Bài giảng Cấu tạo kiến trúc nhà dân dụng: Chương 6 ĐH Xây Dựng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

KHOA KIẾN TRÚC - QUY HOẠCH
BỘ MÔN KIẾN TRÚC DÂN DỤNG

CẤU TẠO KIẾN TRÚC
NHÀ DÂN DỤNG

Chương trình dành cho SV các ngành Xây dựng và Kiến trúc


CẤU TẠO KIẾN TRÚC
NHÀ DÂN DỤNG

CHƯƠNG 6

MÁI NHÀ


Chương 6

MÁI NHÀ

Copyright

3

1. Khái niệm chung
1.1. Khái niệm, yêu cầu của mái






Khái niệm:
Mái là bộ phận trên cùng của nhà, vừa là kết cấu chịu lực , vừa là kết cấu bao che
- Kết cấu bao che = lớp lợp + kết cấu đỡ lớp lợp
- Kết cấu mang lực mái
Tác dụng:
- Che mưa, nắng, chống lại bức xạ
mặt trời, cách nhiệt, giữ nhiệt, chống thấm
- Tạo ổn định chung cho toàn công trình
- Tạo mỹ quan công trình
Yêu cầu :
- Bền vững
- Ổn định (không bị biến dạng,
co dãn)
- Vật liệu, kích thước, kiểu ráp
nối, lắp dựng thích hợp


Chương 6

MÁI NHÀ
4

1.2. Phân loại mái
a.Theo hình thức:
-

-

Mái hệ kết cấu phẳng (vì kèo,
dầm, khung, cuốn)
Mái hệ thống kết cấu không
gian (vỏ mỏng, giàn không
gian, bản gấp nếp…)

b. Theo vật liệu
- Mái lợp VL kích thước nhỏ
(gỗ, các loại thực vật, ngói,
đá…)
- Mái lợp VL kích thước lớn
(tấm phibrôxi măng, tấm nhựa,
tôn…)
- Mái BTCT


Chương 6

MÁI NHÀ
5

1.2. Phân loại mái
c. Theo cấu tạo độ dốc





Độ dốc mái i = h/l (%) (tạo dốc để thoát nước)
Độ dốc mái phụ thuộc: VL cấu tạo mái, hình thức kiến
trúc, hình thức kết cấu, hình thức cấu tạo, khí hậu,
phong tục tập quán, giá thành XD
Phân loại:
- Mái dốc: i=15-100%
- Mái bằng: i=5-8%
- Mái có hình cong
phức tạp


Chương 6

MÁI NHÀ
6

2. Cấu tạo mái dốc
2.1. Các hình thức mái dốc


Hình thức mặt bằng, yêu cầu về độ dốc  hình thức mái dốc



Các loại: 1 mái, 2 mái, 4 mái, 4 mái có đốc mái, mái ‘‘bánh ú’’, nhiều mái giao nhau…

1 mái dốc

4 mái dốc

4 mái dốc kiểu bánh ú

2 mái dốc

4 mái dốc có bịt đốc

4 mái,4 máng xối


Chương 6

MÁI NHÀ
7




Các bộ phận mai dốc:
- kết câu chịu lực (tường thu hồi, vì kèo, bán
kèo, cầu phong,hệ thống giằng vì kèo và xà gồ)
- Lớp lợp (cầu phong, li tô, VL lợp)
Các dạng tổ hợp:
- Bộ phận đầu nhà
- Bộ phận giữa nhà
- Bộ phận nối tiếp: có cấu tạo phức tạp nhất


Chương 6

Xà

gồ

MÁI NHÀ
8

2.2. Kết cấu chịu lực mái dốc
a. Kết cấu tường thu hồi chịu lực






Lợi dụng tường ngang xây thu hồi theo
độ dốc mái làm kết cấu chịu lực chính.
Trên tường gác xà gồ, trên xà gồ gác cầu
phong, litô và lớp lợp  đơn giản, kinh tế
Tường thu hồi biên dày 220, giữa dày
110, tăng cường bằng bổ trụ. Khoảng
cách giữa các tường thu hồi ≤ 4m
Đặt thép chờ  liên kết xà gồ

b. Kết cấu cầu phong chịu lực
- Lợi dụng tường dọc làm kết cấu chịu
lực chính của mái nhà
- Cầu phong đặt lên tường ngoài (gỗ:
8x10cm, 8x15cm; thép hình; BTCT)
- Áp dụng nhà có chiều ngang không lớn
hoặc giữa nhà có khả năng tạo gối tựa,
mái dốc đơn giản (mái 1 dốc hoặc 2 dốc)

Cầu phong
bằng thép hình


Chương 6

MÁI NHÀ
9

c. Kết cấu vì kèo chịu lực (Sườn nóc): Áp dụng nhà có
nhịp rộng nhưng không có tường trong hoặc cột. (Vai trò
vì kèo như tường thu hồi).

Vật liệu: tre <5m; gỗ (6-10m), gỗ thép hỗn hợp (10-18m),
thép, BTCT (>18m)

Hình thức: tam giác, hình thang, đa giác, cung tròn…

Trục nội lực các thành vì kèo hội tụ về 1 điểmmắt kèo

Khoảng cách giữa các vì kèo 3000-6000, liên kết ổn định
từng cặp một (thanh, hệ giằng chéo)

Khoảng cách giữa các mắt kèo từ 1500 - 2000


Chương 6

MÁI NHÀ

10

2.2. Kết cấu chịu lực mái dốc
c. Kết cấu vì kèo chịu lực




Vì kèo gỗ
- Cấu kiện chịu kéo liên kết
bằng chốt gỗ, mộng ghép,
đinh, bulông kim loại
- Cấu kiện chịu nén liên kết
mộng đẽo
- Chống thấm mặt tiếp xúc
giữa vì kèo và tường (quét
hắc ín chống mục)
Vì kèo thép
- Cấu kiện liên kết bằng
bulông, đinh tán, hàn bản
mã (hàn trực tiếp hoặc gián
tiếp với tấm thép trung
gian)

Ví dụ vì kèo gỗ

Xà gồ
Thanh
kèo

Ví dụ vì kèo thép


Chương 6

MÁI NHÀ
11

2.2. Kết cấu chịu lực mái dốc
d. Các bộ phận chịu lực khác
KÈO GÓC – BÁN KÈO



Kèo góc = bán kèo. Cấu tạo như vì kèo thông thường.
Bán kèo hoặc thanh kèo bố trí tại: vị trí giao tuyến của 2 mặt
dốc và bộ phận đầu hồi khu nóc

Kết cấu dàn đầu hồi khu nóc


Chương 6

MÁI NHÀ
12

2.2. Kết cấu chịu lực mái dốc
d. Các bộ phận chịu lực khác





HỆ THỐNG GiẰNG VÌ KÈO : liên kết không
gian các mặt giàn vì kèo. Chịu các lực
không nằm trong mặt phẳng dàn vì kèo.
Giằng trong mặt phẳng mái  đảm bảo
ổn định của toàn dàn và thanh cánh nén.
2 cách:
- Dùng xà gồ (liên kết chặt vào thanh kèo,
tường đầu hồi) - chiều dài nhà < 20m
- Dùng hệ giằng chéo liên kết 2 vì kèo thành
1 khối cứng – khoảng cách giữa các tường
ngang > 20m

MC dọc

MC ngang

Giằng trong MP thẳng đứng

MBằng

MC dọc Giằng trong MP thẳng đứng và MP mái

Giằng trong mặt phẳng thẳng đứng giằng gió đảm bảo vì kèo thẳng đứng
- Đặt trong mặt phẳng thẳng đứng giữa
dàn, nối với nhau từng đôi một, cách vài
ba gian mới bố trí hệ giằng đứng
MC ngang

MBằng


Chương 6

MÁI NHÀ
13

2.2.Kết cấu chịu lực mái dốc
d. Các bộ phận chịu lực khác
XÀ GỒ: Đặt trên và nghiêng theo mặt
thanh kèo, tường thu hồi



Thường đặt trên các mắt kèo
Tiết diện phụ thuộc khoảng cách các vì
kèo hay tường thu hồi



Khoảng cách các xà gồ 1000-2000



Vị trí: xà gồ nóc, xà gồ giữa, xà gồ biên



Vật liệu làm xà gồ: gỗ (6x12 –
12x20cm); BTCT, thép hình


Chương 6

MÁI NHÀ
14

2.3. Kết cấu bao che của mái dốc:
a. Mái lợp ngói: Ngói máy

Ngói: kích thước ngói máy:
ngói to: 13 viên/m2  240x400x350,
ngói nhỏ: 22 viên/m2  220x300x30

Cầu phong: vuông góc với xà gồ,
khoảng cách 500

Litô: vuông góc với cầu phong, mắc
ngói khi lợp, khoảng cách phụ thuộc
kích thước ngói (ngói to: 310 - 360mm;
ngói nhỏ: 250 -260mm), mép mái đóng
chồng li tô (đảm bảo độ dốc) và rút
ngắn khoảng cách (280, 180)


Chương 6

MÁI NHÀ

15

2.3. Kết cấu bao che của mái dốc
a. Mái lợp ngói: Giới thiệu một số loại ngói
khác

Ngói âm dương

Ngói phẳng


Chương 6

MÁI NHÀ
16

2.3. Kết cấu bao che của mái dốc
b. Mái lợp phibrôximăng




Tấm lợp phibrô xi măng làm từ sợi
khoáng amiăng và xi măng, dạng
phẳng, lượn sóng nhỏ hoặc lớn dày
3-5mm
Ưu điểm: nhẹ, phòng hỏa cao, thi
công nhanh, tiết kiệm



Nhược điểm: cách nhiệt kém, dễ vỡ



Độ dốc 23-33% (18 – 23o)





Lợp phủ lên nhau chiều ngang 1,5-2
múi sóng, chiều dài 150-200, thẳng
hàng hoặc so le
Liên kết với xà gồ bằng khoan lỗ
đóng đinh, móc thép có ốc vặn và
đệm cao su (khoảng cách xà gồ =
chiều dài tấm lợp - khoảng chồng lên
nhau)


Chương 6

MÁI NHÀ
17

2.3. Kết cấu bao che của mái dốc
c. Mái lợp tôn










Tấm lợp chế tạo bằng tôn mạ
kẽm, hợp kim nhôm dạng phẳng
hoặc có múi
Ưu điểm: bền, nhẹ, thích hợp
mái khẩu độ lớn, thi công đơn
giản, tháo lắp dễ dàng
Nhược điểm: cách nhiệt, cách
âm kém
Độ dốc 23-33% (thường
27%15o)
Lợp phủ lên nhau >1,5 múi
sóng, 150-300 (chú ý dãn nở về
nhiệt, chống gió lùa thốc)


Chương 6

MÁI NHÀ
18

2.3. Kết cấu bao che của mái dốc
d. Mái dốc bằng BTCT







Là mái BTCT toàn khối được đổ
dốc theo thiết kế, dán gạch,
ngói lên trên
Ưu điểm: bền, đẹp, chống thấm,
chống nóng cao, khó cháy, tạo
hình dễ dàng
Nhược điểm: nặng nề, khó sửa
chữa, thi công phức tạp, tốn
kém.


Chương 6

MÁI NHÀ
19

2.4. Tổ chức thoát nước cho mái dốc

Thoát nước tự do

Thoát nước vào máng nước, sênô đặt dọc theo
diềm mái thu về ống thoát nước

Chương 6

MÁI NHÀ
20

2.4. Tổ chức thoát nước cho mái dốc
a. Cấu tạo ống thoát nước và sênô




Ống thoát nước: bằng tôn kẽm,
gang, XM sợi khoáng, sành, nhựa
tổng hợp, BTCT…; có lưới chắn rác
ở miệng ống; 1-2,5m2 mái /0,1m2
tiết diện ống

Cấu tạo sênô BTCT

Máng nước, sênô
- Khẩu độ mái <6m  rộng 250
- Khẩu độ mái 6-15m  rộng 300,
- Khẩu độ mái >15m  rộng 450
- Độ dốc 0,1-0,2%
- Máng nước bằng tôn tráng kẽm,
nhựa  liên kết bằng đinh vít, móc
thép
- Sênô bằng BTCT, liền với dầm,
giằng (chú ý chống lật)
Cấu tạo máng nước

Chương 6

MÁI NHÀ
21

2.4. Tổ chức thoát nước cho mái dốc
b. Máng xối




Máng thu nước đặt nghiêng theo độ dốc ở
vị trí giao tuyến 2 mặt mái dốc
Dùng 1 cầu phong xối (tiết diện lớn hơn)
hoặc 2-3 cầu phong xối (tiết diện bình
thường)


Chương 6

MÁI NHÀ
22

2.5. Cấu tạo chống nóng cho mái dốc
Cấu tạo trần mái dốc
2 loại: không làm trần (để lộ kết cấu chịu lực)
và có trần (trần áp mái và trần treo)
a. Trần áp mái: tận dụng được không gian mái


Trần nghiêng theo mặt phẳng mái

Đóng trực tiếp vào mặt dưới xà gồ
 Chèn vật liệu cách nhiệt vào khoảng trống
giữa mái và trần.
b. Trần treo: Trần nằm ngang

Tùy thuộc khoảng cách và khẩu độ của vì
kèo, có 2 dạng cấu tạo:
- Nhỏ : Dầm trần treo trực tiếp vào quá giang.
- Lớn: thêm dầm chính + quá giang treo dầm
trần. Có thể tận dụng xà gồ để treo dầm trần
c. Mặt trần

Sợi thực vật, sợi khoáng, vôi rơm, XM lưới
thép, thạch cao, chất dẻo, tôn kim loại, gỗ…


Chương 6

MÁI NHÀ
23

3. Cấu tạo mái bằng
Đặc điểm:





Giải pháp mái phổ biến, chủ yếu bằng BTCT
Độ dốc nhỏ (5-8%)  áp lực gió bão ít, kết cấu bền chắc,
chống cháy cao, có thể kết hợp các chức năng trên mái như:
trồng cây, sân phơi, đặt thiết bị…
Tầng trên cùng dễ bị ảnh hưởng thời tiết  chống thấm,
chống nóng; mái nặng, giá thánh cao, công tác sữa chữa
phức tạp

3.1. Lớp kết cấu chịu lực của mái bằng

Cấu tạo cơ bản giống như sàn. Vật liệu
bằng BTCT toàn khối hoặc lắp ghép

Khác: bổ sung cấu tạo chống thấm,
thoát nước và chống nóng


Chương 6

MÁI NHÀ
24

3.2. Các lớp cấu tạo mái bằng
- Lớp chống thấm
- Lớp tạo dốc và tổ chức thoát
nước vào máng thu nước
- Lớp cách nhiệt và bảo vệ mái
3.2.1. Chống thấm:




Chống thấm trực tiếp cho lớp
BTCT chịu lực của mái bằng
sơn chống thấm
Nếu là BTCT lắp ghép: đổ ă lớp
BTCT chống thấm dày 40


Chương 6

MÁI NHÀ
25

3.2.2 Tổ chức thoát nước
Hình thành độ dốc của mái bằng:
a. Tạo dốc bằng vật liệu tạo dốc (kết cấu
chịu lực của mái vẫn nằm ngang)
Ưu điểm: tăng khả năng cách nhiệt cho
mái. Mặt trần phẳng nằm ngang
Nhược điểm: nếu mái có diện tích lớn →
lớp tạo độ dốc dày → tốn vật liệu, tải trọng
mái tăng, đặc biệt tại đầu dốc
b. Kết cấu chịu lực được tạo nghiêng bằng
các giải pháp

Đặt dầm nghiêng

Dầm có độ cao khác nhau


Dầm có tiết diện thay đổi

Bản phẳng BTCT được làm dốc
Ưu điểm: tiết kiệm vật liệu, trọng lượng bản
thân nhẹ
Nhược điểm: mặt trần nghiêng nên cần làm
trần treo

Kết cấu chịu lực được tạo nghiêng

Tạo dốc bằng vật liệu tạo dốc