Dầm Là Gì?. Phân Loại Dầm, Hệ Dầm, Liên Kết Dầm - Tổng Hợp Về Dầm

Chuyển đến nội dung

Trang chủ » Dầm là gì? Phân loại và Vai trò của hệ dầm trong kết cấu xây dựng

Dầm là gì? Phân loại và Vai trò của hệ dầm trong kết cấu xây dựng

1. Dầm là gì? Khái niệm cơ bản trong xây dựng
2. Cấu tạo và Nguyên lý làm việc của dầm
3. Cấu tạo và Nguyên lý làm việc của dầm
4. Phân loại dầm phổ biến hiện nay
5. Phân biệt Dầm chính và Dầm phụ
6. Lưu ý quan trọng khi thiết kế và thi công hệ dầm
7. Dầm thép vượt nhịp lớn ứng dụng của hệ thép dầm bụng rỗng.
8. Sản xuất gia công dầm thép – VMSTEEL

Trong bất kỳ công trình xây dựng nào, từ nhà phố dân dụng đến nhà xưởng công nghiệp quy mô lớn, hệ khung chịu lực luôn đóng vai trò quyết định đến sự bền vững và tuổi thọ của dự án. Vậy dầm là gì? Tại sao cấu kiện này lại được ví như “xương sống” theo phương ngang của ngôi nhà? Bài viết này của VMSTEEL sẽ giải thích tường tận về khái niệm, cấu tạo và phân loại các loại dầm phổ biến nhất hiện nay để bạn có cái nhìn tổng quan chính xác nhất.

Dầm là gì? Khái niệm cơ bản trong xây dựng

Hiểu một cách đơn giản nhất, dầm là một cấu kiện cơ bản dạng thanh, thường nằm ngang (hoặc nằm nghiêng), đóng vai trò là thanh chịu lực chính của công trình. Dầm chịu tác dụng của các lực mô men uốn và lực cắt.

Về mặt chức năng, dầm làm nhiệm vụ đỡ các bản dầm, tường, mái ở phía trên nó. Trong sơ đồ kết cấu, dầm đóng vai trò trung gian quan trọng trong quy trình truyền tải trọng:

Tải trọng (Sàn/Mái) → Dầm → Cột → Móng → Nền đất.

Đặc biệt, trong các công trình kết cấu thép nhà xưởng tiền chế, hệ dầm (thường là dầm thép hình chữ I hoặc H) đóng vai trò then chốt trong việc liên kết các cột lại với nhau, tạo thành một hệ khung không gian cứng chắc, đảm bảo độ ổn định cho toàn bộ nhà xưởng trước tác động của gió bão và tải trọng cầu trục.

Cấu tạo và Nguyên lý làm việc của dầm

Về cấu tạo

Tùy thuộc vào vật liệu xây dựng, dầm có cấu tạo khác nhau nhưng đều tuân theo nguyên tắc phân bố vật liệu để chịu lực uốn tốt nhất:

• Dầm bê tông cốt thép: Được cấu thành từ bê tông và cốt thép. Trong đó, cốt thép dọc chịu lực kéo/nén, còn cốt thép đai chịu lực cắt.

• Dầm thép: Thường có tiết diện chữ I hoặc H, bao gồm bản bụng (Web) chịu lực cắt và hai bản cánh (Flange) chịu mô men uốn.

Nguyên lý làm việc

Dầm làm việc chủ yếu chịu uốn. Khi có tải trọng tác dụng thẳng góc với trục dầm:

• Thớ trên: Sẽ bị nén lại (Ứng suất nén).

• Thớ dưới: Sẽ bị kéo giãn ra (Ứng suất kéo).

Chính vì nguyên lý này, đối với dầm bê tông, người ta phải bố trí thép chịu lực nhiều hơn ở vùng chịu kéo (thường là thớ dưới đối với dầm đơn giản) vì bê tông chịu kéo rất kém. Ngược lại, đối với dầm thép, sự đối xứng của tiết diện chữ I giúp nó chịu đựng tốt cả ứng suất kéo và nén.

Cấu tạo và Nguyên lý làm việc của dầm

Để đảm nhận được trọng trách “gánh đỡ” tải trọng cho công trình, dầm phải có cấu tạo đặc thù giúp tối ưu hóa khả năng chịu lực. Tùy thuộc vào vật liệu, cấu tạo của dầm sẽ có những điểm khác biệt cơ bản:

Về cấu tạo

Cấu tạo của dầm được thiết kế để phù hợp nhất với đặc tính cơ học của vật liệu sử dụng:

• Dầm Bê tông cốt thép (BTCT): Đây là vật liệu composite làm việc đồng thời.

  • Bê tông: Đóng vai trò chịu nén là chính, tạo hình khối vững chắc.

  • Cốt thép: Được đặt bên trong bê tông để khắc phục nhược điểm chịu kéo kém của bê tông. Hệ khung cốt thép bao gồm cốt dọc chịu lực (chạy dọc theo chiều dài dầm để chịu mô men uốn) và cốt đai (chạy vòng quanh tiết diện để chịu lực cắt và cố định khung).

• Dầm Thép: Thường sử dụng thép hình chữ I, H hoặc dầm tổ hợp hàn. Cấu tạo gồm 2 thành phần chính:

  • Bản cánh (Flange): Hai tấm thép nằm ngang ở trên và dưới, dày và rộng, đóng vai trò chịu lực uốn (kéo/nén).

  • Bản bụng (Web): Tấm thép thẳng đứng nằm giữa, nối hai bản cánh, đóng vai trò chịu lực cắt và duy trì khoảng cách giữa hai cánh.

Nguyên lý làm việc (Sự chịu uốn)

Khác với cột làm việc chủ yếu chịu nén dọc trục, trạng thái làm việc chính của dầm là Chịu Uốn.

Khi có tải trọng tác dụng từ trên xuống (ví dụ lực của sàn đè lên dầm), dầm sẽ có xu hướng bị võng xuống. Lúc này, bên trong tiết diện dầm sẽ xuất hiện trạng thái ứng suất đối nghịch nhau qua trục trung hòa (Neutral Axis):

• Thớ trên (Vùng nén): Các thớ vật liệu ở phía trên trục trung hòa sẽ bị ép ngắn lại > Chịu ứng suất Nén.

• Thớ dưới (Vùng kéo): Các thớ vật liệu ở phía dưới trục trung hòa sẽ bị kéo dài ra > Chịu ứng suất Kéo.

Chính vì nguyên lý này mà trong dầm bê tông, người ta bắt buộc phải bố trí nhiều thép ở thớ dưới (vùng chịu kéo) để gánh lực kéo thay cho bê tông. Trong khi đó, dầm thép với tiết diện chữ I đối xứng lại rất ưu việt vì tận dụng được vật liệu ra xa trục trung hòa, giúp cả cánh trên và cánh dưới đều chịu lực hiệu quả.

Phân loại dầm phổ biến hiện nay

Dầm không chỉ có một hình dạng hay một loại vật liệu duy nhất. Tùy thuộc vào quy mô công trình, yêu cầu chịu lực và yếu tố thẩm mỹ, các kỹ sư sẽ lựa chọn loại dầm phù hợp nhất. Để bạn dễ hình dung, chúng ta có thể phân loại dầm theo hai tiêu chí chính sau đây:

Phân loại theo vật liệu cấu tạo

• Dầm bê tông cốt thép (BTCT): Đây là loại dầm phổ biến nhất trong xây dựng nhà ở dân dụng tại Việt Nam. Với ưu điểm độ bền cao, khả năng chống cháy tốt và giá thành vật liệu rẻ, dầm BTCT là lựa chọn số 1 cho các công trình kiên cố. Tuy nhiên, nhược điểm là trọng lượng bản thân rất nặng, khó vượt được những nhịp quá lớn.

• Dầm thép (Steel Beam): Được mệnh danh là “vua” của các công trình công nghiệp và cao tầng. Dầm thép (thường là thép hình chữ I, H, U, Z…) có ưu điểm vượt trội là trọng lượng nhẹ, khả năng chịu lực cực tốt và thi công lắp dựng nhanh chóng. Đây là cấu kiện không thể thiếu trong các nhà xưởng tiền chế, cầu đường hay các tòa nhà chọc trời cần không gian thoáng đãng.

• Dầm gỗ: Loại dầm cổ điển nhất, hiện nay chủ yếu xuất hiện trong các công trình kiến trúc cổ, đền chùa, resort nghỉ dưỡng hoặc dùng để trang trí nội thất nhằm tạo cảm giác mộc mạc, sang trọng.

Phân loại theo kết cấu (Sơ đồ tính toán)

Dựa vào cách dầm liên kết với các bộ phận đỡ (cột, tường), người ta chia thành 3 dạng sơ đồ tính cơ bản:

• Dầm đơn (Simple Beam): Là loại dầm đơn giản nhất, có kết cấu chỉ liên kết trên 2 gối đỡ ở hai đầu. Dầm đơn thường gặp ở các đà kiềng hoặc dầm cầu trục đơn giản.

• Dầm liên tục (Continuous Beam): Là hệ dầm chạy dài liên tục gác qua từ 3 gối đỡ (cột) trở lên. Trong thực tế, các dầm sàn nhà phố hay dầm khung nhà xưởng nhiều nhịp đều làm việc theo sơ đồ này để tăng độ cứng và giảm độ võng cho công trình.

• Dầm Console (Cantilever Beam): Đây là loại dầm “cá biệt” nhất khi chỉ được cố định ở một đầu (ngàm cứng), đầu còn lại để tự do hoàn toàn không có gối đỡ. Một dạng biến thể đặc biệt thường thấy ở ban công hay mái sảnh là dầm chỉ có một đầu ngàm, đầu kia tự do. Để hiểu rõ hơn về loại kết cấu thú vị này, bạn có thể tham khảo bài viết chi tiết: Dầm Console là gì? để biết cách bố trí thép chịu lực ngược hoàn toàn so với dầm thường.

Phân biệt Dầm chính và Dầm phụ

Trong một bản vẽ kết cấu, bạn sẽ thấy chằng chịt các đường nét giao nhau. Tuy nhiên, không phải thanh dầm nào cũng có vai trò giống nhau. Việc phân định rõ “vai trò” của từng loại dầm giúp kỹ sư tính toán tiết diện hợp lý, đảm bảo an toàn mà vẫn tiết kiệm chi phí.

Chúng ta có thể phân biệt dễ dàng qua vị trí và chức năng:

Dầm chính (Main Beam / Girder)

Đây là những thanh dầm “lực lưỡng” nhất trong hệ khung, đóng vai trò là xương sống chịu lực chính.

• Vị trí: Dầm chính được gác trực tiếp lên các đầu Cột (hoặc vách cứng). Nó nối các cột lại với nhau.

• Kích thước: Thường có kích thước lớn, tiết diện cao và dày hơn để đủ sức gánh đỡ các dầm phụ và bản sàn.

• Nhiệm vụ: Nhận toàn bộ tải trọng từ dầm phụ và sàn truyền vào, sau đó truyền trực tiếp xuống Cột.

Dầm phụ (Secondary Beam / Joist)

Dầm phụ đóng vai trò hỗ trợ, chia nhỏ không gian để giảm tải cho sàn.

• Vị trí: Dầm phụ không gác lên cột mà được gác lên Dầm chính hoặc gác lên tường chịu lực.

• Kích thước: Thường nhỏ hơn dầm chính vì chịu tải ít hơn (mô men uốn nhỏ hơn).

• Nhiệm vụ:

  • “Chia nhỏ” các ô sàn có diện tích quá lớn. Nếu ô sàn quá rộng, sàn sẽ rất dễ bị võng và nứt. Việc bổ sung dầm phụ giúp giảm chiều dày bản sàn bê tông, tiết kiệm vật liệu đáng kể.

  • Truyền tải trọng từ sàn vào Dầm chính.

Quy tắc nhận biết nhanh: Tại điểm giao nhau (nút khung), thanh dầm nào chạy qua đầu cột thì đó là Dầm chính. Thanh nào gác lên thanh kia (vuông góc) mà không chạm cột thì đó là Dầm phụ.

Lưu ý quan trọng khi thiết kế và thi công hệ dầm

Dù là dầm bê tông hay dầm thép, việc tính toán sai lệch có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như nứt sàn, võng quá mức gây mất thẩm mỹ, thậm chí sụp đổ. Dưới đây là 2 nguyên tắc vàng mà chủ đầu tư cần lưu ý:

Lựa chọn kích thước tiết diện hợp lý (Tỉ lệ vàng h/L)

Chiều cao dầm (h) ảnh hưởng trực tiếp đến độ cứng và khả năng chống võng.

• Nếu dầm quá thấp (mảnh): Dầm sẽ bị võng khi chịu tải, gây nứt trần thạch cao hoặc rung sàn khi di chuyển.

• Nếu dầm quá cao: Sẽ chiếm mất chiều cao thông thủy (clearance) của nhà, gây cảm giác bí bách và lãng phí vật liệu không cần thiết.

Công thức kinh nghiệm: Chiều cao dầm thường được chọn sơ bộ dựa trên chiều dài nhịp (L):

• Dầm bê tông: h = (1/12 – 1/16)L
• Dầm thép: h = (1/15 – 1/20)L

Sự tỉ mỉ tại các vị trí liên kết (Nút khung)

“Nút khung” (vị trí giao nhau giữa dầm và cột) là nơi tập trung ứng suất lớn nhất và dễ bị phá hoại nhất.

• Đối với dầm bê tông: Cần tuân thủ nghiêm ngặt quy định về nối thép và bố trí đai dày ở gối (L/4 nhịp) để chống lực cắt. Việc đặt sai vị trí cốt thép chịu lực (đặt thép chịu kéo vào vùng chịu nén) là lỗi sơ đẳng nhưng cực kỳ nguy hiểm.

• Đối với dầm thép: Kiểm tra kỹ các đường hàn tại bản mã nối và bu lông cường độ cao. Đặc biệt, cần bổ sung các sườn gia cường (stiffeners) tại vị trí gối tựa để tránh cho bản bụng dầm bị mất ổn định cục bộ (bị móp/oằn).

Dầm thép vượt nhịp lớn ứng dụng của hệ thép dầm bụng rỗng.

• Dầm thép bụng rỗng là một dàn thép nhẹ dạng tiêu chuẩn gồm các cánh song song và hệ thống bụng hình tam giác, được chọn theo nhịp dầm giữa các gối tựa, thông thường dung làm thành phần kết cấu thứ yếu. như hình minh họa bên dưới.
• Chức năng chính của dầm thép bụng rỗng là trực tiếp đỡ sàn, mái và chuyển tải trọng lên các kết cấu khung tức là dầm (kết cấu) và cột.
• Dầm thép bụng rỗng loại lớn là thành phần kết cấu chủ yếu của 1 ngôi nhà. Nhìn chung, nó đỡ hệ dầm và mái sơ đồ nhịp đơn giản hoặc các thành phần thứ yếu (như xà gồ…) cách đều dọc theo chiều dài dầm lớn. Đối với dầm biên thì tải trọng đặt vào từ một phía, cồn đối với dầm ở gian trong thì phải truyên vào từ hai phía.
• Trong tương lai nhà công nghiệp nhịp lớn khung rỗng sẽ được cải tiến hoàn thiện tối ưu về mặt kinh tế, kết cấu, thời gian thi công.

Các giải pháp cải tiến nhằm giảm trọng lượng khung nhà, cũng như độ bền của nhà. Bên cạnh đó các biện pháp nhằm giảm hiện tượng xâm thực do thời tiết, gió bão, chống gỉ sét cũng được nghiên cứu.

• Với nhu cầu và xu hướng của thế giới ngày một phát triển thì nhà công nghiệp nhịp lớn sẽ cần khẩu độ lớn hơn (khả năng vượt nhịp lớn), bên canh đó kết cấu thép có thể hợp với nhiều kiến trúc độc đáo hơn.

Sản xuất gia công dầm thép – VMSTEEL

• Công ty Vietmysteel là đơn vị hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế thi công các công trình liên quan đến kết cấu thép như xây dựng nhà xưởng tiền chế, Sản xuất khung, kèo, dầm thép chất lượng cao.
• Với hệ thống 3 nhà máy lớn tại TP.HCM, Bình Dương và Long An được trang bị dây chuyền máy móc hiện đại cùng đội ngũ kỹ sư kinh nghiệm, chuyên nghiệp, đội thợ lắp dựng kết cấu thép lành nghề. Chúng tôi luôn sẵn sàng tư vấn và đưa ra giải pháp xây dựng tiết kiệm hiệu quả cho doanh nghiệp của bạn.

Giá sản xuất gia công các loại dầm thép tại VMSTEEL luôn rẻ với cam kết chất lượng luôn được đảm bảo.

VMSTEEL luôn miễn phí thiết kế cho khách hàng.

Miễn phí tư vấn về pháp lý, giấy phép xây dựng nhà xưởng.

Miễn phí tư vấn giải pháp xây dựng nhà khung thép.

Công ty cổ phần VMSTEEL cam kết là nơi khách hàng có thể tin tưởng với các công trình nhà thép sáng tạo, chất lượng vượt trội và đảm bảo được giá cả hợp lý. Chúng tôi luôn đưa ra phương án tối ưu cho các dự án.

Liên hệ tư vấn sản xuất gia công các loại dầm thép, dầm bụng rỗng, dầm thép vượt nhịp lớn…

Kết cấu khung thép chịu lực – Những điều bạn nên biết | VMSTEEL

Kết cấu khung thép chịu lực là một trong những yếu tố quan trọng trong kết cấu thép chịu lực | Phân tích chi tiết Liên kết bu lông trong kết cấu thép | Chi tiết các loại bulong liên kết

Chi tiết về liên kết bu lông trong kết cấu thép. Chi tiết khả năng chịu lực của các loại bulong trong kết cấu thép. Kết cấu giàn không gian là gì?. Chi tiết về kết cấu giàn không gian

Kết cấu giàn không gian là gì?. Tổng hợp tất tần tật kiến thức về kết cấu không gian thép. Thiết kế thi công kết Liên kết hàn trong kết cấu thép | Tổng hợp chi tiết nhất | VMSTEEL

Tổng quan liên kết hàn trong kết cấu thép. liên kết đối đầu, liên kết có bản ghép, liên kết hỗn hợp, liên kết ghép Phương pháp hàn kết cấu thép và Tiêu chuẩn mối hàn | VMSTEEL

Tổng quan về phương pháp hàn kết cấu thép và tiêu chuẩn mối hàn. Kỹ thuật hàn kết cấu thép mới nhất sử dụng trong Ván khuôn thép tổng quan và Báo giá gia công ván khuôn thép

Tổng quan ván khuôn thép. Báo giá ván khuôn thép 2026- Xưởng gia công khuôn thép uy tín chất lượng hàng đầu TP.HCM | VMSTEEL

Cọc barrettle là gì | Tổng quan và chi tiết về cọc barrettle tường vây

Cọc barrettle là vật liệu rất quan trọng trong thi công nền móng của các công trình xây dựng nhà cao tầng. Tổng hợp chi Bulong chữ U | Thông số kỹ thuật Bulong neo chữ U

Bulong chữ U hay còn gọi là bulong neo bẻ chữ U. Tổng hợp thông tin thông số kỹ thuật, đặc điểm và ứng dụng Xem thêm