Kỹ Sư Giải đáp Khái Niệm Dầm Nhà Là Gì? Một Cách Chính Xác Nhất

Rất nhiều bạn đọc thắc mắc dầm nhà là gì? vì sao nhà phải có dầm và dầm có tác dụng gì? để giúp cho bạn đọc hiểu rõ hơn khái niệm dầm nhà là gì? qua bài viết này hãy cùng kỹ sư của siêu thị nhà mẫu chúng tôi cùng giải đáp thắc mắc câu hỏi của quý khách!

Dầm nhà là gì? dầm nhà là cụm từ chỉ một cấu kiện bao gồm bê tông và cốt thép sử dụng trong trong lĩnh vực xây dựng.

Dầm được định nghĩa là cấu kiện nằm ngang và chỉ chịu tác dụng của mô men uốn và lực cắt. Trên tiết diện thẳng góc, cốt thép chỉ được bố trí từ việc tính toán theo điều kiện kiểm tra khả năng chịu mô men uốn.

Tuy nhiên trong một số trường hợp, dầm nhà là gì cấu kiện nằm ngang cũng có thể chịu thêm tác động của lực dọc (khung giằng). Khi đó chúng ta phải cân nhắc việc tính toán dầm chịu nén uốn (hoặc kéo uốn) đồng thời như cột. Một trường hợp khác mà chúng ta cũng cần cân nhắc việc tính toán cấu kiện theo trường hợp nào chính là giằng chéo. Thành phần: của dầm bê tông cốt thép (BTCT) là hỗn hợp gồm 3 thành phần chính: xi măng, cát, và thép (thép gồm sắt Fe cacbon C và các nguyên tố hóa học khác).

Hình dạng hay cấu tạo của dầm nhà là gì?

Mặt cắt chi tiết của chi tiết dầm nhà

Hình dạng của dầm nhà trong xây dựng là gì? dầm thường có dạng hình vuông, hay hình chữ nhật. Dầm thường được gối lên cột trong nhà ở và các công trình xây dựng nói chung. Dầm là gì thanh chịu lực đặt nằm ngang hoặc nghiêng chịu tải trọng và đỡ các bộ phận phía trên nó như sàn, tường, mái.

Vậy người ta sử dụng dầm để làm gì, tác dụng của dầm ra sao?

Dầm bê tông cốt thép là cấu kiện chịu uốn có nghĩa là dầm chịu lực uốn là chủ yếu vì bên cạnh chịu uốn dầm còn chịu một phần chịu lực nén nữa, nhưng nhỏ hơn so với khả năng chịu uốn của dầm.

Cấu tạo của dầm bê tông cốt thép là gì?

Cốt thép trong dầm gồm: cốt dọc chịu lực, cốt dọc cấu tạo, cốt đai. Cốt xiên, trong cột luôn tồn tại 4 cốt dọc ở 4 góc và cốt đai: cốt xiên có thể không có.

Cốt thép dọc chịu lực của dầm thường dùng nhóm AII, AIII hoặc CII, CIII có đường kính bằng 12-40mm và cốt đai trong dầm dùng chịu lực ngang ít nhất có đường kính = 4mm (nhóm CI hoặc AL)

Dầm nhà là gì? lớp bảo vệ cốt thép Ao được định nghĩa là khoảng cách từ mép ngoài bê tông đến mép cốt thép (Ao1 là lớp bảo vệ cốt đai, Ao2 là lớp bảo vệ cốt dọc), lớp bảo vệ đảm bảo cốt thép không bị rỉ sét. Khoảng cách thông thủy To giữa 2 cốt thép là khoảng cách từ mép cốt thép này đến mép cốt thép kia, đảm bảo khi đổ bê tông không bị kẹt đá (đá 1×2).

Hình biểu diễn chi tiết cách bố trí dầm nhà 

Qui định về kích thước dầm như sau:

ao1 ≥ 1cm khi h ≤ 25cm;

ao1 ≥ 1,5cm khi h > 25cm.

ao2 ≥ 1,5cm khi h ≤ 25cm;

ao2 ≥ 2cm khi h > 25cm.

Nguyên lý hoạt động của dầm bê tông cốt thép (BTCT)

Quan sát sự làm việc của dầm từ lúc mới đặt tải đến lúc phá hoại, sự diễn biến của dầm xảy ra như sau: Khi tải trọng chưa lớn thì dầm vẫn còn nguyên vẹn, tiếp đó cùng với sự tăng của tải trọng, xuất hiện của khe nứt thẳng góc với trục dầm tại đoạn dầm có moment lớn và những khe nứt nghiêng ở đoạn dầm gần gối tựa là chỗ có lực ngang lớn.

khi tải trọng đã lớn thì dầm bị phá hoại hoặc tại tiết diện có khe nứt thẳng góc, hoặc tại tiết diện có khe nứt nghiêng. Trong suốt quá trình đặt tải, độ võng của dầm cứ tăng lên. Trong trạng thái giới hạn của dầm theo khả năng chịu lực (tức là theo cường độ) được đặc trưng bằng sự phá hoại theo tiết diện thẳng góc với trục dầm hoặc theo tiết diện nghiêng, vì vậy tính toán cấu kiện chịu uốn theo khả năng chịu lực bao gồm tính toán trên tiết diện thẳng góc và trên tiết diện nghiêng.

Cách xác dịnh dầm nhà như thế nào.

Ví dụ: Bạn tìm 1 căn nhà nào có tầng đúc bằng bê tông, đứng ở tầng trệt của nó, vừa đi vừa ngó lên trần 1 vòng quanh nhà. Những cái bạn thấy bao gồm:  Trần nhà: chính là bản dầm bằng bê tông cốt thép (BTCT)  Những khối lập phương chạy bên dưới trần nhà để đỡ sàn tầng trên: chính là dầm bê tông cốt thép (BTCT). 

Nếu bản và dầm khác nhau về phương diện chịu lực, công dụng, mô hình tính toán, cách thi công.., nói chung là hầu như không có gì giống nhau trừ chuyện chúng đều làm bằng BTCT.

Từ đó thì sẽ thấy rằng cột là chịu lực cho toàn bộ tải trọng phía trên nó. Dầm chịu lực cho tải trọng cho 1 tầng mà nó gánh. Và hiển nhiên thì cột ở tầng thấp bao giờ cũng to hơn cột tầng cao, trong khi dầm đa số có kích thước bằng nhau trong tất cả các tầng.

Trong xây dựng nhà ở gồm các loại dầm như sau:

Khung chịu lực không hoàn toàn (khung khuyết)

Trong các ngôi nhà, có bước gian tương đối rộng, lớn 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 tận 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

Kết cấu khung ngang chịu lực:

Hình biểu diễn của tiết diện thẳng góc và tiết diện nghiêng của dầm nhà

Đây 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 cônsole (do dầm mút thừa đỡ)

Nhà cao tầng tầng được thiết kế nhiều dầm nhằm tạo sự chắc chắn cho ngôi nhà

Nhịp hay khẩu độ của khung ngang thông thường từ 6- 9m cho nhà dân dụng, bước khung từ 3,6- 6m cho các nhà bê tông cốt thép phổ biến. Dầm nhà là gì? 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:

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 panel lắp ghép hai khẩu độ với lưới cột 6 x 6m (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 ô văng, ban công, bố trí phòng linh hoạt, dễ đặt đường ống xuyên qua sàn. Dầm trong xây dựng là gì  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.

Khung chịu lực hoàn toàn (khung trọn)

Dầm khung chịu lực hoàn toàn là 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 bê tông 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.

Kết cấu không gian chịu lực

Kết cấu không gian chịu lực được 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 hỗn hợp Kết cấu khí căng. Vòm bán cầu Ket cấu dây treo Kết cấu không gian. Một số tài liệu khuyên rằng chỉ cần tính toán với mô men uốn cho tiết diện khi tỉ số nén N / Rb.A ≤ 0,1. Trong đó A là diện tích của tiết diện. Có thể lí giải điều này thông qua việc  theo phương uốn của tiết diện.

Biểu đồ tương tác thể hiện khả năng chịu lực trong trường hợp tổng quát của tiết diện. Điểm A của biểu đồ chính là khả năng chịu lực trong trường hợp cấu kiện chịu uốn thuần túy (lực dọc bằng 0).

Từ điểm A, có 2 xu hướng có thể diễn ra:

Cấu kiện chịu thêm lực kéo, điểm biểu diễn nội lực đi xuống theo mũi tên màu đỏ

Cấu kiện chịu thêm lực nén, điểm biểu diễn nội lực đi lên theo mũi tên màu xanh

Có thể kết luận ngay rằng: khi đã bố trí cốt thép theo mô men uốn, nếu cấu kiện chịu thêm lực kéo thì cấu kiện sẽ không đảm bảo khả năng chịu lực. Điểm biểu diễn nội lực lúc này nằm ngoài giới hạn của biểu đồ tương tác.

Khi cấu kiện chịu thêm lực nén, điểm biểu diễn nội lực lên theo đường màu xanh, nó vẫn nằm trong giới hạn của biểu đồ tương tác, và cấu kiện sẽ vẫn đảm bảo khả năng chịu lực cho đến khi nó vượt ra ngoài giới hạn của biểu đồ tương tác (phía trên của biểu đồ). Như vậy, có thể nói rằng lực dọc khi ở trong giới hạn cho phép sẽ làm tăng khả năng chịu mô men uốn của tiết diện.

Do lực dọc làm tăng khả năng chịu mô men uốn của tiết diện, nên việc chỉ tính toán cho tiết diện chịu một mình mô men uốn sẽ là lãng phí. Bên cạnh đó, khi tiếp tục tăng lực dọc, tiết diện có thể không đảm bảo khả năng chịu lực khi điểm biểu diễn nội lực vượt qua giới hạn của biểu đồ.

Từ các nhận xét trên, có thể kết luận rằng khi lực nén nằm trong giới hạn quy ước thì chỉ cần tính toán cấu kiện chịu mô men uốn (cấu kiện được coi là dầm), và khi lực nén vượt quá giới hạn quy ước thì phải tính toán cấu kiện chịu nén uốn đồng thời, điểu này làm cho kết quả tính toán tiết kiệm hơn và an toàn khi cần thiết. Giá trị giới hạn quy ước mà một số tài liệu đưa ra chính là tỉ số nén bằng 0,1.