Trong bất kì công trình nào, kết cấu chịu lực luôn là yếu tố cần được tính toán cẩn thận. Đây là yếu tố sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sự chắc chắn và an toàn của ngôi nhà. Nếu kết cấu chịu lực không được thực hiện đúng cách sẽ khiến ngôi nhà sụp lún. Lúc này bạn sẽ phải chi rất nhiều tiền và mất nhiều thời gian để tu bổ lại. Tuy nhiên, có rất nhiều loại kết cấu chịu lực mà bạn chưa nghĩ đến. Vậy kết cấu chịu lực nhà dân dụng gồm những loại nào hiện nay? Hãy cùng Xây dựng Mộc Trang tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây
Mục lục
Ngôi nhà dân dụng gồm những bộ phận nào?
Trước khi tìm hiểu kết cấu chịu lực nhà dân dụng gồm những loại nào thì cần biết một ngôi nhà gồm những bộ phận nào. Nhà ở là công trình được hình thành từ sự kết hợp của nhiều hệ thống kết cấu kỹ thuật. Trong đó bao gồm các cấu kiện thẳng đứng, bộ phận nằm ngang. Ngoài ra phương tiện giao thông và các bộ phận kỹ thuật phụ trợ. Mỗi bộ phận đảm nhận chức năng riêng biệt, giúp công trình đạt tính ổn định. Đồng thời đảm bảo sự bền vững và tiện nghi cho người sử dụng. Cụ thể như sau:
- Các cấu kiện thẳng đứng đóng vai trò chịu lực. Đây là bộ phận nâng đỡ và phân bổ trọng tải của toàn bộ công trình. Chúng bao gồm móng, tường, cột, cửa chính, cửa sổ, cửa thông gió
- Các bộ phận nằm ngang đóng vai trò tạo không gian sử dụng. Đồng thời nâng đỡ tải trọng và bảo vệ công trình. Chúng bao gồm nền nhà, sàn nhà, mái nhà, hệ dầm, dàn chịu lực
- Hệ thống giao thông trong nhà đóng vai trò kết nối giữa các không gian. Thông qua đó tạo sự thuận tiện cho việc di chuyển. Hệ thống này bao gồm hành lang và cầu thang
- Ngoài các bộ phận chính, nhà ở còn có hệ thống kết cấu phụ trợ. Những kết cấu này giúp tăng tính thẩm mỹ, tiện ích và bảo vệ công trình. Ví dụ như ban công, lô gia, ô văng, mái hắt, máng nước, sênô
Kết cấu chịu lực nhà dân dụng là gì?
Thông thường nhà dân dụng có chiều rộng thường dao động từ 3 đến 6 mét. Trong khi bề dày của công trình thường có khoảng cách từ 12 đến 15 mét. Ngoài ra các công trình điển hình có độ sâu khoảng 8 đến 9 mét. Đặc điểm chung của nhà dân dụng là thường chỉ từ 2 đến 5 tầng. Chính vì thế, các công trình nhà dân dụng chủ yếu sử dụng hệ thống tường chịu lực. Thông qua đó chống đỡ và phân bổ lực cho công trình. Đồng thời đảm bảo tính ổn định và tiết kiệm chi phí
Tuy nhiên, một số công trình cao hơn 5 tầng hoặc xây dựng trên nền đất yếu. Lúc này sử dụng kết cấu khung bê tông cốt thép trở thành lựa chọn phổ biến. Hệ thống này mang lại khả năng chịu lực tốt hơn và tăng cường ổn định công trình.
Hệ thống kết cấu chịu lực nhà dân dụng có thể phân thành ba loại chính:
- Kết cấu tường chịu lực: Tường được sử dụng làm phần chính chịu lực. Các tường này có nhiệm vụ phân bổ lực xuống nền móng. Từ đó giúp công trình có thể đứng vững.
- Kết cấu khung chịu lực: Sử dụng khung thép hoặc khung bê tông cốt thép để chịu lực. Các khung này bao gồm các cột, dầm và thanh chịu lực. Từ đó phân bổ và truyền tải lực một cách hiệu quả
- Kết cấu không gian: Đây là kết cấu chịu lực có tính chất không gian. Trong đó lực được phân bổ và truyền tải qua dầm, cột và kết cấu không gian khác
Cấu tạo kết cấu chịu lực nhà dân dụng gồm những gì?
Móng
Móng là bộ phận kết cấu chịu lực nhà dân dụng nằm dưới mặt đất. Nó có vai trò quan trọng trong việc chịu tải trọng toàn bộ công trình. Đồng thời truyền tải lực xuống nền đất bên dưới. Chất lượng của móng quyết định đến sự ổn định và tuổi thọ của công trình. Do đó, móng cần đảm bảo độ bền chắc, khả năng chịu lực tốt. Ngoài ra, nó cũng phải có tính chống thấm, chống ẩm và chống ăn mòn hiệu quả. Một hệ thống móng vững chắc chính là nền tảng quan trọng. Thông qua đó đảm bảo sự an toàn và bền vững của ngôi nhà.
Tường và cột
Tường và cột đóng vai trò trong việc phân chia không gian bên trong công trình. Đồng thời đóng vai trò là kết cấu chịu lực nhà dân dụng ở khu vực các tầng và hệ mái. Bộ phận này phải có độ cứng lớn, cường độ chịu lực cao. Từ đó đảm bảo tính ổn định và bền vững theo thời gian. Nhờ sự kết hợp hài hòa giữa tường và cột, ngôi nhà không chỉ có độ bền cao. Nó còn đáp ứng các yêu cầu về an toàn và tiện nghi sử dụng.
Tường ngoài không chỉ chịu lực mà còn bảo vệ ngôi nhà khỏi tác động môi trường. Ví dụ như nắng, mưa, gió bão và sự thay đổi nhiệt độ. Ngoài ra, tường còn có vai trò cách âm, cách nhiệt. Thông qua đó góp phần nâng cao chất lượng không gian sống bên trong. Cột là bộ phận chịu lực chính, giúp truyền tải trọng từ mái và sàn xuống móng. Tất cả đảm bảo kết cấu tổng thể của ngôi nhà luôn vững chắc.
Cửa sổ và cửa đi
Hệ thống cửa sổ và cửa đi có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự thông thoáng. Đồng thời cung cấp ánh sáng tự nhiên và kết nối bên trong với môi trường bên ngoài. Khi thiết kế hệ thống cửa, cần chú ý đến khả năng chống thấm. Từ đó hạn chế ngăn nước mưa hắt vào trong nhà. Đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ, dễ dàng vệ sinh và bảo trì.
Cửa sổ giúp điều hòa không khí, tạo sự lưu thông gió. Thông qua đó góp phần nâng cao chất lượng không gian sống. Cửa đi có chức năng chính là tạo lối đi lại. Đồng thời ngăn cách các không gian và bảo vệ sự riêng tư. Kích thước cửa được thiết kế phù hợp với diện tích công trình và nhu cầu sử dụng. Tất cả đảm bảo sự tiện lợi và an toàn.
Sàn gác
Sàn gác là bộ phận quan trọng trong kết cấu chịu lực nhà dân dụng. Bộ phận này có chức năng chịu tải trọng con người, nội thất và vật dụng sinh hoạt. Cấu tạo của sàn gác bao gồm dầm và bản sàn. Trong đó dầm có vai trò truyền tải trọng từ sàn xuống hệ thống tường và cột. Từ đó đảm bảo tính ổn định và vững chắc cho công trình.
Để đáp ứng yêu cầu sử dụng lâu dài, sàn gác cần có độ bền cao. Ngoài ra phải có khả năng chống ăn mòn tốt và dễ dàng vệ sinh. Thông qua đó hạn chế tối đa sự tích tụ bụi bẩn. Đối với một số nhà ở khác, sàn gác còn được thiết kế với khả năng chống thấm. Đồng thời có tính năng chống nóng hiệu quả và phải có sự chống cháy. Tất cả nhằm nâng cao mức độ an toàn khi sử dụng.
Cầu thang
Cầu thang là phương tiện giao thông theo phương thẳng đứng. Thông qua đó giúp kết nối giữa các tầng trong công trình. Cầu thang có thể được cấu tạo bằng bản chịu lực hoặc hệ dầm. Điều này tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế và công năng sử dụng. Khi thiết kế cầu thang, cần đảm bảo các yếu tố về độ bền. Đồng thời nó phải có khả năng chịu lực cao, chống cháy và an toàn trong di chuyển. Độ dốc, kích thước bậc và tay vịn phải được tính toán hợp lý. Từ đó tạo sự thuận tiện cho người sử dụng, đặc biệt là trẻ em và người cao tuổi.
Mái
Mái là bộ phận che chắn bên trên công trình. Nó có tác dụng bảo vệ không gian bên trong trước các tác động từ môi trường. Ví dụ như nắng, mưa, gió và nhiệt độ. Mái có thể được thiết kế theo dạng ngang hoặc nghiêng. Tất cả tùy theo yêu cầu về thoát nước và thẩm mỹ kiến trúc. Kết cấu mái bao gồm hệ dầm, dàn, bản sàn hoặc các tấm lợp. Chúng có nhiệm vụ truyền lực xuống hệ thống tường, cột thông qua dầm sàn. Mái cần được thiết kế với độ bền cao, khả năng chống thấm tốt, thoát nước hiệu quả. Từ đó hạn chế tình trạng đọng nước, thấm dột ảnh hưởng tuổi thọ công trình.
Kết cấu chịu lực chính của nhà dân dụng gồm những loại nào?
Kết cấu tường ngang chịu lực nhà dân dụng
Tường ngang chịu lực là kết cấu chịu lực nhà dân dụng sử dụng tường chịu lực. Trong đó các bức tường chịu lực được bố trí theo phương ngang, đóng vai trò phân chia không gian. Đồng thời hỗ trợ chịu tải trọng từ sàn, mái và truyền tải trọng xuống móng. Trong hệ kết cấu này, tường dọc chủ yếu làm nhiệm vụ bao che, không chịu lực chính. Loại tường chịu lực này có đặc điểm sau
Ưu điểm
- Độ cứng cao, giúp công trình có khả năng chịu lực tốt. Đặc biệt phù hợp với những công trình có quy mô lớn.
- Kết cấu đơn giản, không cần quá nhiều dầm, giúp giảm chi phí thi công.
- Thi công nhanh chóng, do sàn gác có nhịp nhỏ, giúp việc lắp đặt và hoàn thiện dễ dàng.
- Cách âm tốt, nhờ hệ thống tường ngăn dày. Vì thê phù hợp với những công trình yêu cầu sự riêng tư cao.
- Dễ dàng mở cửa sổ lớn, do tường dọc không chịu lực. Từ đó tăng cường ánh sáng tự nhiên và thông gió hiệu quả.
- Dễ dàng thiết kế ban công, logia, giúp mở rộng không gian sử dụng.
- Chống chịu gió bão tốt, đặc biệt phù hợp với khu vực có điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Nhược điểm
- Bố cục không gian ít linh hoạt do phải tuân theo mô-đun tường ngang. Từ đó dẫn đến thiết kế có phần đơn điệu, cứng nhắc.
- Tiêu tốn nhiều vật liệu xây dựng, do sử dụng nhiều tường chịu lực hơn.
- Không tận dụng được khả năng chịu lực của tường bao, khiến việc phân bố tải trọng kém hiệu quả.
Kết cấu tường dọc chịu lực cho nhà dân dụng
Tường dọc chịu lực là hệ kết cấu chịu lực nhà dân dụng sử dụng tường dọc. Trong đó các bức tường chịu lực được bố trí theo phương thẳng đứng. Chúng đóng vai trò chịu tải trọng chính từ sàn và mái, sau đó truyền xuống nền móng. Trong hệ kết cấu này, tường ngang chủ yếu để ngăn chia phòng. Vì thế không tham gia vào việc chịu tải chính. Loại kết cấu tường dọc này có ưu và nhược điểm sau
Ưu điểm
- Tiết kiệm vật liệu xây dựng, giảm bớt lượng gạch, bê tông cần sử dụng cho tường và móng.
- Bố trí không gian linh hoạt, có thể thay đổi kích thước và công năng theo nhu cầu sử dụng.
- Tận dụng tối đa khả năng chịu lực của tường ngoài, giúp công trình có độ bền cao hơn.
- Thi công ban công và ô văng dễ dàng, không bị hạn chế bởi hệ kết cấu tường ngang.
Nhược điểm
- Tường ngăn giữa các phòng mỏng, dễ bị nứt hoặc biến dạng khi chịu tác động mạnh.
- Khả năng cách âm kém hơn so với tường ngang chịu lực. Từ đó ảnh hưởng đến sự riêng tư của không gian sống.
- Tường ngang không được tận dụng làm tường thu hồi. Buộc phải sử dụng hệ thống vì kèo, bán kèo hoặc dầm nghiêng để hỗ trợ mái.
- Hạn chế về kích thước cửa sổ, không thể mở cửa quá lớn. Vì thế ảnh hưởng đến thông gió và chiếu sáng tự nhiên.
- Khó thiết kế logia riêng biệt, do yêu cầu về kết cấu chịu lực.
- Khó tổ hợp mặt đứng. Đặc biệt trong các thiết kế biệt thự hoặc công trình có kiến trúc phức tạp.
Kết cấu kết hợp tường ngang và tường dọc
Kết cấu tường ngang kết hợp tường dọc chịu lực thường được sử dụng trong nhà cao tầng. Phương án này cho phép bố trí không gian các phòng một cách linh hoạt và hợp lý. Tuy nhiên, nó có thể dẫn đến việc lãng phí diện tích của tường móng. Đồng thời lãng phí không gian sử dụng do yêu cầu về cấu trúc. Thông thường, phía đầu gió sẽ sử dụng sơ đồ tường ngang chịu lực để bố trí các phòng ở. Phía cuối gió sẽ sử dụng tường dọc chịu lực để bố trí các phòng phụ. Ví dụ như nhà bếp, nhà vệ sinh, cầu thang, kho, v.v.
Cần lưu ý rằng độ cứng ngang của kết cấu chịu lực nhà dân dụng rất quan trọng. Đặc biệt khi sàn ở phần tường dọc chịu lực là lắp ghép. Để đảm bảo sự ổn định, có thể bổ sung các đoạn giằng ngang giữa các phần tường dọc. Loại kết cấu tường chịu lực này không chỉ áp dụng cho tường xây bằng gạch. Nó còn có thể sử dụng cho tường bê tông, bê tông cốt thép. Thậm chí có thể được cấu tạo dưới dạng toàn khối hoặc lắp ghép. Ví dụ như các loại nhà panel hay block.
Khung chịu lực không hoàn toàn (Khung khuyết)
Một số công trình có gian rộng hoặc không gian phân chia không theo quy cách nhất định. Lúc này có thể áp dụng hệ thống kết cấu khung không hoàn toàn để chia sàn và mái. Hệ thống kết cấu chịu lực nhà dân dụng có thể thực hiện qua tận dụng tường ngoài. Đồng thời có thể sử dụng tường trong hoặc cột làm kết cấu chịu lực chính.
Phương án này mang lại mặt bằng bố trí linh hoạt hơn. Tuy nhiên nó yêu cầu nhiều bê tông và thép hơn so với phương án tường chịu lực. Đồng thời các liên kết giữa tường và dầm sẽ phức tạp hơn. Đặc biệt, một số công trình xây dựng trên đất yếu. Lúc này hiện tượng lún không đều của tường và cột có thể xảy ra. Từ đó ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng và ổn định của công trình.
Hệ thống kết cấu khung trọn chịu lực hoàn toàn
Hệ thống khung trọn chịu lực hoàn toàn sử dụng dầm và cột là các thành phần chính chịu lực. Trong khi tường chỉ có vai trò bao che. Do đó, tường có thể được làm bằng các vật liệu nhẹ, không yêu cầu chịu lực lớn. Phương án này đảm bảo sự ổn định chủ yếu nhờ vào khung chịu lực. Các vật liệu được sử dụng để tạo khung thường là bê tông cốt thép, thép, hoặc gỗ. Tuy nhiên, khung gỗ ít được sử dụng trong các công trình dân dụng hiện nay.
Hệ thống kết cấu chịu lực này thường ít áp dụng cho các công trình nhà dân dụng. Điều này do yêu cầu sử dụng lượng xi măng và thép lớn. Từ đó dẫn đến chi phí xây dựng cao. Do đó, hình thức này chủ yếu được sử dụng cho các công trình cao tầng. Hoặc các công trình công cộng.
Hệ thống kết cấu khung chịu lực không gian
Một số công trình nhà dân dụng có yêu cầu không gian lớn. Vì dụ như rạp hát, rạp xiếc, nhà ăn, nhà thể thao với mái vòm. Những công trình còn có thể áp dụng các nguyên lý tạo hình kết cấu. Nó dựa trên mô phỏng các cấu trúc tự nhiên trong sinh học kiến trúc. Các phương pháp này bao gồm:
- Sườn không gian ba chiều: Phỏng theo cấu trúc của các khớp xương động vật. Từ đó tạo ra kết cấu vững chắc và linh hoạt trong không gian.
- Hình thức mặt xếp: Phỏng theo cấu trúc của lá buông hoặc lá dừa. Từ đó tạo ra các mái vòm hoặc mặt phẳng với khả năng chịu lực tốt.
- Hình thức vỏ mỏng: Phỏng theo cấu trúc vỏ trứng, vỏ sò, hay sọ động vật. Giúp tạo ra các kết cấu mái mỏng nhưng chịu lực tốt, với trọng lượng nhẹ.
- Hình thức kết cấu dây căng: Phỏng theo cấu trúc của mạng nhện. Nó có khả năng phân phối lực đều và ổn định. Đồng thời mang lại sự linh hoạt trong thiết kế không gian rộng lớn.
Xem thêm:
- Các phương án cải tạo mẫu nhà cấp 4 lên 2 tầng tối ưu nhất
- Những điều cần biết về việc gia cố móng nâng tầng
Trên đây là các loại kết cấu chịu lực nhà dân dụng phổ biến nhất hiện nay. Cùng với đó là cấu tạo kết cấu chịu lực nhà cần nắm rõ. Để được tư vấn cụ thể, hãy liên hệ Xây dựng Mộc Trang theo thông tin bên dưới
Công ty TNHH xây dựng và nội thất Mộc Trang – Đơn vị thiết kế và thi công xây dựng trọn gói 𝗰𝗵𝗮̂́𝘁 𝗹𝘂̛𝗼̛̣𝗻𝗴 – 𝘂𝘆 𝘁𝗶́𝗻 tại Việt Nam.
Hotline: 0936 558 994 – 0984 927 618
Trụ sở: Số 693 Trường Chinh, P Quán Trữ, Q Kiến An, TP Hải Phòng
Website: https://xaydungmoctrang.vn/