Xây tường chịu lực hay khung chịu lực: cách nào bền vững hơn?

Tường chịu lực là gì?

Tường chịu lực (có tên tiếng anh là Load-bearing wall) là bộ phận rất quan trọng có vai trò chịu tải trọng của lực. Nói một cách dễ hiểu hơn, tường chịu lực ngoài tải trọng chính của nó còn phải gánh thêm tải trọng của các bộ phận khác của ngôi nhà.

Tường chịu lực là loại tường có vật liệu làm tường thường là gạch đất sét nung và có thể thay thế bằng vật liệu khác có tính chất tương đương hoặc tốt hơn. Tường chịu lực độ dày tối thiểu là 200mm và sử dụng gạch có khả năng chịu nén lớn hơn 50kg/cm2.

Do khả năng chịu lực kém hơn khung chịu lực, tường chịu lực thường được áp dụng cho nhà có ít hơn 5 tầng, chiều rộng < 4m, chiều dài < 6m. Với nhà cao tầng, độ dày tường sẽ giảm dần từ dưới lên trên. Tầng trệt sẽ có độ dày tường chịu lực là 20cm, độ dày tường chịu lực ở tầng trên cùng dao động từ 8 - 10cm

Các loại tường chịu lực

Căn cứ vào chức năng, nhiệm vụ kết cấu tường chịu lực được chia làm 3 loại bao gồm: tường chịu lực ngang, tường chịu lực dọc, tường ngang và tường dọc cùng chịu lực.

1. Tường chịu lực ngang

Tường ngang chịu lực là kết cấu xây dựng trong đó tường chịu lực được bố trí theo phương ngang.Tường ngang chịu lực có nhiệm vụ ngăn phòng và chịu toàn bộ tải trọng của nhiều bộ phận truyền động khác. Sau đó, nó chuyển toàn bộ tải trọng đó xuống kết cấu móng. Khi tường ngang đóng vai trò chịu lực thì tường dọc chỉ đóng vai trò là tường bao che.

Ưu điểm

- Độ cứng ngang ngửa một ngôi nhà lớn. 

- Kết cấu đơn giản, ít dầm, sàn gác nhịp nhỏ, thi công thuận tiện. 

- Trong những ngôi nhà có mái dốc, tường ngang thường được sử dụng làm kết cấu chịu lực chính. 

- Tường ngăn giữa các phòng tương đối dày nên cách âm tốt. 

- Bởi vì tường dọc chỉ bao phủ và chịu tải của bản thân chúng nên cửa sổ có thể được mở để hỗ trợ thông gió tốt và chiếu sáng tự nhiên. 

- Cấu tạo ban công, logia dễ dàng

- Chống gió bão tốt

Nhược điểm

- Cách bố trí không gian phòng đơn điệu, cứng nhắc, các phòng thường bố trí đều nhau, thiếu tính sáng tạo và độc đáo. 

- Tốn vật liệu xây tường và vật liệu nền. 

- Trọng lượng của ngôi nhà lớn

- Không thể tận dụng khả năng chịu lực của tường chu vi.

2. Tường chịu lực dọc

Tường dọc chịu lực là kết cấu nhà dân dụng trong đó tường chịu lực được bố trí theo phương thẳng đứng.

Ưu điểm

- Tiết kiệm vật liệu và diện tích để xây tường và móng.

- Cách bố trí không gian nội thất linh hoạt. 

- Diện tích tường ngang nhỏ, tận dụng hết khả năng chịu lực của tường ngoài. 

- Xây dựng ban công và ô văng rất dễ dàng.

Nhược điểm

- Các bức tường ngăn giữa các phòng tương đối mỏng

- Khả năng cách âm kém

- Tường ngang không được tận dụng làm tường thu hồi, phải dùng vì kèo, bán kèo hay dầm nghiêng. 

- Do tường dọc chịu lực nên hạn chế về độ mở của cửa sổ, dẫn đến khả năng thông gió và chiếu sáng kém.  

- Rất khó để tạo ra một logia cho một căn phòng

- Khó tổ hợp mặt đứng.

3. Tường ngang và tường dọc cùng chịu lực

Là kết cấu nhà ở dân dụng, các bức tường chịu lực được bố trí theo cả phương ngang và phương thẳng đứng của ngôi nhà. Trong đó, phía đầu gió sử dụng kết cấu tường ngang chịu lực, phía cuối giò sử dụng kết cấu tường dọc chịu lực, được sử dụng trong nhà bếp, nhà tắm, cầu thang, sảnh trước, nhà kho ...

Ưu điểm

- Cách bố trí phòng linh hoạt 

- Tạo ra độ cứng tổng thể tuyệt vời

- Nhược điểm

- Lãng phí diện tích và tường móng.

Khung chịu lực là gì?

Khung chịu lực (có tên tiếng anh là load-bearing frame) là kết cấu trong đó tất cả các loại tải trọng ngang và dọc được truyền xuống cột thông qua dầm. Các dầm, cột chống và cột kết hợp với nhau tạo thành một hệ thống không gian vững chắc. Các liên kết giữa dầm và cột thường là liên kết cứng.

Vật liệu cấu tạo nên khung chịu lực chủ yếu là bê tông cốt thép hoặc gỗ. Thép hoặc nhôm được làm khung chịu lực khi được sử dụng trong các tòa nhà trên 15 tầng hoặc trong các lĩnh vực sản xuất có yêu cầu đặc biệt về khung chịu lực.

So với kết cấu tường chịu lực, kết cấu khung chịu lực có độ cứng không gian lớn hơn, ổn định hơn, chịu được lực va đập tốt hơn. Ngoài ra, khung chịu lực còn có nhiều ưu điểm khác như tiết kiệm vật liệu, trọng lượng nhà nhỏ, hình thức xây nhà nhẹ, tiết kiệm diện tích, bố trí phòng linh hoạt, cơ động.

Hệ kết cấu khung chịu lực thường được sử dụng trong các công trình nhà cao tầng (trên 8 tầng), các nhà xưởng công nghiệp cần bố trí không gian rộng .

Các loại khung chịu lực

Khung chịu lực có thể được sản xuất hoặc lắp ráp thành một khối hoàn chỉnh. Theo điều kiện làm việc của dầm khung, khung chịu lực được chia thành 2 loại: Khung chịu lực hoàn toàn (khung tròn) và khung chịu lực không hoàn toàn (khung khuуết). Trong khung chịu lực không hoàn toàn còn có 2 khung nhỏ là khung chịu lực ngang và khung chịu lực dọc.

1. Khung chịu lực hoàn toàn (khung tròn) 

Khung chịu lực hoàn toàn của ngôi nhà là kết cấu chịu lực chính sử dụng dầm và cột. Tường chỉ đơn giản là kết cấu bao che (tự treo, tự chống đỡ). Vật liệu cấu tạo của khung chịu lực hoàn toàn thường được làm bằng bê tông cốt thép hoặc gỗ. Khi nhà có kết cấu khung chịu lực hoàn toàn (khung tròn) thì các bức tường chỉ có chức năng ngăn chia và bao che. Vì vậy, chúng thường sử dụng các vật liệu nhẹ, ổn định và độ bền thấp.

Ngoại trừ kết cấu khung chịu lực hoàn toàn bằng gỗ, kết cấu khung chịu lực bê tông cốt thép hoặc thép rất ít được sử dụng trong các công trình dân dụng thông thường. Chủ yếu thích hợp cho các công trình nhà ở công cộng hoặc nhà cao tầng tiêu tốn nhiều xi măng, sắt thép.

2. Khung chịu lực không hoàn toàn (khung khuуết).

Khung chịu lực không hoàn toàn lợi dụng lực chống đỡ của tường ngoài, có thể dùng tường hoặc cột bên trong làm kết cấu chịu lực. Song song đó khung chịu lực không hoàn toàn vẫn có một số nhược điểm như thiết kế bố trí tương đối linh hoạt, nhưng kết nối dầm tường phức tạp. Tường, cột lún không đều ở những nơi đất tơi xốp, ảnh hưởng đến chất lượng công trình.

2.1 Khung chịu lực ngang

Khung chịu lực ngang là khung mà các dầm chính tựa vào và nằm trên khung ngang của nhà. Nhịp và khẩu độ của kết cấu khung ngang nhà dân dụng thường từ 6-9m. Bước khung của nhà bê tông cốt thép phổ biến là 3,6 - 6m.

Có bao nhiêu loại khung ngang chịu lực? Theo tính chất liên kết giữa dầm chính và cột, giữa cột và móng được phân thành khung cứng và khung khớp. Khung cứng dùng cho nhà có chất đất và độ lún đồng đều, nhà chịu tải trọng cao và nhà cao tầng. Khung khớp dùng cho nhà được xây dựng trên đất không đồng nhất, có độ lún không đồng đều.

Ưu điểm

Khung ngang chịu lực có tổng độ cứng lớn nên thích hợp cho việc xây dựng nhà khung nhiều tầng, các хưởng ѕản хuất một tầng một nhịp haу nhiều nhịp. Kết cấu khung ngang cũng được sử dụng khi xây dựng hành lang hoặc logia công хon do dầm mút thừa đỡ.

2.2 Khung chịu lực dọc

Khung dọc chịu lực là kết cấu nhà có dầm chính chạy dọc theo chiều dài ngôi nhà.

Ưu điểm: 

- Yêu cầu vật liệu đơn giản

- Dễ dàng xây dựng ban công và ô văng

- Dễ dàng bố trí phòng ốc linh hoạt, đa dạng

- Dễ dàng đặt đường ống xuyên qua sàn

Nhược điểm

- Kết cấu khung dọc chịu lực có độ cứng kém hơn, đặc biệt là theo phương ngang

Vậy xây tường chịu lực hay khung chịu lực tốt hơn?

Tùy vào đặc điểm của tường chịu lực và khung chịu lực sẽ được sử dụng ở những phạm vi khác nhau