Tìm hiểu về bê tông và cấu tạo của móng đơn

Bê tông được tạo thành từ xi măng, nước và cát mịn với khung bên trong bằng sắt hoặc thép. Các nguyên liệu được pha trộn theo tỷ lệ thích hợp, tùy vào công dụng và vị trí đặt sẽ có sự tinh chỉnh riêng. Công thức và cách thực hiện sẽ được quyết định bởi chủ thầu, người chịu trách nhiệm chính hoặc công nhân, dù là ai cũng phải hiểu am hiểu về xây dựng hoặc có kinh nghiệm tính toán tốt.

Để tăng tác dụng nâng đỡ, cấu tạo cơ bản của móng đơn nhất định phải có sự góp mặt của 4 kết cấu sau đây:

• Giằng móng: là lớp liên kết đá và bê tông ở cuối cùng với tác dụng nâng đỡ chủ lực, giảm độ sụt lún khi thi công. Dựa vào loại đất khu vực xây dựng mà kết cấu sẽ có độ dày mỏng khác nhau. Cụ thể, đất mềm sẽ đặt dày, khít và thực hiện kỹ lưỡng để khóa lớp đất tốt nhất, ngược lại, đất cứng sẽ thi công đơn giản hơn.

• Cổ móng: có chiều cao và dài lớn hơn phần cột một chút, chịu trách nhiệm truyền tải trọng lượng từ cột xuống phần thấp nhất của móng. 

• Bàn móng: hầu hết đều có hình dạng chữ nhật, bị vát dần lên phía trên và được các kỹ sư điều chỉnh về kích thước dựa trên mục đích thi công.

• Lớp lót bê tông: có tác dụng làm phẳng bề mặt của móng và ngăn chặn sự thẩm thấu của nước trong xi măng khi xây dựng và là lớp nền đổ bê tông. 

Hướng dẫn tính khối lượng bê tông móng đơn

Trên thực tế, nền móng không chỉ có hình vuông hay hình chữ nhật, một số khu vực có địa thế phức tạp sẽ phát sinh nhiều vấn đề khác nhau. Do đó, trong cách tính khối lượng bê tông của nền móng đơn sẽ được chia thành 2 trường hợp như sau:

** Đối với mặt phẳng hình lập phương:

Công thức tính nền móng đối với mặt phẳng lập phương

Giả sử, gọi số lượng cấu kiện là a, chiều dài b, chiều rộng là c và h là độ cao, chúng ta sẽ có công thức tính khối lượng như sau:

m = a x b x b x h.

** Đối với cấu kiện có hình dạng phức tạp:

Khối lượng = Diện tích mặt bằng cấu kiện x chiều cao.

Sẽ có một vài thay đổi để phù hợp hơn với mục đích và nền đất. Điều này được thực hiện bởi người có chuyên môn cao và có kinh nghiệm đánh giá tốt. 

Các nguyên tắc khi thi công bê tông

Các nguyên tắc khi xây dựng bê tông

Sau khi tính xong khối lượng cần thiết, kỹ sư chịu trách nhiệm chính sẽ ước tính lượng nguyên liệu cần thiết và tiến hành thi công. Đối với đổ bê tông, thông thường sẽ được theo 2 cách là trộn bằng tay và dùng máy. Nhưng dù là cách nào, người thi công chính vẫn phải nắm các nguyên tắc cơ bản sau đây:

• Đảm bảo các cốp pha được lắp gia cố chắc chắn, khung sử dụng phù hợp và các vị trí giao nhau đã khít.

• Cốt thép sử dụng phải được nắn thẳng, làm sạch vết bẩn cứng và kích thước đúng chuẩn.

• Bê tông được đổ đều tay, hạn chế bọt khí đến mức tối thiểu và đều nhau tại các vị trí.

• Bảo vệ bề mặt sau khi hoàn thành bằng bạt phủ hoặc vải dễ bóc tách. 

• Giữ ẩm cho bê tông thường xuyên sau 7 tiếng.

Bài viết cách tính khối lượng bê tông móng đơn của Hòa Bình đã nêu chi tiết về các công thức và nguyên tắc cần thiết. Với những thông tin này, dù là người mới gia nhập vào ngành thiết kế vẫn có thể hiểu các bước thực hiện.

Các khái niệm cần biết khi tính khối lượng cát trên sà lan

Trước khi tính khối lượng của vật thể, chúng ta cần hiểu rõ các yếu tố liên quan để để hình dung rõ hơn về những điều sẽ tính.

Cát là gì?

Cát là tài nguyên có trong tự nhiên. Đối với loại cát mịn hoặc bụi, kích thước rất bé, không quá 1mm, đôi khi chúng ta không thể cầm nắm được 1 hát cát. Còn cát có kích thước lớn hơn, có thể cầm nắm dễ dàng được gọi là sỏi, đá bi hoặc cuội.

Tìm hiểu về cát

Sự hiện diện của cát phụ thuộc phần lớn vào khu vực địa hình. Ở những nơi ven biển sẽ có màu trắng, hạt bé. Cát thu hoạch từ lòng biển sẽ có màu đen. Tại cát vùng nước cát sẽ có màu đỏ hoặc vàng, kết cấu dẻo và dễ tạo hình… Trong công thức của bài viết này, khối lượng riêng của cát là yếu tố không thể thiếu.

Tìm hiểu về phương tiện sà lan

Sà lan di chuyển tốt trên mặt nước. Cấu tạo chia thành hai phần chính, phần đầu chứa động cơ, bộ máy di chuyển và là khu sinh hoạt của các thuyển viên. Phần còn lại như cái đuôi dài, dùng chứa cát hoặc các vật dụng cần di chuyển, nối với nhau bằng dây kéo chuyên dụng.

Cấu tạo cơ bản của sà lan

Hiện nay sà làn được sử dụng chính trong ngành vận tải đường thủy. Với kích thước lớn và hệ thống điều khiển hiện đại, thiết bị có thể di chuyển linh hoạt trên mặt nước. Ngoài ra, thiết bị còn chia thành 3 loại chính sau đây:

• Sà lan tự hành: có tính thông dụng nhất. Ở loại này, sà lan sẽ tự thân vận động mà không cần sự trợ giúp của bất kỳ thiết bị thứ 3 nào.
• Sà lan không tự hành: chúng chỉ có phần đuôi phía sau, phần đầu sẽ được dẫn dắt và điều khiển bằng tàu hoặc thiết bị thứ 3 có khả năng di chuyển trên mặt nước và mang sức mạnh lớn.
• Sà lan há miệng: điểm đặc biệt của loại này là có bộ phận nâng hàng tự động. Giúp người sở hữu tiết kiệm một khoản phí thuê bốc vác hoặc dụng cụ khác hỗ trợ.

Trong cách đo khối lượng cát, kích thước sà lan, công và lực kéo của động cơ là những thông số cần phải góp mặt.

Cách đo khối lượng cát trên xà lan

Như đã nói ở phần mở đầu, cách đo khối lượng cát trên sà lan ở thời điểm hiện tại vẫn chưa có công thức cụ thể. Tuy nhiên, người trong ngành vẫn có thể đo lường được dựa vào các thông số sau đây:

Giả sử:

• Kích thước của sà làn lần lượt theo chiều rộng, chiều cao và chiều dài là: 5m x 10m x 2m và nặng khoảng 40 tấn.
• Quãng đường di chuyển từ nơi khai thác cát đến đất liền: 4km = 4000m.
• Động cơ có công trung bình: 8600 kJ = 8600000J
• Khối lượng riêng của cát cần tính: 2400kg/m3

Đầu tiên, chúng ta sẽ tính lực kéo của động cơ: F=A/S=8600000/4000=2150 N.

Thể tích của sà lan: 5*10*2=100m3

=> Sà lan chở được khối lượng cát là: 100/2.4= 4 (tấn)

Dựa vào phép tính đơn giản trên, bạn có thể áp dụng lần lượt với các trường hợp khác. Tuy nhiên, đây không phải là con số chính xác, chúng chỉ phản ánh tương đối.

Cách đo khối lượng cát trên sà lan được thực hiện ở trên vẫn đang được nhiều đơn vị áp dụng. Công thức không chỉ đơn giản mà còn đưa ra con số gần đúng nhất đối với khối lượng cát thực tế có trên sà lan.

Các bước xác định góc nội ma sát của đất?

Góc ma sát trong hay còn gọi nội ma sát của đất là thông số biểu thị lực kháng cắt theo ứng suất pháp hữu hiệu. Trong một vài trường hợp, giá trị còn biểu thị mối quan hệ giữa ứng suất nén và cắt. 

Với cát hoặc đất rời, lực chống cắt sẽ tỷ lệ thuận với ứng suất nén theo phương thẳng đứng. Nhưng dù lực ma sát có lớn đến cỡ nào, khoảng cách và khối lượng khi quan sát bằng mắt thường đều bằng 0.

Để tính góc mát sát (gọi tắt φ), chúng ta cần xác định thông số về lực pháp tuyến (N) và lực kết quả (R) trong các phản ứng của ứng suất cắt (S). Cũng tại đây, giá trị tiếp tuyến của S và N chính bằng hệ số ma sát trượt trong của đất. Các chỉ số tính được đều dựa trên các nghiên cứu thực nghiệm trước khi tiến hành xây dựng. Áp dụng hệ số góc ma sát sẽ giúp tối thiểu các sự cố liên quan đến độ lún, độ cứng, mềm… của đất cát.

Những loại đất cát nên sử dụng trong xây dựng

Nhìn chung có ít nhất 3 loại đất cát khác nhau được sử dụng trong quá trình thi công nhà ở, khu công nghiệp hoặc một dự án bất kỳ. Đối với người làm công trình, việc nhìn nhận và xác định loại cát là điều quá dễ dàng. Thế nhưng, với người không am hiểu về xây dựng sẽ rất khó phân biệt. Nắm thêm một vài thông tin về nguyên liệu để có cái nhìn tổng quan hơn nhé.

Đất cát chuyên dùng san lấp

Lớp cát đen thường dùng san lấp khu vực trũng

Tại những vị trí đất trũng hay quá mềm, người thi công sẽ tiến hành san lấp và làm cứng phần này trước khi xây dựng nền móng. Loại cát đen mịn, có độ cứng tốt, đảm bảo độ lún thấp nhất cho lớp địa chất sẽ được sử dụng.

Ngoài ra, người thi công sẽ tận dụng phần đất đã đào lên xây móng để san lấp khu vực này sau khi thi công. Tuy nhiên, vẫn cần một lớp cát mỏng bên trên để bề mặt trơn láng, thuận tiện cho việc làm nền.

Đất cát dùng cho xây dựng

Cát vàng giá thành phải chăng dùng cho xây dựng

Cát vàng phổ biển và có độ cứng tốt, được sử dụng đổ bê tông hoặc xây dựng những vị trí cần chịu lực lớn. Nguyên liệu còn được trộn làm cát nền cho tầng 1 của những vị trí có độ ẩm cao. 

Mặt khác, cát vàng tuy rẻ nhưng có kích thước lớn, dễ bị lòi lõm nên hạn chế dùng trát tường hay xây tô.

Đất cát xây tô

Cát xây tô có độ mịn cao, tách rời từng hạt màu trắng vàng và rất sạch, ít dính tạp chất. Đảm bảo độ nhẵn mịn, mướt và trơn tru khi trát tường, lấp khe gạch… Mang nhiều ưu điểm vượt trội nên loại cát trắng này có giá thành rất cao, thường chỉ được tận dụng để xây tô và các vị trí cần tính thẩm mỹ, những vị trí còn lại chủ yếu dùng loại cát vàng.

Ngoài 3 loại cát này, một vài khu vực gần sông hoặc biển, người ta còn sử dụng đất cát có màu nâu sẫm, trông giống màu đen, có giá thành rẻ hơn cả cát vàng. Đất này có 2 loại chính: đất đen hạt to và đất đen phù sa, tùy vào điểm thi công mà người xây dựng sẽ sử dụng loại cát khác nhau.

Cát đen được dùng phổ biến trong thi công

Bài viết đã chỉ ra cách xác định góc ma sát lực trong và những loại đất cát sử dụng phổ biến trong thi công công trình, hy vọng những thông tin này đã giải đáp phần nào thắc mắc của bạn trong vấn đề này. 

Cách bố trí thép sàn bản ke 4 cạnh cơ bản

Các nguyên tắc bố trí thép sàn cơ bản

Hiểu rõ nguyên tắc và cách vận hành giúp người thi công đưa ra các bước chuẩn xác. Đồng thời dự trù phương án dự phòng nếu quá trình xây dựng xảy ra sai sót. Sau đây là các quy định cơ bản nhất:

• Chiều dài của thanh thép chịu lực chính phải bằng khoảng cách từ mép bê tông chịu sức nén đến điểm chính giữa của thanh thép chịu lực kéo.
• Lớp bê tông bao phủ bên ngoài thép sàn có bán kính tối ưu là 15mm và lớn hơn tiết diện của thanh thép đang sử dụng.
• Thép sàn phải gắn kết đúng với thanh dầm tiêu chuẩn.

Bên cạnh các quy định này, người thi công cũng cần có kinh nghiệm xử lý vấn đề, và linh hoạt thay đổi nếu bố trí sàn và thiết kế công trình không trùng khớp.

Cách tính toán trong bố trí thép sàn bản kê 4 cạnh

Để bố trí thép sàn bản kê 4 cạnh, người thi công chính phải có bản vẽ phác họa và dựa trên hệ lưới cột cơ bản. Đồng thời, thép sàn bản hoàn thành phải đạt các tiêu chí:

• Tính thẩm mỹ đẹp: sàn xếp đều.
• Kết cấu cơ bản phải hợp lý và tránh liên kết nhầm giữa các đầu mối.
• Khoảng trống giữa các khu vực sàn không được quá kín hay thưa thớt.

Xác định tải trọng tác động lên sàn bản kê 4 cạnh:

1/ Xác định tính tải

Tính tải và sơ bộ của sàn được tính dựa trên mặt cắt phẳng, thông thường sẽ được thực hiện theo công thức: hb = D/m x I.

Trong đó:

• hb: luôn là số chẵn.
• Giá trị m = 40 ÷ 45
• Giá trị: D = 0.8 ÷ 1.4 (tùy vào tải trọng lớn hay nhỏ.
• l = l1 ( đây là kích thước cạnh ngắn).

2/ Hoạt tải

Kí hiệu: p (kN/m2). Hầu hết đều được phân bổ đều cho 4 cạnh. Con số chính xác được tính theo tiêu TCVN 2737 -1995, đây là tiêu chuẩn cơ bản dành cho các công trình công nghiệp và dân dụng đơn giản.

3/ Tính nội lực của sàn

Tính nội lực sàn bản kê 4 cạnh theo tỷ lệ cạnh

Được tính dựa vào tỷ số L1/ L2. Trong đó:

• L1: kích thước cạnh ngắn.
• L2: kích thước cạnh dài

Dựa trên tỷ số, chúng ta sẽ có 2 kết quả sau:

• Nếu L2/L1 ≤ 2 => sàn bản kê 4 cạnh chịu tải trọng theo 2 phương.
• Nếu L2/L1 > 2 => sàn ngàm 4 cạnh chịu tải trọng theo 1 phương.

Ngoài ra, người chịu trách nhiệm tính con số này còn dựa vào liên kết các cạnh bản. Như vậy sẽ có:

• M1, M’ dùng để tính phần bê tông cốt thép nằm dọc cạnh ngắn.
• M2, M’ dùng để tính phần bê tông cốt thép nằm dọc cạnh dài.

*Lưu ý: nếu M’ = 0 là biên khớp và M’ = M1 hoặc M2 là biên ngàm.

4/ Tính cốt thép cần có

Nếu chiều rộng b = 1m = 1000mm, chiều dày bằng chiều cao sàn, chúng ta sẽ có công thức sau:

Công thức tính số lượng cốt thép

Các quy tắc bố trí thép sàn

1/ Khoảng cách tối ưu giữa lớp bảo vệ

Công thức cơ bản tính khoảng cách giữa các lớp = A + D1/2 hoặc A + D1 + D2/2.

Trong đó:

• A = 10mm đối với chiều cao ≤ 100mm
• A = 15mm đối với chiều cao > 100mm.

2/ Khoảng cách giữa các cốt thép

Nếu bản sàn có chiều cao ≥ 80mm, người thi công bắt buộc phải xe kẻ thanh thép vào giữa và nút uốn cần cách mép gối khoảng 1/6 với góc uốn 30 độ. Và số lượng cốt thép phân bố phải lớn hơn 10% so với cốt chịu lực. 

Với cách tính thông số và cách bố trí thép sàn bản kê 4 cạnh được Hòa Bình giới thiệu trong bài, hy vọng sẽ cung cấp đến bạn những thông tin hữu ích cho nghề nghiệp hoặc môn học.