Dầm composite có hai nghĩa. Trong xây nhà nhiều tầng và làm cầu, đó là dầm liên hợp: dầm thép chữ I nối với bản sàn bê tông bằng chốt chống cắt để hai vật liệu cùng chịu uốn. Trong ngành vật liệu, đó là dầm làm bằng composite FRP (nhựa gia cường sợi thủy tinh) kéo đùn thành thanh chữ I, chữ U hay hộp, nặng khoảng 1/4 thép và không rỉ.
1. Dầm liên hợp thép – bê tông là gì?
Dầm liên hợp gồm dầm thép, thường là chữ I, và bản sàn bê tông đổ phía trên, nối với nhau bằng các chốt chống cắt hàn trên cánh dầm. Khi dầm uốn, bản bê tông chịu nén, dầm thép chịu phần lớn lực kéo, còn chốt giữ cho bê tông không trượt trên mặt thép. Vì hai vật liệu cùng làm việc nên cho cùng một nhịp, dầm thấp hơn và nhẹ hơn dầm thép tính riêng. Sàn thường đổ trên tấm tôn sàn (sàn deck), tôn vừa làm cốp pha vừa làm cốt thép phía dưới.
Dầm liên hợp trong nhà tính theo Eurocode 4 (EN 1994-1-1); cầu đường bộ ở Việt Nam tính tiết diện liên hợp theo TCVN 11823:2017. Santiago FRP không làm loại dầm này. Nếu anh chị đang tìm dầm liên hợp cho sàn nhà thì cần đơn vị thiết kế kết cấu thép.
2. Dầm composite FRP là gì?
Dầm FRP là thanh kéo đùn (pultrusion): sợi thủy tinh liên tục tẩm nhựa polyester hoặc vinyl ester, kéo qua khuôn nóng thành mặt cắt cố định. Hay gặp nhất là chữ I, chữ U và hộp chữ nhật. Xà gồ hộp composite cũng là một loại dầm: nó gác lên hai vì kèo và chịu uốn dưới tấm lợp. Cách kéo đùn có ở bài kéo đùn pultrusion là gì.
| Mặt cắt | Đặc điểm | Hay dùng làm |
|---|---|---|
| Chữ I | Cánh rộng, chịu uốn tốt theo một phương | Dầm sàn thao tác, dầm đỡ grating |
| Chữ U | Dễ bắt vào tường, vào thanh khác | Dầm viền, cốn thang |
| Hộp chữ nhật | Chịu xoắn tốt, ít cần giằng | Xà gồ, dầm cầu nhá, dầm sàn chòi |
3. Dầm liên hợp, dầm thép và dầm FRP khác nhau thế nào?
Dầm liên hợp cứng nhất và dùng cho sàn bê tông nhiều tầng; dầm thép dùng cho kết cấu chung; dầm FRP nhẹ nhất, không rỉ, không dẫn điện nhưng mềm hơn nên hợp nhịp ngắn ở nơi ẩm, có hóa chất.
| Tiêu chí | Dầm liên hợp thép – bê tông | Dầm thép | Dầm FRP |
|---|---|---|---|
| Vật liệu | Thép, bê tông, chốt chống cắt | Thép | Sợi thủy tinh và nhựa |
| Khối lượng | Nặng (có bản sàn bê tông) | Nặng | Vật liệu khoảng 1/4 thép |
| Độ cứng vật liệu | Thép khoảng 200 GPa, bê tông góp phần chịu nén | Khoảng 200 GPa | 20 – 25 GPa, mềm hơn thép 8 – 10 lần |
| Rỉ | Phần thép lộ ra có rỉ | Rỉ khi hết lớp bảo vệ | Không rỉ |
| Dẫn điện | Có | Có | Không |
| Hay dùng cho | Sàn nhà nhiều tầng, cầu | Nhà xưởng, kết cấu chung | Nơi ẩm, có muối, hóa chất; nơi cần không dẫn điện |
4. Dầm FRP chọn cỡ theo gì?
Composite có độ bền kéo dọc thớ không thua thép xây dựng thông thường nhưng mềm hơn nhiều, nên dầm FRP gần như luôn được chọn theo độ võng chứ không theo độ bền. Độ võng tỉ lệ nghịch với mô men quán tính Ix, nên so Ix là biết thanh nào cứng hơn:
| Mã thanh hộp | Kích thước (mm) | Ix (cm⁴) | Cứng gấp mấy lần SF-60 | Giá mỗi mét |
|---|---|---|---|---|
| SF-60 | 60 × 30 × 3 | 22,5 | 1 | 79.000 đ |
| SF-80 | 80 × 40 × 3 | 55,9 | khoảng 2,5 | 104.000 đ |
| SF-100 | 100 × 50 × 5 | 173,7 | khoảng 7,7 | 234.000 đ |
| SF-120 | 120 × 60 × 5 | 309,4 | khoảng 13,8 | 289.000 đ |
| SF-160 | 160 × 60 × 5 | 641,8 | khoảng 28,5 | 341.000 đ |
| SF-200 | 200 × 60 × 5 | 1.142,1 | khoảng 50,8 | 393.000 đ |
Cùng tải, cùng nhịp, dầm SF-200 chỉ võng khoảng 1/50 dầm SF-60. Ngoài độ võng, dầm FRP cần xem thêm ba điểm: chỗ gối chịu ép (vách hộp chịu ép ngang kém, nên kê bát hoặc lót tấm), từ biến khi tải đè lâu ngày (dầm sàn chất hàng võng thêm theo thời gian), và liên kết bu lông. Các nhược điểm này của composite có ở bài nhược điểm xà gồ composite.
5. Dầm FRP dùng ở đâu?
Dầm FRP dùng ở những chỗ dầm thép rỉ nhanh hoặc cần vật liệu không dẫn điện, nhịp ngắn và tải vừa phải:
- Dầm đỡ sàn grating ở trạm bơm, bể xử lý nước thải, sàn thao tác nhà máy: sàn grating FRP là gì.
- Dầm cầu nhá, cầu đi trên ao tôm, ngâm nước lợ ngày đêm: cầu nhá ao tôm bằng composite.
- Dầm sàn chòi canh ven biển: chòi canh tôm rừng.
- Xà gồ mái ở trại chăn nuôi, nhà màng, nhà ven biển, tức dầm gác hai đầu lên kèo: xà gồ composite là gì.
- Dầm cốn cầu thang FRP: cầu thang FRP chống rỉ.
Dầm đỡ sàn người đi lại hay sàn chất hàng cần kỹ sư tính theo tải thật; bảng tra của Santiago FRP hiện chỉ có cho xà gồ mái.
6. Hỏi thanh composite làm dầm
Anh chị gửi nhịp dầm, tải định đặt lên, môi trường (nước mặn, hóa chất, ngoài trời) và tên xã qua Zalo: miền Nam 0932 411 006, miền Trung 0931 128 428, miền Bắc 0901 128 278. Thanh hộp có sẵn cây 6 m giao khoảng 1 – 3 ngày, cắt theo nhịp khoảng 5 – 8 ngày, bảo hành 10 năm.
Nguồn tham khảo
- EN 1994-1-1 (Eurocode 4), Design of composite steel and concrete structures.
- TCVN 11823:2017, Thiết kế cầu đường bộ (tiết diện liên hợp).
- ASCE/SEI 74, LRFD of Pultruded FRP Structures.
- CEN/TS 19101:2022, Design of fibre-polymer composite structures.
- EN 13706, Specifications for pultruded profiles.
- Santiago FRP: kích thước, khối lượng và mô men quán tính Ix các mã SF-60 đến SF-200.
Câu hỏi thường gặp
Dầm composite là gì?
Có hai nghĩa: dầm liên hợp thép – bê tông (dầm thép nối với bản sàn bê tông bằng chốt chống cắt) và dầm làm bằng composite FRP kéo đùn, nhẹ khoảng 1/4 thép, không rỉ.
Dầm liên hợp thép bê tông là gì?
Là dầm thép chữ I nối với bản sàn bê tông phía trên bằng chốt chống cắt, bê tông chịu nén, thép chịu kéo; tính theo Eurocode 4 (EN 1994-1-1), cầu đường bộ theo TCVN 11823:2017.
Dầm composite FRP có chịu lực tốt không?
Độ bền kéo dọc thớ tương đương thép xây dựng thông thường, nhưng mô đun đàn hồi chỉ 20 – 25 GPa nên dầm FRP chọn theo độ võng; bù lại không rỉ, nhẹ và không dẫn điện.
Dầm FRP có bị võng thêm theo thời gian không?
Có. Tải đè lâu ngày làm dầm võng thêm chậm (từ biến), nên dầm sàn chất hàng phải được kỹ sư tính với hệ số giảm theo tiêu chuẩn như ASCE/SEI 74.
Thanh hộp composite làm dầm giá bao nhiêu?
Từ 79.000 đ/m (SF-60, Ix 22,5 cm⁴) tới 393.000 đ/m (SF-200, Ix 1.142,1 cm⁴), đã gồm VAT, chưa gồm vận chuyển.
Dầm FRP ngoài trời cần bảo dưỡng gì?
Không phải sơn chống rỉ. Kiểm tra bu lông, bát gối mỗi năm một lần; mặt thanh bạc màu sau nhiều năm nắng có thể phủ lại lớp sơn chống tia cực tím.
Sản phẩm phù hợp với bài này
SF-200200 × 60 × 5393.000 đ/m · 2.358.000 đ/cây 6 m
SF-6060 × 30 × 379.000 đ/m · 474.000 đ/cây 6 m
Sàn grating FRPLiên hệ báo giáGiá niêm yết đã gồm VAT, chưa gồm vận chuyển. Bán theo cây 6 m, nhận cắt theo bước kèo khi đặt trước.
