Nhà dân | Thiết kế nhà Thấp tầng | p.2

Xin dành tặng chủ đề này cho: Người chuẩn bị làm nhà cho mình🏠, các Kỹ sư trẻ mưu sinh, kiếm thêm bằng thiết kế nhà dân. Đây là loại công trình xây dựng nhiều nhất. Đi đường chắc chắn bạn nhìn thấy nhà dân đang xây nhiều hơn nhà cao tầng rồi. Cho chủ nhà, bài này giải thích cách có thể tiết kiệm chi phí khi xây nhà. Cho kỹ sư thiết kế, xin chia sẻ kinh nghiệm hành nghề kiếm cơm bằng Nhà dân, làm sao năng suất nhất. Đặc biệt là tràn ngập ví dụ thực tế cũng như đầy đủ công cụ tính toán 🎁 kèm theo.

Cọc tre

Như đã nói ở Phần 1, Cọc tre được dùng làm phương án gia cố nền đất yếu: bùn, ao lấp,… Đây là phương pháp dân gian, nghĩa là theo kinh nghiệm. Ở miền Nam dùng phổ biến cọc Cừ Tràm, với nguyên lý tương tự. Còn các dự án thấp tầng lớn có thể dùng cách gia cố bằng đệm cát.

Sau khi được gia cố bằng cọc tre, nền đất được làm chặt lại. Khi đó có thể coi là đất tốt như đất liền thổ, đất đồi… Sau đó đặt các phương án móng băng hoặc móng bè lên trên nền này.

Để dùng được cọc tre, phải có nước ngầm trong phạm vi cọc. Lý do? Không có nước mọt nó ăn mục cọc nhanh chóng. Lúc đó cọc coi như vứt đi🥲

Cấu tạo cọc tre theo kinh nghiệm là dùng Tre đực. Mật độ đóng 25 cọc/m2, khoảng cách tối đa 200mm 1 cọc. Sau đó rải lớp đệm cát mỏng lên đầu cọc, trước khi đổ móng.

Lưu ý không cần rải cọc tre trên cả khu đất mà chỉ rải dưới diện tích đáy cánh móng theo thiết kế. Quay lại ví dụ ở Phần 1, chỉ rải cọc tre dưới các diện tích cánh móng băng 1 phương💰. Thậm chí dưới giằng móng phương dọc nhà không cần cọc tre.


Để định lượng được độ cứng, cường độ của nền cọc tre, có thể dùng cách đã trình bày trong Phần 1. Cách làm chính thống hơn cho các dự án lớn: sử dụng thí nghiệm bàn nén trên nền cọc tre. Tất nhiên chi phí khá lớn nhưng cái thu được là đủ căn cứ Pháp lý cho các cơ quan Nhà nước. Hơn nữa các con số đưa vào tính toán nền móng là chính xác chứ không phải mang tính kinh nghiệm.

Cọc ép

Trường hợp nền đất quá yếu, không làm được cọc tre, cọc ép là phương án được dùng phổ biến cho nhà dân. Thông thường mua cọc đúc sẵn, tiết diện vuông 200x200mm. Chiều dài mỗi đoạn cọc tuỳ điều kiện thi công. Nhà xây trong ngõ chật hẹp phổ biến dùng đoạn cọc dài 2m, ép neo. Do điều kiện ép neo nên tải ép không lớn được, giỏi lắm được Pmax=40T. Kinh nghiệm lấy sức chịu tải tính toán 1 cọc bằng một nửa, là 20T. Thiết kế tư vấn cho Chủ nhà chọn loại cọc trên thị trường có lượng vật liệu vừa đủ con số sức chịu tải, không nên lãng phí. Vì nhiều nhà phải ép cọc sâu đến 30m, 15 đoạn cọc mới đạt lực ép Pmax.



Tính toán thiết kế móng cọc không có gì phức tạp. Các kỹ sư có thể tính tay theo sơ đồ móng cứng. Công thức quen thuộc:
$$N_j=\frac{N}n+\frac{M_xy_j}{\sum_{i=1}^n{y_i^2}}+\frac{M_yx_j}{\sum_{i=1}^n{x_i^2}}$$

Vấn đề cần xử lý khi tính toán các vị trí: giằng móng, đài cọc ở biên. Do xây chen, các móng này phải làm lệch tâm vì không thể đua sang đất hàng xóm. Nếu tính tay, kết quả nhiều khi không hợp lý về kinh tế, tốn vật liệu💰 Do giả thiết sơ đồ móng cứng không hợp lý ở các trường hợp này.

Một cách thực hành đơn giản, nhưng chính xác, cho các kỹ sư là dùng sơ đồ Móng mềm.

Cũng tương tự như Phần 1, nên sơ đồ móng cùng khung phần thân nhà cho tiện và mô tả gần hơn sự làm việc thực tế. Sơ đồ như Hình trên, là của Ví dụ đính kèm.



Cọc sơ đồ bằng lò xo đàn hồi tại điểm. Cài này anh em kỹ sư đã quá quen thuộc. Có thể tìm Google ra nhiều rồi. Tôi không trình bày lại nữa.

Chỉ ghi chú nhỏ, có thể mô hình thêm sự làm việc theo phương ngang của cọc. Bằng lò xo theo phương ngang. Độ cứng lò xo ngang theo kinh nghiệm của tui, bằng 1/10 lò xo đứng, ở cùng hệ đơn vị.

Quay lại Ví dụ, kết quả tính toán cốt thép móng như thể hiện trên hình dưới (đơn vị diện tích cốt thép mm2). Cốt thép giằng móng không lớn dù các móng lệch tâm theo phương ngang nhà (phương chịu lực chính).



Như đã nói, thiết kế nhà thấp tầng nên ở tâm thế tiết kiệm từng cây thép💰 Tui xin minh hoạ cách cắt cốt thép tiết kiệm cho giằng móng BF-07 như đánh dấu màu đỏ trên mặt bằng móng. Cốt thép dọc lớp trên sẽ cắt bớt các thanh số 1a, 1b tại các vị trí yêu cầu chịu lực không cần đến nữa. Cốt thép giằng móng kéo dài hết chân cột, ăn vào trong đài cọc. Do đó kết hợp làm cốt thép đài cọc luôn. Vùng đài cọc còn lại chỉ cần bố trí các thanh thép ø14 (thanh số 5, 6).



Khi thi công ép cọc cần lưu ý điều kiện dừng ép cọc để không ép quá sâu gây lãng phí. Nhà xây chen cũng cần cẩn thận tính đẩy trồi đất khi ép cọc có thể làm hư hại nhà hàng xóm. Nếu số cọc nhiều và nhà hàng xóm xây quá lâu rồi dễ bị hư hại trong quá trình ép cọc, nên cân nhắc sử dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ.

Cọc nhồi đường kính nhỏ

Đây là loại móng cọc dùng không ít. Phù hợp khi số tầng lớn (thường trên 6 tầng) và sợ ép cọc làm hỏng nhà hàng xóm. Tất nhiên chi phí sẽ đắt đỏ hơn. Cần so sánh kinh tế với các loại móng khác trước khi quyết định sử dụng.

Về tính toán thiết kế, không có gì vất vả cho anh em kỹ sư. Cách tính tương tự như với cọc ép. Các hướng dẫn theo TCVN 10304:2014 là đủ. Lưu ý căn ke từng cái cọc một💰, vì giá thành không rẻ. Đương nhiên phải có khảo sát địa chất, cái này chủ nhà không nên tiếc tiền.

Về thi công, không chính quy như được Nhà cao tầng. Khó làm đủ thí nghiệm siêu âm để kiểm tra chất lượng bê tông cọc. Cũng không tiến hành được thí nghiệm nén tĩnh. Rủi ro là lớn nếu đổ bê tông kém. Do đó Chủ nhà nên chọn nhà thầu thi công có uy tín.

Móng bè

Đây là loại ít gặp nhất trong các nhà thấp tầng. Nó cũng nằm trong nhóm móng nông như móng băng. Nhưng đắt đỏ hơn nhiều.

Thường được áp dụng khi nhà nhiều tầng, có tầng hầm và nền đất yếu, kết hợp với cọc tre. Nhà có tầng hầm nên kết hợp kết cấu móng bè và sàn hầm là một. Vì đằng nào sàn hầm cũng phải làm bằng bê tông.

Việc tính toán móng bè như trình bày trong Chủ đề này.

Sàn nền

Đây là sàn tầng trệt, khi không có tầng hầm. Anh em kỹ sư thường "bốc thuốc" kết cấu này theo kinh nghiệm. Khi “bốc” mà không hiểu bản chất có thể dẫn tới hậu qủa đáng tiếc: Lún nền, nứt vỡ gạch lát, bị thấm ướt hết sàn. Cần lưu ý nhé, làm có tâm đừng để chủ nhà phiền lòng.

Cách thiết kế như đã trình bày trong chủ đề Sàn nền.

Khảo sát địa chất

Nhà dân thì khó rồi. Hầu như không chủ nhà nào làm. Do vậy không có dữ liệu định lượng để tính toán chính xác nền móng. Kỹ sư thiết kế chỉ còn cách thiết kế theo kinh nghiệm như đã trình bày trong Phần 1. Hỏi mấy ông hàng xóm chất đất khu này, xưa bác xây nhà làm móng gì thì nên lựa chọn loại móng tương tự.

Thiết kế nên khuyên chủ nhà thuê khoan 1 mũi khảo sát địa chất cho chắc nếu mình ở đồng không. Giá rẻ lắm, Google là ra thôi mà. Có mấy triệu đồng 1 mũi khoan mà có thể tiết kiệm khối tiền xây móng.

Các dự án Thấp tầng lớn đương nhiên phải làm rồi. Đây là thành phần hồ sơ không thể thiếu theo quy định của Pháp luật⛔️

Tầng hầm

Làm tầng hầm là hạng mục đắt đỏ. Đắt từ khoản đào đất sâu hơn. Phải có biện pháp bảo vệ hố đào không bị sụt lún gây hỏng nhà hàng xóm, như dùng cừ Larssen. Do diện tích chật hẹp nên thường đổ vách bê tông tầng hầm sát ra nhất có thể. Do vậy phải chôn luôn cừ Larssen dưới đất chứ không rút lên được.

Xịn hơn dùng hàng cọc khoan nhồi sát nhau (secant pile) tạo thành tường vây tầng hầm luôn. Có thể thêm được chục phân chiều dày tường hầm ra sát mép đất, so với chi phí💰 bỏ ra đắt đỏ.

Bể ngầm

Nhà nào cũng phải có bể nước, bể phốt. Thông thường thành bể xây gạch, đáy và nắp đổ bê tông. Thiết kế khi bố trí móng chừa chỗ cho bể nước, bể phốt.

Kỹ sư thiết kế thường theo kinh nghiệm, mỗi loại kích thước bể theo yêu cầu cấp thoát nước ứng với quy mô nhà. Tận dụng các thiết kế mẫu có sẵn.

Với dự án Thấp tầng có bể, trạm xử lý lớn, các kỹ sư có thể tham khảo cách thiết kế bể nước.



Vậy là xong phần khó nhằn nhất của nhà. Nếu các bạn thấy phần nao tui "tào lao bí đao" và có cách nào làm hay hơn, nhanh hơn thi comment chia sẻ cho mọi người nhé🤝


Phần tiếp theo nhẹ nhàng hơn: Phần thân nhà.