn — vùng uốn nguội có ứng suất dư, dễ bị ăn mòn hơn phần thép thẳng chưa gia công.
Tham chiếu: TCVN 4453:1995 — Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối — Quy phạm thi công và nghiệm thu; TCVN 5574:2018 — Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép; TCVN 9386:2012 — Thiết kế công trình chịu động đất.