Giằng móng và giằng tường

Giằng móng hay còn gọi là dầm móng là một kết cấu được dùng để liên kết các móng hoặc kết cấu trên móng lại nhằm tăng cường độ cứng của toàn hệ. Ngoài ra giằng có thể sử dụng như dầm dỡ phần tường bên trên. Tùy ý đồ thiết kế của kỹ sư mà cần phải có móng hoặc nền gia cường dưới giằng hoặc không. Ngoại trừ trường hợp trên giằng có tường bắt buộc phải tính toán cần thận, giằng móng có thể đặt theo cầu tạo hoặc tính toán sự làm việc của nó trong tổng thể hệ kết cấu. Nói chung có thể lựa chọn kích thước tiết diện giằng theo nhiệm vụ của nó và các yêu cầu cấu tạo sau đó kiểm tra lại như các cấu kiện BTCT bình thường khác (chẳng hạn, chiều cao chọn theo chiều dài nhịp; bề rộng chọn theo chiều cao hoặc bề rộng tường bên trên…)

Giằng tường

Giằng tường là lớp bê tông hoặc bê tông cốt thép dùng để liên kết các đỉnh tường của tầng nhà, trước khi đặt hoặc đổ bê tông tấm sàn.

Giằng tường dùng để đỡ tường (ở đâu có tường chịu lực (kể cả khi vượt qua nhịp nhỏ) thì bố trí); đôi khi giằng tường được kết hợp để sử dụng làm giằng móng. Tác dụng của giằng tường: góp phần phân bố đều tải trọng (từ sàn) xuống tường, tăng độ cứng (làm giảm biến dạng) cho sàn, với giằng tường không liền khối với sàn (nằm trong tường, nhiều khi kết hợp làm lanh tô, giằng chống thấm….) thì góp phần chống lún lệch, tăng cường độ cứng không gian cho công trình, giúp tăng cường chịu các loại tải trọng ngang như động đất….

Sử dụng giằng tường:

Ở Đâu cần phân bố đều lại tải trọng

Chỗ cần tăng độ cứng cho sàn…(ví dụ như các tấm ô văng, ban công….thì thêm dầm bo)

Ở Nơi công trình dễ bị xảy ra lún lệch, nơi hay có tải trọng động…thì nên kết hợp làm lanh tô….

Ngoài ra với những bức tường qúa lớn thì giằng tường góp phần tăng độ ổn định cho tường nữa……..

Ghi chú:

Một trong tác dụng của giằng móng, giằng tường là để chống xoay ở nút chân cột vì người ta luôn giả thiết chân cột ngàm, nhưng thực tế thì không thể là ngàm tuyệt đối được. Đài cọc rõ ràng có thể xoay và lún nên cần phải được khống chế các bậc tự do (chuyển vị) nhằm đảo bảo giả thiết đài cọc là ngàm. Thường thì khi thiết kế hay kiểm tra độ lún, nhưng khi khống chế lún thì mới chỉ đảm bảo về chuyển vị đứng nhưng còn chuyển vị ngang và xoay (thành phần trong số 6 bậc tự do) cũng phải được khống chế. Như vậy, giẳng móng trong trường hợp này càng lớn càng tham gia không chế góc xoay này để đảm bảo cho giả thiết ngàm mà vẫn coi như là hiển nhiên khi mô hình hóa. Tuy nhiên, cũng có thể thấy rằng thường thì độ cứng đơn vị của giằng móng nhỏ hơn nhiều của hệ cọc-đài nên tác dụng làm tăng độ cứng chống xoay cũng là khá hạn chế.

Quan niệm thiết kế hiện nay

Việc thiết kế dầm móng (dầm giằng) lâu nay vẫn là vấn đề còn tranh cãi đối với các kết cấu sư. Mỗi người lý luận, tính toán và cấu tạo một kiểu. Chẳng hạn một công trình cỡ Trung bình khoảng 15-20 tầng, có đơn vị Thiết kế lấy tiết diện dầm móng là 40×80 (cm), có đơn vị lấy đến tận 100×200 (cm) …

Khả năng giảm và chịu lún lệch của giằng móng

Nhiều người không biết tính thế nào thậm cũng không biết có cần hay không và sao lại cần nó. Nhiều người vẫn quan niệm là giằng móng có thể giảm lún lệch và khi tính toán giả định rằng chúng phải chịu chuyển vị cưỡng bức lên tới 8cm(nhưng điều này không đúng).

Để xét xem chức năng giằng móng và liệu nó có thể giảm và phải chịu lún lệch nhiều như vẫn thường nghĩ không hãy dùng phép phản luận: nếu đặt vấn đề ngược lại vấn đề là khi bỏ giằng móng ở đài đi thì có chuyện gì xảy ra?

Lấy 1 ví dụ. Giả sử các giằng phải tính lún lệch với độ lún khoảng 8cm nhưng vậy sẽ sinh ra một mô men rất lớn trong giằng móng. Do nút giằng – cột phải cân bằng nên cột cũng chịu mômen lớn tương tự. Nếu như ban đầu cột chỉ được thiết kế để chịu mômen (thường là khá nhỏ) trong sơ đồ kết cấu có chân là ngàm, như vậy lúc này lại phải chịu thêm mômen rất lớn nữa truyền từ giằng móng sang do đó có thể sẽ bị phá hoại. Tuy nhiên, nếu bỏ giằng móng đi sẽ không có mômen này và cột không bị phá hoại. Điều này có vẻ là phi lý!

Nguyên nhân sự phi lý ở đây là vì giằng móng không thể chống được độ lún lệch lớn và cũng không phải chịu độ lún lệch quá lớn trong thực tế. Có thể thấy điều này bằng cách giả sử nếu bỏ giằng móng đi thì đối với công trình cao tầng thì các cột không thể chuyển vị độc lập theo kiểu “1 cột đứng yên còn 1 cột bị lún xuống”. Lý do vì hệ kết cấu dầm, sàn, cột ở các tầng trên tạo thành hệ giàn có độ cứng rất lớn so với độ cứng của dầm móng khiến cho các cột không thể chuyển vị độc lập như vậy. Do đó, chỉ có khả năng là công trình bị nghiêng đi (giống như xe ôtô đi vào đầm lầm thì các bánh xe không thể chuyển vị xa so với nhau). Vì vậy dùng dầm móng để chống lún lệch trong nhà cao tầng không hiệu quả. Cho nên có thể kết luận là việc mô hình 1 móng chịu chuyển vị cưỡng bức khoảng 8 cm so với móng khác là phi lý so với sự làm việc thực tế( việc giả thiết trước độ lún lệch để tính giằng móng là không có cơ sở).

- Ngoài ra, có thể căn cứ vào biểu đồ thí nghiệm nén thử tĩnh của cọc để lấy một căn cứ về độ lún của cọc và giải thích liệu có thể bị lún lệch lớn tới 8cm hay không. Thông thường người ta nén thử tĩnh để chọn Pth. Một số kết quả nén ở cấp tải 2-2.5Ptk cũng chỉ cho độ lún cọc khoẳng 3-5cm. Ở cấp tải Ptk thì độ lún cũng khoảng 1-2cm hoặc hơn một chút. Nếu hai móng gần nhau và chịu tải ngang nhau thì liệu có xảy ra lún lệch và độ lún lệch sẽ là bao nhiêu? Chưa tính đến việc cọc đã bị lún dần trong quá trình thi công. Vấn đề trên cho thấy rằng việc đưa một độ chênh lún quá lớn vào để tính toắn đà giằng là hoằn toằn không có cơ sở.

- Chính vì vậy, theo GS. Ngô Thế Phong và TS. Phan Quang Minh (Trường Đại học Xây dựng)thì hiện tại nhà cao tầng dùng cọc khoan nhồi không cần dùng dầm móng (tất nhiên là trừ một số trường hợp đặc biệt) mà chỉ cần dùng nền dày khoảng 35 đến 50cm là đủ. Tuy nhiên, theo quan niệm này chỉ xét về vấn đề chịu lực mà chưa xét đến vấn đề cấu tạo vì bỏ giằng móng thay bằng sàn sẽ rất nguy hiểm khi chịu tải trọng động đất.

- Thực tế giằng móng chỉ chịu kéo – nén là chính và còn chịu 1 phần mômen của cột (nếu cột bị lệch tâm nhiều so với đài móng thì mômen này là lớn), do đó thiết kế giằng móng quá lớn trong nhà cao tầng không có tác dụng gì nhiều đối với chống lún lệch. Muốn tính toán và thiết kế giằng móng cần phải mô hình hóa sự làm việc đồng thời của công trình và nền.

Mô hình tính toán

- Để giải bài toán thiết kế giằng móng cần xét tới bài toán tương tác đất-kết cấu thông qua sự mô hình hóa sự làm việc đồng thời của móng và thân công trình. Tuy nhiên, theo TS Nguyễn Đại Minh thì vấn đề mô hình hóa cọc trong đât còn nhiều thiếu sót, do vậy cần thận trọng khi áp dụng trong thực tế. Theo GS Nguyễn Đình Cống thì việc mô hình hóa lò xo dưới mủi cọc cần xem xét kỹ lưỡng. Mô tả cọc chịu tải trọng ngang vẫn chưa thỏa đáng. Cũng có thể sử dụng các giả thiết gần đúng để tính toán (xem thêm Móng lệch tâm).

cocbetong.vn