Cấu tạo tường và vách ngăn trong công trình dân dụng. Tường là bộ phận quan trọng trong công trình kiến trúc nó có chức năng không những là kết cấu bao che, ngăn cách giữa các không gian mà còn là kết cấu chịu lực trong những công trình tường chịu lực.
Chủ yếu chịu nén, ngoài ra còn chịu các lực đẩy ngang của gió bão.
Tường chiếm khối lượng vật liệu tương đối lớn, thường được xây bằng gạch, đá hay bê tông cốt thép. Bề dày của tường phụ thuộc vào chiều cao, tải trọng công trình, vật liệu và hình thức kết cấu.
Trong kết cấu nhà dân dụng tường chiếm vào khoảng 40-65% trọng lượng vật liệu toàn nhà, giá thành chiếm khoảng 20-40% giá thành của nhà. Do đó việc chọn vật liệu làm tường cần hợp lý, phương pháp cấu tạo đúng cách đóng vai trò quan trọng làm giảm giá thành của nhà.
Căn cứ vào vị trí và tác dụng của tường, thiết kế tường cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Cường độ chịu lực: tương quan với chiều dài tường đảm bảo chịu lực: Trọng lượng bản thân tường, trọng lượng sàn và mái truyền xuống tường. Chịu lực đẩy ngang của gió, bão, chấn động trong và ngoài nhà.
- Độ bền và độ cứng: Tương quan với mác của vật liệu sức chịu tải của nền đất và móng tường, chiều cao, chiều dày và chiều dài của tường, đồng thời cũng còn tương quan đến kỹ thuật thi công, kiểu cách sắp xếp khối xây và mạch vữa bảo đảm tính toán của tường.
- Khả năng chịu lực của tường còn được tăng cường bằng lanh tô, giằng tường, trụ tường.
Căn cứ vào yêu cầu sử dụng và quy luật thay đổi nhiệt độ, để chọn vật liệu xây dựng bề dày và cách cấu tạo tường bảo đảm tường không bị rạn nứt khi gặp thời tiết bất lợi, và trong nhà vào mùa đông ấm, mùa hè mát.
Căn cứ yêu cầu sử dụng mà cho giải pháp cấu tạo loại tường cách âm với vật liệu và vật liệu xây dựng. Bảo đảm ngăn tiếng ồn từ ngoài vào nhà, giữa các phòng với nhau, thỏa mãn nhu cầu nghỉ ngơi, yên tĩnh trong sinh hoạt của con người. Đối với các công trình biểu diễn như nhà hát, rạp chiếu phim, phòng hòa nhạc, yêu cầu thiết kế cách âm cho tường càng quan trọng và phức tạp.( trong nhà dân dụng tường thường xây dày 22cm có đủ khả năng cách âm 50 đề xi ben, tường 110 khả năng cách âm có thể đạt 30 đề xi ben.
Tường ngoài nhà bảo đảm không cho nước mưa thấm qua. Tường cho khu vệ sinh và tầng hầm phải có biện pháp chống ẩm, chống thấm tốt hơn.
Tùy theo bậc chịu lửa của công trình và yêu cầu sử dụng mà cấu tạo tường phòng hỏa với khoảng cách, vật liệu thích hợp.
Để thỏa mãn yêu cầu tiện nghi và mỹ quan trong công trình kiến trúc ngày càng cao, các thiết bị đường ống phục vụ (hơi đốt, điện, nước, vệ sinh..) cần nằm bên trong tường, do đó đòi hỏi tường phải đủ độ cứng và rộng để đặt ống.
Sử dụng vật liệu hợp lý có khả năng công nghiệp hóa và thi công cơ giới hóa. Vật liệu làm tường nên chọn vật liệu nhẹ, như vậy giảm được trọng lượng bản thân, tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành và bớt sức lao động – Phương châm sử dụng vật liệu của chúng ta là: trọng lượng nhẹ, cường độ cao, dùng phế liệu nhà máy, vật liệu địa phương, tiết kiệm thép.
Phân loại tường nhà dân dụng
Phân loại tường có nhiều cách như dựa vào hình thức, hoặc theo công năng hay theo bề dày của tường để phân loại, nhưng thông thường người ta phân loại tường theo:
Theo vị trí:
- Tường trong nhà để ngăn chia không gian trong nhà hoặc để chịu lực.
- Tường ngoài nhà để bao che, ngăn mưa, gió, cách nhiệt, cách âm…hoặc để chịu lực.
Theo vật liệu xây dựng:
- Tường đất: còn gọi là tường trình, dùng đất để đúc thành tường.
- Tường đá: dùng những phiến đá đã gia công hoặc chưa gia công để xây tường.
- Tường gạch: dùng gạch đất nung, gạch si li cát, gạch la ta rit, gạch xỉ, gạch bê tông… để xây tường.
- Tường bê tông cốt thép: có thể dùng những tấm bê tông cốt thép đúc sẵn hoặc đỗ tại chỗ để làm tường.
Theo phương pháp thi công:
Có thể chia thành các loại sau:
- Tường xây: Dùng vữa liên kết các viên gạch lại với nhau bằng phương pháp thủ công để thành tường (tường gạch, tường đá).
- Tường toàn khối: Dùng cốp pha để đổ bê tông tại chỗ hoặc đắp đất làm tường trình.
- Tường lắp ghép: Chế tạo tại công xưởng hay tại công trường các tấm (to hay nhỏ tùy theo thiết kế) và dùng cơ giới hoặc bán cơ giới để lắp thành tường, liên kết giữa các tấm tường có thể là hàn, bu lông hoặc toàn khối.
Kích thước tường gạch
Gạch dùng xây tường để xây tường phổ thông nhất là gạch đất sét nung ngoài ra còn có gạch than xỉ, gạch đô lô mit, gạch silicat, gạch bê tông….
Gạch đất sét nung có hai loại: gạch máy và thủ công;
| Trọng lượng riêng: | 1600- 2000kg/m2 |
| Kích thước viên gạch tiêu chuẩn của Việt Nam: | 220 X 105 X 55 |
| Cường độ chịu lực của gạch máy: | R=75-200kg/cm2 |
| Cường độ chịu lực của gạch thủ công: | R=35-75kg/cm2 |
Chiều dài viên gạch tiêu chuẩn bằng hai lần chiều rộng cộng với mạch vữa.
Chiều rộng viên gạch tiêu chuẩn bằng hai lần chiều dày cộng với mạch vữa.
Chiều rộng mạch vữa của tường gạch là 10mm.
Vữa: vữa xây liên kết gồm cát xi măng, và một lượng nước thích hợp.
Kích thước cơ bản của tường gạch:
Chiều dày của tường gạch:
Yêu cầu chịu lực: để bảo đảm đuợc yêu cầu chịu lực củ tường khi thiết kế chiều dày của tường cần dựa vào:
- Tính chất và độ lớn của tải trọng tác dụng lên tường.
- Kích thước của các ô cửa và khoảng cách các ô cửa trên tường.
- Kết hợp yêu cầu cách âm, cách nhiệt và phòng hoả của tường.
Phạm vi sử dụng:
Chiều dày của tường gạch lấy chiều dày của viên gạch làm tiêu chuẩn. Ta có kích thước của các loại tường khác nhau (chưa kể chiều dày mạch vữa khoảng 10 mm).
Tường không chịu lực :
| Tường 1/4 gạch: | dày 60 mm (55) (vách ngăn ,bao che) |
| Tường 1/2 gạch: | (tường ngăn, bao che, trám lấp nhà khung, tường nhà một tầng.) |
Tường chịu lực
| Tường 1 gạch: | dày 220 mm (105+10+105) (tường chịu lực của nhà 1 tầng và tầng thứ 3 trở lên của nhà nhiều tầng) |
| Tường gạch rưỡi: | dày 335 mm (220 +105+10) ( tường chịu lực của nhà nhiều tầng) |
| Tường 2 gạch: | dày 450 mm (220 +10+ 220) |
Trong nhà dân dụng, chiều dày của tường gạch phổ thông là 220 hoặc 110.
Chiều dài tường gạch: n x (kích thước viên gạch + mạch vữa)
Chiều cao của tường:
Quyết định bởi độ ổn định của tường và có liên quan tới chiều dày của tường
| Tường 60: | cao ≤ 1,2 m |
| Tường 110: | cao 1,5 − 2,5 m |
| Tường 220: | cao ≤ 3 − 4 m |
Chú ý:
Tường 55 xây cao ≤ 1,2 m , nếu xây dài hơn 2mm thì phải có bổ trụ gạch, gỗ, hoặc bê tông cốt thép, tại vị trí tiếp giáp với cột tăng cường phải bố trí râu thép Φ6 và dùng vữa xi măng mác cao để xây.
Tường 110 xây cao ≤ 3 m, nếu xây dài hơn 3m phải làm kết cấu ngang giằng tường.
Tường 220 xây cao ≤ 4 m, nếu xây dài hơn 4m phải làm kết cấu ngang giằng tường.
Kiểu cách xây tường gạch
Khi xây tường cần đảm bảo các nguyên tắc.
Bề mặt chiu lực của tường phải thẳng góc với hướng truyền lực.
Vật liệu xây phải: ngang bằng, thẳng đứng, mặt phẳng, góc vuông. Mác vữa phải dùng theo yêu cầu của từng loại tường.
Mạch vữa đứng hàng trên không được trùng với mạch đứng hàng dưới để bảo đảm tính an toàn và ổn đinh cho tường.
Kiểu cách sắp gạch:
Vách ngăn 55-110 cm.
Tường chịu lực 220 – 330 – 450 cm.
Các biện pháp tăng cường khả năng chịu lực của tường
Do yêu cầu sử dụng, tường phải đục các lỗ để làm cửa đi, cửa sổ, đặt các loại đường ống, thiết bị .. các hiện tượng này làm giảm khả năng chịu lực của tường nên phải thiết kế thêm các bộ phận như: Lanh tô, giằng tường, trụ liền tường.
Trụ liền tường , trụ gạch độc lập
Trụ liền tường là một bộ phận tăng cường khả năng chịu lực của tường. Trụ liền tường cùng với tường chịu tải trực tiếp từ dàn mái hoặc dầm sàn truyền xuống. Chiều rộng và dày thường là bội số của 1/2 gạch, Chiều rộng thường1-1/2 gạch hoặc lớn hơn.
Các bộ phận của tường và cấu tạo các bộ phận
Tường là kết cấu bao che (chủ yếu tường ngoài). Ngoài yêu cầu cách âm, phòng hoả… còn có yêu cầu chống lại các tác hại lâu dài của thiên nhiên: mưa, gió, nhiệt độ.
Cấu tạo tường cần thoả mãn các yêu cầu trên. Do đó cấu tạo tường cần chú ý nhất là tường ngoài. Tường trong ở những chỗ đặc biệt như khu vệ sinh, bếp,… cũng cần có cấu tạo đặc biệt để đủ khả năng làm việc.
Bệ tường
Bệ tường là đoạn thân tường gần với mặt đất ( tường móng). Đây là bộ phận gần mặt đất vì vậy ngoài nước mưa thấm theo tường chảy xuống còn bỉ ẩm ướt do các hạt nước mưa rơi xuống nền bắn lên tường và ảnh hưởng của nước ngầm làm hệ tường bị phá hoại và ảnh hưởng đến độ ẩm trong nhà , để tránh tình trạng bất lợi này người ta có biện pháp cấu tạo bảo vệ thân tường, quanh nhà còn làm hệ thống rãnh nước hoặc hệ thống nền dốc đẻ thoát nước mưa ra ngoài công trình.
Bệ tường làm bằng vật liệu thông thường như gạch các loại, để tăng cường khả năng chịu lực có thể xây dày hơn thân tường, tạo thành các gờ nhô ra khỏi thân tường 30-50mm, phía ngoài trát vữa xi măng để tăng thêm mỹ quan, bên ngoài có thể ốp bằng đá , các tấm granito đúc sẵn với các màu sắc khác nhau.
Bệ tường làm bằng vật liệu có khả năng chịu lực cao như các phiến đá, bê tông và bê tông cốt thép. Khi làm vật liệu này bệ tường có thể bằng hoặc nhỏ hơn thân tường 3- 5cm, làm theo kiểu này có ưu điểm thoát nước mưa tốt.
Thềm nhà và rãnh thoát nước quanh nhà:
Để dẫn nước mưa, nước bẩn ra xa công trình đến hệ thống thoát nước chung nổi hay chìm.
Thông thường rãnh thoát nước quanh nhà có thể làm bằng đá, gạch, bê tông, ngoài láng vữa xi măng mác 75. Nói chung hạn chế làm bằng gạch vì gạch ngâm trong nước thời gian lâu dễ bị phá hoại và nước bẩn sẽ thấm vào. Ở những vùng ít mưa cũng có thể làm vỉa hè độ dốc 5%.
Giằng tường
Là một kết cấu tăng cường độ cứng cho tường theo phương ngang tác dụng của giằng tường
- Chia chiều cao của tường trong tầng nhà phù hợp với điều kiện làm việc của nó. Tường cao cứ 3-4 m thì làm một giằng tường.
- Tạo thành vành đai kín bao quanh nhà ở những vị trí tương đối dễ mất ổn định.
- Tham gia chịu đựng chống lún không đều, chống xé, chống nứt.
Giằng tường thường được bố trí tại vị trí tại phía trên lỗ cửa sổ, cửa đi. Đúng ra được bố trí giữa chiều cao tầng nhà là hợp lý nhưng do giằng tường chạy cùng một cốt, trong nhà lại có tường ngăn , đập, tường chứa các ô cửa nên sẽ không đồng nhất.
Kích thước của giằng tường: được thiết kế với bề rộng bằng bề rộng tường, chiều cao bằng 1,2 hàng gạch ( 70-140 mm)
Bệ cửa sổ
Thường làm bằng gạch xây nghiêng và nhô ra khỏi tường 5-7cm, thuận lợi cho thoát nước và tránh làm bẩn tường, cũng có thể xây phẳng nhưng dùng vữa xi măng trát để đề phòng nước thấm vào tường có độ dốc lớn hơn 1/5. Bộ phận nhô ra khỏi tường có thể làm móc nước hoặc trát vát, Hai bên có thể trát cao hơn một ít để đề phòng bẩn. Ngoài ra cách cấu tạo trên còn có thể làm bằng đá, bê tông, kim loại.
• Ngạch cửa đi:
Chỉ xử lý cửa đi ngoài nhà để đề phòng nước hắt, gió lùa vào trong nhà được làm cao hơn nền nhà 1-3cm. Gờ nhô lên có thể xây bằng gạch hoặc bằng vữa xi măng làm gờ có nhược điểm quét dọn khó.
• Thân tường hai bên lỗ cửa.
Cửa có khuôn: hai bên bên lỗ của thường làm phẳng hoặc lồi, lõm. Bố trí chôn bách sắt hoặc gạch, gỗ liên kết khuôn cửa vào tường.
Cửa không khuôn: Ở vùng khí hậu lạnh, hoặc do yêu cầu cách âm, Cửa không khuôn có thể làm thành chữ L hoặc chữ T như vậy che mưa tốt, lại tăng thêm độ kiên cố, tránh được di động khi đóng mở. Kích thước lồi lõm thường rộng bằng 1/2 gạch, dày 1/4 gạch.
Mái hắt ( Ô-văng )
Tấm che bao gồm các tấm chắn nắng, chắn mưa trên hoặc bên lỗ cửa, có mấy loại chủ yếu.
Tấm chắn ngang, đứng, Vừa ngang vừa đúng. Nghiên cứu kết hợp với việc thông thoáng gió ở ngoài và bên trong lỗ cửa, tuỳ theo sự tính toán của Vật lý kiến trúc đồng thời làm nhiệm vụ như lanh tô là đỡ phần tường bên trên.
Tấm chắn ngang: thông thường với hướng Nam, ngăn tia nắng trên xuống, có thể cấu tạo tấm chắn đặc hoặc rỗng.
Tấm chắn đứng thường dùng với hướng Tây, Tây Nam, Tây Bắc.
Tấm chắn ngang – đứng kết hợp; Tác dụng của loại này là ngăn cả tia nắng xiên và trên xuống. Thường dùng với hướng Đông Nam, Tây Nam.
Lanh tô
Là bộ phận kết cấu chịu lực bên trên lỗ cửa sổ hoặc cửa đi, có tác dụng đỡ phần tường bên trên. Lanh tô có các loại sau :gỗ, gạch cuốn, gạch cốt thép, bê tông cốt thép.
Lanh tô vỉa đứng:
Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l ≤ 1200 mm. Đặt gạch xây đứng theo chiều gạch 220 với độ cao h ≥ 420 mm, viên gạch cuối hàng vỉa phải ăn sâu vào tường 2/3 viên gạch. Nơi khu vực độ cao h phải dùng gạch và vữa có cường độ cao.
Lanh tô vỉa nghiêng:
Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l ≤ 1500 mm Đặt gạch xây nghiêng, viên gạch ở trung tâm xây thẳng đứng. Mạch vữa rộng nhất ≤ 20 mm mạch vữa nhỏ nhất ≥ 7 mm. Độ cao vỉa bằng 1 gạch hoặc 1,5 gạch . Viên gạch ngoài cùng nghiêng 100-200 mm.
Lanh tô gạch cốt thép
Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l ≤ 2000 mm Trên lỗ cửa phủ một lớp vữa xi măng mác 50 hoặc 75 dày 20-30 mm trong đặt thép ≥∅ 6mm hoặc thép bản 20 x 1 mm, cứ 1/2 gạch đặt 1cốt thép, hai đầu ăn sâu vào tường ≥ 250 và bẻ quặp lên hàng gạch phía trên, sau đó phía trên dùng vữa xi măng mác 50-75 xây 5-7 hàng gạch với độ cao h ≥ 1/4l
Lanh tô cuốn vòm
Áp dụng cho chiều rộng lỗ cửa l = 1500-1800 mm.
Hình cung của cuốn vòm là một đoạn cung tròn. Nếu bán kính bằng l ta có cuốn vành lược, bán kính bằng 1/2l ta có cuốn vòm bán nguyệt. Độ cao của cuốn bằng (1/2- 1/12)l , thông thường là 1/8l , đặt gạch xây nghiêng, mạch vữa rộng hẹp cũng trong khoảng 7-20mm.
Gạch xây cuốn vuông góc với đường áp lực. Đỉnh cuốn là viên khoá ( viên lẻ). mạch vữa quy về tâm, chỗ lớn nhất không lớn hơn 25, chhõ nhỏ nhất không nhỏ hơn 5. Vữa xây cuốn dùng vữa ximăng mác 50.
Lanh tô bê tông cốt thép
Có hai loại đổ tại chỗ và đúc sẵn Lanh tô bê tông cốt thép đỗ tại chỗ thường có chiều rộng bằng chiều rộng của tường. Chiều dày và số lượng cốt thép trong lanh tô do tính toán quyết định .Khi tường lớn hơn một gạch thì chiều rộng của lanh tô không cần bằng chiều rộng của tường, lúc này lanh tô có thể làm chữ L. Trường hợp sàn đỗ tại chỗ khi độ cao của lanh tô và độ cao của sàn gần bằng nhau thì có thể kết hợp đổ sàn và lanh tô là một.
Lanh tô bê tông cốt thép lắp ghép có ưu điểm thi công nhanh, có thể vượt được các khẩu độ lớn. Tiết diện của lanh tô thường hình chữ nhật ,nhưng đôi khi là chữ L chiều cao lấy theo bội số của kích thước ( bằng chiều dày 2,3,4 viên gạch). Lanh tô được chôn sâu vào tường 1-1,5 viên gạch, nhưng không được nhỏ hơn 1/15 chiều rộng ô cửa.
Lanh tô thép
Trọng lượng nhẹ ,vượt được khẩu độ lớn, thường dùng thép hình, lợi này ít dùng vì không cần thiết.
Ô văng, ô văng kết hợp lanh tô ( mái hắt):
Là bộ phận nằm ở phía trên lỗ cửa sổ, cửa đi có tác dụng che nắng che mưa đồng thời làm nhiệm vụ như lanh tô là đỡ phần tường bên trên. Ô văng không đưa ra hơn 1200 thường có cấu tạo kiểu công xon.
Lanh tô kết hợp giằng tường:
Giằng tường thường được bố trí tại vị trí tại phía trên lỗ cửa số, cửa đi .Nếu mặt trên tường có nhiều lỗ của mà chiều cao của giằng tường cách mép trên cửa nhỏ hơn 600 thì giằng tường có thể giật cấp , hạ xuống kết hợp thành lanh tô. Khi qua của giằng tường lại giật cấp lên vị trí dưới bản sàn.
Mái đua, Đỉnh tường:
Có hai phương pháp cấu tạo đỉnh tường:
- Trường hợp nhà có mái đua: lợi dụng mái đua làm bệ phận kết thúc đỉnh tường. Mái đua không lớn có thể xây gạch nhô ra làm bộ phận kết cấu đở mái đua.
- Tường vượt mái: Nếu nhà không có mái đua thì xây tường cao vượt khỏi mái, để đề phòng nước mưa thấm từ đỉnh vào tường, đỉnh tường thường làm diềm bằng gạch láng vữa xi măng hoặc làm bê tông cốt thép, đấy cũng là mũ bảo vệ thân tường – mũ bảo vệ thân tường cũng phải làm dốc để thoát nước và cần nhô ra khỏi tường 5-7cm thì việc thoát nước mới tốt.
Tường tại các vị trí đặc biệt
Tường lan can: là loại tường xây cao từ 800 -1000 để bảo vệ và trang trí. Có thể sáng tạo nhiều mẫu khác nhau. Có thể xây 220,105 hoặc 60, phía trên phải đổ giằng bê tông cốt thép.
Tường hoa trang trí: là loại tường dùng để trang trí các vị trí thích hợp trong công trình, ngoài ra còn dùng để thông thoáng.
Tường gạch rỗng: là loại tường dùng gạch 2,3,4 lỗ để xây vách ngăn giữa các bước gian. Có tác dụng cách nhiệt, cách âm tốt, tải trọng nhẹ.
Tường bê tông cốt thép đúc sẵn: có bề dày mỏng, tiết kiệm được diện tích, thi công nhanh nhưng giá thành cao.
Lỗ cửa ra vào trong ngoài nhà cần phải làm mái hắt, thường làm bằng bê tông. Khuôn của lắp ở mép trong tường hoặc mép ngoài. Khi khuôn của lắp mép ngoài thường nên làm gờ móc nước kết hợp với lanh tô hoặc mái hắt để ngăn không cho nước thấm vào nhà.
Cấu tạo mặt tường
Lớp mặt tường làm nhiệm vụ bảo vệ thân tường như chống ảnh hưởng của thời tiết, và các tác hại vật lý hóa học hoặc phá hoại khác do con người gây ra. Ngoài ra còn có nhiệm vụ trang trí, giữ vệ sinh và cách nhiệt, cách âm cho công trình.
Mặt tường ngoài: Mặt tường ngoài có thể chia ra làm 3 loại
Mặt tường không trát: xây gạch trần không trát vữa, làm mạch vữa lòi hoặc lõm, mặt tường yêu cầu phải xây thẳng, gạch tốt, vuông hình sắc cạnh, không cong, không sức mẻ, mạch vữa phẳng và đều. Để nước mưa không thấm vào qua mạch thì lớp vữa xây mác cao 50-75. Làm mạch vữa lòi hoặc lõm. Áp dụng cho nhà tạm hoặc nhà có yêu cầu nghệ thuật cao ,dùng gạch mộc.
Mặt tường trát: Thường trát 2 lớp. Lớp thứ nhất có tác dụng sơ bộ làm phẳng mặt tường , sau đó trát lớp thứ hai , tổng chiều dày các lớp là 15-20mm. Có thể trát thông thường, trát đá rửa hoặc granitô. Đối với trường hợp cần chống thấm thì trát làm hai lớp, lớp thứ nhất trát vữa xi măng mác 50-75 khía quả trám , đợi khô rồi mới trát lớp thứ hai, sau đó đánh màu bằng xi măng nguyên chất để chống thấm . thường sử dụng ở những nơi như mặt hè rãnh, máng nước, sê nô, khu vệ sinh, bể nước, bể phốt.
Mặt tường trong
Do yêu cầu vệ sinh nên dùng tường trát vữa, cần chú ý mấy điểm sau:
- Ở khu vực có nước như vệ sinh, tắm,xí : dùng vữa xi măng mác cao, trát cao 1600 hoặc có thể ốp gạch tráng men để chống thấm.
- Ở góc tường : trát vữa bằng xi măng mác cao để tránh sứt mẻ.
- Ở chân tường: trát vữa xi măng hoặc ốp gạch men hay nẹp gỗ.
