Giáo trình Cấu tạo kiến trúc

Nội dung text: Giáo trình Cấu tạo kiến trúc

1. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc CHƯƠNG 1 CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO VÀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CƠ BẢN NHÀ DÂN DỤNG 1.1 Ý NGHĨA MÔN HỌC: Cấu tạo kiến trúc nhà dân dụng là môn học nghiên cứu các nguyên tắc và các lý luận cơ bản nhất để thiết kế, chế tạo các bộ phận của nhà nhằm thoả mãn hai mục tiêu sau: • Tao ra vỏ bọc bao che cho công năng sử dụng bên trong và bên ngoài ngôi nhà. • Xác định hệ kết cấu chịu lực tương ứng với vỏ bọc nêu trên. Môn học này còn có chức năng giới thiệu các cấu tạo thông dụng thường dùng, đồng thời chỉ ra hướng cải tiến, thay đổi các cấu tạo đó theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự đổi mới của hình thức kiến trúc. 1.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN GIẢI PHÁP CẤU TẠO KIẾN TRÚC: Sáng tạo ra kiến trúc là con người đã mong muốn tạo ra một môi trường sống tốt hơn so với môi trường tự nhiên. Có nghĩa là khai thác các mặt có lợi và hạn chế các mặt bất lợi của môi trường tự nhiên cũng như của bản thân con người tác động đến môi trường sống mà họ sáng tạo ra. Những mặt bất lợi này có thể qui thành hai loại: • Do ảnh hưởng của thiên nhiên. • Do ảnh hưởng trực tiếp của con người. 1.2.1 Ảnh hưởng của thiên nhiên Trong thiên nhiên công trình luôn chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu tự nhiên, lực trọng trường, động đất, bão từ, các loại côn trùng Mức độ ảnh hưởng lớn hay nhỏ tuỳ theo vị trí địa lý của từng khu vực xây dựng công trình. Ảnh hưởng bất lợi của điều kiện khí hậu tự nhiên gồm : • Chế độ bức xạ của mặt trời: quỹ đạo, cường độ bức xạ mặt trời • Chế độ gió (tần xuất xuất hiện, tốc độ gió, hướng gió ) • Chế độ mưa, tuyết • Chế độ thuỷ văn, ngập lụt • Địa hình, địa mạo • Địa chất công trình ( sức chịu tải của nền đất, nước ngầm, độ lún, mức đồng đều của cấu tạo các lớp đất, ổn định của đất ) • Mức xâm thực hoá - sinh của môi trường. • Ngoài ra ở những nơi có nhiều côn trùng, đặc biệt nhà kết cấu gỗ cần có biện pháp chống mối, mọt ,mục, để chống sự phá hoại của côn trùng. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 1
2. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 1.2 Các ảnh hưởng đến giải pháp cấu tạo kiến trúc • Ảnh hưởng cuả thiên nhiên: 1- Bức xạ mặt trời ; 2- Khí hậu thời tiết; 3- Nước ngầm; 4- Động đất; 5- Côn trùng • Ảnh hưởng của con người 6 - Trọng lượng; 7 - Chấn động; 8- Cháy nổ; 8- Tiếng ồn. 1.2.2 Ảnh hưởng của con người. Khi xây dựng công trình con người đã tạo ra các bộ phận, cấu kiện và các thiết bị sử dụng. Rõ ràng những bộ phận và cấu kiện này sẽ phải có một khối lượng nhất định. Khối lượng đó chính là tải trọng bản thân và chính nó sẽ tạo ra các ngoại lực tác động bất lợi cho công trình. Trong kết cấu công trình người ta gọi đó là tải trọng thường xuyên.Tải trọng bản thân thường bao gồm các bộ phận nhà cửa, dụng cụ gia đình và thiết bị văn phòng. Trong quá trình sử dụng do hoạt động đi lại của con người, máy móc sinh ra các loại chấn động.Trong kết cấu công trình gọi là tải trọng tức thời và những tác nhân này phải được nghiên cứu khi thiết kế kết cấu và cấu tạo nhà. Mặt khác hoả hoạn trực tiếp ảnh hưởng đến an toàn tính mạng của con người còn làm nhà cửa bị thiêu rụi, phá hoại. Vì vậy ở những nơi dể sinh ra lửa như bếp, ống khói, sân khấu nhà hát cần có biện pháp cấu tạo để phòng cháy. Ngoài ra những nơi phát sinh ra tiếng ồn: tiếng ô tô, tiếng máy bay, loa phóng thanh đều có ảnh hưởng đến việc sử dụng của con người nên cần phải cấu tạo cách âm. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 2
3. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 1.3 CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO CHÍNH CỦA NHÀ. Nhà là do các bộ phận khác nhau được tổ hợp theo những nguyên tắc nhất định tạo thành. Xét theo quá trình thi công đi từ phần ngầm đến phần thân và cuối cùng là mái thì nhà gồm các bộ phận sau : Hình 1.2 Các bộ phận cấu tạo nhà 1.3.1 Móng và nền nhà Móng là bộ phận kết cấu dưới cùng của nhà nằm sâu dưới đất, chịu toàn bộ tải trọng của nhà và truyền tải trọng này xuống nền của móng. Nền nhà là bộ phận ngăn cách nhà với mặt đất tự nhiên, nhô cao hơn khỏi mặt đất từ 50mm – 3000mm phụ thuộc vào tính chất công trình và các qui định về cao độ qui hoạch của từng khu vực xây dựng cụ thể. 1.3.2 Tường và cột Tường và cột làm bộ phận chịu lực theo phương thẳng đứng truyền trực tiếp tải trọng xuống móng. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 3
4. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Ngoài ra tường là kết cấu bao che làm nhiệm vụ phân chia không gian trên mặt phẳng ngang và bao che nhà. Yêu cầu: độ cứng lớn, cường độ cao, bền chắc và ổn định. Tường không chịu lực tải trọng nào gọi là tường tự mang Tường ngoài phải có khả năng chống được tác dụng của thiên nhiên như mưa, gió, bão, bức xạ mặt trời và có khả năng cách âm, cách nhiệt. 1.3.3 Sàn, gác Sàn là bộ phận kiến trúc chia không gian nhà thành các tầng, sàn còn là bộ phận kết cấu chịu lực theo phương ngang. Sàn tựa lên tường hay cột thông qua hệ thống dầm. 1.3.4 Cầu thang : Cầu thang là bộ phận giao thông theo chiều thẳng đứng, nối liền các không gian không cùng cao độ. Cầu thang còn được xem là một bộ phận kết cấu làm việc theo phương ngang. 1.3.5 Mái Mái là phần bên trên cùng của nhà. Mái nhà vừa là bộ phận chịu lực đồng thời là kết cấu bao che và bảo vệ cho các bộ phận bên dưới. Yêu cầu: kết cấu mái bền lâu, không thấm nước, thoát nước nhanh và cách nhiệt cao, có độ cứng lớn, cách âm, có khả năng chống thấm. 1.3.6 Cửa đi, cửa sổ Cửa đi dùng để liên hệ giữa các phòng, ngăn cách bên trong và bên ngoài nhà, bảo vệ an ninh cho ngôi nhà. Cửa sổ có tác dụng lấy ánh sáng và thông gió cho phòng. Hệ thống cửa còn có tác dụng trang trí cho ngôi nhà. Yêu cầu: cách âm, cách nhiệt, có khả năng phòng hoả 1.4 CÁC HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CƠ BẢN CỦA NHÀ DÂN DỤNG Hệ thống kết cấu chịu lực của nhà dân dụng thường có 3 loại: • Kết cấu tường chịu lực • Kết cấu khung chịu lực • Kết cấu không gian chịu lực 1.4.1 Kết cấu tường xây chịu lực Khái niệm về hệ tường xây chịu lực là khi toàn bộ tải trọng trước khi truyền xuống móng nhà phải thông qua kết cấu tường. Vật liệu chế tạo tường thường là gạch đất sét nung và có thể được thay bằng vật liệu khác có cùng tính chất hoặc tốt hơn. Bề dày tối thiểu của tường là 200mm và dùng loại gạch có khả năng chịu nén lớn hơn 50kg/cm2. Phạm vi ứng dụng cho các nhà có số tầng ≤ 5 tầng, B≤ 4m, L≤6m NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 4
5. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Để tăng cường khả năng chịu lực của tường gạch khi tường quá dài thì cần có bổ trụ hoặc sườn đứng bằng BTCT cách khoảng <= 3m, khi tường quá cao thì phải bố trí giằng BTCT cách khoảng <= 2,7m. Có các loại tường xây chịu lực sau đây : 1.4.1.1 Tường ngang chịu lực Khi tường chịu lực được bố trí theo phương ngang nhà thì chúng ta có kết cấu tường ngang chịu lực. Các tường ngang ngăn cách các phòng chịu toàn bộ tải trọng từ các bộ phận khác truyền vào sau đó đưa xuống kết cấu móng. Lúc bấy giờ tường dọc chỉ còn chức năng bao che. Loai kết cấu này thường áp dụng cho các nhà có các phòng đồng đều và chiều rộng của bước gian B ≤ 4,m. Loại này có ưu, khuyết điểm sau: Ưu điểm : • Độ cứng ngang của nhà lớn. Kết cấu đơn giản, ít dầm, sàn gác nhịp nhỏ. • Trong các nhà có mái dốc tường ngang còn thường dùng tường thu hồi làm kết cấu chịu lực chính. • Tường ngăn giữa các phòng tương đối dày nên cách âm tốt. • Vì tường dọc chỉ bao che và chịu tải trọng bản thân nên cửa sổ có thể mở lớn giúp thông gió, chiếu sáng tự nhiên tốt., cấu tạo ban công, lô gia dễ dàng. Nhược điểm: • Bố trí không gian của các phòng bị đơn điệu, không được linh hoạt , các phòng thường bố trí bằng nhau. Hình 1.4.1 Kết cấu tường chịu lực • Tường ngang chịu lực dày và nhiều, tốn vật liệu làm tường và móng, trọng lượng nhà lớn • Khả năng chịu lực của tường dọc chưa được tận dụng NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 5
6. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 1.4.1.2 Tường dọc chịu lực Khi tường chịu lực được bố trí theo phương dọc nhà thì chúng ta có kết cấu tường dọc chịu lực. Để đảm bảo độ cứng ngang của nhà, cách một khoảng nhất định phải có bổ trụ hoặc bố trí tường ngang dày là tường ổn định, thường tận dụng tường cầu thang làm tường ổn định. Ưu điểm: • Tiết kiệm vật liệu và diện tích xây dựng tường và móng • Bố trí mặt bằng kiến trúc linh hoạt • Diện tích tường ngang nhỏ, tận dụng được khả năng chịu lực của tường ngoài. Khuyết điểm: • Tường ngăn giữa các phòng tương đối mỏng .Khả năng cách âm kém. • Không tận dụng được tường ngang làm tường thu hồi, thay vào đó phải dùng vì kèo, bán kèo hay dầm nghiêng • Do tường dọc chịu lực nên cửa sổ mở hạn chế dẫn đến việc thông gió và chiếu sáng kém. • Độ cứng ngang của nhà nhỏ. 1.4.1.3 Kết hợp tường ngang và tường dọc chịu lực Khi bố trí tường chịu lực theo cả hai phương của nhà thì chúng ta có loại kết cấu kết hợp tường ngang và dọc chịu lực. Giải pháp này cho phép bố trí các phòng linh hoạt, tạo ra độ cứng tổng thể của nhà lớn song còn lãng phí tường móng và không gian. Phía đầu gió thường giải quyết theo sơ đồ tường ngang chịu lực, phía cuối gió bố trí tường dọc chịu lực 1.4.2 Kết cấu khung chịu lực: Là loại kết cấu chịu lực trong đó tất cả các loại tải trọng ngang và đứng đều truyền qua dầm xuống cột.Cac dầm giằng và cột thường là loại liên kết cứng, kết cấu khung có độ cứng không gian lớn, ổn định và chịu được lực chấn động hơn tường chịu lực. Ngoài ra còn có một số ưu điểm khác như tiết kiệm vật liệu, trọng lượng nhà nhỏ, hình thức kiến trúc có thể nhẹ nhàng, bố trí phòng linh hoạt, thi công phức tạp và giá thành khung lớn. Vật liệu chế tạo khung có thể là BTCT, Thép, Áp dụng cho các nhà ở cao tầng , các nhà công cộng và công nghiệp ít tầng. 1.4.2.1. Khung chịu lực không hoàn toàn (khung khuyết) Trong các ngôi nhà, có bước gian tương đối rộng hay mặt bằng phân chia không gian không theo một quy cách nhất định, hệ thống kết cấu của nhà có thể làm hình thức khung không hoàn toàn để chia sàn và mái. Ngoài việc lợi dụng tường ngoài để chịu lực có thể dùng tường trong hoặc cột làm kết cấu chịu lực. Hình thức này mặt bằng bố trí tương đối linh hoạt nhưng liên kết giữa tường và dầm phức tạp, tường và cột lún không đều ở những nơi đất yếu, ảnh hưởng đến chất lượng công trình. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 6
7. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc . Kết cấu khung ngang chịu lực: Đó là loại khung mà dầm chính của nó nằm trên khung ngang của nhà. Đặc điểm của sơ đồ này có độ cứng chung lớn vì thế áp dụng rất hợp lý cho những nhà khung nhiều tầng,. Sơ đồ khung ngang cũng rất hay dùng khi cho trường hợp khi cần cấu tạo những hành lang hay lô gia kiểu cônson ( do dầm mút thừa đỡ) Nhịp hay khẩu độ của khung ngang thông thường 6-9m cho nhà dân dụng, bước khung 3,6-6m cho các nhà bê tông cốt thép phổ biến. Tuỳ theo tính chất mối liên kết giữa dầm chính với cột và cột với móng mà người ta phân biệt khung cứng và khung khớp. Khung cứng áp dụng cho trường hợp đất đồng nhất lún đều, nhà chịu tải trọng lớn, cao tầng. Khung khớp hay dùng khi nhà xây trên đất không đồng nhất có độ lún không đều. . Kết cấu khung dọc chịu lực: Đó là loại khung mà dầm chính của nó chạy dọc theo chiều dài nhà. So với khung ngang độ cứng nhà có kém hơn, nhất là về phưong ngang của nhà. Sơ đồ này chỉ thích hợp với loại nhà có khẩu độ hẹp hơn 6m. Rất hay gặp trong các nhà khung panen lắp ghép hai khẩu độ với lưới cột 6x6m ( như truờng học bệnh viện ) với nhà dưới 5 tầng. Để bảo đảm độ cứng ngang cho nhà thường phải làm thêm dầm phụ hay lợi dụng sống đứng của panen liên kết chặt chẽ với dầm và cột. Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít vật liệu, dễ cấu tạo ôvăng, ban công, dễ bố trí phòng linh hoạt, dễ đặt đường ống xuyên qua sàn. Thuộc loại khung dọc cũng có khung cứng và khung khớp, tuỳ theo đặc điểm của mối liên kết giữa dầm chính với cột và cột với móng mà người ta phân biệt khung cứng và khung khớp. Hình 1.4.2 Các dạng nhà kết cấu khung chịu lực a) khungnhà nhiều tầng ; b) khung ngang chịu lực c) khung dọc chịu lực: d) khung dọc và khung ngang cùng chịu lực. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 7
8. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 1.4.2.2. Khung chịu lực hoàn toàn (khung trọn) Kết cấu chịu lực của nhà là dầm và cột, tường chỉ là kết cấu bao che .Do đó tường có thể dùng vật liệu nhẹ, ổn định chủ yếu của nhà dựa vào khung Vật liệu khung thường làm bêtông cốt thép, thép, gỗ. Hình thức kết cấu này ( trừ khung gỗ) ít dùng trong các nhà dân dụng bình thường vì tốn nhiều xi măng và thép, do đó chỉ nên dùng đối với nhà công cộng hoặc nhà ở cao tầng. 1.4.3. Kết cấu không gian chịu lực Áp dụng trong các nhà có không gian tương đối rộng như nhà công nghiệp, rạp hát, nhà thi đấu, bể bơi có mái.Trong kết cấu không gian thì các bộ phận kết cấu chịu lực đều truyền lực cho nhau cũng như phát huy điều kiện làm việc chung trong cả không gian ba chiều cùng hổ trợ cho nhau theo hai phương thẳng góc. Đặc điểm: sự làm việc của kết cấu hợp lý và chắc khoẻ, vượt khẩu độ lớn, hình thức kết cấu nhẹ nhàng, tốn ít vật liệu. Nhưng thi công và cấu tạo phức tạp. Kết cấu ngang trong hệ kết cấu không gian có thể chỉ cần độ cao khoảng 1/20-1/30 khẩu độ, (giảm 1/2-1/3 không gian kết cấu bình thường ). Gồm các dạng kết cấu không gian sau: • Vỏ móng • Khung không gian hệ lưới thanh không gian.Kết cấu gấp nếp • Kết cấu hổn hợp • Kết cấu khí căng. • Vòm bán cầu • Kết cấu dây treo Hình 1.4.3 Kết cấu không gian chịu lực Hình 1.4.3 Kết cấu không gian chịu lực NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 8
9. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc ( Các dạng vỏ mỏng, dây treo, vỏ gấp Khung không gian và hệ lưới thanh không nếp )Hình 1.4.3 Kết cấu không gian chịu gian lực Khung không gian và hệ lưới thanh không gian Hình 1.4.3 Kết cấu không gian Hình 1.4.3 Kết cấu không gian chịu lực chịu lực Kết cấu dây treo Kết cấu vòm bán cầu CHƯƠNG 2 NỀN VÀ MÓNG 1. NỀN (gồm nền của móng 2.1 và nền nhà 2.1*) 2.1. NỀN CỦA MÓNG 2.1.1. KHÁI NIỆM CHUNG VÀ YÊU CẦU VỀ NỀN CỦA MÓNG Nền móng là lớp đất nằm dưới móng chịu toàn bộ hoặc phần lớn tải trọng của công trình, phần còn lại gọi là đất nền. 2.1.2. PHÂN LOẠI VÀ TRƯỜNG HỢP ÁP DỤNG NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 9
10. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Căn cứ vào tìa liệu thăm dò địa chất và thử nghiệm cùng tính toán để xử lý nền móng ,đất nền chia làm hai loại nền tự nhiên và nền nhân tạo. 2.1.2.1. Nền tự nhiên: Loại đất nền có đủ khả năng chịu toàn bộ tải trọng mà không cần có sự gia cố của con người, có thể trực tiếp làm nền của công trình kiến trúc thì gọi là nền thiên nhiên. Với loại đất nền này việc thi công sẽ đơn giản và nhanh hơn, giá thành hạ, chỉ cần đào rảnh móng hoặc hố móng phẳng hoặc hình thang hơi dốc và trải một lớp cát đệm dưới móng. Yêu cầu của nền thiên nhiên: Nền thiên nhiên cần đảm bảo các yêu cầu sau: • Có độ đông nhất, đẩm bảo sự lún đều trong giới hạn cho phép S = 8 - 10cm • Có đầy dủ khả năng chịu lực: khả năng chịu lực này thường biểu hiện bằng Kg/cm2 mà người ta gọi là ứng suất tính toán của đất. • Không bị ảnh hưởng của nước ngầm phá hoại ( như hiện tượng xâm thực vật liệu móng, hiện tượng cát chảy ) • Không có hiện tượng đất trượt, đất sụt (như hiện tượng Caxtơ ) đất nứt nẻ hay những hiện tượng đất không ổn định khác. Hình 2.1.2.1 Nền móng tự nhiên 2.1.2.2. Nền nhân tạo: NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 10
11. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Nền nhân tạo là loại nền mà khi khả năng chịu tải của nền yếu, không đủ tính ổn định và tính kiên cố cần phải gia cố của con người để nâng cao cường độ, sự ổn định đảm bảo yêu cầu chịu tải từ móng xuống. Tuỳ thuộc cơ cấu địa chất và các điều kiện đại chất thuỷ văn, đất nền nhân tạo được gia cố theo 5 phương pháp sau: Phương phấp nén chặt đất: • Đầm nện: dùng các loại đầm hoặc tấm nặng để đầm chặt đất ở hố móng có thể trải thêm đá sỏi, đá dăm để tăng cường khả năng chịu lực của đất nền.Có thể đầm nén hơi hoặc dùng những tấm nặng 2-3 tấn cho rơi từ độ cao 1-4m, hoặc có thể dùng xe lu hạng nặng có thể làm chặt một vùng đất có diện tích lớn, đối với đất cát hoặc bụi, nên dùng các đầm rung vì như thế sẽ nhanh hơn. Ngược lại với đất sét thì không nên dùng phương pháp chấn động để làm chặt vì hiệu quả rất thấp. • Nén chặt bằng cọc đất: áp dụng cho truờng hợp đầm chặt đất lún ướt dưới sâu, đựơc thực hiện bằng cách đóng lỗ, nhờ đó tạo ra quanh lỗ vùng nén chặt, tiếp sau là đất được nhồi vào lỗ và đầm chặt. • Hạ mực nước ngầm: dùng bơm hút nước từ một hệ thống giếng thu nước hoặc từ hệ thống ống tiêu nước có cấu tạo đặc biệt ” ống châm kim” Đất trong phạm vi của mực nước ngầm sẽ được nén chặt lại do áp lực nén tăng lên một cách tương đối, đồng thời đất cũng sẽ được chặt thêm do áp lực của thuỷ động theo hướng đi xuống. Phương pháp thay đất: lớp đất yếu sẽ được bốc dời đi để thay bằng một lớp đất khác như sỏi, cát hạt vủa hoặc lớn. Áp dụng lớp đất yếu ở trong phạm vi không quá lớn với độ sâu nhỏ. Phương pháp dùng hoá chất : áp dụng đối với tầng đất có khả năng tấm thấu nhất định và bằng phương pháp dùng các vật liệu liên kết bơm phụt vào trong đất, để nâng cao khả năng chịu lực của đất, đồng thời làm cho đất không thấm nước. • Phương pháp ximăng hoá , sét hoá và bitum hoá : là phương pháp phụt vữa ximăng vào đất để gia cố đát nền cát, đất cuội sỏi, đất nền nứt nẻ, đồng thời để xây dựng các màn chống thấm .Để tăng cường nhanh quá trình đông kết hoá cứng của dung dịch ximăng, dùng thuỷ tinh lỏng và clorua canxi, để tăng cường ổn định dùng betônít. Ngoài ra còn dùng phương pháp bơm bitum nóng là biện pháp phụ trợ để lấp nhét các khe nứt lớn trong đá cứng để ngăn chặn sự rửa của các dung dịch ximăng và sét khi tốc độ chảy của nước dưới đất lớn. • Phương pháp Silicát hoá và nhựa hoá: phương pháp được áp dụng để gia cố và tạo các màn chống thấm trong các loaị đất nền có cát, đất hoàng thổ, và đất lún ướt. Thường dùng hai dung dịch là Silicat natri và clorua canxi cho loại đất có hệ số thấm cao, dùng một dung dịch Silicát Natri cho loại đất có hệ số thấm thấp. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 11
12. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Phương pháp đóng cọc: dùng cọc bằng gỗ tre, thép hoặc bêtông cốt thép có khi dùng cọc cát để đóng xuống đất nền làm cho đất nén chặt hoặc do ma sát giữa cọc và đất làm cho mức chịu tải của đất nền tăng thêm. • Cọc chống : là loại cọc đựơc đóng xuyên qua lớp đất mềm bên trên và trực tiếp truyền tải trọng lên lớp đất cứng ở phía dưới. • Cọc ma sát : là loại cọc được đóng đến vị trí lưng chừng trong lớp đát mềm tác dụng chủ yếu của cọc là lực ma sát giữa thân cọc và đất để chống đỡ công trình hoặc làm chặt đất . Trong các công trình dân dụng ở nước ta, thừơng dụng cọc tre, tràm theo mật độ trung bình 25cọc /1m2 φ 80 -100mm với chiều dài 2,5m cho cọc tre và 4-5m cho cọc tràm. Tác dụng chủ yếu của của cọc là lực ma sát giữa thân cọc Hình 2.1.2.2 Một số loại cọc thông dụng Cọc bêtông cốt thép, Cọc thảo mộc NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 12
13. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Phương pháp điện và nhiệt: là phương pháp ứng dụng hiện tượng điện thấm để tập trung nứơc mà bơm hút cho thoát làm khô đất, đồng thời đưa dung dịch hoá chất vào để làm chắc đất. • Hạ mực nước ngầm : dưới tác dụng của lực điện thấm xuất hiện khi cho qua một dìng điện 1 chiều trong đát nền khó thấm và có hệ số 0,05m/ngày đêm như đất chứa nhiều hàm lượng sét hoặc đất cát bồi ích. Nuớc ngầm sẽ được bơm rút cho thoát từ hệ thống giếng hoặc ống châm kim • Điện thấm hoá silicát: áp dụng cho những loại đất có tính thấm nhỏ như đất dính bùn. Dưới tác dụng của áp lực bơm phụt và hiện tượng điện thấm dung dịch silicát natri được thấm vào đất nên dễ dàng. 2.1*. NỀN NHÀ 2.1*.1 .KHÁI NIỆM CHUNG VÀ YÊU CẦU CỦA NỀN NHÀ 2.1*.1.1. Khái niệm : là bộ phận nằm trong chu vi của từng móng và nhô cao khỏi mặt đất từ 200 ÷ 1200, 3000 sự thay đổi của nền do tính chất công trình (tôn. giáo, nhà nước, ) qui hoạch. 2.1*.1.2. Yêu cầu : Nền nhà phải dảm bảo khả năng chịu lực, chống được xâm thực môi trường, phá hoại của côn trùng, dễ làm vệ sinh và trang trí đẹp 2.1*.2. CẤU TẠO NỀN NHÀ 2.1*.2.1. Cấu tạo Nền nhà đặc : Cấu tạo gồm các bộ phận. • Mặt nền: - Áo nền: có thể là láng vữa xi măng, vữa granitô, lát gạch cimăng, gạch chỉ, gạch khảm hoặc lát gỗ ván ghép packê. - Kết cấu chịu lực của mặt nền. + BT gạch vỡ, 50# σ = 100÷200 + BT đá dăm (4×6), 50# ÷100#, σ = 100 ÷200 + BT đá 2×4 , 50# ÷100#, σ = 100 ÷200 + BT đã 1×2 , 50# ÷100#, σ = 50÷150 + BT đá mi , , 50# ÷100#, 50÷100 • Phần đắp thêm: có thể sử dụng vật liệu cát, sỏi, đất, đất cấp phối đồi,hoặc hỗn hợp. Bên trên lớp đất nguyên thổ, các loại vật liệu nêu trên được đổ từng lớp 20 cm, tưới nước đầm nện kỹ 2.1*.2.2. Cấu tạo Nền nhà rỗng: Khi công trình có yêu cầu chống ẩm cho nền nhà như nền kho lương thực, thực phẩm thuốc men v.v Hoặc khi mặt nền cao hơn mặt đất tự nhiên hoặc mặt đất thực NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 13
14. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc hiện tương đối nhiều (≥60cm), nếu làm nền đặc thì khối lượng đất đắp sẽ rất lớn, tốn nhiều công sức đầm nện và vận chuyển đất Người ta có thể cấu tạo nền nhà rỗng. Nền rỗng có ưu điểm ở chỗ bảo đảm khô ráo, tiết kiệm lớp đệm và khối lượng đất đắp. Cấu tạo nền nhà rỗng khác với nền nhà đặc là không có phần đắp thêm thay vào đó là các gối đỡ chịu tải trọng của kết cấu chịu lực của mặt nền như tường gạch xây cuốn, trụ gạch hay trụ bê tông. Kết cấu chịu lực của mặt nền rỗng có thể làm bằng gỗ, gạch xây cuốn hoặc bê tông cốt thép . Mặt nền bằng gỗ: Khi nhịp nhỏ, dầm có thể trực tiếp gác lên bệ tường Khi nhịp lớn, để giảm chiều dài của nhịp thì có thể tăng điểm gối tựa với các tường xây dày 110mm, 220mm, cách khoảng 1800-2000mm. Để đảm bảo thông gió tốt cho nền rỗng, cần có lỗ cửa thoáng gió ở tường ngoài nhằm bảo vệ gỗ và phòng ẩm dưới nền. Ngoài ra cần lưu ý áp dụng các biện pháp phòng chống mối mọt cho các bộ phận bằng gỗ cấu tạo nền. Mặt nền xây gạch hoặc đúc bê tông cốt thép : Đối với nền rỗng xây gạch cuốn thì phần trên có thể đổ lớp bê tông gạch vỡ và dùng bật sắt đuôi cá đặt cách nhau 100cm để ghìm chặt dầm xuống nền và trên cùng lát lớp gỗ ván sàn ( nếu áo sàn được cấu tạo bằng gỗ) Đối với nền đúc bê tông cốt thép thì cấu tạo tương tự như cấu tạo sàn nhà đặt nghiêng. Nếu không gian ở dưới nền rỗng nhỏ, không thuận tiện cho việc lắp ván khuôn thì có thể dùng tường này để giảm ngắn nhịp sàn, với khoảng cách giữa các tường 1/8 thì làm nền dật bậc. mặt cong của nền dốc là mặt cong theo hai chiều, để đơn giản cho việc thi công dùng mặt gãy Nền dốc cũng được cấu tạo theo hai loại: nền đặc và nền rỗng Nền đặc : trường hợp này có thể bị lún không đều dể sinh ra các vết nứt gãy vì diện tích tương đối lớn và lại cấu theo mặt dốc hoặc dật bậc, do đó lớp bê tông cần đủ dày và gia cố cốt thép . Ngoài ra cần kể mạch phân nền thành các ô nhỏ và chèn nhét bitum ( nhựa đường) voà khe hở phân ô này. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 14
15. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.1*.2.2 Một số nền nhà đặc, rỗng thông dụng Nền rỗng: Khi cao độ mặt nền cao hơn mặt đất tự nhiên >60cm thì nên cấu tạo nền dốc rỗng. Tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà biện pháp cấu tạo nền rỗng có thể chọn theo hai cách. • Dùng tường hoặc khung chịu lực đẻ chịu đỡ sàn nền khi không sử dụng không gian dưới nền dốc. • Khi cần sử dụng không gian dưới sàn nền thì phải có biện pháp cấu tạo chống thấm và chống ẩm. 2.2 MÓNG 2.2.1. KHÁI NIỆM CHUNG VÀ YÊU CẦU 2.2.1.1. Khái niệm về Móng : là bộ phận được cấu tạo ở phần thấp nhất của công trình nằm ngầm dưới mặt đất. Thông qua móng, toàn bộ tải trọng của công trình được truyền đều xuống đất nền chịu tải. Các bộ phận của móng gồm: tường móng, gối móng, đế móng lớp đệm chiều sâu chôn móng. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 15
16. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.2 Các bộ phận của móng 2.2.1.2. Yêu cầu: phải kiên cố, ổn định,bền lâu và kinh tế. Yêu cầu kiên cố: đòi hỏi móng thiết kế phải có kích thước phù hợp với yêu cầu chịu lực, bảo đảm vật liệu làm móng và đất nền trong trạng thái làm việc bình thường. Yêu cầu về ổn định: Đòi hỏi móng sau khi xây dựng phải lún đều trong phạm vi đọ lún cho phép , không có hiện tượng trượt hoặc gãy nứt. Yêu cầu về bền lâu: đòi hỏi móng phải bền vững trong suốt thời gian sử dụng. Như vậy móng phải có vật liệu móng, lớp bảo vệ móng và độ sâu chôn móng phải có khả năng chống lại được sự phá hoại của nước ngầm, nước mặn và các tác hại xâm thực khác. Nước ngầm thường thay đổi theo khí hậu và thời tiết với nước lên xuống. Do đó khi đặt móng lên trên nền đất có vị trí nước ngầm thay đổi tương đối lớn, tốt nhất là đặt đáy móng dưới độ cao thấp nhất của mực nước ngầm. 2.2.2. Phân loại 2.2.2.1. Phân theo vật liệu: • Móng cứng: Móng được cấu tạo với vật liệu chịu lực nén đơn thuần như móng gạch, móng khối đá hộc, móng bê tông đá hộc, móng bê tông. Theo qui ước tỉ số giữa chiều cao khối móng với chiều rộng >1/3 và tải trọng tác động từ trên xuống, sau khi truyền qua móng cứng sẽ đựơc phân phối lại trên đất nền. Loại móng này được dùng nơi nước ngầm ở dưới sâu. • Móng mềm: Móng được cấu tạo với vật liệu chịu lực kéo, nén và uốn. Tải trọng tác động trên đỉnh móng bao nhiêu thì ở duới đáy vẫn bấy nhiêu. Móng mềm biến dạng gần như nền, không làm nhiệm vụ phân phối lại áp lực. Móng bê tông cốt thép là loại móng vừa bị biến dạng khá nhiều lại vừa có khả năng phân bố lại áp lực trên đất nền, có cường độ cao, chống xâm thực tốt. Cấu tạo NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 16
17. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc theo yêu cầu tạo hình bất kỳ, tiết kiệm vật liệu, thi công nhanh khi dùng giải pháp thi công lắp ghép. 2.2.2.2. Theo hình thức chịu lực: • Móng chiu tải đúng tâm: Là loại móng bảo đảm hướng truyền lực thẳng đứng từ trên xuống trung vào phần trung tâm của đáy móng đáp ứng đựơc yêu cầu chịu lực tốt nhất cùng sự phân phối lực đều dưới đáy móng. • Móng chịu tải lệch: Hợp lực các tải trọng không đi qua trọng tâm của mặt phẳng đáy móng , loại móng có kết cấu phức tạp. áp dụng đối với móng ở vị trí đặc biệt như ở khe lún, giữa nhà cũ và nhà mới. Hình 2.2.2.2 Các móng chịu tải đúng tâm và lệch tâm 2.2.2.3. Theo hình dáng móng: • Móng cột ( móng độc lập, móng đơn ) Là loại móng riêng biệt dưới chân cột ( với nhà có kết cấu khung chịu lực ) hoặc chân tường ( với nhà có kết cấu tường chịu lực ) , chiu tải trọng tập trung. Gối móng được chế tạo theo khối trụ, tháp cụt, giật cấp, với vật liệu bằng gạch, đá, bê tông hoặc bê tông cốt thép Dùng móng trụ có thể giảm sức lao động, bớt việc đào đất và tiết kiệm vật liệu so với dùng móng băng. Hình dáng thì tuỳ theo vật liệu và các nhân tố khác mà chọn. Thông thường người ta móng trụ có đáy vuông hoặc hình chữ nhật. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 17
18. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.2.2.3 Các dạng móng cột độc lập • Móng băng: Là loại móng chạy dài dọc dưới chân tường hoặc tạo thành dãy dài liên kết các chân cột, truyền tải trọng tương đối đều thành dãy dài liên kết các chân cột, truyền tải trọng tương đối đều dặn xuống nền. Chiều dài của móng rất dài so với chiều rộng của nó. Mặt cắt loại móng này thường có hình chữ nhật, hình thanh hoặc hình giật cấp, các loại móng trên thường dùng cho các nhà dân dụng ít tầng có tải trọng không lớn lắm và khi đất có cường độ lớn. Nếu nhà ít tầng có tải trọng không lớn lắm và đất có cường độ trung bình thì thông dụng nhất là là loại móng có mặt cắt hình thang và hình giật cấp. Loại móng băng với cột chôn sâu dùng khi lớp đất yếu quá dày và khi nhà cần có cấu tạo tầng hầm. Hình 2.2.2.3 Các hình thức móng băng • Móng bè: Khi tải trong của công trình quá lớn và bề rộng của các đáy móng cột hoặc móng bằng gần sát nhau gây nên hiện tượng chống áp suất trong đất nền thì có thể liên kết các móng với nhau thành một mảng gọi là móng bè. Diên NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 18
19. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc tích đáy móng bè bằng diện tích xây dựng Một số nhà nhiều tầng để hạng chế có hiệu quả chấn động tương đối lớn hoặc sự lún không đều, với yêu cầu móng có cường độ và độ cứng cao thì móng bè có thể có phạm vi áp dụng rất lớn. Móng có thể thiết kế kiểu có dầm sườn với dầm sườn được bố trí theo khoảng cách nhất định cho cả hai chiều hoặc không có dầm sườn. Hình 2.2.2.3 Móng bè • Móng cọc: Đối với nền đất yếu phải chiu tải trọng lớn của công trình mà việc gia cố và cải tạo nền đất khó khăn làm tăng giá thành công trình, người ta thường dùng móng cọc. Móng cọc gồm có cọc và đài cọc. Căn cứ vào đặc tính làm việc của cọc trong đất người ta chia móng cọc ra làm hai loại: móng cọc chống và móng cọc ma sát. Móng cọc chống được dùng trong trường hợp dưới lớp đất yếu là lớp đất rắn (đá) đầu dưới cọc đóng chặt vào lớp đất rắn và truyền tải trọng vào nó. Nền móng cọc chống không bị lún hoặc lún không đáng kể. Trường hợp lớp đất rắn ở quá sâu người ta dùng cọc ma sát thay cho cọc chống, cọc ma sát truyền tải trọng công trình vào đất qua lực ma sát giữa đất và bề mặt của cọc. Móng cọc trong nhiều trường hợp thuờng dùng tre gỗ vì dễ sản xuất và thi công.Trong thi công không để đầu cột nhô lên khỏi mục nước ngầm thấp nhất để tránh hiện tượng cọc bị mục. Móng cọc bê tông đắt hơn cọc tre, gỗ, dung cho công trình có tải trọng lớn và độ bền vững cao. cọc bê tông không phụ thuộc vào mực nước ngầm nên đựơc dùngvào những nơi có mực nước ngầm thay đổi chênh lệch nhiều.Dùng NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 19
20. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc móng cọc cho phép giảm khối lượng đát đào móng khoảng85%, bê tông 35- 40% từ đó giá thành của móng cọc có thể hạ đựơc 35%. (Hình 2.17) 2.2.2.4. Phân theo phương pháp thi công: • Móng nông : loại móng được xây hay đúc trong hố móng đào toàn bộ với chiều sâu chôn móng < 5m. Áp dụng cho các công trình kiến trúc nhẹ hoặc trên đất nền có sức chịu tải cao ở ngay trên mặt Hình thưc móng đựơc ứng dụng trong trường hợp này thường là móng băng móng chiếc , móng bè. • Móng sâu: Loại móng khi thực hiện thì không cần đào hoặc chỉ đào một phần hố móng và sẽ dùng giải pháp cấu tạo để chuyển tải trọng từ trên xuống thông qua móng vào lòng đất nền, đạt chiều sâu thiết kế như như giải pháp móng trên cọc, móng trên giếng chìm. Áp dụng trong trường hợp tải trọng công trình tương đối lớn mà lớp đất nền chịu tải lại ở dưới sâu. • Móng dưới nước: Móng sẽ đựơc thực hiện trong vùng đất ngập nước như ở ao, hồ, sông, rạch, biển. Phương pháp tiến hành thực hiện loại móng này là xây dựng những bờ vây kín nước bao quanh vị trí móng công trình để bơm thoát nước làm khô khi thi công móng. 2.2.3. Các bộ phận của móng: 2.2.3.1. Tường móng : là bộ phận có tác dụng truyền lực từ trên xuống chống lực đạp của nền nhà hoặc lực đẩy ngang của khối đất và nước ngầm bao quanh tầng ngầm. Tường móng thường được cấu tạo dày hơn tường nhà nên nhô ra hơn chân tường nhà, tạo cảm giác chắc chắn và bề thế cho nhà, và để điều chỉnh sai số trong quá trình thi công các phần công trình. 2.2.3.2. Gối móng : là bộ phận chịu lực chính của móng đựơc cấu tạo theo tiết diện chữ nhật hoặc hình tháp hay dậc bậc nhằm tác dụng giảm áp suất truyền tải đến móng. Đồng thời với yêu cầu đáy móng phải mở rộng hơn so nhiều với phần công trình tiếp xúc với móng và cường độ của đất nền thường nhỏ hơn nhiều so với vật liệu xây dựng công trình 2.2.3.3. Đế móng : là lớp giật cuối cùng của gối móng tiếp xúc nằm ngang giữa móng và đệm móng. 2.2.3.4 Lớp đệm: lớp có tác dụng làm chân đế, làm phẳng nhằm phân đều áp suất dưới đáy móng.Vật liệu được dùng là bê tông gạch vỡ hoặc đá có mác 25#, 50#, 75# dày 10cm-15cm hoặc là lớp cát đầm chặt. 2.2.3.5. Chiều sâu móng ngầm trong đất : là khoảng cách từ đáy móng tới mặt đất thiên nhiên hoặc mặt đất thực hiện. Trị số được chọn sẽ tuỳ thuộc tình hình đất đai, tính chất của nước ngầm, khí hậu, lực tác động từ ngoài , đặc điểm của bản thân công trình, kết cấu móng và phương pháp thi công cùng tình trạng của các công trình kế cận nếu có. 2.2.4. Cấu tạo các loại móng thông dụng: NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 20
21. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 2.2.4.1. Móng gạch: Móng gạch là loại phổ biến nhất vì thích hợp kỹ thuật xây dựng phổ thông và sử dụng loại vật liệu rẻ tiền, có nhiều ở các địa phương. Móng gạch đựơc sử dụng hợp lý khi chiều rộng đế móng nhỏ hơn 1500mm. Dùng gạch đặc có cường độ 75kg/1cm2 có kích thước 220x105x55, để phù hợp với kích thức viên gạch vữa liên kết đứng và ngang dày 10. Vữa liên kết là vữa ximăng cát vàng 1:4 hoặc 1:3 ( cho nhà cấp II hoặc cấp III ) hoặc tỉ lệ 1:5-1:6 cho nhà cấp IV Đế móng thường đựơc xây 3 lớp gạch dày 210. Ở nơi khô ráo thì có thể dùng bê tông gạch vỡ hoặc bê tông đá dăm dày 150-300mmm mác 50-100 (thường dày 200). Đáy lót cát đầm chặt dày 50-100 hoặc bê tông gạch vỡ dày 100 mác 50. Khi thiết kế móng ta cần có các số liệu : • Chiều rộng đáy móng: Bm • Chiều cao móng: Hm • Chiều dày tường : bt Móng đối xứng: Khi thiết kế móng đối xứng cần lưu ý các cấp giật • Chiều rộng cấp dưới so với cấp trên cũng như chiều cao của cấp • Chiều cao: là bội số của 70 để chẵn gạch (70=60+10) • Các giật bậc thông thường: 70-140 70-140-210. Móng lệch tâm: Khi thiết kế móng lệch tâm cần lưu ý các cấp giật • Chiều rộng cấp dưới so với cấp trên cũng như chiều cao của cấp • Chiều cao: là bội số của 70 đẻ chẵn gạch (70=60+10) • Các giật bậc thông thường: 140 -210-210 , 210. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 21
22. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.2.4.1 Các dạng móng gạch 2.2.4.2. Móng đá hộc: móng đá hộc là loại phổ biến dùng trong nhà dân dụng thấp tầng nhất là những nơi có nhiều đá. Do kích thước của đá không đều nhau cho nên bề dày của cổ móng ≥ 400mm. Đối với móng cột bề dày của cổ móng ≥ 600mm. chiều rộng giật bậc bằng ½ chiều cao bậc giật (b/h=1/2). chiều cao bậc giật thường lấy 350-600mm Khi xây cần chú ý các mạch vữa ngang phải cùng nằm trên một mặt phẳng ngang , tránh đá chèn nhau khi chịu lực, mạch vữa đứng không được trùng nhau để tránh bị nứt theo chiều đứng,. Đá cong và dày không được dùng vì dễ bị gãy, gặp đá lõm thì đặt chiều lõm xuống dưới để viên đá ổn định, mạch vữa không nên dày quá. Với đá hộc mạch vữa xây là 30, vữa thường dùng vữa ximăng cát 1:4. Lớp đệm thường là cát đầm chặt dày 5-10cm hoặc là lớp bê tông gạch vỡ ,bê tông đá dăm 15-30cm tuỳ theo nền tình hình móng. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 22
23. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.2.4.2 Các dạng móng đá hộc và móng hổn hợp gạch đá 2.2.4.3. Móng bêtông: móng bê tông nói chung dùng xi măng làm vật liệu liên kết và dùng những cốt liệu khác nhau như đá dăm, sỏi , cát , gạch vỡ tạo thành. Đối với những ngôi nhà có tải trọng lớn hoặc móng sâu đều có thể dùng móng bê tông. Góc cứng có thể đạt 450, góc cứng là góc mở rộng của gối móng ( góc tạo bởi đường nghiêng mở rộng gối móng với đường nằm ngang ). Hình dáng móng bêtông thường hình thang hoặc giật cấp . Khi chiều cao móng từ 400-1000mm thì chọn hình giật cấp. Đối với móng bê tông có thể tích có thể tích lớn hơn như móng của thiết bị loại lớn của kiến trúc công nghiệp thì có thể thêm đá hộc vào bê tông gọi là bêtông đá hộc. Tổng thể tích đá hộc có thể chiếm 30-50% tổng thể tích của móng, như thế có thể tiết kiệm đựơc ximăng. Kích thước mỗi viên đá hộc dùng trong bêtông đá hộc cũng không được vượt quá 1/3 chiều rộng của móng, đường kính của nó cũng không đựơc vượt quá 300mm, khoảng trống giữa những viên đá hộc không nhỏ hơn 40mm. Lớp đệm móng thường là lớp cát dày 5 - 10cm Hình 2.2.4.3 Móng bêtông NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 23
24. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 2.2.4.4. Móng bêtông cốt thép: là loại móng được làm bằng bêtông cốt thép, có khả năng chịu uốn tốt ( nén và kéo). Áp dụng cho công trình có tải trọng lớn, nhà nhiều tầng, ở nơi đất xấu. Để tiết kiệm có thể chỉ đổ bêtông cốt thép phần thân móng, còn phía trên xây gạch hoặc đá. Hình dáng mặt cắt của móng bêtông cốt thép cũng không bị hạn chế, có thể hình chữ nhật, hình thang ( thường dùng). Đối với những nơi đất rắn tốt, có thể không cần lớp đệm móng hay có chăng nữa cũng chỉ là một lớp cát đầm chặt dày 5cm để làm phẳng đáy móng. Những nơi dất yếu thì cần có lớp đệm bêtông gạch vỡ dày 100 mác 50 hoặc bêtông đá 4x6 mác 100. 2.2.5. Móng tại các vị trí đặc biệt : 2.2.5.1. Móng khe lún: đối với những công trình dày hơn 30m hoặc tổ hợp nhiều khối công trình có độ cao khác nhau, tải trọng khác nhau thì phải làm khe lún. Khe lún chia công trình ra làm các phần độc lập từ móng đến mái để đề phòng lún không đều gây phá hoại công trình. Khe lún là khe cấu tạo chống lại khả năng nứt, gãy kết cấu công trình do lún không đều. Khe lún được thiết kế trong các trường hợp: • Công trình quá dài vượt 40m • Tổ hợp nhiều công trình có độ cao khác nhau, chênh nhau >10m. • Tải trọng công trình phân bố khác nhau • Nền đất yếu có độ lún khác nhau • Vị trí tiếp giáp giữa nhà cũ và nhà mới Móng phải tách ra thành 2 phần riêng với chiều rộng của khe là 2-3cm. Những công trình có chiều dài lớn thì phải tách ra từng đoạn 20-30m. Móng khe lún có 2 dạng chính: • Kiểu thông thường (khi tải trọng nhỏ, móng có hình thức là móng lệch tâm) • Kiểu con sơn (ở vị trí giữa nhà cũ và nhà mới, móng mới và cũ tách rời nhau). NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 24
25. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.2.5.1 Móng khe lún 2.2.5.2. Khe nhiệt độ (khe co dãn): Khe nhiệt độ là khe chống lại khả năng nứt nẻ do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ . NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 25
26. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Khe nhiệt độ được thiết kế trong các trường hợp: • Công trình xuất hiện nhiệt cục bộ hoặc sử dụng kết cấu không đồng nhất ( pha trộn kết cấu thép với bê tông hoặc thép đá) • Điều kiện khí hậu chêch lệch giữa ngày và đêm lớn • Có những vùng trên mặt bằng phát sinh nhiệt độ lớn (lò bánh mỳ, kho đông lạnh ) Móng được làm chung không tách rời, còn từ cao độ măt nền trở lên các kết cấu đứng đều tách rời thành từng phần riêng biệt. Độ rộng của khe là 2-3cm. Khe co dãn và khe lún thường kết hợp với nhau. Gồm có móng khe co dãn ở cột và móng khe co dãn ở tường. Hình 2.2.5.1Móng khe co dãn 2.2.5.3. Móng giật cấp: Khi làm nhà tên sườn dốc thì cao độ đáy móng không cùng nằm rong một mặt phẳng mà nằm theo hình bậc thang. Độ dốc khác nhau thì thì giật cấp khác nhau. Trường hợp đất có độ sụt nhỏ, nếu độ cao giật cấp đé móng không nhỏ hơn 360mm và không lớn hơn 500 độ dài cấp giật lớn hơn 1000mm thì giật cấp thông thường.Trường hợp đất có độ sụt nhỏ , nếu độ cao giật cấp đế móng ≥ 500mm thì giật cấp cao NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 26
27. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.2.5.3 Móng giật cấp 2.2.5.4. Móng xây cuốn vòm: Khi móng phải xây qua các hố như hồ ao, mương rãnh thì tuỳ theo hố to hay hố nhỏ người ta có cách giải quyết khác nhau: Hố nhỏ từ 1000-3000mm thì vét sạch bùn đổ cát đầm chặt rồi xây tường lên trên, tuỳ trường hợp cụ thể có thể xây thêm hoặc gác dầm bêtông cốt thép h2.32m Hố lớn hơn 3000 mm dùng móng độc lập, xây cuốn hoặc gác dầm bê tông cốt thép Hình 2.2.5.4 Móng xây cuốn vòm 2.2.6. Các biện pháp chống thấm cho tường móng. 2.2.6.1. Chống ẩm cho tường: móng nhà luôn luôn ẩm do nước trong đất dẫn lên làm ẩm tường, mặt tường bị phá hoại, vữa trát bị bong và ảnh hưởng tới điều kiện vệ sinh trong nhà.Vì vậy phải chống ẩm cho tường bằng cách láng một lớp vữa ximăng mác 75 dày 20 ở mặt cổ móng tiếp giáp với tường nhà. Nếu có dầm cổ móng bằng bêtông cốt thép thì không cần láng vữa ximăng nữa. 2.2.6.2. Chống thấm cho công trình ngầm: Thông thường trong các công trình làm tầng hầm hoặc các bể chứa thì cần phải xử lý chống thấm tuỳ mức độ cần thiết và trường hợp cụ thể. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 27
28. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc • Trường hợp mực nước ngầm dưới nền tầng hầm: trát vữa ximăng mác 75, dày 25 ở mặt trong và nền tầng hầm. Trát làm hai lớp ;lớp thư nhất dày 15 có khả năng có khía quả trấm đợi khô , lớp thứ hai dày .Tường yêu cầu chống thấm cao hơn, có thể phái trong đổ một lớp bêtông chống thấm dày 40, mác 200, phía ngoài đắp đất sét dày từ 300-400 Hình 2.2.6.1 Chống ẩm cho Hình 2.2.6.2 Các giải pháp chống ẩm cho tầng tường hầm khi mực nước ngầm thấp hoặc ngang tầng hầm • Trường hợp mực nước ngầm cao hơn nền tầng hầm: làm hạ thấp mực nước ngầm bằng cách làm hố thu nước, đồng thời phía ngoài đắp đất sét, phía trong trát hai lớp vưã ximăng dày 250 và đổ bêtông cốt thép dày 40 mác 200 . Có các cách giải quyết như sau: Hình 2.2.6.2 Các giải pháp chống ẩm cho tầng hầm khi mực nước ngầm cao hơn tầng hầm NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 28
29. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 2.31 Cách giải quyết thoát nước và lấy sáng cho cửa sổ tầng hầm NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 29
30. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc CHƯƠNG 3 TƯỜNG VÀ VÁCH NGĂN 3.1. KHÁI NIỆM CHUNG Tường là bộ phận quan trọng trong công trình kiến trúc nó có chức năng không những là kết cấu bao che, ngăn cách giữa các không gian mà còn là kết cấu chịu lực trong những công trình tường chịu lực. Chủ yếu chịu nén, ngoài ra còn chịu các lực đẩy ngang của gió bão. Tường chiếm khối lượng vật liệu tương đối lớn, thường đựoc xây bằng gạch, đá hay bêtông cốt thép .Bề dày của tường phụ thuộc vào chiều cao , tải trọng công trình, vật liệu và hình thức kết cấu. 3.2.CÁC YÊU CẦU CỦA TƯỜNG Trong kết cấu nhà dân dụng tường chiếm vào khoảng 40-65% trọng lượng vật liệu toàn nhà, giá thành chiếm khoảng 20-40% giá thành của nhà. Do đó việc chọn vật liệu làm tường cần hợp lý, phương pháp cấu tạo đúng cách đóng vai trò quan trọng làm giảm giá thành của nhà. Căn cứ vào vị trí và tác dụng của tường, thiết kế tường cần thoả mãn các yêu cầu sau: • Cường độ chịu lực: tương quan với chiều dài tường đảm bảo chịu lực: Trọng lượng bản thân tường, trọng lượng sàn và mái truyền xuống tường. Chịu lực đẩy ngang của gió, bão, chấn động trong và ngoài nhà. • Độ bền và độ cứng :Tương quan với mác của vật liệu sức chịu tải của nền đất và móng tường, chiều cao, chiều dày và chiều dài của tường, đồng thời cũng còn tương quan đến kỹ thuật thi công, kiểu cách sắp xếp khối xây và mạch vữa bảo đảm tính toán của tường. • Khả năng chịu lực của tường còn được tăng cường bằng lanh tô, giằng tường, trụ tường Căn cứ vào yêu cầu sử dụng và qiu luật thay đổi nhiệt độ, để chọn vật liệu xây dựng bề dày và cách cấu tạo tường bảo đảm tường không bị rạn nứt khi gặp thời tiết bất lợi, và trong nhà vào mùa đông ấm, mùa hè mát. Căn cứ yêu cầu sử dụng mà chọ giải pháp cấu tạo loại tường cách âm với vật liệu và vật liệu xây dựng. Bảo đảm ngăn tiếng ồn từ ngoài vào nhà, giữa các phòng với nhau, thoả mãn nhu cầu nghỉ ngơi, yên tĩnh trong sinh hoạt của con người. Đối với các công trình biểu diễn như nhà hát, rạp chiếu phim, phòng hoà nhạc, yêu cầu thiết kế cách âm cho tường càng quan trọng và phức tạp.( trong nhà dân dụngtường thường xây dày 22cm có đủ khả năng cách âm 50 đềxiben, tương 110 khả năng cách âm có thể đạt 30 đềxiben. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 30
31. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Tường ngoài nhà bảo đảm không cho nước mưa thấm qua. Tường cho khu vệ sinh và tầng hầm phải có biện pháp chống ẩm, chống thấm tốt hơn. Tuỳ theo bậc chịu lửa của công trình và yeu cầu sử dụng mà cấu tạo tường phòng hoả với khoảng cách , vật liệu thích hợp. Để thoả mãn yêu cầu tiện nghi và mỹ quan trong công trình kiến trúc ngày càng cao, các thiết bị đường ống phục vụ ( hơi đốt, điện , nước, vệ sinh ) cần nằm bên trong tường, do đó đòi hởi tường phải đủ độ cứng và rộng để đặt ống. Sử dụng vật liệu hợp lý có khả năng công nghiệp hoá và thi công cơ giới hoá.Vật liệu làm tương nên chọn vật liệu nhẹ, như vậy giảm được trọng lượng bản thân, tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành và bớt sức lao động - Phương châm sử dụng vật liệu của chúng ta là: trọng lượng nhẹ, cường độ cao,dùng phế liệu nhà máy, vật liệu địa phương, tiết kiệm thép. Hình 3.1 Tường nhà Hình 3.4 Kích thước viên gạch 3.3. PHÂN LOẠI TƯỜNG. Phân loại tường có nhiều cách như dựa vào hình thức, hoặc theo công năng hay theo bề dày của tường để phân loại, nhưng thông thường người ta phân lọai tường theo mấy cách: NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 31
32. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 3.3.1.Theo vị trí: • Tường trong nhà để ngăn chia không gian trong nhà hoặc để chịu lực. • Tường ngoài nhà để bao che, ngăn mưa, gió, cách nhiệt, cách âm hoặc để chịu lực 3.3.2. Theo vật liệu xây dựng: • Tường đất: còn gọi là tường trình, dùng đất để đúc thành tường • Tường đá: dùng những phiến đá đã gia công hoặc chưa gia công để xây tường. • Tường gạch: dùng gạch đất nung, gạch silicát, gạch latarit, gạch xỉ, gạch bêtông để xây tường. • Tường bêtông cốt thép: có thể dùng những tấm bêtông cốt thép đúc sẵn hoặc đỗ tại chỗ để làm tường. 3.3.3. Theo phương pháp thi công: Có thể chia thành mấy loại: • Tường xây: dùng vữa liên kết các viên gạch lại với nhau bằng phương pháp thủ công để thành tường (tường gạch, tường đá) • Tường toàn khối: dùng cốppha để đổ bê tông tại chỗ hoặc đắp đất làm tường trình • Tường lắp ghép: chế tạo tại công xưởng hay tại công trường các tấm ( to hay nhỏ tuỳ theo thiết kế) và dùng cơ giới hoặc bán cơ giới để lắp thành tường, liên kết giữa các tấm tường có thể là hàn, bulông hoặc toàn khối. 3.4.KÍCH THƯỚC TƯỜNG GẠCH 3.4.1. Đặc điểm: Gạch dùng xây tường để xây tường phổ thông nhất là gạch đất sét nung ngoài ra còn có gạch than xỉ, gạch đôlômit, gạch silicat Gạch đất sét nung có hai loại:gạch máy và thủ công; • Trọng lượng riêng:1600- 2000kg/m2 • Kích thước viên gạch tiêu chuẩn của Việt Nam: 220 X 105 X 55 • Cường độ chịu lực của gạch máy :R=75-200kg/cm2 • Cường độ chịu lực của gạch thủ công :R=35-75kg/cm2 Chiều dài viên gạch tiêu chuẩn bằng hai lần chiều rộng cộng với mạch vữa Chiều rộng viên gạch tiêu chuẩn bằng hai lần chiều dày cộng với mạch vữa Chiều rộng mạch vữa của tường gạch là 10mm Vữa: vữa xây liên kết gồm cát xi măng, và một lượng nước thích hợp 3.4.2. Kích thước cơ bản của tường gạch: 3.4.2.1. Chiều dày của tường gạch: Yêu cầu chịu lực: để bảo đảm đuợc yêu cầu chịu lực củ tường khi thiết kế chiều dày của tường cần dựa vào: • Tính chất và độ lớn của tải trọng tác dụng lên tường NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 32
33. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc • Kích thước của các ô cửa và khoảng cách các ô cửa trên tường • Kết hợp yêu cầu cách âm, cách nhiệt và phòng hoả của tường. Phạm vi sử dụng: Chiều dày của tường gạch lấy chiều dày của viên gạch làm tiêu chuẩn. Ta có kích thước của các loại tường khác nhau ( chưa kể chiều dày mạch vữa khoảng 10 mm) • Tường không chịu lực : o Tường 1/4 gạch : dày 60 mm (55) ( cách ngăn ,bao che) o Tường 1/2 gạch : dày 110 mm (105) o ( tường ngăn, bao che, trám lấp nhà khung, tường nhà một tầng.) • Tường chịu lực o Tường 1 gạch : dày 220 mm (105+10+105) (tường chịu lực của nhà 1 tầng và tầng thứ 3 trở lên của nhà nhiều tầng) o Tường gạch rưỡi : dày 335 mm (220 +105+10) ( tường chịu lực của nhà nhiều tầng) o Tường 2 gạch : dày 450 mm (220 +10+ 220) Trong nhà dân dụng, chiều dày của tường gạch phổ thông là 220 hoặc 110 3.4.2.2. Chiều dài tường gạch: n x ( kt viên gạch + mạch vữa ) 3.4.2.3. Chiều cao của tường : Quyết định bởi độ ổn định của tường và có liên quan tới chiều dày của tường o Tường 60 :cao ≤ 1,2 m o Tường 110 :cao 1,5 − 2,5 m o Tường 220 :cao ≤ 3 − 4 m Chú ý : Tường 55 xây cao ≤ 1,2 m , nếu xây dài hơn 2mm thì phải có bổ trụ gạch, gỗ, hoặc bêtông cốt thép, tại vị trí tiếp giáp với cột tăng cường phải bố trí râu.thép Φ6 và dùng vữa ximăng mác cao để xây. Tường 110 ≤ 3 m, nếu xây dài hơn 3m phải làm kết cấu ngang giằng tường Tường 220 ≤ 4 m, nếu xây dài hơn 4m phải làm kết cấu ngang giằng tường 3.4.3.3. Kiểu cách xây tường gạch: Nguyên tắc: Khi xây tường cần đảm bảo các nguyên tắc. Bề mặt chiu lực của tường phải thẳng góc với hướng truyền lực Vật liệu xây phải: ngang bằng, thẳng đứng, mặt phẳng, góc vuông. Mác vữa phải dùng theo yêu cầu của từng lọai tường. Mạch vữa đứng hàng trên không đựơc trùng với mạch đứng hàng dưới để bảo đảm tính an toàn và ổn đinh cho tường. Kiểu cách sắp gạch: Vách ngăn 55-110 cm NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 33
34. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Tường chịu lực 220 – 330 – 450 cm Hình 3.4.3.3 Kiểu xây tường gạch 3.4.4. CÁC BIỆN PHÁP TĂNG CƯỜNG KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA TƯỜNG Do yêu cầu sử dụng, tường phải đục các lỗ để làm cửa đi, cửa sổ, đặt các loại đường ống , thiết bị các hiện tượng này làm giảm khả năng chịu lực của tường nên phải thiết kế thêm các bộ phận như : Lanh tô, giằng tường, trụ liền tường. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 34
35. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Trụ liền tường , trụ gạch độc lập Trụ liền tường là một bộ phận tăng cường khả năng chịu lực của tường Trụ liền tường cùng với tường chịu tải trực tiếp từ dàn mái hoặc dầm sàn truyền xuống.Chiều rộng và dày thường là bội số của 1/2 gạch, Chiều rộng thường1-1/2 gạch hoặc lớn hơn Giằng tường ( xem mục 3.5.2 ) Hình 3.4.4 Giằng tường 3.4.4 Trụ liền tường, trụ gạch độc lập 3.5. CÁC BỘ PHẬN CỦA TƯỜNG VÀ CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN Tường là kết cấu bao che ( chủ yếu tường ngoài). Ngoài yêu cầu cách âm, phòng hoả còn có yêu cầu chống lại các tác hại lâu dài của thiên nhiên: mưa, gió, nhiệt độ. Cấu tạo tường cần thoả mãn các yêu cầu trên. Do đó cấu tạo tường cần chú ý nhất là tường ngoài. Tường trong ở những chỗ đặc biệt như khu vệ sinh, bếp, cũng cần có cấu tạo đặc biệt để đủ khả năng làm việc. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 35
36. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 3.5 Các bộ phận của tường Hình 3.5.1Bệ tường 3.5.1. Bệ tường. Bệ tường là đoạn thân tường gần với mặt đất ( tường móng). Đây là bộ phận gần mặt đất vì vậy ngoài nước mưa thấm theo tường chảy xuống còn bỉ ẩm ướt do các hạt nước mưa rơi xuống nền bắn lên tường và ảnh hưởng của nước ngầm làm hệ tường bị phá hoại và ảnh hưởng đến độ ẩm trong nhà , để tránh tình trạng bất lợi này người ta có biện pháp cấu tạo bảo vệ thân tường, quanh nhà còn làm hệ thổng rãnh nước hoặc hệ thống nền dốc đẻ thoát nước mưa ra ngaòi công trình Bệ tường làm bằng vật liệu thông thường như gạch các loại, để tăng cường khả năng chịu lực có thể xây dày hơn thân tường, tạo thành các gờ nhô ra khỏi thân tường 30-50mm, phía ngoài trát vữa xi măng.để tăng thêm mỹ quan, bên ngoài có thể ốp bằng đá , các tấm granito đúc sẵn với các màu sắc khác nhau. Bệ tường làm bằng vật liệu có khả năng chịu lực cao như các phiến đá, bêtông và bêtông cốt thép. Khi làm vật liệu này bệ tường có thể bằng hoặc nhỏ hơn thân tường 3-5cm, làm theo kiểu này có ưu điểm thoát nước mưa tốt. Thềm nhà và rãnh thoát nước quanh nhà: Để dẫn nước mưa, nước bẩn ra xa công trình đến hệ thống thoát nước chung nổi hay chìm. Thông thường rãnh thoát nước quanh nhà có thể làm bằng đá, gạch, bêtông, ngoài láng vữa ximăng mác 75.Nói chung hạn chế làm bằng gạch vì gạch ngâm trong nước NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 36
37. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc thời gian lâu dễ bị phá hoại và nước bẩn sẽ thấm vào. Ở những vùng ít mưa cũng có thể làm vỉa hè độ dốc 5%. Hình 3.5.1Thềm nhà và rãnh thoát nước 3.5.2. Giằng tường Là một kết cấu tăng cường độ cứng cho tường theo phương ngang Tác dụng của giằng tường • Chia chiều cao của tường trong tầng nhà phù hợp với điều kiện làm việc của nó. Tường cao cứ 3-4 m thì làm một giằng tường • Tạo thành vành đai kín bao quanh nhà ở những vị trí tương đối dễ mất ổn định • Tham gia chịu đựng chống lún không đều, chống xé, chống nứt Giằng tường thường được bố trí tại vị trí tại phía trên lỗ cửa số, cửa đi. Đúng ra được bố trí giữa chiều cao tầng nhà là hợp lý nhưng do giằng tường chạy cùng một cốt, trong nhà lại có tường ngăn , đập, tường chứa các ô cửa nên sẽ không đồng nhất Kích thước của giằng tường: được thiết kế với bề rộng bằng bề rộng tường, chiều cao bằng 1,2 hàng gạch ( 70-140 mm) 3.5.3.Bệ cửa sổ: Thường làm bằng gạch xây nghiêng và nhô ra khỏi tường 5-7cm, thuận lợi cho thoát nước và tránh làm bẩn tường, cũng có thể xây phẳng nhưng dùng vữa ximăng trát để đề phòng nước thấm vào tường có độ dốc lớn hơn 1/5. Bộ phận nhô ra khỏi tường có thể làm móc nước hoặc trát vát, Hia bên có thể trát cao hơn một ít để đề phòng bẩn. Ngoài ra cách cấu tạo trên còn có thể làm bằng đá, bêtông, kim loại. • Ngạch cửa đi: Chỉ xủa lý cửa đi ngoài nhà đẻ đề phòng nước hắt, gió lùa váo trong nhà đựơc làm cao hơn nền nhà 1-3cm.Gờ nhô lên có thể xây bằng gạch hoặc bằng vữa ximăng làm gờ có nhược điểm quét dọn khó NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 37
38. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 3.5.3 Bệ cửa sổ • Thân tường hai bên lỗ cửa. Cửa có khuôn: hai bên bên lỗ của thường làm phẳng hoặc lồi, lõm .Bố trí chôn bách sắt hoặc gạch, gỗ liên kết khuôn cửa vào tường. Cửa không khuôn: Ở vùng khí hậu lạnh, hoặc do yêu cầu cách âm, Cửa không khuôn có thể làm thành chữ L hoặc chữ T như vậy che mưa tốt, lại tăng thêm độ kiên cố, tránh được di động khi đóng mở. Kích thước lồi lõm thường rộng bằng 1/2 gạch, dày 1/4 gạch. Hình 3.5.3 Thân tường phần trên lỗ cửa. Hình 3.5.3 Thân tường phần phía trên lỗ cửa. 3.5.4. Mái hắt ( Ô-văng ) Tấm che bao gồm các tấm chắn nắng, chắn mưa trên hoặc bên lỗ cửa, có mấy loại chủ yếu: Tấm chắn ngang, đứng, Vừa ngang vừa đúng. Nghiên cứu kết hợp với việc NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 38
39. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc thông thoáng gió ở ngoài và bên trong lỗ cửa, tuỳ theo sự tính toán của Vật lý kiến trúc đồng thời làm nhiệm vụ như lanh tô là đỡ phần tường bên trên Tấm chắn ngang: thông thường với hướng Nam, ngăn tia nắng trên xuống, có thể cấu tạo tấm chắn đặc hoặc rỗng. Tấm chắn đứng thường dùng với hướng Tây, Tây Nam, Tây Bắc Tấm chắn ngang - đứng kết hợp; Tác dụng của loại này là ngăn cả tia nắng xiên và trên xuống. Thường dùng với hướng Đông Nam, Tây Nam Hình 3.5.4 Ô-văng (Tấm che nắng) 3.5.5. Lanh tô: Là bộ phận kết cấu chịu lực bên trên lỗ cửa sổ hoặc cửa đi, có tác dụng đỡ phần tường bên trên. Lanh tô có các loại sau :gỗ, gạch cuốn, gạch cốt thép, bêtông cốt thép. . Lanh tô vỉa đứng : Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l ≤ 1200 mm. Đặt gạch xây đứng theo chiều gạch 220 với độ cao h ≥ 420 mm, viên gạch cuối hàng vỉa phải ăn sâu vào tường 2/3 viên gạch. Nơi khu vực độ cao h phải dùng gạch và vữa có cường độ cao (hình 1) . Lanh tô vỉa nghiêng: Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l ≤ 1500 mm Đặt gạch xây nghiêng, viên gạch ở trung tâm xây thẳng đứng. Mạch vữa rộng nhất ≤ 20 mm mạch NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 39
40. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc vữa nhỏ nhất ≥ 7 mm. Độ cao vỉa bằng 1 gạch hoặc 1,5 gạch . Viên gạch ngoài cùng nghiêng 100-200 mm (hình 2) . Lanh tô gạch cốt thép Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l ≤ 2000 mm Trên lỗ cửa phủ một lớp vữa xi măng mác 50 hoặc 75 dày 20-30 mm trong đặt thép ≥∅ 6mm hoặc thép bản 20 x 1 mm, cứ 1/2 gạch đặt 1cốt thép, hai đầu ăn sâu vào tường ≥ 250 và bẻ quặp lên hàng gạch phía trên, sau đó phía trên dùng vữa xi măng mác 50-75 xây 5-7 hàng gạch với độ cao h ≥ 1/4l . Lanh tô cuốn vòm Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l = 1500-1800 mm Hình cung của cuốn vòm là một đoạn cung tròn. Nếu bán kính bằng l ta có cuốn vành lược, bán kính bằng 1/2l ta có cuốn vòm bán nguyệt. Độ cao của cuốn bằng (1/2- 1/12)l , thông thường là 1/8l , đặt gạch xây nghiêng, mạch vữa rộng hẹp cũng trong khoảng 7-20mm Gạch xây cuốn vuông góc với đường áp lực. Đỉnh cuốn là viên khoá ( viên lẻ). mạch vữa quy về tâm, chỗ lớn nhất không lớn hơn 25, chhõ nhỏ nhất không nhỏ hơn 5. Vữa xây cuốn dùng vữa ximăng mác 50 . Lanh tô bê tông cốt thép :có hai loại đổ tại chỗ và đúc sẵn Lanh tô bê tông cốt thép đỗ tại chỗ thường có chiều rộng bằng chiều rộng của tường. Chiều dày và số lượng cốt thép trong lanh tô do tính toán quyết định .Khi tường lớn hơn một gạch thì chiều rộng của lanh tô không cần bằng chiều rộng của tường, lúc này lanh tô có thể làm chữ L. Trường hợp sàn đỗ tại chỗ khi độ cao của lanh tô và độ cao của sàn gần bằng nhau thì có thể kết hợp đổ sàn và lanh tô là một, Lanh tô bêtong cốt thép lắp ghép có ưu điểm thi công nhanh, có thể vượt đựơc các khẩu độ lớn . Tiết diện của lanh tô thưòng hình chũ nhật ,nhưng đôi khi là chữ L chiều cao lấy theo bội số của kích thước ( bằng chiều dày 2,3,4 viên gạch). Lanh tô được chôn sâu vào tường 1-1,5 viên gạch, nhưng không được nhỏ hơn 1/15 chiều rộng ô củă. . Lanh tô thép :Trọng lượng nhẹ ,vượt được khẩu độ lớn, thường dùng thép hình, lợi này ít dùng vì không cần thiết. . Ô văng, ô văng kết hợp lanh tô ( mái hắt) Là bộ phận nằm ở phía trên lỗ cửa sổ, cửa đi có tác dụng che nắng che mưa đồng thời làm nhiệm vụ như lanh tô là đỡ phần tường bên trên. Ô văng không đưa ra hơn 1200 thường có cấu tạo kiểu côngxon. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 40
41. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình3.5.5 Một số hình thức Lanh tô . Lanh tô kết hợp giằng tường: Giằng tường thường được bố trí tại vị trí tại phía trên lỗ cửa số, cửa đi .Nếu mặt trên tường có nhiều lỗ của mà chiều cao của giằng tường cách mép trên cửa nhỏ hơn NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 41
42. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 600 thì giằng tường có thể giật cấp , hạ xuống kết hợp thành lanh tô. Khi qua của giằng tường lại giật cấp lên vị trí dưới bản sàn. Hình 3.5.5 Giằng tường kết hợp lanh tô 3.5.6. Mái đua, Đỉnh tường: Có hai phương pháp cấu tạo đỉnh tường: . Trường hợp nhà có mái đua: lợi dụng mái đua làm bệ phận kết thúc đỉnh tường. Mái đua không lớn có thể xây gạch nhô ra làm bộ phận kết cấu đở mái đua. . Tường vượt mái: Nếu nhà không có mái đua thì xây tường cao vượt khỏi mái, để đề phòng nước mưa thấm từ đỉnh vào tường, đỉnh tường thường làm diềm bằng gạch láng vữa ximăng hoặc làm bêtông cốt thép, đấy cũng là mũ bảo vệ thân tường - mũ bảo vệ thân tường cũng phải làm dốc để thoát nước và cần nhô ra khỏi tường 5- 7cm thì việc thoát nước mới tốt. Hình 3.5.6 Mái đua, Đỉnh tường 3.6. TƯỜNG TẠI CÁC VỊ TRÍ ĐẶC BIỆT NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 42
43. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 3.6.1. Tường lan can: là loại tường xây cao từ 800 -1000 để bảo vệ và trang trí. có thể sáng tạo nhiều mẫu khác nhau. Có thể xây 220,105 hoặc 60, phía trên phải đổ giằng bêtông cốt thép. 3.6.2. Tường hoa trang trí: là loại tường dùng để trang trí các vị trí thích hợp trong công trình, ngoài ra còn dùng để thông thoáng 3.6.3. Tường gạch rỗng: là loại tường dùng gạch2,3,4 lỗ để xây vách ngăn giữa các bước gian. Có tác dụng cách nhiệt, cách âm tốt, tải trọng nhẹ. 3.6.4. Tường bêtông cốt thép đúc sẵn: có bề dày mỏng, tiết kiệm đựơc diện tích, thi công nhanh nhưng giá thành cao Lỗ cửa ra vào trong ngoài nhà cần phải làm mái hắt, thường làm bằng bêtông. Khuôn của lắp ở mép trong tường hoặc mép ngoài. Khi khuôn của lắp mép ngoài thường nên làm gờ móc nước kết hợp với lanh tô hoặc mái hắt để ngăn không cho nước thấm vào nhà. 3.7. CẤU TẠO MẶT TƯỜNG Lớp mặt tường làm nhiệm vụ bảo vệ thân tường như chống ảnh hưởng của thời tiết, và các tác hại vật lý hoá học hoặc phá hoại khác do con người gây ra. Ngoài ra còn có nhiệm vụ trang trí, giữ vệ sinh và cách nhiệt, cách âm cho công trình. 3.7.1. Mặt tường ngoài : Mặt tường ngoài có thể chia ra làm 3 loại • Mặt tường không trát : xây gạch trần không trát vữa , làm mạch vữa lòi hoặc lõm, mặt tường yêu cầu phải xây thẳng, gạch tốt, vuông hình sắc cạnh, không cong, không sức mẻ, mạch vữa phẳng và đều. Để nước mưa không thấm vào qua mạch thì lớp vữa xây mác cao 50-75. Làm mạch vữa lòi hoặc lõm. Áp dụng cho nhà tạm hoặc nhà có yêu cầu nghệ thuật cao ,dùng gạch mộc . Hình3.7.1 Mặt tường không trát • Mặt tường trát : thường trát 2 lớp. Lớp thứ nhất có tác dụng sơ bộ làm phẳng mặt tường , sau đó trát lớp thứ hai , tổng chiều dày các lớp là 15-20mm. Có thể trát thông thường, trát đá rửa hoặc granitô. Đối với trường hợp cần chống thấm thì trát làm hai lớp, lớp thứ nhất trát vữa ximăng mác 50-75 khía quả trám , đợi khô rồi mới trát lớp thứ hai, sau đó đánh màu bằng ximăng nguyên chất để NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 43
44. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc chống thấm . thường sử dụng ở những nơi nhưmặt hè rãnh, máng nước, sê nô, khu vệ sinh , bể nước , bể phốt. Hình3.7.1 Mặt tường ốp đá dày 3.7.2. Mặt tường trong : Do yêu cầu vệ sinh nên dùng tường trát vữa, cần chú ý mấy điểm sau • Ở khu vực có nước như vệ sinh,tắm,xí : dùng vữa ximăng mác cao trát cao1600 hoặc có thể ốp gạch tráng men để chống thấm • Ở góc tường : trát vữa bằng xi măng mác cao để tránh sứt mẻ • Ở chân tường: trát vữa xi măng hoặc ốp gạch men hay nẹp gỗ Hình3.7.2 Mặt tường trong NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 44
45. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc CHƯƠNG 4 CẤU TẠO SÀN NHÀ 4.1.KHÁI NIỆM VÀ YÊU CẦU CỦA SÀN . 4.1.1.Khái niệm: Sàn nhà là bộ phận nằm ngang được cấu tạo để phân không gian của nhà thành các tầng lầu nhằm tăng diện tích sử dụng ở các cao trình khác nhau trên cùng một diện tích xây dựng. Sàn được coi như một sườn nằm ngang để giằng giữ, liên kết với cột, dầm và tường để đảm bảo tính ổn định chung cho toàn nhà. 4.1.2. Yêu cầu đối với sàn Sàn là bộ phận kết cấu đồng thời làm hai nhiệm vụ chịu lực và bao che của nhà nhà. Là kết cấu chịu lực, sàn chịu tất cả các loại tải trọng thường xuyên và tạm thời tác động lên do trọng lượng bản thân của tường vách. Phương án kết cấu sàn và loại sàn phải dựa trên cơ sở là sàn chịu đựoc tốt các tác động cơ học do người đi lại, do di chuyển vật dụng, chuyển dịch và vận chuyển hàng hoá, chống chịu tác động xâm thực của axít ,kiềm giảm thiểu tính dẫn nhiệt và truyền âm, thuận tiện việc bảo quả , vệ sinh phòng ốc. Do đó, để đảm bảo an toàn và sử dụng tốt, cấu tạo sàn cần đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau: Đảm bảo cường độ : Ngoài việc sàn chịu tải trọng của bản thân cùng tường vách đặt trực tiếp lên sàn , theo yêu cầu phân chia phòng ốc kết cấu chịu lực của sàn còn phải đủ sức chịu tải trọng của con người, vật dụng gia đình hoặc các thiết bị máy móc phục vụ con người. Do đó yêu cầu sàn phải đủ cường độ và độ cứng, bảo đảm không bị gãy, sập gây nguy hiểm cho con người và hư hỏng vật dụng ở cả tầng trên và tầng dưới. Cách âm và cách nhiệt: Để bảo đảm sử dụng tốt, thoải mái, cấu tạo sàn phải giải quyết tốt vấn đề cách âm, cách nhiệt để khi đi lại , làm việc và nghỉ ngơi ở các tầng không bị ảnh hưởng lẫn nhau. Chống cháy cao : Vật liệu làm sàn khó hay không cháy và chịu được nhiệt độ cao mà không làm biến dạng kết cấu gây ra mất ổn định cục bộ hay toàn bộ công trình.những trường hợp khác phải có biện pháp phòng cháy thích đáng như các sàn gỗ thì các dầm chịu lực phải được quét phủ lớp vật liệu khó cháy. Chống ăn mòn và chống thấm: Tuỳ theo vị trí và tính chất sử dụng ở mỗi nơi mà các yêu cầu cấu tạo có khác nhau như: sàn nhà thí nghiệm hoá chất thì phải quan tâm đến giải pháp chống xâm thực: sàn NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 45
46. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc nhà vệ sinh luôn luôn tiếp xúc với nước thì cần cấu tạo chống thấm, chống ẩm và chịu mài mòn. Kinh tế : Sàn là bộ phận chiếm khá nhiều kinh phí trong toàn bộ giá thành nhà. Đòi hỏi sàn phải nhẹ và có chiều dày cấu tạo tối thiểu, phải sử dụng vật liệu hợp lý và có khả năng được công nghiệp hoá. Mỹ quan và vệ sinh: Là yêu cầu không thể thiếu nhằm đảm bảo sử dụng và bảo trì sàn như là cấu tạo mặt sàn phải dễ làm vệ sinh, không bám bụi và đạt tính thẩm mỹ cao 4.2. PHÂN LOẠI : 4.2.1. Theo giải pháp kết cấu Theo giải pháp kết cấu của bộ phận chịu lực sàn phân ra ba loại chính là : sàn bản, sàn sườn và sàn không dầm. Sàn bản : là loại toàn khối đơn giản nhất . Bản chịu lực theo một phương, với chỉ số chiều dài lơn hơn hay bằng hai lần chiều rộng gọi là bản kê 2 cạnh. Khi chỉ số chiều dài nhỏ hơn hai lần chiều rộng, bản chịu lực hai phương gọi là bản kê 4 cạnh. Sàn sườn : Trong sàn sườn kết cấu chịu lực chính là dầm, dầm là sườn của sàn đựơc bố trí theo một hoặc hai phuơng, trên hệ dầm có bản sàn được đúc liền khối với dầm hoặc bên trên gác các tấm chịu lực, panen lắp ghép. Sàn dầm toàn khối có bản kê hai cạnh Sàn dầm toàn khối có bản kê bốn cạnh Sàn dầm kiểu ô cờ Sàn dầm lắp ghép dùng panen Sàn dầm bán lắp ghép. Sàn không dầm: Trong loại sàn này là các tấm phẳng đặc hay rỗng đặt trực tiếp lên cột hoặc vách cứng chịu lực. Nhóm này có cả sàn nấm toàn khối lắp ghép hoặc bán lắp ghép. 4.2.2.Theo vật liệu : Tuỳ theo vật liệu dùng để cấu tạo các bộ phận chịu lực của sàn người ta phân ra thành các loại: sàn gỗ, sàn dầm thép, sàn bê tông cốt thép hay h. Trước đây các sàn gỗ được áp dụng rộng rãi không chỉ trong các nhà gỗ mà cả các nhà xây gạch với số tầng bất kỳ. Hiện nay chỉ hay dùng trong các loại nhà gỗ hay các nhà gạch dưới bốn tầng ở các địa phương có sẵn gỗ. So với sàn gỗ, sàn bêtông cốt thép có những ưu điểm hơn nên ngày càng được sử dụng rộng rãi nhất. tuỳ theo biện pháp thi công nhà, sàn bêtông cốt thép lại chia ra sàn toàn khối và sàn lắp ghép hoặc bán lắp ghép.Sàn bêtông lắp ghép cho pháp công nghiệp hoá xây dựng cao hơn nên phạm vi ứng dụng rộng rãi hơn nhiều so với sàn bêtông cốt thép NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 46
47. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Sàn dầm thép vì chiếm nhiều vật liệu hiếm và giá thành đắc nên hiện nay ít dùng trong xây dựng và các nhà dân dụng thông thường. 4.2.3. Theo biện pháp thi công Sàn bêtông cốt thép toàn khối: loại sàn này đảm bảo độ cứng lớn và liên kết tốt cho sàn. Áp dụng cho loại nhà có mặt bằng không theo một quy tắc nhất định hoặc có yêu cầu đặc biệt. Sàn bêtông cốt thép lắp ghép: loại sàn này đảm bảo yêu cầu công nghiệp hoá sản xuất và cơ giới hoá thi công . Kết cấu chịu lực của sàn đựơc chế tạo ở nhà máy hoặc công trường, sau đó lắp ghép vào vị trí. Loại sàn này nâng cao hiệu suất lao động, tốc dộ thi công không bị hạn chế bởi thời tiết, tiết kiệm ván khuôn. Tuy nhiên loại sàn này không có độ cứng bằng loại sàn đổ toàn khối, do đó cần có biện pháp gia cố nhất là ở những vị trí liên kết ráp nối. Sàn bêtông cốt thép bán lắp ghép: loại sàn này có một phần toàn khối, một phần lắp ghép, nó tổng hợp cả ưu nhựơc điểm của cả hai loại trên. 4.2.4. Theo vị trí sử dụng: Sàn tầng hầm, tầng trệt, tầng lầu. Sàn dưới nóc, sàn sân thượng, ban công , lô gia Sàn bếp, phòng vệ sinh Sàn phòng thí nghiệm, phòng mỗ 4.3. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA SÀN Sàn nhà đựợc cấu tạo với ba bộ phận chính : 4.3.1. Kết cấu chịu lực của sàn Gồm dầm hoặc dàn bằng gỗ, thép, bê tông cốt thép và các cấu kiện chèn kín khoảng trống giữa các dầm, hoặc các tấm panen hay các tấm đúc sẵn. Toàn bộ sàn gác lên đầu tường chịu lực hoặc khung chịu lực và khẩu độ sẽ tuỳ thuộc vật liệu cấu tạo kết cấu. 4.3.2. Áo sàn: Cấu tạo bề mặt hoàn thiện đặt trên kết cấu chịu lực hoặc trên tầng cách âm hay trên lớp chống thấm, đựơc thực hiện với vật liệu lát mặt như gạch, ván gỗ, chất dẻo 4.3.3.Trần sàn : Bộ phận được cấu tạo ở bề mặt đưới kết cấu chịu lực của sàn, nhằm mục đích tăng cường khả năng cách âm, cách nhiệt làm cho bề mặt dưới của sàn đựơc phẳng theo yêu cầu mỹ quan và vệ sinh. Trần sàn trát vữa xi măng mác 75 dày 1,5- 2cm, có thể đóng thêm trần nhựa, trần thạch cao, trần bêtông lưới thép.v.v.v Ngoài ra tuỳ theo yêu cầu sử dụng mà trong kết cấu sàn còn có bố trí xen lẫn trong các bộ phận chính các lớp như: • Lớp chống thấm • Lớp cách nhiệt NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 47
48. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc • Lớp cách âm • Lớp cách hơi 4.4. CẤU TẠO SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI: 4.4.1. Đặc điểm: Sàn bêtông cốt thép toàn khối là loại sàn được áp dụng phổ biến trong xây dựng kiến trúc dân dụng và công nghiệp. Ưu điểm: • Cấu tạo đơn giản bền chắc có độ lớn cứng. • Khả năng chống cháy tốt, không mục nát, ít phải bảo trì, dễ thoả mãn các yêu cầu về vệ sinh. • Vượt đựơc khẩu độ tương đối lớn, diện tích rộng. Nhược điểm: • Sữa chữa ,cải tiến khó. • Khả năng cách âm không cao, cần có biện pháp cách âm cho sàn theo yêu cầu. • Tốn ván khuôn và sức lao động, thời gian thi công chậm và chịu ảnh hưởng của thời tiết. • Tải trọng bản thân lớn., có thể chế tạo bằng bê tông nặng hoặc bêtông nhẹ ( như bêtông keramzit, bêtông xỉ, bêtông peclit.v.v ) 4.4.2. Phân loại: 4.4.2.1. Sàn bêtông cốt thép hình thức bản: Sàn bêtông cốt thép bản kê hai cạnh: là loại toàn khối đơn giản nhất . Bản chịu lực theo một phương, với chỉ số chiều dài lơn hơn hay bằng hai lần chiều rộng. Nhịp của bản sàn nên lấy trong khoảng 2000-3000mm , sán có bề dày 60-100mm, đựơc gác sâu váo tường tối thiểu ≥120mm. Loại sàn này thích hợp cho hành lang, sàn nhà vệ sinh hay các phòng có khẩu độ nhỏ. Sàn bêtông cốt thép bản kê bốn cạnh: là loại sàn mà bản sàn chịu lực theo hai phương, tỷ số chiều dài nhỏ hơn hai lần chiều rộng, nhịp của bản sàn nên lấy 4000- 5000mm sàn có bề dày khoảng 80-120mm đựơc gác sâu vào tường tối thiểu ≥120mm. Loại sàn này thích hợp cho sàn nhà có mặt bằng gần vuông. Hình4.4.2 Bản kê hai cạnh, Bản kê bốn cạnh NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 48
49. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 4.4.2.2. Sàn bêtông cốt thép hình thức sàn sườn : - Sàn bản dầm toàn khối Là loại sàn có sườn gồm các bản và hệ dầm tạo thành trên mặt bằng những ô hình chữ nhật với tỷ số giữa 2 cạnh >2 Hình thức bản dầm được áp dụng trong trường hợp nhịp của sàn tương đối lớn, nếu dùng hình thức bản thì thì độ dày của bản sẽ lớn không tinh tế, do đó phải thêm các dầm để giảm bớt chiều dài nhịp của bản. Với sàn có kết cấu theo hình thức bản dầm sẽ đạt được hiệu quả kinh tế khi sàn có nhịp trung bình.Tuy nhiên sẽ tốn gỗ ván khuôn hơn loại sàn thình thức bản. Mặt dưới của sàn không bằng phẳng và phải làm trần treo khi có yêu cầu Theo hình thức chịu lực có thể phân thành 2 loại : Sàn 1 hệ thống dầm và Sàn 2 hệ thống dầm Sàn một hệ dầm: Áp dụng khi mặt bằng sàn hẹp. Cần chọn phương chịu lực để có nhịp của dầm ngắn nhất với khoảng cách giữa các dầm từ 1m đến 2.5m. Khi khoảng cách giữa hai dầm liền kề < 1,2m thì người ta gọi đó là sàn dày sườn. Sàn hai hệ dầm :Áp dụng khi mặt bằng sàn rộng, sơ đồ kết cấu được xem như là bản kê lên dầm phụ, dầm phụ gối lên dầm chính, dầm chính đặt lên cột hoặc tường. Phương của hệ dầm đựoc chọn tuỳ thuộc vào sự bố trí chung của ngôi nhà và các yêu cầu khác. Khi đặt dầm chính theo phương dọc nhà , trần nhà và cả gian nhà được chiếu sáng tốt hơn nhưng có thể phải kê một số dầm phụ lên phần tường trên ô cửa ở tường dọc, lúc đó cần đặt lanh tô khoẻ để chịu lực từ mút dầm phụ truyền xuống. Trong trường hợp đặt dầm chính theo phương ngang nhà làm tăng độ cứng ngang của nhà. Khoảng cách giữa các dầm chính từ 4m đến 6m. Ngoài ra khi bố trí cột để đỡ dầm trong nhà cần quan tâm đến những yêu cầu sử dụng ngôi nhà như sự sắp xếp dây chuyền sản xuất việc sư dụng không gian của phòng ốc. Trong phạm vi mỗi nhịp của dầm chính có thể bố trí một, hai hoặc ba dầm phụ , và nên xếp đặt dầm phụ thế nào cho có một dầm phụ đặt theo trục cột. Khoảng cách giữa các dầm phụ từ 1,5m đến 3m. Kích thước tiết diện dầm và bản : Dầm chính : Chiều cao dầm lấy bằng 1/8-1/12chiều dài dầm hdc = (1/8-1/15)ldc ; bdc = (1/2-1/3)hdc Dầm phụ : Chiều cao dầm lấy bằng 1/15-1/20 chiều dài dầm hdp = (1/15-1/20)ldp ; bdp = (1/2-1/3)hdp Bản : Chiều dày bản 6-10 cm tuỳ theo khẩu độ bản nhỏ hay lớn , 5cm đối với sàn mái. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 49
50. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Khi sàn kê trực tiếp lên tường, đoạn kê lê tường gạch là : 120mm đối với bản, 220mm đối với dầm phụ , 340mm đối với dầm chính. Nếu bề dày tường không đủ thì làm thêm bổ trụ. Mút dầm chính phải được đúc liền toàn khối với cột bê tông cốt thép đặt ở trong tường hoặc sát tường. Hình 4.4.2 Sàn bêtông cốt thép hình thức bản dầm - Sàn ô cờ (két sông): Có hai loaị sàn ô cờ: kiếu bản kê bốn cạnh và kiểu lưới ô nhỏ. Sàn ô cờ kiểu bản kê bốn cạnh: Là loại sàn sườn trong đó dầm chính, dầm phụ lấy bằng nhau và chổ gặp nhau của dầm ngang dọc là các cột đỡ . Lưới cột thường dùng tạo nên một mạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật gần vuông với diện tích ô không quá 36m2 .Bản có chiều dày 8-15cm, Loại sầnn này có ưu điểm tạo nên mặt trần có hệ dầm đều đẹp dễ trang trí hay áp dụng trong những không gian lớn có thể bố trí cột như tiền sảnh, khách sạn, bệnh viện, truờng học v.v. Sàn kiểu lưới ô nhỏ: Là một loại sàn sườn trong đó các sườn ngang dọc lấy cao bằng nhau , tạo thành một lưới ô vuông từ 80cm -2m. Chiều cao các sườn lấy bằng 1/30-1/35l ( bước cột, khẩu độ lớn của phòng). Bản sàn chỉ dày 5cm và cả tấm sàn tựa trực tiếp lên bốn tường hay các gối tựa xung quanh. Sàn có thể phủ trên một phòng có 2 diện tích 60-70m mà không cần cột đỡ giữa , nó chỉ dùng khi phòng có hình thức vuông hay gần vuông có yêu cầu mỹ quan cao ( vì loại sàn này kém kinh tế hơn các sàn toàn khối kể trên) sàn thi công phức tạp, tốn cốp pha. Các sườn có thể đặt song song với các cạnh phòng hay đặt chếch 450 so với cạnh phòng Cũng có thể kết hợp kiểu sàn kê bốn cạnh và ô cờ để phủ lợp các phòng có diện tích lớn bằng cách tạo nên một lưới ô vuông với khoảng cách các cột 6-9m và từ cột NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 50
51. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc này sang cột kia có dầm nối liền. Loại sàn này cũng chỉ áp dụng trong các phòng như tiền sảnh, gian triển lãm.v.v. Hình 4.7 Sàn ô cờ 4.4.2.3. Sàn nấm : gồm một bản dày có mặt bằng vuông hoặc tròn được đặt ở trên một đầu cột chịu lực ở trung tâm bản, chỗ sàn tựa vào đầu cột, ứng suất cục bộ sẽ rất lớn có thể đâm thủng sàn, để khắc phục cấu tạo mũ cột loe ra theo góc 450, rộng 0.2- 0.3 bước cột, Chiều dày bản sàn thường lấy bằng 1/35- 1/40 khoảng cách cột, thường bằng 150-200mm, với một số trường hợp bản sàn có thể dày hơn, bản sàn tựa lên một lưới cột 6000x6000mm, 8000x8000mm. Loại sàn này thích hợp cho công trình kiến trúc có mặt bằng tương đối lớn như siêu thị, chợ hoặc xưởng chế tạo. Loại sàn này có ưu điểm mặt trần phẳng, mỹ quan và có khả năng chịu lực chấn động cũng như tải trọng lớn. Nhưng có nhược điểm không tinh tế vì tốn vật liệu . Sàn nấp áp dụng trong trường hợp khi sàn phải chịu tải trọng lớn haycó yêu cầu đặc biệt. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 51
52. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 4.4b Sàn nấm 4.5. CẤU TẠO MẶT SÀN THÔNG THƯỜNG 4.5.1. Mặt sàn láng : 4.5.1.1. Mặt sàn láng vữa xi măng cát, đánh màu bằng xi măng nguyên chất : Lớp mặt sàn cấu tạo bằng hỗn hợp xi măng cát vàng 1:2 - 1:3 Trên lớp bê tông cốt thép chịu lực của sàn rải một lớp cách ấm bằng bêtông xỉ hoặc bêtông gạch vở dày 6-8 cm mác 50, trên lớp cách âm là lớp vữa láng xi măng cát dày 2-3 cm. Đồng thời với việc láng vữa là đánh màu bằng xi măng nguyên chất, có thể kẻ ô vuông30x30cm hay 40x40cm và khi cần thiết lăn bu xát chống trơn. • Ưu điểm : Cấu tạo đơn giản, dễ thi công, có khả năng chống thấm, gía thành hạ, áp dụng phổ biến trong nhà dân dụng cấp II-III. • Nhược điểm: không đẹp, không bền, dễ rạn nứt, dễ sinh bụi, không đảm bảo vệ sinh và mỹ quan 4.5.1.2. Mặt sàn trát granitô : Cấu tạo tương tự mặt sàn láng vữa xi măng cát, được láng vữa granitô dày 1-2 cm (vữa granitô tính theo trong lượng gồm: 2 phần đá cẩm thạch xay cỡ 3-8 mm, 1 phần xi măng trắng và 1/10 bột màu ) NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 52
53. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Tuỳ theo công tác hoàn thiện, mặt sàn có hai hình thức: đá rửa hoặc đá mài. • Đá rửa có bề mặt nhám do việc được rửa bằng bàn chải khi lớp vữa đã tương đối cứng để cho những hạt đá cẩm thạch nổi lên trên bề mặt không quá 1/3 cở hạt • Đá mài có bề mặt nhẵn do việc được mài bằng tay hoặc bằng máy sau khi láng 3 ngày Muốn cho lớp vứa granitô gắn chặt vào lớp lót vữa xi măng cát bên dưới thì lớp xi măng cát này phải được làm nhám bằng cách kẻ thành các ô vuông hay ô trám khi vừa se mặt Để mặt sàn tránh bị nứt, cần kẻ vạch phân ô bằng cách đặt nẹp đồng hoặc kẽm chì dày 2mm lên lớp lót trước khi láng vữa granitô • Ưu điểm: Bền, đẹp, sạch, dễ lau chùi, chấm thấm cao, được áp dụng cho cầu thang, hành lang, nơi công cộng, nhà tắm, nhà vệ sinh, phòng thí nghiệm • Nhược điểm :Dễ đọng nước, giá thành cao, thi công phức tap 4.5.2. Mặt sàn nạm đá, ( môdaiích ): Cấu tạo tương tự mặt sàn láng vữa granitô, nhưng không dùng hỗn hợp xi măng hạt đá mà trên lớp vữa xi măng cát láng một lớp xi măng trắng hoặc có pha màu, rồi dùng những đá vân hay mảnh sứ nhỏ nạm gắn trên lớp này . • Uu điểm: Bền, đẹp, sạch • Nhược điểm :Giá thành cao, thi công phức tạp 4.5.3. Mặt sàn lát : Là loại mặt sàn được cấu tạo với các tấm nhỏ hay các viên ghép sát lại với nhau. Các tấm lát có thể bằng nhiều loại vật liệu : gỗ, xi măng cát, granito, gốm, vật liệu tổng hợp - Mặt sàn lát gạch ximăng hay tấm granito, gạch, gốm : Mặt sàn này cấu tạo bằng các viên gạch lát mỏng, kích thước vừa, mặt trên nhẵn, mặt dưới có gân hay khía để dễ bám vào lớp vữa liên kết. Khi thi công rải lớp vữa lót bằng xi măng cát 1:3 dày 2 - 2,5cm để liên kết các gạch lát với lớp nền sàn. Liên kết giữa các tấm lát bằng xi măng nguyên chất. Các loại gạch thường dùng : • Gạch xi măng cát có kích thước 20 x 20cm dày 2cm. • Gạch đất nung (gạch lá nem) kích thước 30 x 30cm dày 3cm. • Gạch granito kích thước 30x30cm, 40 x40cm dày 2cm. • Gạch đá hoa, gạch gốm , đá granite. So với các loại mặt sàn khác, loại này có nhiều ưu điểm như sạch, bền, đẹp, thi công nhanh, giá thành không cao, chịu nước, ẩm tốt nên thường được dùng. - Mặt sàn lát gỗ ván ghép : Ván gỗ có bề dày 2,5 - 4cm, chiều rộng 10 - 12cm được ghép sát vào nhau theo một hướng.Yêu cầu gỗ làm ván ghép phải tốt, xử lý chống mối mọt , khô, ít vênh.Ván NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 53
54. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc không đặt trực tiếp lên sàn mà phải kê trên các thanh gỗ đệm hoặc dầm đỡ và liên kết với nó bằng đinh. Dầm đỡ có kích thuớc 4-6cm x 6-12cm. Khoảng cánh giữa các dầm gỗ đệm tuỳ theo chiều dày ván gỗ và tải trọng sử dụng bên trên mà lấy từ 50-100cm. Để hạn chế các kẽ hở và độ vênh chung của mặt sàn, dọc các tấm ván nên làm mộng rãnh theo các kiểu: mộng hèm lưỡi gà đơn, kép, mộng hèm chốt lưỡi gà, mông ghép khớp giả hèm. Để chống ẩm, mục cho cấu kiện của sàn và gỗ cần phải chừa khe trống giữa tường và dầm đỡ > 3cm, giữa tường và lớp ván phủ mặt sàn 1 -2cm. Khe này về sau khi hoàn thiện được che bằng gờ chân tường hoặc góc lượn. Các hình thức ghép ván : kiểu đặt song song, kiểu quả trám, kiểu chữ nhân, kiểu chữ nhật lệch - Mặt sàn lát páckê : Páckê là gồm các thanh gỗ mỏng, có kích thước nhỏ được chế tạo bằng loại gỗ cứng. Các thanh páckê thường có kích thước hình chữ nhật dài 15 - 40cm, rộng 3 - 6cm, dày 1,2 - 1,5cm với bốn má cạnh xung quanh đều có làm mộng rãnh để liên kết với nhau thành mảng lớn, hạn chế hiện tượng vênh cục bộ làm cho mặt sàn gợn sóng và không phẳng. Có 2 phương pháp lát páckê : • Páckê lát trên ván thô: Ván thô được chọn không rộng quá 18cm và ghép nghiêng 45 độ so với dầm đệm, được lát gần sát nhau. Páckê liên kết với ván thô bằng đinh, đinh phải đóng sâu để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Giũă lớp ván thô và pắckê là lớp giấy dầu, dưới lớp ván thô là các đố gỗ 40x40cm khoảng cách bằng viên pắc kê. • Páckê lát trên nền cứng: để liên kết giữa pắckê và nền bêtông hay các lớp cứng, thường dùng các chất dính xây dựng. Nền páckê được dán trên lớp keo (máttít atplan) dày 2-2,5cm với mộng theo hình thức cấu tạo đặc biệt có thể bám chặt vào lớp kết cấu sàn khi đã khô cứng. 4.6. CẤU TẠO SÀN TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ ĐẠC BIỆT : Mặt sàn đặc biệt gồm mặt sàn tầng hầm, tầng trệt, mặt sàn khu vệ sinh, mặt sàn cách âm cao, mặt sàn đàn hồi. 4.6.1. Mặt sàn tầng hầm và tầng trệt : Mặt sàn này chịu ảnh hưởng nhiều của độ ẩm nên có cấu tạo phức tạp. Mặt sàn tầng hầm thi công trực tiếp trên các lớp nền mà không cần dùng các lớp đệm cách âm, cách nhiệt. Để giải quyết vấn đề chống thấm từ đát lên nhất la cho các sàn nằm gần hay dưới mực nước ngầm, giữa nền và sàn có thể dùng 1 lớp cát hạt to dày 5 - 7cm hay 1 lớp bê tông cốt thép cách nước đỡ toàn khối dày 4cm hoặc các vữa liên kết mặt sàn bằng vữa chống thấm tốt. 4.6.2. Mặt sàn khu vệ sinh : NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 54
55. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Mặt sàn này có yêu cầu chống thấm cao, sạch, đẹp. Để đảm bảo yêu cầu này, vật liệu làm áo sàn phải cách nước tốt như các loại gạch men chống trơn. Hoặc trong lớp mặt sàn làm bằng ximăng cát phải có lớp chống thấm bằng ximăng cát vàng 1 : 2 dày 1-2cm có đánh màu vì mặt sàn thường xuyên có nước. Lớp chịu lực của sàn cũng cần cách nước tốt . Nếu là sàn bêtông cốt thép toàn khối thì cho ngâm nước ximăng (khoảng 7 ngày đêm ) đến khi không còn thấy dột nữa.nước ximăng pha trộn theo tỉ lệ 5kg ximăng trong 1m3 nước, ngày quấy trộn 3 lần , bảo đảm mức nước cao 8-10cm Chỗ sàn tiếp xúc với tường cũng như các đường ống kỹ thuật nên có be cao lên 15 - 20cm, 4 hàng gạch chân tường từ mặt sàn lên nên xây bằng vữa xi măng cát. Mặt tường bên cần ốp gạch men hay trát láng đến độ cao 1,2m là tối thiểu để tránh nước ngấm qua tường làm ẩm ố tường. Nếu là sàn lắp ghép thì trên lớp đan hay panen làm thêm một lớp bêtông cốt thép chống thấm dày 4cm mác 200 có ngâm nước ximăng như trên. Hình 4.6.2 Mặt sàn khu vệ sinh 4.6.3. Mặt sàn cách âm cao Nguyên tắc cấu tạo sàn cách âm là phải tìm biện pháp tăng cường cách âm không khí và va chạm của sàn. để tăng độ cách âm không khí cho sàn thường dùng biện pháp cho thêm vật liệu cách âm vào khoảng giữa sàn đồng thời phải bịt kín các khẽ hở của NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 55
56. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc sàn.Vật liệu nhồi nên bằng vật liêu có độ hút âm lớn đồng thời không quá nhẹ thì hiệu quả sẽ tốt hơn như xỉ, cát hạt to, sợi, bột.v.v. Cách âm va chạm thường có hai cách giải quyết : Cách thứ nhất: một là chỗ tiếp xúc giữa sàn và tường, giữa sàn và tường đều có đệm chèn vật liệu đàn hồi nếu lớp vật liệu dải suốt đựoc cả mặt sàn thì hiệu quả cách âm của mặt sàn càng tốt vì không những nó làm tăng độ cách âm va chạm mà còn nâng cao độ cách âm không khí. Khi cấu tạo kiểu này phải đặc biệt chú ý đến chỗ tiếp xúc giữa phần trên và phần dưới, tại đó nên luôn đệm bằng vật liệu đàn hồi .Vật liệu đàn hồi cách âm có thể dùng sợi thuỷ tinh, bông khoáng chất hay các tấm sợi gỗ ép.v.v. Cách thứ hai: là cấu tạo sàn thanh hai lớp hoàn toàn tách rời nhau, không có hay rất ít chỗ tiếp xúc với nhau. Ở các chổ tiếp xúc phải xử lý cách âm va chạm. Hình 4.6.3 Mặt sàn cách âm cao 4.6.4. Mặt sàn đàn hồi Thường làm bằng sàn gỗ. Nguyên tắc cấu tạo như sau: mặt sàn gỗ không được tựa trực tiếp lên lớp chịu lực của sàn mà tựa lên một hệ thống các đòn gánh dài 1200mm .Các đòn gánh này bằng gỗ , các đầu mút chỉ mỏng 30-40mm và ở giữa dày 80- 100mm tuỳ theo độ đàn hồi cần thiết do tính toán quyết định , chiều rộng đòn gánh là 100mm đặt cách nhau 400mm tựa lên các sống cứng rộng 100mm cao 60mm chạy song song cách nhau 400mm các dầm chạy đỡ mặt sàn tựa lên các đòn gánh theo cùng phương với đòn và cách đòn bằng những con lăn gắn ở đàu đòn. Mặt sàn bên trên gồm hai lớp ván một lớp páckê giữa hai lớp có lớp giấy dầu. Gỗ làm mặt sàn không nên làm gỗ quá cứng mà nên là gỗ đàn hồi , mềm. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 56
57. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 4.6.4 Mặt sàn đàn hồi NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 57
58. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc CHƯƠNG 5 CẦU THANG 5.1. KHÁI NIỆM VÀ ĐỘ DỐC CẦU THANG, YÊU CẦU THIẾT KẾ CẦU THANG 5.1.1. Khái niệm. Trong công trình kiến trúc cầu thang là phương tiện giao thông lên xuống giữa các mặt phẳng nằm ngang còn gọi là sàn nhà có độ cao khác nhau.Các công trình kiến trúc nhiều tầng đều phải thiết kế đường giao thông lên xuống liên hệ giữa các tầng trong đó gồm: Cầu thang thường, thang máy, thang tự chuyển, đường dốc.v.v. - Đường dốc: giới hạn độ dốc từ 0 –200. Độ dốc từ 1:8 trở xuống làm đường dốc thoải.Đường dốc thoải chiếm nhiều diện tích nên chỉ sử dụng ở một số công trình đặc biệt như bệnh viện, gara ôtô nhiều tầng - Cầu thang thường: giới hạn độc dốc từ 200 – 450. Thích hợp nhất là <=350 cho nhà công cộng, <= 400 cho nhà ở, <= 450 cho thoát người, <= 600 cho kỹ thuật, 70- 900 dùng cho vệ sinh bể nước hoặc mái nhà. - Cầu thang tự chuyển: dùng ở những nơi có luồng người đi lại rất nhiều như của hàng bách hoá , nhà ga .v.v - Thang máy :dùng cho các nhà cao tầng như nhà ở, nhà làm việc có có tầng cao trên 5 tầng nhằm giảm bớt hao phí năng lượng của người lên xuống cầu thang, tiết kiệm thời gian vận chuyển. Nhà cao tầng cần phải có thiết bị thang máy song bên cạnh đó vẫn phải thiết kế cầu thang thường. Thang máy và cầu thang tự chuyển thiết kế có thiết bị cơ khí phức tạp bảo quản sữa chữa tốn kém. Hình 5.1 Độ dốc các loại cầu thang 5.1.2. Yêu cầu. Khi thiết kế cầu thang cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: • Thẩm mỹ, sử dụng thuận tiện, độ dốc và chiều rộng vế thang phải thích hợp. • Rẻ tiền, thi công dể dàng và nhanh chóng. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 58
59. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc • Bảo đảm an toàn, có đầy đủ ánh sáng không trơn trượt. • Chịu đựơc tải trọng khi vận chuyển những vật nặng và có khả năng chịu lửa lớn. 5.2. Phân loại cầu thang. 5.2.1. Theo chức năng : • Cầu thang chính: thường đặt ở các sảnh, các vị trí giao thông chính của nhà được sử dụng nhiều nhất. • Cầu thang phụ : thường đặt ở vị trí phụ. • Cầu thang phục vụ: dùng đẻ vận chuyển đồ đạc thức ăn. • Cầu thang phong cháy: dự phòng khi có sự cố hoả hoạn xảy ra. 5.2.2. Theo vị trí: • Cầu thang trong nhà • Cầu thang ngoài nhà. 5.2.3. Theo hình dáng: Theo hình dáng có thể phân ra loại cầu thang một vế, cầu thang hai vế, cầu thang ba vế, bốn vế và các loại cầu thang có các hình dạng khác nhau như cong, tròn, xiên. 5.2.4. Theo kết cấu chịu lực: • Thân thang kiểu bản chịu lực: kết cấu của thân thang là một tấm bản phẳng đặt nghiêng, trên tạo bậc thang hình tam giác. Bậc thang hình tam giác dùng để đi lại thuận tiện không có tác dụng về kết cấu, ngược lại làm tăng thêm tải trọng tải trọng trên thân thang truyền theo hướng mũi tên đến gối tựa trên và dưới. • Thân thang kiểu bản dầm chịu lực: hai bên thân thang có hai dầm nghiên đựoc gọi là limông. Nếu một bên của thân thang dựa vào tường chụi lực thì chỉ cần một dầm. Trọng lượng của bản thông qua dàm nghiêng truyền tới gối tựa trên và dưới. 5.2.5. Theo vật liệu • Cầu thang bê tông cốt thép • Cầu thang xây gạch đá • Cầu thang thép, gỗ 5.2.6. Theo biện pháp thi công • Cầu thang bêtông cốt thép toàn khối có độ cứng và ổn định cao, không bị hạn chế bởi chuẩn hoá ,hình thức đa dạng, thoả mãn mọi yêu cầu thẩm mỹ của kiến trúc. Tuy nhiên cầu thang bêtông cốt thép toàn khối tốn cốp pha, tốc độ thi công và đưa vào sử dụng chậm. • Cầu thang bêtông cốt thép lắp ghép gồm các cấu kiện đủ chịu lực thì mang đến vị trí lắp ghép.Có ưu điểm tốc độ thi công nhanh, đáp ứng được yêu cầu công nghiệp hoá xây dựng, tiết kiệm được ván khuôn, nâng cao chất lượng sản phẩm. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 59
60. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 5.2 Các dạng cầu thang 5.3. CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU THANG Cầu thang gồm có hai bộ phận chính: thân thang và chiếu nghỉ hoặc chiếu tới NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 60
61. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 5.3 Các bộ phận của cầu thang 5.3.1. Thân thang 5.3.1.1. Khái niệm : Thân thang tương tự là kết cấu nghiêng, trên có tạo bậc. Số bậc cầu thang không đựơc liên tục quá 18 bậc cũng không được dưới 3 bậc trên một thân thang. Khi vượt quá 18 bậc cần thiết kế chiếu nghỉ. Kết cấu thân thang có hai kiểu: bản và bản dầm. Bậc thang có thể là hình chữ nhật , chữ L hoặc hình tam giác Để đảm bảo an toàn khi đi lại trên cầu thang, dọc thân thang và chiếu nghỉ, nơi tiếp giáp với khoảng không cần làm lan can. Cấu kiện ở bên trên lan can dùng để tựa hoặc vịn gọi là tay vịn.Với những thân thang rông trên 2,7m để phục vụ thoát an toàn cho nhiều người cần bổ sung thêm lan can trung gian. 5.3.1.2Chiều rộng của thân thang. Tuỳ thuộc vị trí: . Tay vịn hai bên : 0,6m/đơn vị .Tay vịn một bên, một bên tường : 0,7m/đơn vị . Tường ở hai bên : 0,8m/đơn vị Tuỳ thuộc vào lưu lượng và số người sử dụng tính theo vị trí sau: NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 61
62. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 5.3.1 Khoảng rộng cần để một đơn vị người đi lên đi xuống Hình 5.3.1 Khoảng rộng cần để nhiều người đi lên đi xuống Thông thường đối với cầu thang trong nhà công cộng người ta tính trung bình chiều rộng của một đơn vị là 0,5-0,6m .Chiều rộng của thân thang trong các công trình kiến trúc công cộng cần căn cứ vào quy phạm, số tầng, lượng người đi lại để tính toán, thông thường rộng vào khoảng 1,4m - 2,0m. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 62
63. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Trong kiến trúc nhà ở, cầu thang giành cho một hộ sử dụng rộng 0,9m -1,0m, nhiều hộ sử dụng 1,1m. Đối với thang leo chiều rộng thân thang khoảng 40-50cm. 5.3.1.3. Quan hệ giữa chiều cao và bề rộng của bậc thang Độ dốc cầu thang quyết định bởi tỷ lệ chiều cao (h) và chiều rộng (b) của bậc thang. Chiều cao và chiều rộng của bậc thang có quan hệ mật thiết với chiều dài của bước đi. Bảng dưới đây đưa ra các chiều cao và các chiều rộng của bậc thang thường dùng Quan hệ giữa chiều cao h và chiều rộng b của bậc thang có thể biểu diễn bằng công thức : m = 2h + b. Với m = 590 ÷640 là chiều dài trung bình của bước đi . Trong các công trình kiến trúc chiều cao bậc trong nhà thường dùng là 140 – 200mm và chiều rộng 320 – 220mm tương ứng với độ dốc 200 – 450 . Chiều cao của bậc thang thích hợp có chiều cao h =150 - 180mm, chiều rộng 240 - 300mm tương ứng với độ dốc 260 – 330 . Độ dốc cầu thang còn tương quan đến công năng của công trình. Phân loại Nhà ở Trường học Hội trường Bệnh viện Nhà trẻ Nhà làm Rạp hát việc Chiều cao (h) 156 - 140 - 160 130 - 150 150 120 - 150 175 Chiều rộng 250 - 280 - 320 300 - 350 300 250 - 280 (b) 300 Đối với cầu thang đi lại ít người, có thể làm hơi dốc một ít. h / b = 170 / 260 mm h / b = 175 / 250 mm Thậm chí h / b = 200 / 200 mm ( tương đương 450) Hình 5.3.1.3 Quan hệ giữa chiều rộng b và chiều cao h 5.3.2. Chiếu nghỉ. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 63
64. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc 5.3.2.1. Khái niệm Chiếu nghỉ là bộ phận trung gian nối liền các thân thang, là nơi dùng để nghỉ chân và thay đổi hướng đi Chiều rộng của chiếu nghỉ không được nhỏ hơn chiều rộng của thân thang, đồng thời cần đảm bảo vận chuyển các đồ dùng lớn đựơc dể dàng. Kết cấu của chiếu nghỉ tương tự như một sàn, có hình thức bản dầm.Dầm này là gối tựa của chiếu nghỉ tương tự như một sàn, cũng là gối tựa của thân thang .Các bộ phận của chiếu nghỉ có thể kê lên tường chịu lực hoặc cột dầm. Đối với cầu thang dùng chủ yếu cho thoát người, ở chổ chiếu nghỉ không đựơc thiết kế các bậc hình rẻ quạt. 5.3.2.2. Kích thước chiếu nghỉ Để bảo đảm đi lại thuận tiện và không bị ứ đọng người, chiều rộng của chiếu nghỉ ≥ chiều rộng thân thang. Đối với cầu thang một vế để tránh hiện tượng dẫm chân vì lỡ bước thì chiều rộng của chiếu nghỉ > 3lần chiều rộng bậc thang. hoặc chiều rộng thân thang có thể đựoc tính theo công thức: L = n ( 2h + b) + b. ( n là số bước tại chiếu nghỉ ) Chú ý: tại chiếu tới có chừa khảng cách điều hoà có tác dụng để người đi lại ở khu cầu thang và hành lang không chạm nhau. Khoảng cách điều hoà đựoc tính từ mép ngoài của bức tường cho dến mép đàu tiên của bậc thang. Nếu chiều rộng thân thang ≤ 1200 thì khoảng các điều hoà ≥ 300.Nếu chiều rộng bản thang ≥ 1200 thì khoảng các điều hoà ≥ 600. Hình 5.3.2 Chiếu nghỉ 5.3.3. CẤU TẠO CHI TIẾT CÁC BỘ PHẬN CỦA CẦU THANG. 5.3.3.1. Cấu tạo mặt bậc cầu thang Yêu cầu : chịu được mài mòn và không được trơn. Mặt bậc láng vữa xi măng mác 50-75 dày 20mm, hay trát vữa granito hoặc lát gạch hoa, đá cẩm thạch, thảm cao su, chất dẻo để chống trượt, trên mặt bậc nên làm gờ bằng vật liệu ít bị mài mòn hoặc tạo rãnh chống trơn bằng kim loại NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 64
65. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Mặt bậc thang nên có gờ tròn nhô ra 1 ít hay thành đứng làm nghiêng được vét tròn bên trên để mở rộng mặt bậc, tạo mỹ quan, tránh được sứt mẻ khi sử dụng. Hình 5.3.3 Cấu tạo mặt bậc cầu thang 5.3.3.2. Cấu tạo lan can NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 65
66. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Chia làm 2 loại : lan can rỗng và lan can đặc Lan can đặc : thông thường làm bằng bê tông dày 50-100 mm, có thể lằm bằng gạch trát vữa xi măng với các trụ nhỏ và giằng bê tông cốt thép lẫn trong tường lan can Lan can rổng: Thường làm bằng gỗ, kim loại, dùng thép tròn, thép dẹp, thép vuông hoặc thép ống. Lan can loại này thoáng an toàn với các khoảng trống không được >15 cm Lan can kim loại bằng cách để hốc sâu chèn vữa ximăng hoặc chừa sắt thép khi đỗ dầm limông Hình 5.3.3.2 Cấu tạo lan can 5.3.3.3. Tay vịn Tay vịn cầu thang thường làm bằng gỗ cứng, bằng ống kim loại như đồng hay thép không gỉ, bằng bê tông cốt thép có trát vữa xi măng hoặc vữa granitô. Tất cả vật liệu này cần đảm bảo nhẵn, không bám bụi nhiều. Liên kết tay vị cầu thang có thể bằng đinh, đinh vít, hàn hoặc liên kết toàn khối NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 66
67. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Hình 5.3.3.3 Cấu tạo tay vịn Chiều cao lan can tay vịn Chiều cao lan can có quan hệ tới độ dốc của cầu thang, cầu thang dốc ít thì yêu cầu lan can cao và ngược lại cầu thang dốc nhiều thì lan can thấp hơn. Thông thường NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 67
68. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc chiều cao lan can tính từ tâm tâm mặt bậc thang trở lên là 0,8m -1,0m trung bình lấy 0.9m đối với người lớn và 0,65m đối với trẻ em. 5.3.3.4. Khoảng cách đi lọt ( khoảng thoát đầu) Độ cao thông thuỷ cầu thang cần đảm bảo cho người đi lại bình thường >1,80m Hình 5.3.3.4 Khoảng đi lọt 5.3.3.5. Xử lý cao thấp chỗ ngoặt lan can cầu thang hai thân Thông thường đối với cầu thang hai vế hay nhiều vế thì đường trục lan can tay vịn được đặt song với dầm thân thang. Cách xử lý: Uốn cong tay vịn , giảm chiều sâu, giải pháp này lợi không gian, nhưng gia công khó. Mở rộng chiếu nghỉ hoặc bế trí bậc so le ở chiếu nghỉ. Không làm song song với dầm thang giải pháp này chỉ dùng cho các cầu thang phụ. 5.3.3.6. Vị trí và số lượng cầu thang Trong kiến trúc vị trí cầu thang không những thoả mãn yêu cầu sử dụng mà còn làm tăng thêm mỹ quan của công trình. Vị trí cầu thang căn cứ vào mặt bằng, tính chất công trình, tính toán lượng người qua lại mà quyết định. Đối với nhà ở hai tầng 1,0m chiều rộng cho 125người Đối với nhà ở ba tầng trở lên 1,0m chiều rộng cho 100 người Số lượng cầu thang quyết định bởi: công dụng, số tầng, diện tích, số người và yêu cầu phòng hoả. Sự liên tục giữa các hành lang và các buồng cầu thang rất cần thiết và cần bố trí để dể nhận thấy rõ trong công trình. Công trình kiến trúc có chiều dài 10m thì cầu thang có thể dặt ở góc nào tuỳ ý. Công trình kiến trúc dài 12m - 30m thì cầu thang nên đặt trung tâm hoặc trục giữa của nhà. Công trình kiến trúc dài 30m phải dùng 2 hay nhiều cầu thang đặt ở vị trí nhìn thấy dể dàng từ hành lang ở các tầng lầu và từ bên ngoài. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 68
69. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Khoảng cách giữa các buồng cầu thang từ 40- 50m tuỳ thuộc vào bề dày của công trình kiến trúc và khoảng cách đi đến cầu thang gần nhất từ bất cứ chỗ nào trong toà nhà không quá 25m. Công trình kiến trúc có hợp khối bởi nhiều nhánh thì vị trí buồng cầu thang nên đặt tại các góc trong hay góc ngoài và tại giao điểm của các hành lang. 5.4. HÌNH THỨC CHỊU LỰC CỦA THÂN THANG TRONG CẦU THANG BÊ TÔNG CỐT THÉP. 5.4.1. Đặc điểm: Cầu thang bê tông cốt thép có tính ưu việt là chịu lửa cao, bền lâu.Do đó cầu thang trong các nhà dân dụng và công cộng thường làm BTCT .Cầu thang bê tông cốt thép có hai loại :cầu thang bê tông cốt thép toàn khối và cầu thang bê tông cốt thép lắp ghép. Cầu thang bê tông cốt thép toàn khối không bị hạn chế bởi điều kiện tiêu chuẩn hoá, hình thức có thể thiết kế tuỳ ý , nhưng tốc dộ thi công chậm, tốn nhiều ván khuôn. 5.4.2. Các hình thức chịu lực của thân thang trong cầu thang bê tông cốt thép Kết cấu câu thang bê tông cốt thép toàn khối có hai loại thân thang kiểu bản và thân thang kiểu bản dầm. 5.4.2.1 . Thân thang kiểu bản : thân thang là một bản phẳng, bản chịu toàn bộ tải trọng tác dụng lên cầu thang , bản tự lên tường hoặc tự trên dầm đơ chiếu nghỉ và chiếu tới, hình thức kết cấu này thích hợp nhịp cầu thang nhỏ :4,5m và hẹp 1,5m, chịu tải trọng tương đối nhỏ Hình 5.4.2.1 Thân thang kiểu bản 5.4.2.2. Thân thang kiểu bản dầm: kết cấu chịu lực có hai phần :bản và dầm nghiêng( dầm limông).Cũng có thể cấu tạo bản và bậc thang thành một khối, lúc này bậc thang giống như một dầm nhỏ tự trên dầm nghiêng, dầm nghiêng tự trên dầm chiếu nghỉ. Quan hệ giữa bản,bậc và dầm nghêng có mấy trường hợp sau: Bản, bậc ở phía trên dầm, về phương diện chịu lực kết cấu hợp lý nhưng dầm lộ xuống phía dưới nhiều. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 69
70. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc Bản, bậc ở phía trên dầm, như vậy trần phẳng, đẹp, dễ làm vệ sinh. Bản bậc ở giữa dầm : tuỳ tình hình cụ thể mỗi thân thang có thể bố trí một dàm chịu bản bậc: dầm chiu một đầu, đầu kia của bản bậc kê vào tường, hoặc theo kết cấu console một dầm hoặc hai dầm đặt ở giữa bản bậc Hình 5.4.2.2 Thân thang kiểu bản dầm NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 70
71. Bài giảng học phần Cấu tạo Kiến trúc CHƯƠNG 6 MÁI NHÀ 6.1. KHÁI NIỆM & YÊU THIẾT KẾ MÁI NHÀ 6.1.1. Khái niệm : Mái là bộ phận bao che và chịu lực ở trên cùng của ngôi nhà .Cũng là bộ phận tiếp tục của tường, được cấu tạo như một sàn có khả năng chống thấm và cách nhiệt cao. Mái dốc còn tạo ra còn tạo nên một không gian đệm cách nhiệt dưới mái trên trần và cũng là bộ phận viền đầu cho công trình kiến trúc về phương diện thẩm mỹ. 6.1.2. Yêu cầu: Mái nhà cần đảm bảo các yêu cầu đặc trưng của kết cấu bao che và kết cấu chịu lực • Kết cấu bao che: Yêu cầu chính là chống thấm, dột, che mưa, chắn nắng cách nhiệt, giữ nhiệt, cách âm đồng thời với khả năng chống phát cháy chống tác hại của các loại khí • Kết cấu chịu lực: Chịu được tác động của tải trọng tĩnh (tải trọng bản thân, tải trọng của lớp lợp, của kết cấu đỡ tấm lợp) và tải trọng động (sức gió, mưa tuyết ). ngoài ra nó cũng góp phần tăng thêm độ ổn định cho các tường và tính kiên cố của ngôi nhà ở phía dưới. Toàn bộ kết cấu mái cần bảo đảm sự vững bền dưới ảnh hưởng của thời tiết, còn cần đáp ứng được yêu cầu công nghiệp hoá, rẻ tiền, thi công dễ, vật liệu cấu tạo thích hợp. 6.2. CÁC BỘ PHẬN MÁI NHÀ Mái nhà đựơc cấu tạo với hai bộ phận chính gồm lớp lợp ( kết cấu bao che) và kết cấu đở tấm lợp ( kết cấu chịu lực. ) Ngoài ra khi có yêu cầu mặt dưới của mái cần bằng phẳng thì cấu tạo trần nhà dưới mái. 6.2.1. Tấm lợp: Nhiệm vụ chủ yếu là chống dột không cho nước mưa thấm qua mái vào nhà và yêu cầu bao che nói chung. Vật liệu làm lớp lợp có thể dùng loại tấm lợp nhỏ như lá, tranh, ngói, gỗ đá, thuỷ tinh, tấm lợp lớn như tôn kim loại, Pibro ximăng, bêtông cốt thép, chất dẻo, policacbon, sợi thuỷ tinh 6.2.2. Kết cấu mang lực mái : Bao gồm các hệ dầm, dàn, vì kèo với xà gồ, cầu phông, li tô, cùng với các tấm toàn khối hay lắp ghép. Trong các công trình hiện đại đựơc dùng kết cấu không gian với vỏ mỏng mặt xếp, kết cấu dây căng hoặc giàn không gian. Vật liệu để dùng làm kết cấu đở tấm lợp có thể dùng là gỗ thép , bêtông cốt thép. Với gỗ thì đễ dùng nhưng lại dễ cháy và cần tu bổ thường xuyên, thép là vật liệu thường dùng nhưng phải đuợc bảo trì chống rét rỉ. Hoặc có thể dùng ghép phối hợp thép và gỗvới các bộ phận bằng gỗ, chủ yếu để chịu lực nén và đẻ đóng đinh. Khi có yêu cầu bảo đảm tính toàn khối, giảm thiểu việc phải bảo trì thì dùng bêtông cốt thép. NGUYỄN NGỌC BÌNH ( sưu tầm và biên soạn ) TRANG 71