Biện pháp thi công mái vòm bê tông đảm bảo chất lượng

Ở nhiều nơi trên thế giới, những công trình được thiết kế với cấu trúc mái vòm bê tông không nhiều. Nguyên nhân là bởi quá trình thi công và xây dựng các công trình kiểu này thực ra không hề đơn giản, cần phải có một kết cấu chống đỡ làm bằng gỗ để chứa bê tông đổ tại chỗ khi bê tông đậm đặc lại.

Sau đây Angcovat sẽ chỉ cho các bạn hiểu rõ hơn về biện pháp thi công mái vòm bê tông qua bài viết dưới đây. Cùng theo dõi nhé!

1.Mái vòm là gì? Các kiểu mái vòm phổ biến.

Mái vòm là dạng mái có kiến trúc hình bán nguyệt và có lịch sử hình thành từ lâu đời, hình ảnh mái vòm là hình ảnh quen thuộc và phổ biến của các biệt thự cổ lâu đài lộng lẫy của các bậc quan lại vua chúa ngày ngay. Biểu tượng mái vòm lộng lẫy cao vút thể hiện sự uy nghi quyền lực và tượng trưng cho phúc lộc dồi dào đầy mãi.

Các loại mái vòm phổ biến:

• Mái vòm đơn.
• Mái vòm kép.
• Mái vòm đối xứng.
• Mái vòm nhọn kết hợp với mái vòm vuông.
• Mái vòm bất đối xứng.

                                    Một trọng nhưng loại mái vòm phổ biến: Mái vòm đơn

Một trọng nhưng loại mái vòm phổ biến: Mái vòm kép

                                             Một trọng nhưng loại mái vòm phổ biến: Mái vòm đối xứng

 Một trọng nhưng loại mái vòm phổ biến: Mái vòm vuông

                                              Một trọng nhưng loại mái vòm phổ biến: Mái vòm bất đối xứng

Vật liệu phổ biến thường được sử dụng cho mái vòm đó là gỗ, đất gạch, nhưng hiện nay thì sử dụng những vật liệu hiện đại như bê tông, cốt thép, kính, ngói lợp bằng đá…

2. Thế nào là kết cấu vòm bê tông cốt thép, hiệu ứng vòm trong bê tông cốt thép?

Kết cấu cầu vòm bê tông cốt thép là 1 trong những kết cấu thuộc chiếc cổ điển trong khoa học cầu. Kết cấu cầu dạng vòm không những thuộc mẫu kết cấu đạt. Buộc phải công nghệ do tận dụng được hiệu ứng vòm mà còn phát triển thành 1 trong các kết cấu mang tính thẩm mỹ cao. Kết cấu cầu vòm rất phổ thông trong thực tiễn. Căn cứ vào vị trí cao độ của mặt xe chạy so sở hữu cao độ đỉnh vòm. Có thể phân thành cầu vòm xe chạy trên, xe chạy giữa và xe chạy dưới.

Hiệu ứng vòm trong bê tông cốt thép

Khái niệm về hiệu ứng vòm Terzaghi là người đưa ra ý kiến. Hiệu ứng vòm trong bê tông cốt thép quyển lý thuyết cơ học đất năm 1943. Ban đầu, áp suất thẳng đứng lên nền đất ngẫu nhiên là bằng khả năng chịu chuyển vận của nền. Sau đó do việc nhún mình dần dần vùng đất xung lòng vòng khi dựng nhà. Những cọc sẽ làm cho võng vật liệu đắp phía trên, sự vận động ấy khiến xuất hiện sức kháng cắt. Ở mặt bên giữa 1 khối bị lún xuống và khối trên cọc đứng yên ổn.

Đừng bỏ lỡ: Lâu đài 2 tầng áp mái phong cách cổ điển Châu Âu

3. Áp dụng hiệu ứng vòm trong bê tông cốt thép

Trong khoảng giữa giữa các cọc phải chịu được tải trọng của khối đắp. Cấu tạo vòm bê tông cốt thép được tiêu dùng khiến cho kết cấu chịu lực của mái nhà sở hữu nhịp > 18 m. Đối mang mái có nhịp lớn trên 36 m thì vòm tỏ ra kinh tế hơn dàn. Vòm BTCT sở hữu thể là vòm ba khớp, vòm hai khớp và vòm không khớp.

                                          Hình ảnh hiệu ứng vòm trong bê tông cốt thép

Vòm ba khớp: thường được lắp ghép trong khoảng 2 nửa vòm: 2 khớp ở chân và 1 khớp ở đỉnh. Vòm hai khớp: hay gặp trong thực tiễn là cái vòm với thanh căng. Vòm không khớp:  Thường được thi công liền khối, tựa trực tiếp trên móng, lực xô ngang được truyền trực tiếp xuống móng. Với trường hợp người ta tận dụng các kết cấu hai bên để chịu lực xô ngang của vòm. Vòm 2 khớp có thanh căng. Độ vồng của vòm (mũi tên vòm).

Về mặt kết cấu, với dạng cầu vòm không chốt, vòm 2 chốt hoặc vòm ba chốt. Một số vòm thuộc dạng giản đơn, một số khác sở hữu dạng liên tiếp. Về nguyên liệu, mang cầu vòm đá, cầu vòm thép, cầu vòm bê tông cốt thép. Hoặc cầu vòm liên hiệp thép – bê tông (ví dụ cầu vòm ống thép nhồi bê tông).

4. Giải pháp xây dựng một mái vòm bằng bê tông cứng

Mái vòm bê tông mang lại hiệu quả về mặt cấu trúc nhưng không thực sự hiệu quả về mặt tài nguyên. Một cấu trúc khuôn riêng cho việc xây dựng vòm bê tông đòi hỏi số lượng nhân công và khối lượng vật liệu lớn.

Tiến sĩ Benjamin Kromoser và Giáo sư Johann Kollegger tại Viện Kỹ thuật Kết Cấu đã phát triển phương pháp thay thế hiệu quả về tài nguyên có tên gọi “Bê tông cứng tạo ra bằng khí”.

                                          Hình ảnh đổ bê tông trong thi công mái vòm

Một tấm đệm bằng không khí đơn giản và bê tông cốt thép ứng suất sau làm thay đổi hình dạng bê tông phẳng thành hình dạng cong. Cơ sở hạ tầng đường sắt Liên bang Áo hiện đang được xây dựng thử nghiệm ở Carinthia, phía nam nước Áo. Mái vòm này sẽ được sử dụng khi tổ chức các sự kiện. Quy trình xây dựng mái vòm bê tông cứng này khá đơn giản. Đầu tiên một tấm bê tông phẳng với các lỗ được đổ khuôn. Sau khi bê tông cứng, đệm không khí được đặt bên dưới và cốt bê tông ứng suất trước được lắp đặt. Các thanh nhựa bằng sợi thủy tinh được sử dụng làm cốt bê tông. Phương pháp này được tiến hành với độ chính xác cao và tiết kiệm đến 50% khối lượng bê tông và đến 65% khối lượng thép gia cố cần thiết.

5. Biện pháp thi công xây dựng mái vòm bê tông mới

Ở nhiều nơi trên thế giới, những công trình được thiết kế với cấu trúc mái vòm bê tông không nhiều. Nguyên nhân là bởi quá trình thi công và xây dựng các công trình kiểu này thực ra không hề đơn giản, cần phải có một kết cấu chống đỡ làm bằng gỗ để chứa bê tông đổ tại chỗ khi bê tông đậm đặc lại.

                              Hình ảnh mẫu lâu đài sử dụng biện pháp thi công mái vòm bê tông tại Châu Âu

Tuy nhiên, mới đây, một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Viên, Áo cho biết họ đã phát minh thành công một kỹ thuật đặc biệt cho phép kết cấu vỏ bê tông dễ dàng được “uốn cong" và liên kết chặt chẽ với nhau bởi một dây cáp bằng thép.

Kỹ thuật này thường sử dụng vật nêm khí nén, có thể hình dung phương pháp này giống với thao tác bóc vỏ một quả cam rồi trải phẳng vỏ cam lên trên mặt bàn. Ban đầu, các kỹ sư xếp những thanh cốt thép phẳng cạnh nhau trên đỉnh một tấm đệm hơi làm bằng chất dẻo được đặt trên nền của công trình xây dựng. Sau đó, họ đổ bê tông vào kết cấu này, khi bê tông đông đặc, sẽ hình thành nên các tấm bê tông phẳng. Các tấm bê tông này gắn kết chặt chẽ với nhau bởi những khung dầm kim loại và dây cáp bằng thép.

Tiếp tới, tấm đệm chứa đầy không khí được bơm căng lên thành hình vòm, do đó, các tấm bê tông cũng được nâng lên theo hướng từ bên dưới lên. Quá trình này khiến cho những tấm bê tông được uốn cong. Đồng thời, sợi cáp cũng được kéo căng nhằm liên kết các tấm bê tông lại với nhau, những khung dầm kim loại kết nối giúp di chuyển đồng loạt các tấm bê tông. Các cạnh hình nêm của các tấm bê tông giúp chúng dễ dàng liên kết chặt chẽ với nhau.

Khi lớp bê tông hình mái vòm được hình thành, tấm đệm không khí sẽ được tháo hơi và rời đi, đồng thời khung dầm và dây cáp cũng được gỡ bỏ. Việc bê tông cứng được uốn cong có thể gây ra một số vết nứt nhỏ trên bề mặt, tuy nhiên, những vết nứt này không gây ảnh hưởng đến sự ổn định của cấu trúc bê tông.

Hình ảnh mẫu lâu đài hiện đại sử dụng biện pháp thi công mái vòm bê tông

Cuối cùng, toàn bộ bề mặt của mái vòm bê tông được phủ bằng một lớp thạch cao, nhờ đó, độ chắc chắn và sức chịu đựng của mái vòm cũng được nâng cao.Trong một thử nghiệm, các kỹ sư đã thi công và xây dựng thành công một mái vòm bê tông với chiều cao 2,9m trong khoảng hai tiếng đồng hồ. Theo người đứng đầu của nghiên cứu - Giáo sư Kollegger, tấm mái vòm bê tông sau khi hoàn thành có đường kính lên đến 50m. Một chuyên gia khác là Benjamin Kromoser cho biết ông hy vọng rằng kỹ thuật này sẽ giúp giảm thiểu khoảng 50% chi phí cũng như giúp tiết kiệm thời gian và nguyên vật liệu trong quá trình thực hiện xây dựng các công trình.

Có thể bạn quan tâm: Mẫu biệt thự 3 tầng 400m2 phong cách tân cổ điển

6. Bản vẽ biện pháp thi công kết cấu mái vòm bê tông

Sau đây là một số bản vẽ biện pháp thi công kết cấu mái vòm:

                                              Bản vẽ biện pháp thi công kết cấu mái vòm

                                            Bản vẽ biện pháp thi công kết cấu mái vòm

                                               Bản vẽ biện pháp thi công kết cấu mái vòm

                                                    Bản vẽ biện pháp thi công kết cấu mái vòm

Sau khi biết thêm về được biện pháp thi công mái vòm bê tông, hẳn các bạn cũng nhận ra tính cầu kì, phức tạp của cách làm. Bởi thế, tìm được một đơn vị tư vấn thiết kế uy tín chất lượng là điều rất cần thiết. Đến với Angcovat, chúng tôi luôn tự tin có thể đem đến cho các bạn những mẫu nhà tiện nghi và lộng lẫy nhất.

Xem thêm: Kỹ thuật đan sắt đổ mái 2 lớp 

Liên hệ với kiến trúc sư của chúng tôi để được tư vấn những phương án thiết kế tốt nhất cho gia đình mình!