Trong các công trình xây dựng, kết cấu chịu lực đóng vai trò vô cùng quan trọng. Nó là nền tảng đảm bảo chất lượng, duy trì độ bền, độ an toàn và tuổi thọ của các công trình.
Cùng tìm hiểu các công trình xây dựng nhà ở có những loại kết cấu chịu lực nào, đặc điểm, ưu nhược điểm của từng loại kết cấu giúp công trình đảm bảo về mặt kỹ thuật và độ bền dài lâu.
Các bộ phận chính của nhà dân dựng
Công trình nhà ở là do các cấu kiện thẳng đứng, bộ phận nằm ngang, phương tiện giao thông và các bộ phận khác tổ hợp thành.
- Cấu kiện thẳng đứng: gồm móng, tường cột, cửa
- Các bộ phận nằm ngang: nền, sàn, mái (trong đó có hệ dầm)
- Các phương tiện giao thông: hành lang, cầu thang.
- Các bộ phận khác: ban công, lôgia, ô văng, mái hắt, máng nước, sê nô,….
Móng
Móng là cấu kiện dưới đất, chịu toàn bộ tải trọng nhà và truyền tải trọng này xuống nền. Do đó, ngoài yêu cầu móng cần phải bền chắc còn cần có khả năng chống thấm, chống ẩm và chống ăn mòn.
Tường và cột
Tường có tác dụng phân nhà thành các phòng, chịu được lực của nhà. Tường và cột chịu tải trọng của sàn gác và mái, do đó yêu cầu phải có độ cứng lớn, cường độ cao, bền chắc và ổn định. Tường ngoài phải có khả năng chống được ảnh hưởng động của thiên nhiên như mưa, nắng, gió, bão, chống được nhiệt bức xạ của mặt trời và có khả năng cách âm, cách nhiệt nhất định.
Cửa sổ, cửa đi
Cửa sổ, cửa đi có tác dụng để thông gió, lấy ánh sáng hoặc ngăn che. Cửa đi có tác dụng giao thông và ngăn cách. Diện tích của cửa lớn hay nhỏ phụ thuộc vào diện tích tòa nhà, thỏa mãn nhu cầu và mục đích sử dụng. Thiết kế cửa phải chú ý phòng mưa, tránh gió, dễ lau chùi, có khả năng cách âm, cách nhiệt nhất định.
Sàn gác
Được cấu tạo bởi dầm, bản sàn, chịu tải trọng của người, đồ vật và các trang thiết bị sử dụng. Sàn gác tựa lên tường, cột thông qua dầm, có độ bền cứng vững chắc, ổn định. Mặt sàn chống ăn mòn tốt, không bụi bẩn.
Cầu thang
Cầu thang là phương tiện giao thông chiều thẳng đứng, có kết cấu chịu lực bằng bản hoặc dầm. Cấu tạo cầu thang phải bền vững, chống hỏa tốt, dễ đi lại, an toàn.
Mái
Mái là bộ phận nằm ngang hoặc đặt nghiêng theo chiều nước chảy. Được cấu tạo bởi hệ dầm, dàn, bản hoặc các tấm lợp. Mái vừa là bộ phận chịu lực đồng thời là kết cấu bao che, gối tựa lên tường hoặc gối tựa lên cột thông qua dầm, dàn. Kết cấu mái đòi hỏi có độ bền lâu, chống thấm, thoát nước, cách nhiệt tốt.
Các bộ phận khác: ban công, logia, ô văng, máng nước, bếp lò, ống khói, toa khói, gờ phào chỉ, bể nước ngầm, bể nước mái, bể phốt,…
Hệ thống kết cấu chịu lực của nhà dân dụng
Hệ thống kết cấu chịu lực của nhà dân dụng có 3 loại chính: kết cấu tường chịu lực, kết cấu khung chịu lực, kết cấu không gian.
Hệ thống kết cấu tường chịu lực
Tường là hệ thống chịu lực chính của nhà, xây bằng gạch hoặc đá hoặc đúc bê tông cốt thép, lắp ghép.
Bề dày tối thiểu của tường là 200mm và dùng loại gạch có độ chịu nén lớn hơn 50kg/cm2.
Phạm vi ứng dụng cho các nhà có số tầng ≤ 5 tầng, B≤ 4m, L≤6m.
Nếu muốn tăng cường khả năng chịu lực của tường thì cần có bổ trụ hoặc sườn đứng bằng BTCT, cách nhau khoảng <=3m, khi tường quá cao thì phải bố trí giằng BTCT cách khoảng <=2,7m.
Tường ngang chịu lực
Tường ngang chịu lực là kết cấu xây dựng trong đó tường chịu lực được bố trí theo phương ngang.Tường ngang chịu lực có nhiệm vụ ngăn phòng và chịu toàn bộ tải trọng của nhiều bộ phận truyền động khác. Sau đó, nó chuyển toàn bộ tải trọng đó xuống kết cấu móng. Khi tường ngang đóng vai trò chịu lực thì tường dọc chỉ đóng vai trò là tường bao che.
Ưu điểm:
– Độ cứng ngang ngửa một ngôi nhà lớn.
– Kết cấu đơn giản, ít dầm, sàn gác nhịp nhỏ, thi công thuận tiện.
– Trong những ngôi nhà có mái dốc, tường ngang thường được sử dụng làm kết cấu chịu lực chính.
– Tường ngăn giữa các phòng tương đối dày nên cách âm tốt.
– Bởi vì tường dọc chỉ bao phủ và chịu tải của bản thân chúng nên cửa sổ có thể được mở để hỗ trợ thông gió tốt và chiếu sáng tự nhiên.
– Cấu tạo ban công, logia dễ dàng
– Chống gió bão tốt
Nhược điểm:
– Cách bố trí không gian phòng đơn điệu, cứng nhắc, các phòng thường bố trí đều nhau, thiếu tính sáng tạo và độc đáo.
– Tốn vật liệu xây tường và vật liệu nền.
– Không thể tận dụng khả năng chịu lực của tường chu vi.
Tường dọc chịu lực
Tường dọc chịu lực là kết cấu nhà dân dụng trong đó tường chịu lực được bố trí theo phương thẳng đứng.
Ưu điểm:
– Tiết kiệm vật liệu và diện tích để xây tường và móng.
– Cách bố trí không gian nội thất linh hoạt.
– Diện tích tường ngang nhỏ, tận dụng hết khả năng chịu lực của tường ngoài.
– Xây dựng ban công và ô văng rất dễ dàng.
Nhược điểm:
– Các bức tường ngăn giữa các phòng tương đối móng
– Khả năng cách âm kém
– Tường ngang không được tận dụng làm tường thu hồi, phải dùng vì kèo, bán kèo hay dầm nghiêng.
– Do tường dọc chịu lực nên hạn chế về độ mở của cửa sổ, dẫn đến khả năng thông gió và chiếu sáng kém.
– Rất khó để tạo ra một logia cho một căn phòng
– Khó tổ hợp mặt đứng.
Tường ngang và tường dọc cùng chịu lực
Là kết cấu nhà ở dân dụng, các bức tường chịu lực được bố trí theo cả phương ngang và phương thẳng đứng của ngôi nhà. Trong đó, phía đầu gió sử dụng kết cấu tường ngang chịu lực, phía cuối gió sử dụng kết cấu tường dọc chịu lực, được sử dụng trong nhà bếp, nhà tắm, cầu thang, sảnh trước, nhà kho …
Ưu điểm
– Cách bố trí phòng linh hoạt
– Tạo ra độ cứng tổng thể tuyệt vời
– Nhược điểm
– Lãng phí diện tích và tường móng.
Hệ thống kết cấu khung chịu lực
Kết cấu khung chịu lực được chia thành 2 trường hợp: khung chịu lực hoàn toàn và khung chịu lực không hoàn toàn. Trong khung chịu lực không hoàn toàn còn có 2 kết cấu khung: khung chịu lực ngang và khung chịu lực dọc.
Khung chịu lực hoàn toàn
Khung chịu lực hoàn toàn của ngôi nhà sử dụng kết cấu chịu lực chính là dầm và cột. Vật liệu làm khung thường là bê tông cốt thép hoặc bằng gỗ. Khi nhà có kết cấu chịu lực hoàn toàn thì tường chỉ là kết cấu bao che. Do vậy, tường thường sử dụng các vật liệu nhẹ, ổn định và có độ bền thấp.
Khung chịu lực không hoàn toàn
Trường hợp khung chịu lực không hoàn toàn được ứng dụng khi nhà có bước gian rộng, mặt bằng phân chia không theo quy cách.
Ưu điểm của hình thức này là lợi dụng tường ngoài để chịu lực có thể dùng tường trọng hoặc cột làm kết cấu chịu lực, mặt bằng được bố trí linh hoạt.
Nhược điểm là cần dùng nhiều bê tông cốt thép hơn so với tường chịu lực, liên kết giữa tường và dầm phức tạp. Ở những nơi đất yếu dễ sinh ra hiện tượng tường và cột lún không đều, dễ gây ảnh hưởng đến chất lượng công trình.
Khung chịu lực ngang
Khung chịu lực ngang là khung mà các dầm chính tựa vào và nằm trên khung ngang của nhà. Nhịp và khẩu độ của kết cấu khung ngang nhà dân dụng thường từ 6-9m. Bước khung của nhà bê tông cốt thép phổ biến là 3,6 – 6m.
Theo tính chất liên kết giữa dầm chính và cột, giữa cột và móng được phân thành khung cứng và khung khớp. Khung cứng dùng cho nhà có chất đất và độ lún đồng đều, nhà chịu tải trọng cao và nhà cao tầng. Khung khớp dùng cho nhà được xây dựng trên đất không đồng nhất, có độ lún không đồng đều.
Khung dọc chịu lực
Khung dọc chịu lực là kết cấu nhà có dầm chính chạy dọc theo chiều dài ngôi nhà.
Hệ thống kết cấu không gian
Hệ thống kết cấu không gian thường dùng cho các công trình có không gian lớn như rạp xiếc, nhà ăn, nhà thể thao có mái,….
Khi thi công các công trình này có thể áp dụng quy luật và nguyên tắc tạo hình cấu trúc của các sinh thực vật theo phỏng kiến trúc như:
- Sườn không gian ba chiều: phỏng theo cấu trúc của đầu khớp xương động vật
- Hình thức mặt xếp: phỏng theo cấu trúc của lá buông, lá dừa
- Hình thức vỏ mỏng: phòng theo cấu trúc vỏ trứng, vỏ sò, sọ động vật
- Hình thức kết cấu dây căng: phỏng theo cấu trúc mạng nhện
Khi sử dụng kết cấu không gian cho công trình nhà ở, ngoài việc chú ý đến phương tiện chịu tải trọng nhà ở, còn chú trọng đến vấn đề kinh tế. Về kết cấu cần chú ý tường và mái phải có khả năng cách nhiệt và giữ nhiệt nhất định. Sàn gác và mái phải có khả năng cách âm tốt, chống ồn, cách nhiệt và phòng hỏa hoạn. Hình thức cấu tạo của kết cấu không gian đơn giản, dễ dàng sử dụng vật liệu, trọng lượng không cần lớn, phù hợp với điều kiện thi công.
Xây tường chịu lực hay khung chịu lực tốt hơn?
| Phân loại | Phân loại chi tiết | Phạm vi áp dụng |
| Tường chịu lực | Tường chịu lực ngang | Áp dụng cho các nhà có khung chia phòng đồng đều, chiều rộng của không gian nhỏ ( <= 4,2m) |
| Tường chịu lực dọc | Áp dụng trong thi công những ngôi nhà muốn tận dụng tường chu ᴠi, nhà có không gian nông hoặc nhà cần bố trí linh hoạt như: trường học, bệnh ᴠiện. | |
| Tường ngang và tường dọc cùng chịu lực | Sử dụng kết cấu tường ngang ᴠà tường dọc chịu lực cho những căn nhà ở có ѕố tầng nhiều | |
| Khung chịu lực | Khung chịu lực hoàn toàn | Thường sử dụng cho thi công nhà công cộng hoặc các nhà cao tầng |
| Khung chịu lực không hoàn toàn | Áp dụng để thi công các ngôi nhà có không gian tương đối rộng hoặc phân chia bố cục không theo quу cách nhất định nào để chia ѕàn ᴠà mái.
Khung chịu lực ngang phù hợp dùng thi công nhà khung nhiều tầng, các хưởng ѕản хuất,… Khung chịu lực dọc thường dùng thi công các loại nhà có khẩu độ hẹp hơn 6m. Các công trình bệnh ᴠiện haу nhà ở cao dưới 5 tầng |
Trên đây đã tổng hợp đầy đủ thông tin về kết cấu chịu lực của nhà ở. Khách hàng đang có nhu cầu về xây nhà hoặc tư vấn thi công nhà ở vui lòng liên hệ với Maxhome để nhận được sự hỗ trợ tốt nhất.
