Cấu kiện là một trong những bộ phận không thể thiếu trong các công trình xây dựng, cả dân dụng lẫn công nghiệp. Hiểu rõ về cấu kiện, phân loại và ứng dụng của chúng trong xây dựng giúp doanh nghiệp tính toán và lựa chọn được các cấu kiện phù hợp cho công trình đang thi công. Vậy cấu kiện là gì và chúng được ứng dụng như thế nào trong xây dựng? Tất cả sẽ được giải đáp trong bài viết dưới đây của Bê tông tươi Toàn Miền Nam
Cấu kiện là gì?
Cấu kiện là các bộ phận cơ bản được phân chia từ kết cấu trong các công trình bê tông cốt thép hoặc công trình kết cấu thép, và đây là một thuật ngữ phổ biến trong ngành xây dựng. Các công việc liên quan đến cấu kiện bao gồm tính toán và đo lường các lực đỡ, nội lực, ngoại lực, cũng như xem xét các tác động ngoại vi có thể ảnh hưởng đến kết cấu của công trình.
Các nhà thầu và kiến trúc sư cần thực hiện tính toán chính xác các cấu kiện để đảm bảo kết cấu của công trình liên kết chặt chẽ, an toàn và bền vững theo thời gian.
Ngoài ra, các cấu kiện lớn hơn được ghép từ thép hình hoặc thép tấm riêng rẽ cần sử dụng đến các liên kết. Chúng được liên kết với nhau để tạo ra một công trình hoàn chỉnh. Các loại liên kết phổ biến hiện nay bao gồm: liên kết hàn, liên kết bu lông, và liên kết bằng bản mã.
Phân loại cấu kiện
Dưới đây là 4 loại cấu kiện trong xây dựng được Bê tông tươi Toàn Miền Nam tổng hợp:
- Cấu kiện chịu uốn: Đây là loại cơ bản và phổ biến nhất, thường được sử dụng rộng rãi trong xây dựng. Các ví dụ điển hình bao gồm dầm, sàn, và cầu thang.
- Cấu kiện chịu nén: Thường xuất hiện trong các cột của khung nhà, thân vòm, thanh đà, nơi lực nén N tác động theo phương trục dọc của cấu kiện. Loại này chia thành hai loại chính là chịu nén trung tâm và nén lệch tâm.
- Cấu kiện chịu kéo: Thường được sử dụng cho thanh dàn chịu kéo, thanh treo, và thanh căng trong các công trình như vòm bể chứa chất lỏng, bun ke, silo, ống dẫn áp, vv.
- Cấu kiện chịu xoắn: Thường kết hợp với cấu kiện chịu uốn, bao gồm cột chịu lực ngang đặt cách trục, dầm có liên kết với bản một phía, và các xà ngang của khung biên đỡ các dầm theo phương vuông góc với liên kết cứng. Trong cấu kiện này, xuất hiện các ứng suất kéo chính và ứng suất nén chính nghiêng góc 45 độ so với trục.
Ứng dụng cấu kiện trong xây dựng
Cấu kiện trong xây dựng không chỉ là những phần cơ bản của công trình mà còn là nền tảng quan trọng giúp đảm bảo sự vững chắc, an toàn và đáng tin cậy của công trình. Từ các loại cấu kiện chịu uốn, chịu nén, chịu kéo đến cấu kiện chịu xoắn, mỗi loại đều có vai trò đặc biệt và ứng dụng trong các phần khác nhau của công trình.
Họ là những khối lập phương xây dựng nên nền móng cho sự thành công của mỗi dự án xây dựng, từ các công trình dân dụng đến công trình công nghiệp. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ đi sâu vào ứng dụng cụ thể của các loại cấu kiện này trong quá trình xây dựng.
Ứng dụng cấu kiện trong mái công trình
- Các dầm chính có chức năng theo chiều dài của khung nhà đỡ mái.
- Dui (rui) là phần dầm phụ ở giữa, đặt dọc theo chiều dốc mái, gối lên hệ thống hoành nhà.
- Mè là các dầm phụ nhỏ hơn, giao với rui. Phần kết cấu theo thứ tự hoành – dui – mè, cấu kiện này sẽ giúp đỡ mái công trình thêm cứng cáp hơn.
- Gạch màn là loại gạch đơn bằng đất nung, sử dụng phổ biến cho nhà kiểu gỗ.
- Ngói vảy rồng giúp nhà không bị dột, tránh nóng và đặc biệt là có thêm phần đất sét kẹp chính giữa.
Ứng dụng cấu kiện trong nhà gỗ truyền thống
Phần khung của một căn nhà chứa đựng những yếu tố quan trọng nhất, trong đó cột đóng vai trò then chốt bảo đảm sự vững chắc của công trình. Các loại cột phổ biến gồm:
- Cột cái: Là cột chính của công trình, đặt ở hai đầu và tạo ra không gian trống giữa.
- Cột con: Đây là các cột phụ, đặt ở các đầu nhịp. Với mái nhà dốc và đổ xuống, các cột con sẽ xuất hiện để hỗ trợ cấu trúc.
- Cột mái hiên: Thường thấy ở các công trình cổ, đặc biệt là theo kiểu truyền thống, nó được đặt phía trước hoặc sau nhà để tạo ra không gian hiên.
Xà (dầm) là những phần ngang chịu kéo và có nhiệm vụ kết nối các cột lại với nhau. Các loại xà cơ bản bao gồm:
- Xà hạ (xà đại): Kết nối tất cả các cột cái ở đỉnh đầu.
- Xà trên cột con: Liên kết các cột phụ của khung phần trên.
- Xà thượng: Liên kết với đỉnh cột chính và chạy song song theo chiều dài của nhà.
- Xà dưới cột con: Tương tự như xà thượng, nhưng liên kết phần dưới của cột phụ.
- Xà hiên: Liên kết bộ khung lại với nhau để tạo thành một thể.
Ngoài ra, còn có một loại khác là đòn dông, là phần xà ở trên nóc mái nhà.
Ứng dụng cấu kiện trong nhà thép tiền chế
Trong các công trình nhà thép tiền chế, thường sử dụng các cấu kiện như cột, kèo, dầm, và xà gồ, vì chúng được thiết kế để chịu lực và vượt qua các nhịp lớn có thể lên đến 100m tùy theo yêu cầu từ các nhà máy sản xuất.
Cột và kèo thường được thiết kế dưới dạng thép chữ H hoặc dạng dàn, cột tròn. Trong khi đó, dầm thường sử dụng các loại thép như chữ I, H, hoặc hộp. Xà gồ thép thường có dạng chữ C, Z, và thường được đặt cách nhau từ 1m đến 1,5m, liên kết chặt chẽ với khung chính để hỗ trợ hệ mái tôn phía trên.
Các cấu kiện phụ, như giằng, trong kết cấu thép nhằm tăng khả năng liên kết và đảm bảo tính ổn định của hệ thống khung kết cấu nhà thép tiền chế trong quá trình lắp đặt.
Xem thêm: Đổ mái bê tông là gì? Chi phí đổ mái bằng và những điều bạn cần biết
Như vậy, việc hiểu và ứng dụng các cấu kiện trong xây dựng đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính ổn định, an toàn và chất lượng của các công trình. Việc lựa chọn và sử dụng đúng cấu kiện không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất xây dựng mà còn đảm bảo tính tiết kiệm và hiệu quả cho dự án. Đồng thời, việc áp dụng các công nghệ và tiêu chuẩn mới cũng giúp nâng cao hiệu suất và chất lượng của các cấu kiện xây dựng trong tương lai.
