Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép

KẾT CẤU GẠCH ĐÁ VÀ 
GẠCH ĐÁ CỐT THÉP
2014


KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU SỬ DỤNG GẠCH ­  ĐÁ                                           
 
..........................................
   
 1
 VẬT LIỆU DÙNG TRONG KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ                                            
 
...........................................
   
 5
 TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ                                       
 
......................................
    
 17
 NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN KẾT CẤU  GẠCH ­  ĐÁ                                           
 
..........................................
    
 30
TÍNH TOÁN KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ KHÔNG CỐT THÉP THEO CƯỜNG 
 ĐỘ (TTGH 1)                                                                                                             
 
............................................................................................................

    
 33
TÍNH TOÁN KHỐI XÂY GẠCH ĐÁ CÓ ĐẶT CỐT THÉP THEO CƯỜNG 
 ĐỘ (TTGH 1)                                                                                                             
 
............................................................................................................
    
 48
 THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA NHÀ GẠCH                                                     
 
....................................................
    
 66

5


KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

DANH MỤC HÌNH MINH HỌA
Hình 0­1 Kim tự tháp Ai Cập....................................................................................1
Hình 0­2 Đền thờ nữ thần Diana.............................................................................2
Hình 0­3 Hải đăng Alexandria (Hy Lạp).................................................................3
Hình 0­4 Vườn treo Babylon.....................................................................................3
Hình 1­5 Gạch 4 lỗ     Hình 1­6 Gạch 6 lỗ...............................................................6
Hình 1­5 Gạch 4 lỗ     Hình 1­6 Gạch 6 lỗ...............................................................6
Hình 1­7 Gạch 2 lỗ     Hình 1­8 Gạch đặc...............................................................6
Hình 1­7 Gạch 2 lỗ     Hình 1­8 Gạch đặc...............................................................6
Hình 1­9 a. Thí nghiệm nén mẫu, b. Thí nghiệm uốn............................................6
Hình 1­10 Thiết bị đo độ sệt vữa.............................................................................9

Hình 1­11 Liên kết gạch đá trong khối xây...........................................................12
Hình 1­12 Tường góc 110.........................................................................................12
Hình 1­13 Tường góc 220.........................................................................................13
Hình 1­14 Tường góc 220.........................................................................................13
Hình 1­15 Tường chữ đinh 220...............................................................................14
Hình 1­16 Tường chữ đinh 330...............................................................................14
Hình 1­17 Tường chữ thập 220..............................................................................15
Hình 1­18 Cách giằng trong khối xây đặc.............................................................15
Hình 1­19 Cách giằng trong khối xây hai lớp........................................................16
Hình 1­20 Cách giằng trong khối xây rỗng...........................................................16
Hình 2­21 Cách giằng trong khối xây rỗng...........................................................17
Hình 2­22 Các giai đoạn làm việc của khối xây chịu nén ...................................18
Hình 2­23 Phá hoại kéo theo tiết diện không giằng.............................................24
Hình 2­24 Phá hoại kéo theo tiết diện có giằng....................................................25
Hình 2­25 Khối xây chịu uốn..................................................................................27
Hình 2­26 Khối xây chịu cắt không giằng.............................................................27
Hình 2­27 Khối xây chịu cắt có giằng....................................................................28

5


KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Hình 2­28 Khối xây chịu nén cục bộ......................................................................28
Hình 4­29 Khối xây chịu đúng tâm.........................................................................33
Hình 4­30 Xác định chiều dài tính toán..................................................................34
Hình 4­31 Xác định hệ số thay đổi theo chiều cao...............................................36
Hình 4­32 Các trường hợp chịu nén cục bộ của khối xây..................................37
Hình 4­33 Xác định diện tích tính toán cho khối xây chịu nén cục bộ...............39
Hình 4­34 Sự thay đổi ứng suất trong khối xây chịu nén lệch tâm....................39

Hình 4­35 Sơ đồ tính toán khối xây chịu nén lệch tâm........................................41
Hình 5­36 Gia cường khối xây bằng lưới thép ngang..........................................48
Hình 5­37 Gia cường khối xây bằng lưới thép dọc.............................................55
Hình 5­38 Sơ đồ tính toán thép chịu nén lệch tâm...............................................57
Hình 5­39 Sơ đồ tính toán thép chịu nén lệch tâm...............................................63
Hình 6­40 Cấu tạo tường và trụ gạch...................................................................66
Hình 6­41 Sơ đồ tải trọng đứng tác dụng vào tường..........................................68
Hình 6­42 Nội lực tường chịu uốn cục bộ do tải trọng gió................................69
Hình 6­43 Sơ đồ tính tường chịu uốn tổng thể do tải trọng gió.......................70
Hình 6­44 Cách xác định tiết diện ngang của nhà có sơ đồ kết cấu mềm.......74
Hình 6­45 Cấu tạo móng cứng................................................................................76
Hình 6­46 Cấu tạo móng mềm...............................................................................77

5


1

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU SỬ DỤNG GẠCH ­  ĐÁ
0.1. Sơ lược lịch sử phát triển của kết cấu gạch đá
Kết cấu gạch đá được dùng rất sớm gắn liền với sự hình thành và phát triển  
của xã hội loại người, từ  thời kỳ  nguyên thuỷ  con người đã biết xếp các  
khối đá thành hang hốc để ở.
Cách đây 8000 năm trước con người đã dùng gạch không nung, 5000   6000 
năm trước con người đã biết dùng đá có gia công, 3000 năm trước đã dùng  
gạch nung.
Những công trình nổi tiếng trên thế giới được xây bằng kết cấu gạch đá:
Kim tự tháp Ai Cập: xây dựng cách đây trên 5000 năm, cao 146,6m, cạnh đáy 

dài 233m, khoảng hơn 2 triệu viên đá mỗi viên nặng từ  2,5 đến 50 tấn  

Hình 0­1 Kim tự tháp Ai Cập

Đền thờ nữ thần Diana ở Hy Lạp (nay thuộc Thỗ Nhĩ Kỳ): xây dựng thế kỷ 
thứ 6 trước công nguyên, trong đền có 127 cột đá cao 19m 


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Cây Hải Đăng ở thành phố Alexandria (Ai Cập): 127m bằng đá (bị hỏng vào 
năm 1935 do động đất).
Vườn treo Babylon: xây dựng vào thế kỉ 15 trước công nguyên .
Điện Pantheon ở Rome: cao 42.7m.
Nhà thờ Đức Bà, điện Kremlin, Vạn lý trường thành,…
Ở  Việt Nam cũng có một số  công trình bằng gạch đá như: Thành Tây Đô 
(1937) tại Vĩnh Lộc ­ Thanh Hoá, Tháp Bình Sơn (Vĩnh Phúc), Thành Hà  
Nội, Cột Cờ, Chùa Thiên Mụ…
Ngày nay kết cấu gạch đá đã được dùng rộng rãi. Xây dựng cầu vòm đá nhịp 
đến 90m, vò mỏng cong 2 chiều, mái vòm gạch nhịp 15m, nhà, ống khói…

Hình 0­ 2 Đền thờ nữ thần Diana


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Hình 0­3 Hải đăng Alexandria (Hy Lạp)

Hình 0­ 4 Vườn treo Babylon

0.2. Ưu nhược điểm của kết cấu gạch đá
0.2.1. Ưu điểm
Có độ cứng lớn, khá vững chắc và bền lâu, ít cần được bảo vệ và tu bổ;
Chống cháy tốt;


KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Dùng vật liệu địa phương rẻ tiền;
Cách âm, cách nhiệt tốt;
Tiết kiệm thép, xi măng so với bê tông cốt thép, không cần ván khuôn, thiết 
bị thi công đơn giản.
0.2.2. Nhược điểm
Trọng lượng bản thân lớn, khẩu độ nhỏ, vận chuyển nhiều;
Khả năng chịu lực không cao;
Khó cơ giới hoá thi công;
Lực dính kém nên chịu kéo, chịu tải trọng động kết cấu dễ nứt ;
Dùng nhiều đất ảnh hưởng đến đất nông nghiệp.
Khắc phục: chế tạo ra các vật liệu xốp nhẹ, dùng gạch bằng bê tông nhẹ,  
gạch rỗng, khối xây rỗng, nhiều lớp. Để thuận tiện cho việc cơ giới hoá thi 
công người ta dùng bằng cách lắp ghép các tấm lớn. Dùng các kết cấu hợp  
lý: tưởng rỗng, mái vòm, vỏ, gạch đá có cốt thép.

5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

VẬT LIỆU DÙNG TRONG KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ
0.3. Gạch
0.3.1. Phân loại gạch
Theo vật liệu
Gạch đất sét
Gạch bê tông
Gạch silicat 
Theo phương pháp chế tạo
Gạch nặng: γ ≥ 1800kG/m3
Gạch nhẹ: γ < 1800kG/m3
Gạch rất nhẹ: γ < 1000kG/m3
Theo số hiệu:
Gạch có cường độ thấp: 4,7,10,15,25,35,50
Gạch có cường độ trung bình: 75,100,125,150,200
Gạch có cường độ cao: 250   1000
Kích thước và trọng lượng viên gạch được quy định phù hợp với sức khỏe  
trung bình của công nhân và kích thước tiêu chuẩn của kết cấu.
Gạch đất sét nung có kích thước tiêu chuẩn: 220x105x60
Gạch thẻ: 5x10x20, 4x8x19
Gạch ống: 10x10x20, 8x8x19
Gạch ống 6 lỗ: 10x13.5x22, 8.5x13x20
Gạch bê tông: 20x20x40, 15x20x40, 10x20x40, 15x20x30
Gạch silicat: 6.5x12x25

5


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Hình 1­ 5 Gạch 4 lỗ

Hình 1­ 6 Gạch 6 lỗ

Hình 1­ 7 Gạch 2 lỗ

Hình 1­ 8 Gạch đặc

0.3.2. Các đặc trưng của gạch

 

Hình 1­ 9 a. Thí nghiệm nén mẫu, b. Thí nghiệm uốn

Cường độ chịu nén: xác định bằng thí nghiệm nén
Rg =

N
 
F

Cường độ chịu uốn:
Rgu =

M
 
W

5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Cường độ tiêu chuẩn: được lấy trung bình của 5 mẫu thử
Cường độ tiêu chuẩn khi nén: 
Rgtb =

n

R gi

i =1

5

 

Cường độ tiêu chuẩn khi uốn: 
utb
g

R

=

n

Rgiu

i =1

5

 

Cường độ chịu kéo của gạch thì chỉ bằng (5  10)% cường độ chịu nén.
Mác gạch được xác định trên cơ  sở  cường độ  trung bình và cường độ  bé  
nhất của các mẫu thử khi nén và uốn được ký hiệu là M.
Gạch mác thấp: 7,10,25,35,50 dùng làm lớp đệm, lót, xây tường ngăn.
Gạch mác trung bình: 75,100,125,150 xây kết cấu chịu lực cho nhà từ  3  5 
tầng trở xuống.
Gạch mác cao: 200, 300,400,500,600,800,1000 xây kết cấu chịu lực cho nhà 
từ 7 10 tầng hoặc kết cấu đặc biệt như ống khói đài nước.
Bảng 1­ 1 Mác gạch trung bình bằng đất sét nung

Cường độ nén mẫu uốn, 
(kG/cm2)
Trung bình
Bé nhất
Trung bình
Bé nhất
150
150
100
28
14
100

100
75
22
11
75
75
50
18
9
50
50
35
16
8
Quan hệ giữa σ và ε của gạch đất sét gần như theo quy luật đường thẳng. E  
xác định bằng thực nghiệm, có giá trị như sau:
Mác

Cường  độ nén mẫu nén, (kG/cm2)

Với gạch đất sét ép dẻo và gạch silicat: Eg = (1  2 ).105 kG/cm2
Với gạch đất sét ép khô và gạch silicat: Eg = (0,2   0,4).105 kG/cm2
Hệ số biến dạng ngang của gạch tăng theo cùng với sự tăng ứng suất, gạch 
đất sét nung có hệ số Poison biến dạng ngang 0,03   0,1.
0.4. Đá
Đá được khai thác trong tự nhiên, có thể gia công đến một mức độ nào đó để 
có hình dáng và kích thước nhất định.


KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Đá nặng có  γ≥ 1800kG/m3 như: đá hoa cương, đá vôi sa thạch, đá bazan, đá 
đôlômit…
Đá nhẹ có γ < 1800kG/m3 như: đá bọt, đá vôi vỏ sò…
Mác đá cũng căn cứ vào giới hạn cường độ chịu nén, đá có các loại các từ 4, 
10, 25 đến 3000.
0.5. Vữa
0.5.1. Yêu cầu và tác dụng
Yêu cầu :
Phải có cường độ nhất định ứng với từng loại khối xây.
Phải có tính bền vững, tính linh động, độ dẻo.
Phải có khả năng giữ nước đảm bảo dễ xây.
Tác dụng:
Liên kết các viên gạch thành khối xây vững chắc.
Truyền và phân phối  ứng suất trong khôi xây từ  viên đá này đến viên dá 
khác.
Lấp kín khe hở trong khối xây.
Cách âm, cách nhiệt.
Cường độ chịu nén của vữa được xác định bởi các mẫu thử khối vuông cạnh 
7,07cm và bảo quản trong nhiệt độ phòng t=20 ± 20C, thời gian 28 ngày. Sau 
đó nén mẫu với tốc độ gia tải 2  3 kG/cm2/giây.
Các số hiệu vữa: mác thấp: 0, 4, 7, 10, 15; mác trung bình: 25, 35, 50, 75 và 
mác cao 100, 150, 200 (vữa số liệu 0 là vữa mới xây xong, số hiệu 2 dùng để 
xác định biến dạng của khối xây bằng vữa vôi khi tuổi dưới 3 tháng, số hiệu  
4 dùng để đổ lớp đệm).
Mác vữa hay được sử dụng là mác 10, 15, 25, 35,100.
Đối với khối xây khác nhau thì độ sệt của vữa cũng khác nhau. Xác định độ 
sệt dùng quả chùy tiêu chuẩn.

5

5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

 

Hình 1­10 Thiết bị đo độ sệt vữa
1. Giá đỡ, 2. Quả chùy tiêu chuẩn G = 300gram, 
3. Khay đựng vữa, 4. Đồng hồ đo độ sụt.
Bảng 1­2 Độ sệt khối xây

Loại khối xây
Khối xây bằng gạch hoặc bằng  tảng  khối đặc
Khối xây bằng gạch hoặc bằng  tảng  khối cú lỗ 
đKh
ứng
ối xây bằng  đỏ hộc  hoặc bằng  khối bờ tồn  đặc
Khối xây rung

Giá trị
3   13 cm
7   8 cm
4   7 cm
1   3 cm

0.5.2. Các loại vữa
Theo trọng lượng:
Vữa nặng: có γ ≥ 1500kG/m3

Vữa nhẹ: có γ < 1500kG/m3
Theo chất kết dính và cốt liệu:
Vữa khô, loại này chất kết dính thường là vôi hoặc thạch cao.
Vữa nước, loại này chất kết dính thường dùng là xi măng Poóclăng hoặc 
ximăng Puzôlan.
Theo thành phần:
Vữa xi măng: cát, xi măng và nước, không có chất kết dính dẻo nên vữa xi  
măng khô cứng nhanh, có cường độ khá cao nhưng giòn khó thi công.


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Vữa bata (vữa tam hợp): cát, xi măng, vôi, đất sét và nước, loại vữa này có 
tính dẻo cần thiết, thời gian khô cứng vừa phải.
Vữa không xi măng: 
Vữa vôi gồm vôi, cát, nước.
Vữa đất sét gồm cát, đất sét, nước.
Vữa thạch cao.
Ngoài ra còn có thể phân loại theo:
Vữa thông thường: vữa vôi, vữa xi măng, vữa tam hợp.
Vữa hoàn thiện: dùng để trang trí mặt ngoài cho công trình như: vữa hạt lựu, 
vữa trát gai, vữa mattít.
Vữa chịu axít: dùng để  trát, lát,  ốp bảo vệ  các bộ  phận của công trình làm 
việc trong môi trường chịu tác dụng của axit (Chất kết dính thường dùng là 
thuỷ tinh lỏng).
Vữa chịu nhiệt: dùng để  xây, trát các bộ  phận công trình chịu nhiệt, xây lò 
nung, xây bếp, ống khói… (chất kết dính là ximăng) pooclăng, hoặc xi măng 
pooclăng hoá dẻo, cốt liệu và bột samốt).

Vữa chống thấm: là loại vữa dùng để  chát, láng bao bọc các bộ  phận công 
trình chịu nước (thường dùng xi măng mác cao hoặc vữa có phụ  gia chống 
thấm)
Thành phần, cấp phối và phạm vi sử dụng của vữa được quy định trong quy  
phạm.
0.5.3. Cường độ và biến dạng của vữa
Cường độ của vữa được xác định bởi các mẫu thử khối vuông cạnh 7,07cm  
trong điều kiện tiêu chuẩn: bảo quản mẫu 28 ngày đêm  ở  nhiệt độ  phòng  
t=20± 20C, độ ẩm 80%. Cường độ mẫu phụ thuộc chất kết dính, môi trường  
và thời gian, cường độ tăng nhanh ở vữa xi măng cát và tăng chậm ở vữa vôi. 
Trong khoảng thời gian 90 ngày thì cường độ  của vữa có thể  xác định theo 
công thức thực nghiệm sau:
Rvt =

at
Rv 28  
28 ( a − 1) + t

 

Trong đó:  Rvt  và Rv28 – cường độ chịu nén của vữa ở tuổi t ngày và tuổi 28 
ngày; 
a – hệ số lấy bằng 1,5;t – tuổi của vữa tính bằng ngày đêm.


KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Biến dạng của vữa rất khác nhau. Biến dạng do vữa chiếm hơn 80% biến  
dạng của khối xây trong khi thể  tích trung bình của vữa chiếm 10­15%.  
Khảo sát mạch vữa dày khoảng 1cm, loại vữa nặng chịu nén với tải trọng 

tác dụng ngắn hạn bằng 1/3 tải trọng giới hạn. Biến dạng của vữa đo được  
là:
0,007 mm khi vữa có mác ≥50;
0,039 mm khi vữa có mác ≥25;
0,062 mm khi vữa có mác ≥10;
Thấy rằng mác vữa càng thấp thì biến dạng càng nhiều. Vữa nhẹ  có biến 
dạng lớn hơn vữa nặng. Biến dạng của vữa tăng lên khi tải trọng tác dụng 
dài hạn do vữa có tính từ  biến. Khi tải trọng tác dụng trên 1năm thì biến 
dạng của vữa có thể gấp hai lần biến dạng do tải trọng tác dụng ngắn hạn 
gây ra .
0.6.  Phân loại khối xây gạch đá
Các loại tường gạch dùng trong công trình dân dụng và công nghiệp
Tường 60 : có chiều dày bằng mặt cạnh viên gạch  → làm tường ngăn, vách  
ngăn, tường bao che, tường lấp kín.
Tường 110 : có chiều dày bằng mặt nằm của viên gạch   →làm tường ngăn, 
tường bao che, tường nhà 1 tầng, tường chèn khung BTCT.
Tường 220 : có chiều dày bằng 1 viên gạch  →làm tường chịu lực chính cho  
nhà 1 tầng, tường chịu lực từ tầng 3 trở lên của nhà nhiều tầng (2 tầng dưới 
dùng tường 330 hay 450) .
Tường 330 : có chiều dày bằng 1,5 viên gạch  →làm tường chịu lực cho nhà 
nhiều tầng, nhà CN 1 tầng. 
Tường 450 : có chiều dày bằng 2 viên gạch   →làm tường chịu lực cho nhà  
nhiều tầng, cho các công trình DD và CN.
Tường có chiều dày > 450 : dùng cho các công trình quan trọng, kiên cố,  
tường móng ...
0.7. Các nguyên tắc liên kết trong khối xây
Không được xây trùng mạch, các mạch vữa đứng phải nằm  ở  vị  trí (1/4 
1/2) viên gạch để  cho tải trọng từ  bên trên truyền xuống cho toàn bộ  khối  
xây.
 Chiều dày mạch vữa ngang không được quá lớn và quá mỏng.

5


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Đối với khối xây gạch: δ = (8   15)mm.
Đối với khối xây đá có quy cách: δ ≤ 20mm.
Các viên gạch xây phải được giằng vào nhau. Các hàng giằng nhau từ  3­5 
hàng gạch theo chiều cao tầng (3 dọc 1 ngang hoặc 5 dọc 1 ngang).
Lực tác dụng lên khối xây cần phải vuông góc với lớp vữa nằm ngang. Các 
viên gạch trong khối xây cần phải đặt thành hàng trong 1mặt phẳng.
Các mạch vữa đứng phải song song với mặt ngoài của khối xây và các mạch 
vữa ngang phải vuông góc với mặt ngoài của khối xây.
Bề rộng của tường xây gạch là bội số của nửa viên gạch.
Tường 1/2 gạch: dày 105mm.
Tường một gạch: dày 220mm.
Tường một gạch rưỡi: dày 335mm.
Tường 2 gạch: dày 450mm.

 

Hình 1­11 Liên kết gạch đá trong khối xây

Cấu tạo cụ thể :
Tường góc 110x110, 220x220, 300x330

                  Lớp 1

          Lớp 2

 

Hình 1­12 Tường góc 110


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

                  Lớp 1

          Lớp 2

                  Lớp 3

          Lớp 4

 

Hình 1­13 Tường góc 220

                  Lớp 1

          Lớp 2

                  Lớp 3

          Lớp 4

 

Hình 1­14 Tường góc 220

Tường chữ đinh 220x220, 300x330


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ
                             Lớp 1

          Lớp 2

                             Lớp 3

          Lớp 4

 

Hình 1­15 Tường chữ đinh 220

Tường chữ đinh  300x330

                             Lớp 1

          Lớp 2

                             Lớp 3

          Lớp 4

 

Hình 1­16 Tường chữ đinh 330

Tường chữ thập  220x220, 300x330

                             Lớp 1

          Lớp 2


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ
                             Lớp 3

          Lớp 4

 

Hình 1­ 17 Tường chữ thập 220

0.8. Yêu cầu về giằng trong khối xây gạch đá
Giằng là trình tự  xây các viên gạch (đá) này so với viên gạch (đá) khác  ở 
trong khối xây.
Trong khối xây, giằng được giải quyết bằng cách xây từng hàng ngang và  

dọc xen kẽ hoặc hỗn hợp vừa ngang vừa dọc trong từng hàng.
0.8.1. Trong khối xây đặc
Đối với khối xây bằng gạch có chiều cao mỗi hàng 65mm, dùng cách xây hỗn 
hợp vừa ngang vừa dọc trong mỗi hàng, hoặc ba dọc một ngang, hoặc năm 
dọc một ngang (Hình 1­18).

 

Hình 1­18 Cách giằng trong khối xây đặc

0.8.2. Trong khối xây nhiều lớp
Khối xây hai lớp bao gồm lớp khối xây đặc chịu lực chính và lớp  ốp (bằng 
gạch gốm, gạch bê tông, đá thiên nhiên). Lớp ốp liên kết vào khối xây cơ bản của 
tường nhờ các giằng ăn sâu vào nửa viên gạch hoặc sâu hơn. Các hàng giằng cách 
nhau từ ba đến năm hàng gạch theo chiều cao tường.


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

 

Hình 1­ 19 Cách giằng trong khối xây hai lớp
a. Giằng bằng hàng gạch ngang; b. Giằng bằng neo thép;
1.Khối ốp xây; 2. Neo thép

0.8.3. Trog khối xây rỗng
Khối xây rỗng có lớp không khí ở giữa để nâng cao khả năng cách nhiệt. Khối 
xây rỗng được cấu tạo thành hình dạng giếng bên trong bằng cách dọc theo chiều 

cao có các hàng ngang giằng dưới dạng vách ngang, hoặc bởi tường dọc và các  
vách đứng. Theo chiều cao của khối xây vách đứng giằng vào tường dọc trong mỗi  
hàng.

 

Hình 1­ 20 Cách giằng trong khối xây rỗng
a. Giằng bằng hàng gạch ngang; b. Giằng bằng vách đứng;
1.Lớp không khí; 2. Lớp cách nhiệt


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA KHỐI XÂY GẠCH ­  ĐÁ
0.9. Trạng thái ứng suất của gạch đá và vữa trong khối xây chịu nén đúng tâm
Dưới tác dụng của tải trọng N đặt đúng tâm thì ứng suất trong viên gạch khá 
phức tạp: nén lệch tâm, nén cục bộ, uốn, cắt, kéo.
Nguyên nhân:
Do tính chất không đồng nhất của lớp vữa xây, thành phần của vữa khác  
nhau, điều kiện khô cứng của vữa trong khối xây không giống nhau;
Do biến dạng của vữa không giống nhau, khi khô cứng vữa co lại nhiều hơn 
gạch, kết quả làm cho mạch vữa tách ra thành nhiều đoạn;

 

Hình 2­21 Cách giằng trong khối xây rỗng
a. Khối xây gạch; b. Khối xây đá hộc
1­ nén; 2­ kéo; 3­ uốn; 4­ cắt; 5­ nén cục bộ

Do thi công, người công nhân không thể trải thật bằng mạch vữa nên khi đặt  
viên gạch nó không tạo nên sự nén đều;
Do bề mặt của viên gạch không đều;
Do biến dạng của gạch và vữa không giống nhau. Khi chịu lực gạch cản trở 
biến dạng ngang của vữa, gây σn trong vữa và gây ra σk trong gạch, ứng suất 
kéo này cộng với σk khi viên gạch chịu uốn có thể vượt quá Rk của gạch làm 
cho gạch nứt.
Trong khối xây đá hộc hình dáng các viên đá không có quy cách, ứng suất tập  
trung lớn lớn ở những viên đá nhô ra.


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

0.10. Các giai đoạn làm việc của khối xây chịu nén đúng tâm

 

Hình 2­22 Các giai đoạn làm việc của khối xây chịu nén 

Giai đoạn 1 : khi lực nén còn nhỏ,  ứng suất trong khối xây còn khá bé nên  
khối xây chữa xuất hiện vết nứt. 
Giai  đoạn 2: Tăng N lên trong khối xây xuất hiện các vết nứt nhỏ tại một số 
viên gạch → Gọi lực nén làm xuất hiện vết nứt là Nn
Giai đoạn 3 : tiếp tục tăng N  → vết nứt mở rộng và xuất hiện thêm các vết  
nứt mới. Các vết nứt cũ, vết nứt mới và các mạch vữa đứng được nối với 
nhau làm cho khối xây bị  phân thành các nhánh đứng, các nhánh này có độ 
mảnh khá lớn và rất dễ bị uốn dọc

Giai đoạn 4 : tăng lực nén lên đến giá trị Np thì khối xây bị phá hoại.
Thực chất khi khối xây ở giai đoạn 2 nếu ta không tăng mà vẫn giữ  nguyên  
tải trọng thì các khe nứt vẫn tiếp tục mở rộng và phát triển → khối xây sẽ bị 
phá hoại. Đây là trường hợp phá hoại do lực tác dụng lâu dài. Lực phá hoại  
Np trong trường hợp này bé hơn trong trường hợp tác dụng ngắn hạn.
Lực nén lệch tâm làm xuất hiện vết nứt Nn phụ thuộc vào tính chất cơ học 
của gạch, hình dạng của khối xây và biến dạng của vữa
Khối xây càng cứng thì giai đoạn phát sinh vết nứt càng gần với giai đoạn  
phá hoại, sự khác nhau giữa N và Nnp là rất ít.
Nn

Người ta dùng tỷ số  N   để đánh giá mức độ an toàn về cường độ của khối 
p

xây khi vừa nứt
Bảng 2­3 Mức độ an toàn về cường độ của khối xây khi vừa nứt

Nn/Np  ứng với tuổi khối xây tính bằng ngày


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Loại vữa
Vữa xi măng
Vữa XM­vôi
Vữa vôi

3

0.6
0.5
0.4

28
0.7
0.6
0.5

720
0.8
0.7
0.6

Nhận xét : 
Nn
N p càng lớn thì từ khi nứt đến khi phá hoại càng gần .
Nn
N p càng nhỏ thì từ khi nứt đến khi phá hoại càng xa.
Nn

Khối xây bằng vữa xi măng có  N lớn nhất → Khối xây “giòn” 
p

Nn

Khối xây bằng vữa vôi có  N nhỏ → Khối xây “dẻo” 
p

Vữa có biến dạng càng ít như vữa XM thì tính giòn của khối xây càng tăng.

Đối với khối xây bằng vữa vôi tuổi còn thấp thì xuất hiện vết nứt không 
đáng kể → vẫn đảm bảo an toàn về mặt cường độ.
Đối với khối xây bằng vữa XM tuổi cao thì khi xuất hiện vết nứt tức là khối  
xây đã chịu quá tải một cách nghiêm trọng → Phải có biện pháp gia cố hoặc 
giảm bớt tải trọng.
0.11. Công thức thực nghiệm xác định cường độ  của khối xây chịu nén đúng 
tâm
Công thức tính toán giới hạn cường độ  của khố  xây bằng gạch đá, đá hộc,  
tảng khối lớn chịu nén đúng tâm của GS L.I.ÔNHI SICH :
�
�
a
Rkx = ARg �
1−
� b + Rv
�
2 Rg
�

�
�
�
η 
�
�
�

Rkx : giới hạn cường độ chịu nén của khối xây.
Rg : giới hạn cường độ chịu nén của gạch.
Rv : giới hạn cường độ chịu nén của vữa.

A : hệ  số kết cấu phụ thuộc vào cường độ, loại gạch và dạng khối 
xây


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ
A=

100 + Rg
100m + nRg

(kG/cm 2 )  

m, n : hệ số phụ thuộc vào loại khối xây.
a,b : hệ số thực nghiệm phụ thuộc vào loại khối xây.
η  : hệ số hiệu chỉnh dùng cho những khối xây có số hiệu vữa thấp.

Khi  Rv < R0  : η =
Khi  Rv

η0 R0 + ( 3 − η 0 ) Rv
 
R0 + 2 Rv

R0  : η = 1

Với khối xây gạch đá có quy cách :  R0 = 0.04 Rg ;η0 = 0.75  
Với khối xây đá hộc:  R0 = 0.08Rg ;η0 = 0.25
Bảng 2­ 4 Các hệ số tính toán a,b,m và n

Loại khối xây
­  Bằng  gạch,  khối  lớn  bằng  gạch  đá  có  hình
dạng  quy  cách  với  chiều  cao  mỗi  hàng  50­
150mm
­ Bằng gạch đặc có hình dạng quy cách, chiều
cao mỗi lớp 180­350mm
­ Bằng gạch rỗng có hình dạng quy cách, chiều
cao mỗi lớp 180­350mm
­ Bằng tảng bê tông đặc với chiều cao mỗi lớp
trên 500mm
­ Bằng đá hộc
Chú ý khi sử dụng công thức Ônhisich :

a

b

m

n

0.2

0.3

1.25

3.0

0.15

0.3

1.1

2.5

0.15

0.3

1.5

2.5

0.04

0.1

1.1

2.0

0.2

0.25

2.5

8.0

Công thức tính Rkx  dùng cho trường hợp chất lượng khối xây là phổ  biến,  
vữa linh động dễ  xây. Nếu điều kiện đó không thoả  mãn thì phải thay đổi. 
Ví dụ  như  : khi dùng vữa khô cứng khó xây như  vữa ximăng không có phụ 
gia vôi hoặc đất sét, dùng vữa các xỉ lò cao, hay vữa nhẹ bị biến dạng nhiều 
thì R phải giảm đi 15%. Hoặc khi dùng khối xây tảng lớn có lỗ thì R giảm đi  
20% so với khối xây tảng đặc.
Giới hạn cường độ khối xây gạch rung được tăng lên 1.75Rkx.
dh

Giới hạn cường độ dài hạn  Rkx  
Đối   với   khối   xây   gạch   dùng   vữa   có   mác   ≥   50   thì   có   thể   lấy 
Rkxdh = 0.8Rkx

Đối với khối xây dùng vữa 10, 15 thì có thể lấy  Rkxdh = 0.7 Rkx


5

KẾT CẤU GẠCH ­ ĐÁ

Đối với khối xây gạch dùng vữa vôi thì có thể lấy :  Rkxdh = 0.602 Rkx
Nếu ứng suất trong khối xây <  Rkxdh  thì khối xây chịu được lực lâu dài.
Từ  công thức tính cường độ  khối xây ta thấy rằng khi cường độ  của gạch, 
đá không đổi thì cường độ của khối xây phụ thuộc vào cường độ của vữa
� a�
� �

1− �

η 
Khi  Rv = 0  thì  Rmin = ARg �
b

Khi  Rv =

 thì  Rmin = ARg  

Trị  số  Rmax  biểu thị  giới hạn cường độ  mà khối xây có thể  đạt được khi 
cường độ của vữa rất lớn.
R

max
Hệ  số  kết cấu :  A = R < 1
g

 bằng phương pháp xây thông thường không 

thể nào sử dụng hết khả năng chịu nén của gạch   A càng lớn thì hiệu quả 
sử  dụng gạch trong khối xây càng cao. Công thức xác định A  ở  trên được 
dùng khi gạch có các điều kiện tiêu chuẩn về cường độ chịu nén và uốn, còn  
khi gạch có cường độ chịu uốn khác nhiều so với cường độ tiêu chuẩn thì A 
có thể xác định theo công thức sau :
A=

1.2
R  
1+ g
3Ru

0.12. Các yếu tố ảnh hưởng tới cường độ chịu nén của khối xây
Cường độ và loại gạch đá :
Cường độ gạch tăng → cường độ của khối xây tăng.
Rg tăng lên 2 lần → Rkx tăng lên (1.5÷1.7) lần.
Ru cũng ảnh hưởng khá lớn đến cường độ của khối xây.
Loại gạch

Rg (kG/cm 2 )

Ru (kG/cm 2 )

Rkx (kG/cm 2 )

1
209
19
25
2
174
32
36
3
143
3
33
Hình dáng và kích thước viên gạch : chiều dày của viên gạch tăng thì cường  
độ của khối xây tăng do khả năng chịu uốn và chịu cắt của viên gạch cao
Loại vật liệu
Gạch

Chiều cao hàng 
gạch (cm)
6
.

R c (kG/cm 2 )

2
5