Vì kèo mái ngói là gì? Cấu tạo chi tiết và tiêu chuẩn thiết kế

Vì kèo mái ngói là một bộ phận quan trọng của kết cấu mái của ngôi nhà, nó có vai trò bảo vệ ngôi nhà khỏi tác động của thời tiết. Đồng thời, nó là một trong những yếu tố quyết định đến độ bền, vững chắc và thẩm mỹ của mái nhà. Vì kèo được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau, phổ biến nhất là gỗ, thép và bê tông cốt thép. Hãy cùng tìm hiểu về vì kèo mái lớp và những thông tin chi tiết trong bài viết dưới đây của Sơn Tín Phát nhé!

1. Vì kèo mái ngói là gì?

Vì kèo là một hệ thống gồm các thanh thép và xà gồ, được ứng dụng rất nhiều trong ngành xây dựng. Vì kèo chủ yếu được sử dụng để nối kết các cột với nhau, tạo nên sự ổn định và hỗ trợ cho mái dốc của công trình. Có nhiều kiểu kết nối khác nhau bao gồm kiểu cột trốn, kiểu giả thủ, kiểu chống rường, và nhiều kiểu khác.

Hệ khung vì kèo được sử dụng nhiều trong xây dựng công trình hiện nay

Trong xây dựng các công trình thì việc đảm bảo tính kiên cố và bền vững là mối quan tâm hàng đầu. Do đó, vì kèo mái ngói thường được lựa chọn bởi các kiến trúc sư. Các loại công trình sử dụng bộ kèo như nhà mái Thái, mái nhà thờ, mái nhà chùa, mái trường học, và mái các biệt thự liền kề,..

2. Cấu tạo chi tiết vì kèo lợp ngói

Kết cấu khung và cấu tạo của vì kèo phù hợp có thể được xác định dựa vào từng thiết kế cụ thể. Hiện nay vì kèo thép thường được cấu tạo 2 lớp và 3 lớp:

• Vì kèo thép hệ 2 lớp được cấu tạo như sau:
  • Thiết kế vì kèo xà gồ bằng các thanh C75.75 có hình chữ C
  • Khoảng vượt nhịp: 4-5 mét
  • Li tô (mè) TS 40.60 uốn cong 2 mép có hình Omega
  • Khoảng cách kèo tối ưu: 1-1.1 mét

Cấu tạo của vì kèo mái ngói

• Vì kèo thép ngói hệ 3 lớp được kết cấu từ lớp li tô, lớp đòn tay, lớp cầu phong:
  • Li tô có dạng hình Omega
  • Lớp cầu phong TC75.75 có dạng hình chữ C và khoảng cách cầu phong là 1.1-1.2 mét
  • Đòn tay bao gồm 2 thanh TC100.75 và khoảng cách đòn tay từ 800-900 mét
  • Khoảng cách vượt nhịp kinh tế 4,5 mét
• Khung kèo mái ngói: Khung kèo mái sử dụng thanh TC40.75 làm cầu phong và được cố định dọc xuôi theo chiều rộng của mái. Thanh mè TS40.48 kết nối bằng vít khoan với cầu phong và được tính theo chiều dài của mái nhà.

3. Ưu điểm nổi trội của vì kèo thép mái ngói

Chắc hẳn, nhiều người sẽ thắc mắc tại sao vì kèo mái lợp lại được ưa chuộng đến vậy? Dưới đây là những ưu điểm nổi bật không thể không kể đến như sau:

• Đảm bảo độ chắc chắn: Hiện nay, vì kèo được sản xuất từ chất liệu thép tiêu chuẩn cao, đảm bảo tính vững chắc. Đồng thời, kết cấu hệ thép của vì kèo được kết nối với nhau một cách an toàn và chắc chắn cao.
• Trọng lượng nhẹ và thi công dễ dàng: So sánh với các vật liệu khác, vì kèo nhận được đánh giá cao bởi chúng có trọng lượng nhẹ, nhưng lại có khả năng chịu được trọng tải lớn và thể hiện độ chịu lực xuất sắc. Điều này nhằm đảm bảo tính an toàn và đáng tin cậy trong cả quá trình xây dựng cũng như lúc sử dụng.

Việc sử dụng vì kèo không những đảm bảo sự vững chắc mà còn giúp tiết kiệm chi phí

• Tối ưu chi phí: Vì kèo mái ngói thường được làm từ vật liệu bền như ngói và thép chịu lực chất lượng cao, nó có thể tồn tại trong nhiều thập kỷ mà không cần thay thế hoặc sửa chữa thường xuyên. Bên cạnh đó, thép cũng không đòi hỏi chi phí sử dụng nguyên vật liệu phụ. Điều này giúp giảm đi chi phí bảo trì và thay thế so với các loại mái khác có tuổi thọ ngắn hơn
• Thích hợp với thời tiết: Vì kèo mái lợp được xây dựng từ các bộ phận bê tông, thép hoặc gỗ chất lượng cao, nó có khả năng chịu tải và khả năng chịu ổn định trong nhiều năm. Điều này giúp đảm bảo mái ngói có thể chống lại các yếu tố khắc nghiệt của thời tiết và tác động của môi trường. Đặc biệt, kèo thép không bao giờ gặp vấn đề về co nứt, han rỉ hay mối mọt qua thời gian sử dụng.

Vì kèo mái ngói mang lại lợi ích không nhỏ trong hoạt động xây dựng với những ưu điểm đã kể trên. Vì vậy, có thể nói rằng vì kèo thép đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất thi công cho các công trình xây dựng.

4. Các loại vì kèo mái ngói được sử dụng phổ biến hiện nay

Dưới đây là những loại vì kèo lợp mái được ưa chuộng nhất hiện nay khi xây dựng công trình:

4.1. Vì kèo thép hộp mạ kẽm

Không chỉ có vì kèo thép V hay C mà vì kèo thép hộp mã kẽm cũng là một vật liệu được sử dụng rộng rãi. Nó tạo ra các kết cấu và khung cho các công trình, chẳng hạn như nhà ở, cầu, nhà xưởng, nhà kho, và nhiều ứng dụng khác. Thiết kế loại vì kèo thép này dưới dạng hộp hình chữ nhật hoặc chữ vuông. Tuy nhiên, bởi vì bề ngoài của kèo thép hộp mạ kẽm được phủ một lớp mạ kẽm, nên nó có tính năng chống rỉ sét, khả năng chống thấm nước và tuổi thọ được lâu dài hơn.

Vì kèo thép hộp mạ kẽm thiết kế dạng hình vuộng hoặc chữ nhật

4.2. Vì kèo xà gồ thép hình

Hệ vì kèo mái ngói bằng xà gồ thép hình đã trở thành một trong những kết cấu thịnh hành nhất hiện nay. Vì kèo xà gồ thép hình được thiết kế theo nhiều quy cách, kiểu dáng và kích thước khác nhau. Nhằm cam kết đảm bảo chất lượng và độ an toàn tối đa cho các dự án xây dựng.

Vì kèo xà gồ thép hình được thiết kế đa dạng kiểu dáng, kích thước

Hiện nay, các loại xà gồ thép như xà gồ thép Z và xà gồ thép chữ V đang nhận được sự ưa chuộng và được ưu tiên trong hệ vì kèo lợp mái. Đặc biệt, xà gồ thép hình được sản xuất bằng công nghệ mạ kẽm hiện đại, khác với các loại thép thông thường. Chính vì vậy mà nó có đặc trưng là có trọng lượng siêu nhẹ mà chịu lực rất tốt và độ bền tuyệt đối.

4.3. Vì kèo cầu phong li tô

Cầu phong li tô là một trong những lựa chọn phổ biến và được ưa chuộng trong xây dựng. Nó được kết cấu từ việc sử dụng kèo thép và lợp ngói. Cầu phong li tô cho phép mái ngói được lắp đặt trực tiếp và đổ mái bê tông liền kề, thay vì áp dụng phương pháp dán ngói với nhiều rủi ro. Đây chính là sự kết hợp tinh tế giữa vẻ đẹp cổ điển của mái ngói truyền thống xen lẫn với hiện đại, phù hợp với các công trình xây dựng đương đại.

Vì kèo mái ngói cầu phong li tô

4.4. Vì kèo pano, ván

Hình khung này thường được sử dụng cùng với bảng và ván khi lắp đặt. Khung này bao gồm nhiều thành phần đã được gia công trước đó như vách, mái và sàn. Các bộ phận và cấu trúc của vì kèo có thể được gia công tại các cửa hàng hoặc cơ xưởng chuyên nghiệp. Sử dụng hệ khung mái thép cùng với pano và ván giúp tiết kiệm đến 25% thời gian thực hiện so với dùng khung thép lắp ráp.

4.5. Vì kèo thép nhẹ

Vì kèo mái ngói thép nhẹ đang được các chủ đầu tư, kỹ sư xây dựng và nhà thầu ưu tiên hàng đầu. Bởi nó được đánh giá cao với những ưu điểm như sau:

• Dùng thép G550 có cường độ cao và mang lại độ bền cho sản phẩm.
• Khung kèo nhẹ không ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người, được kiểm định là một sản phẩm thân thiện với môi trường.
• Lớp xi mạ hợp kim nhôm kẽm (AZ100, AZ150) dùng để bảo vệ sản phẩm khỏi tác động lực và chịu lực tối ưu.
• Khung kèo có dạng thanh chữ C, vừa tăng tính linh hoạt khi thiết kế vừa giảm trọng lượng.
• Chống gỉ sét tốt và có khả năng tái sử dụng cao, làm tăng độ bền và thẩm mỹ cũng như giảm lượng chất thải.
• Thi công trong thời gian nhanh và chính xác, giúp tối ưu thời gian và công sức trong quá trình xây dựng.

Vì kèo thép nhẹ có những ưu điểm vượt trội như độ bền cao, chống gỉ,…

4.6. Vì kèo thép đen

Vì kèo thép đen đã có trên thị trường từ các năm trước nhưng do tăng giá của nguyên liệu thép, việc dùng thép đen ngày càng giảm đi. Thép đen có những ưu điểm như khả năng vượt nhịp và khẩu độ lớn hơn so với các loại kèo thép khác. Do đó, khung kèo mái ngói thép đen thường được ưu tiên cho các công trình mái với khẩu độ khoảng 13-15 mét.

5. Thiết kế khung kèo mái ngói

Vì kèo mái ngói đang là sự lựa chọn hàng đầu trong thiết kế hiện nay. Vậy thiết kế kết cấu và khoảng cách của nó như thế nào để đảm bảo tiêu chuẩn và đạt chất lượng cao nhất?

5.1. Tiêu chuẩn thiết kế

Để đảm bảo rằng quá trình thi công khung kèo mái ngói diễn ra một cách nhanh chóng và an toàn. Việc thiết kế và tính toán vì kèo cần được thực hiện một cách cẩn thận và đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật cụ thể và đòi hỏi sự quan tâm đặc biệt. Cụ thể các tiêu chuẩn thiết kế như sau:

• Tiêu chuẩn tác động và tiêu chuẩn tải trọng:
  • TCVN 2737-1989 (TCVN: tiêu chuẩn Quốc Gia)
  • AS 1170.2-1989
  • AS 1170.1-1989 (AS: Tiêu chuẩn Úc)
  • Độ võng kèo theo phương đứng = L/250
  • Tiêu chuẩn Úc AS/NZ 4600-1996
  • Độ võng xà gồ theo phương đứng = L/150
  • Cường độ vít liên kết
  • Vít tự khoan có cường độ cao liên kết lớn, mạ kẽm loại 12 đến 14×20mm – HEX có cường độ chịu cắt ≥ 6,8KN.
  • Bulong nở M12×150

Các tiêu chuẩn thiết kế khung vì kèo mái để đảm bảo chất lượng và an toàn

Bằng việc tuân thủ những tiêu chuẩn này sẽ giúp đảm bảo rằng thiết kế của vì kèo mái ngói sẽ hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu liên quan đến tác động, trọng lượng tải và độ cứng của các kết nối. Điều này sẽ đảm bảo rằng khung kèo mái ngói sẽ luôn duy trì ổn định và an toàn trong quá trình sử dụng.

5.2. Khoảng cách vì kèo

Hệ thống vì kèo lợp ngói hiện nay được đa dạng hóa với nhiều kiểu dáng và cấu trúc khác nhau. Chính vì vậy mà khoảng cách giữa các vì kèo sẽ thay đổi tùy theo thiết kế cụ thể để phù hợp với từng công trình. Tuy nhiên, theo các chuyên gia xây dựng đề xuất tiêu chuẩn khoảng cách tối ưu giữa các vì kèo mái ngói thường là khoảng 1,2 mét và khoảng cách vượt nhịp là 6 mét. Khoảng cách giữa các xà gồ lợp mái cũng sẽ phụ thuộc vào loại giàn mái kết cấu 2 lớp hay 3 lớp. Vì vậy, để đảm bảo an toàn và chất lượng tối ưu, bạn cần nghiên cứu và tính toán khoảng cách giữa các vì kèo cho từng loại kết cấu cụ thể.

6. Quy trình thi công lắp đặt và tính toán vì kèo

Sau khi tìm hiểu được tiêu chuẩn thiết kế và khoảng cách giữa các vì kèo, tiếp theo người ta sẽ tiến hành tính toán khối lượng thanh kèo, diện mái,… và thực hiện lắp đặt như sau:

6.1. Bước 1: Dựng khung

Dựa trên bản thiết kế của hệ khung vì kèo mái ngói và thực tế tại công trường, người thợ thi công sẽ thực hiện việc lắp đặt các vì kèo như k1, k2, k3,… Một điều quan trọng cần tuân thủ nữa là đảm bảo rằng khoảng cách giữa các vì kèo thép là trong khoảng 1100 – 1200mm. Việc duy trì khoảng cách này không chỉ đảm bảo tính an toàn, vững chắc cho khung kèo mà còn đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật.

Sau khi tính toán các kích thước, khối lượng vật liệu cần thiết, thợ sẽ tiến hành lắp đặt các vì kèo

6.2. Bước 2: Bắn mè

Khoảng cách từ mè chân đến mè TS35.48 là 28mm

6.3. Bước 3: Lợp ngói

Thông thường thì số lượng ngói trung bình cho 1m2 mái ngói ước tính là 10 viên. Ngói sẽ cần lợp từ phải qua trái và từ dưới lên:

• Với mái ngói có độ dốc từ 30 đến 40 độ, khoảng cách tối thiểu để đặt chồng các viên ngói lên nhau là 10cm và chiều dài của tấm ngói không nên vượt quá 10m tính từ đỉnh xuống.
• Trong trường hợp mái có độ dốc từ 45 độ trở lên, các viên ngói cần phải xếp chồng lên nhau với một khoảng cách tối thiểu là 8cm và phải được cố định một cách chặt chẽ bằng đinh vít.
• Mỗi viên ngói ở hàng đầu nên được gắn vít 5cm với lito sắt.

Lợp ngói lên khung vì kèo đã được lắp đặt

• Viên ngói đầu tiên nên được đặt từ phía bên phải và đặt cách 3cm tính từ cạnh bên ngoài của tấm ngói.
• Các viên ngói cuối cùng trong mỗi hàng nên được đặt gần sườn nhà.
• Khi lợp ngói, bạn nên lợp xen kẽ giữa các hàng để đảm bảo rằng các viên ngói nằm thẳng hàng. Hơn nữa, có thể căng sợi dây từ đỉnh nóc đến cuối mái để xác định vị trí một cách chính xác.

7. Một số lưu ý khi thi công vì kèo mái ngói

Để đảm bảo thi công kèo thép lợp ngói an toàn và đạt chuẩn, dưới đây là một số yếu tố quan trọng mà chủ đầu tư và các nhà thầu cần lưu ý:

• Chất lượng vật liệu thi công phải đạt tiêu chuẩn. Hệ thống kèo thép chịu lực quan trọng, và nó trực tiếp ảnh hưởng đến sự an toàn và độ bền của công trình. Do đó, việc chọn lựa vật liệu thi công phải cần cẩn thận để đảm bảo tuổi thọ và chất lượng của công trình.
• Cấu trúc của kèo thép phải phù hợp và cân đối với kết cấu tổng của công trình. Mỗi kiến trúc đều đòi hỏi thiết kế hệ khung mái riêng biệt. Việc nghiên cứu kỹ lưỡng để lựa được giàn mái phù hợp nhất với công trình, đảm bảo tính kiên cố và thẩm mỹ của công trình.
• Cần có đội ngũ thi công có trình độ cao và thực hiện đúng cách mới có thể đảm bảo rằng kèo thép được xây dựng theo chuẩn. Nếu vật liệu và thiết kế hoàn hảo, nhưng thi công không đạt chất lượng, kèo thép cũng có thể bị hỏng hoặc mất tính kiên cố chỉ trong thời gian ngắn.

Cần chú ý thực hiện đúng kỹ thuật và đảm bảo chất lượng vật liệu

Trên đây là toàn bộ thông tin về vì kèo mái ngói mà Sơn Tín Phát muốn gửi tới bạn cùng tham khảo. Hi vọng với bài viết trên, bạn có thể nắm và hiểu rõ kèo mái nhà mình và ứng dụng thực tế. Nếu bạn có thắc mắc hay câu hỏi cần được giải đáp thì hãy liên hệ ngay với chúng tôi nhé!