Cấu kiện là gì? Các loại cấu kiện phổ biến trong xây dựng

Trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng, “cấu kiện” là một thuật ngữ quen thuộc đối với những người làm việc trực tiếp trong ngành. Tuy nhiên, với những ai không tham gia vào công việc xây dựng, thuật ngữ này có thể khá xa lạ. Vậy cấu kiện là gì, và tại sao chúng lại quan trọng trong các công trình xây dựng? Cùng khám phá chi tiết hơn qua bài viết dưới đây.

Cấu kiện là gì?

Cấu kiện trong xây dựng là các bộ phận cơ bản tạo nên kết cấu của công trình, có thể là từ bê tông cốt thép hoặc thép kết cấu. Các cấu kiện này đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán và duy trì sự ổn định của công trình. Việc tính toán lực đỡ, nội lực và ngoại lực là cần thiết để đảm bảo công trình không chỉ bền vững mà còn chịu được các tác động từ bên ngoài.

Ngoài ra, khi các cấu kiện lớn hơn được tạo thành từ thép hình hay thép tấm riêng lẻ, chúng cần được liên kết lại với nhau. Các phương pháp liên kết phổ biến hiện nay bao gồm liên kết hàn, bu lông, bản mã… Mỗi phương pháp liên kết sẽ có ưu nhược điểm riêng, và việc lựa chọn đúng phương thức là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và độ bền của kết cấu.

Các loại cấu kiện phổ biến trong xây dựng

Trong xây dựng, các cấu kiện được thiết kế để chịu đựng nhiều loại tải trọng khác nhau. Mỗi loại tải trọng tác động sẽ quyết định hình thức và chức năng của từng cấu kiện. Dưới đây là các loại cấu kiện chính, phân loại theo các loại tải trọng mà chúng phải chịu:

Cấu kiện chịu uốn

Cấu kiện chịu uốn là các bộ phận trong công trình chịu tác động của mô men uốn, gây ra sự cong vênh của cấu kiện. Các ví dụ điển hình bao gồm dầm, sàn, cầu thang và các cấu kiện ngang khác. Khi lực uốn tác động lên cấu kiện, các điểm ở giữa thường bị kéo dài, trong khi các điểm ở mép bị nén. Điều này đòi hỏi phải tính toán chính xác mô men uốn và ứng suất uốn để tránh biến dạng quá mức, đảm bảo sự bền vững và an toàn của công trình.

Cấu kiện chịu nén

Các cấu kiện chịu nén chịu tác động của lực ép vào chúng theo chiều dọc. Những cấu kiện này có thể là cột, thanh đà, hoặc thân vòm trong các công trình xây dựng. Lực nén có thể là trung tâm (tác dụng trực tiếp lên trục của cấu kiện) hoặc lệch tâm (tác động không trực tiếp lên trục, làm tăng nguy cơ mất ổn định). Khi lực nén vượt quá khả năng chịu đựng của vật liệu, cấu kiện có thể bị nứt hoặc mất ổn định. Vì vậy, cần thiết phải tính toán khả năng chịu nén và xác định độ bền của vật liệu để đảm bảo cấu kiện không bị hỏng dưới tải trọng.

Cấu kiện chịu cắt

Cấu kiện chịu cắt chịu tác động của lực cắt, làm cho các phần của cấu kiện bị tách rời hoặc trượt theo hướng vuông góc với trục của nó. Những cấu kiện này thường gặp trong các dầm, sàn, hoặc tường chịu lực trong các công trình xây dựng. Lực cắt có thể gây ra hiện tượng nứt hoặc biến dạng nếu không được thiết kế đúng cách. Khi lực cắt vượt quá giới hạn chịu đựng của vật liệu, cấu kiện có thể bị phá hủy. Do đó, việc tính toán và gia cường khả năng chịu cắt là rất quan trọng để đảm bảo độ bền và ổn định của cấu kiện dưới tải trọng.

Cấu kiện chịu kéo

Cấu kiện chịu kéo là loại cấu kiện chịu lực tác động kéo dài, khiến vật liệu bị căng ra. Các thành phần như thanh dàn chịu kéo, cáp cầu, hay thanh căng trong các vòm chứa chất lỏng là những ví dụ điển hình. Lực kéo tác động làm cho cấu kiện dãn dài, và nếu lực này vượt quá giới hạn đàn hồi của vật liệu, có thể dẫn đến biến dạng lớn hoặc hỏng hóc. Do đó, cần phải tính toán khả năng chịu kéo và giới hạn đàn hồi của vật liệu để tránh hư hỏng do lực kéo quá lớn.

Cấu kiện chịu xoắn

Cấu kiện chịu xoắn phải đối mặt với mô men xoắn, khiến nó bị biến dạng xoắn quanh trục của mình. Những cấu kiện này thường gặp trong các cột chịu lực ngang hoặc dầm liên kết với bản một phía. Mô men xoắn tạo ra các ứng suất kéo và nén nghiêng góc 45 độ so với trục cấu kiện. Để đảm bảo cấu kiện không bị hư hỏng do tác động xoắn, việc tính toán mô men xoắn và ứng suất liên quan là rất quan trọng, giúp cấu kiện duy trì sự ổn định và bền vững dưới tác động của lực.

Các ứng dụng của cấu kiện trong xây dựng

Các cấu kiện trong xây dựng đóng vai trò quan trọng trong nhiều loại công trình, từ nhà ở dân dụng cho đến các công trình công nghiệp lớn. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của các cấu kiện trong các loại công trình khác nhau:

Cấu kiện trong mái công trình

Trong các công trình xây dựng, mái là một phần không thể thiếu, đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ công trình khỏi các yếu tố thời tiết như mưa, gió, nắng. Các cấu kiện trong mái công trình bao gồm:

• Dầm, giàn thép, thanh đà: Các cấu kiện này chịu tải trọng của mái và truyền tải trọng xuống các cấu kiện chịu lực như cột và tường. Các dầm chính có nhiệm vụ đỡ mái theo chiều dài khung nhà.
• Dui (rui): Là các thanh dầm phụ được đặt dọc theo chiều dốc của mái và gối lên hệ thống hoành nhà, giúp duy trì độ ổn định cho mái.
• Mè: Là các dầm phụ nhỏ hơn, giao với dui, giúp tăng cường độ cứng cho mái công trình.
• Gạch màn và ngói vảy rồng: Gạch màn được làm từ đất nung, giúp tăng cường độ vững chắc và bảo vệ mái nhà, đặc biệt là đối với những công trình kiểu gỗ. Ngói vảy rồng giúp tránh dột và giữ nhiệt cho mái nhà.

Các cấu kiện này không chỉ đảm bảo tính ổn định mà còn giúp mái nhà có khả năng chống chịu các yếu tố môi trường như gió và mưa, đảm bảo sự an toàn và bền vững cho công trình.

Cấu kiện trong nhà gỗ truyền thống

Nhà gỗ truyền thống ở các quốc gia như Việt Nam, Nhật Bản, Trung Quốc sử dụng các cấu kiện gỗ để tạo ra kết cấu vững chắc và bền vững. Các cấu kiện này giúp công trình có độ bền cao và dễ thích nghi với khí hậu:

• Cột, xà, thanh đỡ: Cột là cấu kiện quan trọng nhất, chịu lực nén và truyền tải trọng từ các dầm xuống sàn nhà. Các xà và thanh đỡ có nhiệm vụ liên kết các cột lại với nhau, tạo thành hệ thống khung vững chắc.
• Cột cái và cột con: Cột cái là cột chính của ngôi nhà, thường nằm ở hai đầu để tạo độ sâu cho không gian. Cột con là những cột phụ, thường xuất hiện ở đầu nhịp hoặc dưới mái dốc.
• Xà (dầm): Các xà có chức năng giằng ngang chịu kéo và liên kết các cột lại với nhau. Các loại xà như xà hạ, xà trên cột con, xà thượng, xà dưới cột con, và xà hiên tạo thành một hệ thống khung chắc chắn.
• Đòn dông: Đây là phần xà trên nóc mái, giúp duy trì cấu trúc mái gỗ bền vững.

Những cấu kiện này giúp các ngôi nhà gỗ truyền thống có khả năng chống chịu tốt với các tác động từ môi trường, đồng thời giữ được sự thoáng mát và dễ chịu.

Cấu kiện trong nhà thép tiền chế

Nhà thép tiền chế sử dụng các cấu kiện thép chế tạo sẵn và lắp ráp tại công trình, mang lại hiệu quả cao về thời gian thi công và khả năng chịu lực. Các cấu kiện thép chủ yếu bao gồm:

• Cột, kèo, dầm thép, xà gồ: Các cấu kiện này được thiết kế để chịu lực cao và có thể vượt các nhịp dài lên đến 100m. Các cột và kèo thép thường có dạng chữ H hoặc dàn, cột tròn, trong khi dầm thép có thể có dạng chữ I, H hoặc hộp.
• Xà gồ thép: Xà gồ thép, thường có dạng chữ C hoặc Z, có khoảng cách từ 1m đến 1,5m và liên kết với khung chính để đỡ mái tôn.
• Giằng thép: Các giằng thép giúp liên kết các cấu kiện lại với nhau, tăng cường sự ổn định của hệ thống kết cấu khung nhà thép trong quá trình lắp dựng.

Nhà thép tiền chế không chỉ tiết kiệm chi phí, thời gian thi công mà còn đảm bảo khả năng chịu lực tốt cho các công trình lớn.

Hy vọng những thông tin trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về “Cấu kiện là gì?” cũng như các ứng dụng của chúng trong mái công trình, nhà gỗ truyền thống và nhà thép tiền chế. Việc chọn lựa đúng loại cấu kiện không chỉ đảm bảo tính ổn định cho công trình, mà còn giúp tối ưu hiệu quả sử dụng và tiết kiệm chi phí. Để tiếp tục cập nhật những kiến thức bổ ích về kết cấu xây dựng và các giải pháp kỹ thuật mới nhất, đừng quên theo dõi chúng tôi nhé!

THÔNG TIN LIÊN HỆ CÔNG TY TNHH DV XD VÀ TM LỘC THIÊN

• Địa chỉ:  số 16/ 108B, Kp. 3, P. Tam Hòa, Tp. Biên Hòa, Tỉnh Đồng Nai
• Fanpage: facebook.com/congtylocthien
• Email: [email protected]
• Điện Thoại: 0945 906 363 – (0251) 3913 360
• Website: satthepbienhoa.vn