Bài giảng Cấu tạo kiến trúc - Nguyễn Mạnh Thế Vinh

1CẤU TẠO 
KIẾN TRÚC
THỜI GIAN: 60 TIẾT
GIẢNG VIÊN:
THS.KTS. NGUYỄN MẠNH THẾ VINH
2BÀI 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA 
MÔN HỌC
I. PHẦN MỞ ĐẦU.
II. PHÂN LOẠI & PHÂN CẤP CÔNG TRÌNH.
III. HỆ THỐNG MÔĐUN & KÍCH THƢỚC 
TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC. 
3I. PHẦN MỞ ĐẦU
1. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA MÔN HỌC
2. PHƢƠNG CHÂM THIẾT KẾ
3. CÁC YẾU TỐ BÊN NGOÀI ẢNH HƢỞNG ĐẾN 
GIẢI PHÁP CẤU TẠO KIẾN TRÚC
41. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
a. MỤC ĐÍCH:
• Nghiên cứu các bộ phận hợp thành công trình kiến trúc về: 
Vật liệu, kích thƣớc và hình thức liên kết cấu tạo của các bộ 
phận đó.
• Bảo đảm sự làm việc ổn định của công trình trong suốt quá 
trình sử dụng; chống lại đƣợc những ảnh hƣởng bất lợi của 
thiên nhiên và con ngƣời. 
• Cấu tạo đơn giản, rút ngắn đƣợc thời gian thi công công 
trình, phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật của từng giai 
đoạn phát triển xã hội.
51. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU
b. YÊU CẦU:
 Nắm vững tên gọi, vị trí, chức năng, yêu cầu của tất cả các bộ 
phận cũng nhƣ những nguyên tắc liên kết cấu tạo giữa chúng 
để tạo thành một công trình hoàn chỉnh từ móng tới mái. 
 Nắm vững và vận dụng tốt các tiêu chuẩn, qui phạm kỹ thuật 
về thiết kế cấu tạo các bộ phận của công trình. 
 Nắm vững các quy cách, quy ƣớc thể hiện bản vẽ thiết kế chi 
tiết cấu tạo. 
62. PHƯƠNG CHÂM THIẾT KẾ
“THÍCH DỤNG - BỀN VỮNG - MỸ QUAN - KINH TẾ”
 Thích dụng: Thỏa mãn yêu cầu đối với chức năng sử dụng của 
công trình. 
 Bền vững: Thỏa mãn yêu cầu về sự ổn định, bền lâu của các 
bộ phận và toàn bộ công trình trong quá trình sử dụng. 
 Mỹ quan: Tạo nên một công trình kiến trúc có tính mỹ thuật 
cao.
 Kinh tế: Chọn lựa giải pháp cấu tạo, vật liệu cấu tạo hợp lý, 
đảm bảo dễ thi công, tiết kiệm. 
73. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LỰA 
CHỌN GIẢI PHÁP CẤU TẠO KIẾN TRÚC
CÁC YẾU TỐ THIÊN NHIÊN:
 Mƣa: làm cho nhà thấm, dột, mốc, vật liệu bị mục nát. Cho nên 
phải đƣa ra giải pháp hợp lý để chống thấm, chống ẩm.
 Nắng: Bức xạ của mặt trời sẽ làm cho nhiệt độ trong nhà thay 
đổi lớn ảnh hƣởng đến độ bền của các vật liệu và sinh hoạt 
của con ngƣời Cho nên phải có giải pháp cách nhiệt, thông 
gió tốt cho nhà.
 Gió, bão: phải có biện pháp chống chống lực xô ngang nhà.
 Nƣớc ngầm: phá hoại công trình từ phía dƣới cho nên phải có 
biện pháp chống thấm bảo vệ cho móng, tƣờng hầm. 
 Côn trùng: Đối với nhà sử dụng vật liệu gỗ, giấy  cần có biện 
pháp chống mối, một.
83. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN LỰA 
CHỌN GIẢI PHÁP CẤU TẠO KIẾN TRÚC
CÁC YẾU TỐ NHÂN TẠO:
 Tiếng ồn: phải đƣợc ngăn chặn bằng giải pháp cách âm cho 
tƣờng, sàn, mái. 
 Tải trọng, chấn động: Bao gồm trọng lƣợng bản thân công trình 
(Tải trọng tĩnh), và trọng lƣợng do con ngƣời, thiết bị gây ra 
trong quá trình khai thác sử dụng (Tải trọng động).
 Va chạm, mài mòn: Phát sinh chủ yếu do sinh hoạt, sản xuất. 
Phải lựa chọn các loại vật liệu có khả năng chống mài mòn tốt 
cho mặt nền, mặt bậc thang 
 Hỏa hoạn: phải lựa chọn vật liệu khó cháy, không cháy cho các 
kết cấu của công trình phù hợp yêu cầu phòng hỏa.
9II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
1.PHÂN LOẠI:
a. Phân loại theo vật liệu cấu tạo:
 Kết cấu gỗ: Khung nhà và kết cấu bao che bằng gỗ, nhẹ, thi 
công nhanh nhƣng khả năng chịu lực thấp, dễ cháy, dễ bị mối 
mọt, dễ bị gió bão phá hủy. 
 Kết cấu gạch, đá: Tƣờng và cột bằng gạch, đá; mái lợp bằng 
vật liệu khác, chịu lực khá tốt, vật liệu dễ kiếm, thi công đơn 
giản nhƣng nặng, chỉ áp dụng đƣợc cho nhà < 5 tầng.
10
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
 Kết cấu thép: Khung nhà bằng thép. Tƣờng và sàn bằng vật 
liệu khác: chịu lực tốt, nhẹ, áp dụng cho nhà cao tầng, tuy 
nhiên phải bảo quản công phu, tốn kém do dễ bị rỉ sét nên ít sử 
dụng.
 Kết cấu bê tông cốt thép: Khung nhà, sàn, mái bằng bê tông 
cốt thép (mái có thể làm bằng vật liệu khác), tƣờng bằng gạch. 
Khả năng chịu lực cao, bền vững. Tuy nhiên nhà nặng, phải có 
biện pháp xử lý nền móng cho phù hợp. 
 Kết cấu hỗn hợp: Gạch và gỗ; BTCT và gạch; BTCT và thép. 
11
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
b. Phân loại theo độ cao:
Sự phân loại này dựa trên số tầng cao của nhà. Ta có : 
• Nhà thấp tầng: (1 ÷ 2) tầng. 
• Nhà nhiều tầng: (3 ÷ 6) tầng. 
• Nhà cao tầng: cao từ 7 tầng trở lên.
• Nhà chọc trời: > 30 tầng.
c. Phân loại theo phƣơng pháp thi công:
• Nhà thi công tại chỗ.
• Nhà lắp ghép. 
• Nhà bán lắp ghép.
12
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
d. Phân loại nhà theo chức năng sử dụng:
• Công trình dân dụng.
• Công trình công nghiệp.
• Công trình nông nghiệp.
• Công trình giao thông.
• Công trình thủy lợi.
• Công trình hạ tầng kỹ thuật.
13
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
2. PHÂN CẤP:
Mục đích: để chọn các giải pháp về kiến trúc, kết cấu, sử dụng vật 
liệu xây dựng, sử dụng trang thiết bị kỹ thuật, nội thất cho phù hợp 
với yêu cầu sử dụng của từng loại công trình trên cơ sở điều kiện 
kinh tế kỹ thuật cho phép.
a. Phân cấp theo chất lƣợng sử dụng của công trình: Mức độ tiện nghi
• Bậc 1 : đáp ứng yêu cầu sử dụng cao. 
• Bậc 2 : đáp ứng yêu cầu sử dụng trung bình. 
• Bậc 3 : đáp ứng yêu cầu sử dụng thấp. 
• Bậc 4 : đáp ứng yêu cầu sử dụng tối thiểu. 
14
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
b. Phân cấp theo độ bền lâu của công trình:
• Bậc 1 : đảm bảo niên hạn sử dụng trên 100 năm. 
• Bậc 2 : đảm bảo niên hạn sử dụng trên 70 năm. 
• Bậc 3 : đảm bảo niên hạn sử dụng trên 30 năm. 
• Bậc 4 : đảm bảo niên hạn sử dụng trên 15 năm. 
15
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
c. Phân cấp theo độ chịu lửa của công trình:
Độ chịu lửa thể hiện ở mức độ cháy và giới hạn chịu lửa. 
• Mức độ cháy: là khả năng bắt lửa và cháy của các vật liệu tạo nên các 
kết cấu chính của nhà. Chia làm 3 nhóm: vật liệu không cháy, vật liệu 
khó cháy và vật liệu dễ cháy. 
• Giới hạn chịu lửa: là thời gian tính bằng giờ hoặc phút mà các kết cấu 
chính của nhà có thể chống lại đƣợc ảnh hƣởng của lửa hay của nhiệt 
độ cao, kể từ khi bắt đầu cho đến khi:
 Mất khả năng làm việc bình thƣờng hay tính ổn định cho phép. 
 Hoặc trên bề mặt các kết cấu xuất hiện các vết nứt ngang. 
 Hoặc nhiệt độ mặt đối diện với lửa, với nhiệt độ cao của kết cấu đạt từ 
150oC trở lên. 
16
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
Theo mức độ cháy và giới hạn chịu lửa tối thiểu tính bằng giờ 
thì độ chịu lửa của công trình đƣợc chia làm 5 bậc căn cứ theo 
cơ sở của vật liệu cấu tạo nên hệ khung, tƣờng, sàn và mái 
của nhà theo bảng sau:
17
II. PHÂN LOẠI VÀ PHÂN CẤP 
CÔNG TRÌNH
Baäc 
chòu löûa 
Töôøng 
chòu löïc 
. töôøng 
buoàng 
thang 
Töôøng 
oáp 
khung. 
töôøng 
khoâng 
chòu löïc 
Coät Saøn gaùc 
vaø saøn 
haàm 
maùi 
Maùi Töôøng 
ngaên 
Traàn 
nhaø 
Töôøng 
choáng 
chaùy 
Baäc 1 
Baäc 2 
Baäc 3 
Baäc 4 
Baäc 5 
Khoâng 
chaùy 
4 
Khoâng 
chaùy 
2,5 
Khoâng 
chaùy 
2 
Khoù 
chaùy 
0,40 
Deã chaùy 
Khoâng 
chaùy 
1 
Khoâng 
chaùy 
0,25 
Khoâng 
chaùy 
0,25 
Khoù 
chaùy 
0,25 
Deã 
chaùy 
Khoâng 
chaùy 
3 
Khoâng 
chaùy 
5 
Khoâng 
chaùy 
2 
Khoù 
chaùy 
0. 40 
Deã 
chaùy 
Khoâng 
chaùy 
1,5 
Khoâng 
chaùy 
2,5 
Khoù 
chaùy 
0,75 
Khoù 
chaùy 
0,25 
 Deã 
chaùy 
Khoâng 
chaùy 
1,5 
Khoâng 
chaùy 
1 
Deã 
chaùy 
- 
Deã 
chaùy 
- 
Deã 
chaùy 
- 
Khoâng 
chaùy 
1 
Khoâng 
chaùy 
0,25 
Khoù 
chaùy 
0,25 
Khoù 
chaùy 
0,25 
Deã 
chaùy 
Khoâng 
chaùy 
0,75 
Khoâng 
chaùy 
0,25 
Khoù 
chaùy 
0,25 
Deã 
chaùy 
- 
Deã 
chaùy 
Khoâng 
chaùy 
5 
Khoâng 
chaùy 
5 
Khoâng 
chaùy 
5 
Khoâng 
chaùy 
5 
Khoâng 
chaùy 
18
III. HỆ THỐNG MÔ ĐUN & KÍCH 
THƯỚC TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC
1. HỆ THỐNG MÔ ĐUN
2. KÍCH THƢỚC TRONG KIẾN TRÚC
3. XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CƠ BẢN TRONG KIẾN 
TRÚC
19
III. HỆ THỐNG MÔĐUN & KÍCH THƯỚC 
TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC
1. HỆ THỐNG MÔ ĐUN
• Mô đun gốc: M = 100 mm
• Mô đun bội số: nxM
Dùng thiết kế kích thƣớc của gian phòng, chiều cao nhà 
• Môđun ƣớc số: m/2,m/5,m/10...
Dùng thiết kế các chi tiết có kích thƣớc nhỏ nhƣ: cửa đi, của 
sổ 
20
III. HỆ THỐNG MÔĐUN & KÍCH THƯỚC 
TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC
2. KÍCH THƢỚC TRONG KIẾN TRÚC
KÍCH THÖÔÙC THIEÁT KEÁ
CAÁU KIEÄN ÑUÙC SAÜN
TÖÔØNG CHÒU LÖÏC
GIAÈNG TÖÔØNG BTCT
h
b
1/2bt1/2bt
KÍCH THÖÔÙC DANH NGHÓA
(HÌNH 80)
KHE HÔÛ LAÉP GHEÙP
• Kích thƣớc danh 
nghĩa: Là khoảng cách 
giữa các trục của nhà.
• Kích thƣớc thiết kế: Là 
kích thƣớc ghi trên bản 
vẽ.
• Kích thƣớc thực tế: Là 
kích thƣớc thật.
21
III. HỆ THỐNG MÔĐUN & KÍCH THƯỚC 
TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC
3. XÁC ĐỊNH KÍCH THƢỚC CƠ BẢN TRONG KIẾN TRÚC
• Xác định 
hệ thống 
trục trên 
mặt 
bằng:
22
III. HỆ THỐNG MÔĐUN & KÍCH THƯỚC 
TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC
• Xác định 
chiều cao 
tầng:
23
III. HỆ THỐNG MÔĐUN & KÍCH THƯỚC 
TRONG BẢN VẼ KIẾN TRÚC
• Xác định 
trục trong 
mặt cắt
24
BÀI 2: CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO 
CHÍNH CỦA NHÀ DÂN DỤNG
I. CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO CHÍNH CUẢ NHÀ & 
TÁC DỤNG
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
25
I. CÁC BỘ PHẬN CẤU TẠO CHÍNH CUẢ 
NHÀ & TÁC DỤNG
1. Các bộ phận chính:
• Móng. 
• Cột – Tƣờng. 
• Sàn – Cầu thang. 
• Mái. 
2. Các bộ phận phụ:
• Hè, rãnh, tam cấp, nền, bồn hoa. 
• Cửa đi, cửa sổ, ô văng, gờ cửa. 
• Ban công, lô gia, lan can. 
• Trần mái, sê nô, tƣờng chăn mái, ống khói. 
• Các chi tiết trang trí khác.
26
3. Hình vẽ minh họa: 1 - cọc; 2 -
móng; 3 - tƣờng; 
4 - nền nhà; 5 -
cửa sổ; 6 - cửa 
đi; 7 - lanh tô; 8 
– sàn nhà; 9 –
cầu thang; 10 -
mái; 11 – vỉa hè; 
12 - rãnh nƣớc; 
13 – tam cấp; 14 
– cột sảnh; 15 –
mái đón; 16 –
ban công; 17 –
lô gia, 18 – ô 
văng; 19 – sê 
nô; 20 – ống 
thoát nƣớc.
27
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
1. Nhà kết cấu tƣờng chịu lực:
Là loại nhà mà tƣờng làm nhiệm vụ đỡ tải trọng của sàn, của mái. 
• Tƣờng chịu lực đƣợc cấu tạo bằng các loại vật liệu: gạch, đá, 
bê tông, bê tông cốt thép.
• Tùy theo bố cục không gian của nhà mà ngƣời ta có thể sử 
dụng tƣờng ngang chịu lực, tƣờng dọc chịu lực hoặc sử dụng 
kết hợp cả hai loại tƣờng ngang và dọc cùng chịu lực. 
28
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
a. Tƣờng ngang chịu lực (B < L):
Là loại nhà có các tƣờng ngang chịu tải trọng của sàn và của mái.
L
B B B
PHÖÔNG TRUYEÀN LÖÏC CUÛA SAØN (MAÙI)
MAËT BAÈNG SAØNMAËT BAÈNG NHAØ
(HÌNH 2a) (HÌNH 2b)
L
BB B
29
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
b. Tƣờng dọc chịu lực (B > L):
Là loại nhà có các tƣờng dọc chịu tải trọng của sàn và của mái.
(HÌNH 3a)
L
B3B1 B2
MAËT BAÈNG SAØN
PHÖÔNG TRUYEÀN LÖÏC CUÛA SAØN (MAÙI)
L
1
L
2
B1 B2 B3
MAËT BAÈNG NHAØ
(HÌNH 3b)
30
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
c. Tƣờng ngang và dọc cùng chịu lực:
Là loại nhà có các tƣờng dọc và ngang cùng chịu tải trọng
PHÖÔNG TRUYEÀN LÖÏC 
 CUÛA SAØN (MAÙI)
L
2
L
3
B B
L
(HÌNH 4b)
BAÛN 2 PHÖÔNG (L = B 1,5B)
(HÌNH 4a)
BAÛN 1 PHÖÔNG (B1 L2)
BB
L
B
MAËT BAÈNG NHAØ
L
1
B2B1 B1
B1B1 B2
L
1
MAËT BAÈNG NHAØ
PHÖÔNG TRUYEÀN LÖÏC 
 CUÛA SAØN (MAÙI)
B
31
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
2. Nhà kết cấu khung chịu lực:
• Kết cấu chịu lực của nhà bao gồm các kết cấu thẳng đứng 
(cột) và kết cấu nằm ngang – dọc (dầm), chúng tạo thành hệ 
khung, nhận toàn bộ tải trọng của sàn, tƣờng, mái  Trong 
loại nhà này tƣờng chỉ làm nhiệm vụ bao che hoặc phân chia 
không gian của nhà. Nhà hệ khung chủ yếu làm bằng vật liệu 
bê tông cốt thép, thép hoặc gỗ. 
• Trong nhiều trƣờng hợp có thể kết hợp giữa tƣờng và khung 
cột cùng chịu lực, loại này đƣợc gọi là khung không hoàn 
toàn. 
32
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
MAËT BAÈNG NHAØ
COÄT
DAÀM NGANG
DAÀM DOÏC
DAÀM DOÏC
DAÀM NGANG
COÄT
L
DAÀM
COÄT
B
TÖÔØNG CHÒU LÖÏC
B
DAÀM
B
KHUNG KHOÂNG HOAØN TOAØN
(HÌNH 5b)
COÄT
KHUNG HOAØN TOAØN
(HÌNH 5a)
NHAØ KEÁT CAÁU KHUNG CHÒU LÖÏC
L
BB B
33
II. KẾT CẤU CHIỤ LỰC CỦA NHÀ DÂN DỤNG
3. Nhà kết cấu không gian:
Thƣờng sử dụng cho những loại nhà có yêu cầu không gian 
lớn (có nhịp lớn hơn 30m) nhƣ nhà thi đấu. Có các loại kết 
cấu không gian sau: vòm, vỏ mỏng, gấp nếp, dây căng, khí 
căng 
KEÁT CAÁU GAÁP NEÁPKEÁT CAÁU KHOÂNG GIAN HOÃN HÔÏP
KEÁT CAÁU DAÂY TREO
KEÁT CAÁU VOÛ MOÛNG