Các loại móng được sử dụng phổ biến nhất cho nhà khung thép

Trong một công trình nhà khung thép, phần khung phía trên thường là thứ dễ nhìn thấy nhất, tuy nhiên bộ phận quyết định độ ổn định lâu dài của toàn bộ công trình lại nằm bên dưới nền đất — đó chính là hệ móng.

Nhiều người cho rằng nhà khung thép nhẹ nên phần móng sẽ không quá quan trọng như nhà bê tông truyền thống. Trên thực tế, dù tải trọng công trình có nhẹ hơn, toàn bộ lực từ mái, dầm, cột và sàn vẫn phải được truyền xuống nền đất thông qua móng. Nếu hệ móng không phù hợp với tải trọng hoặc điều kiện địa chất, công trình vẫn có thể xảy ra hiện tượng lún, nứt hoặc mất ổn định kết cấu sau thời gian sử dụng.

Hệ móng không chỉ giúp công trình đứng vững mà còn đóng vai trò phân tán tải trọng, giữ cho toàn bộ nhà khung thép hoạt động ổn định trong thời gian dài.

Mỗi loại công trình sẽ phù hợp với một kiểu móng khác nhau. Nhà khung thép nhỏ, tải trọng nhẹ sẽ có cách xử lý nền móng khác hoàn toàn so với nhà xưởng lớn hoặc công trình nhiều tầng. Chính vì vậy, việc hiểu rõ từng loại móng là rất quan trọng trước khi bắt đầu thi công.

=> Móng là một trong những thành phần cấu tạo của nhà khung thép đóng vai trò quan trọng hàng đầu

Móng đơn trong nhà khung thép

Móng đơn là loại móng phổ biến nhất trong các công trình nhà khung thép dân dụng quy mô nhỏ. Đây là kiểu móng được thiết kế riêng cho từng chân cột thép thay vì liên kết toàn bộ công trình thành một khối lớn.

Về cấu tạo, móng đơn thường gồm một khối bê tông cốt thép nằm bên dưới mỗi cột. Phía trên móng sẽ có bulong neo chờ sẵn để liên kết với chân cột thép. Khi công trình hoạt động, toàn bộ tải trọng từ cột sẽ truyền trực tiếp xuống khối móng này rồi phân tán xuống nền đất phía dưới.

Điểm đặc trưng dễ nhận thấy nhất của móng đơn là mỗi cột sẽ có một “chân đỡ” riêng biệt. Chính vì hoạt động độc lập nên hệ móng này có kết cấu tương đối đơn giản, thi công nhanh và tiết kiệm vật liệu hơn nhiều loại móng khác.

Có thể hiểu đơn giản, móng đơn hoạt động theo nguyên lý mỗi cột chịu tải trên một vị trí móng riêng biệt.

Loại móng này thường được sử dụng trong các công trình như nhà khung thép cấp 4, quán cà phê nhỏ, nhà kho mini hoặc showroom thấp tầng. Đây đều là những công trình có tải trọng không quá lớn và nền đất tương đối ổn định.

Ưu điểm lớn nhất của móng đơn nằm ở chi phí thấp, thời gian thi công nhanh và khối lượng đào móng không quá nhiều. Với những công trình nhỏ, đây là giải pháp giúp tối ưu ngân sách khá hiệu quả.

Tuy nhiên, nhược điểm của móng đơn là khả năng liên kết và chống lún lệch không cao bằng các hệ móng lớn hơn. Nếu công trình xây trên nền đất yếu hoặc tải trọng tăng quá nhiều, từng vị trí móng có thể lún không đều, từ đó ảnh hưởng đến toàn bộ hệ khung thép phía trên.

Chính vì vậy, móng đơn chỉ thực sự phù hợp với công trình thấp tầng, tải trọng nhẹ và nền đất tốt.

Móng đơn là loại móng phổ biến nhất trong các công trình nhà khung thép dân dụng quy mô nhỏ

Móng băng trong nhà khung thép

Nếu móng đơn hoạt động theo kiểu từng cột đứng trên từng chân móng riêng biệt thì móng băng lại hoạt động theo hướng liên kết toàn bộ các vị trí cột lại với nhau thành một hệ thống thống nhất hơn.

Về cấu tạo, móng băng là dải bê tông cốt thép chạy dài bên dưới công trình, thường liên kết theo hàng cột hoặc chạy quanh toàn bộ phần chịu lực chính của ngôi nhà. Khi tải trọng truyền xuống, lực sẽ không tập trung tại từng điểm riêng lẻ mà được phân tán đều dọc theo hệ móng.

Móng băng giúp các vị trí chịu lực trong công trình liên kết với nhau tốt hơn thay vì hoạt động độc lập như móng đơn.

Chính nhờ khả năng liên kết này mà móng băng ổn định hơn khá nhiều. Khi một vị trí chịu tải lớn hơn, toàn bộ dải móng vẫn có thể hỗ trợ phân bổ lực để giảm nguy cơ lún cục bộ.

Trong thực tế, móng băng thường được sử dụng cho nhà khung thép dân dụng có quy mô lớn hơn như nhà 2 tầng, showroom rộng hoặc công trình có mật độ cột tương đối dày.

Một ưu điểm quan trọng của móng băng là khả năng chống lún lệch tốt hơn so với móng đơn. Đây là lý do nhiều công trình dân dụng hiện nay ưu tiên sử dụng móng băng để tăng độ ổn định lâu dài.

Tuy nhiên, do diện tích móng lớn hơn nên chi phí bê tông, thép và nhân công cũng tăng lên đáng kể. Quá trình đào móng và thi công cũng mất nhiều thời gian hơn.

Dù vậy, xét về tổng thể, móng băng vẫn là giải pháp khá cân bằng giữa chi phí, khả năng chịu tải và độ ổn định kết cấu.

móng băng hoạt động theo hướng liên kết toàn bộ các vị trí cột lại với nhau thành một hệ thống thống nhất

Móng bè trong nhà khung thép

Móng bè là loại móng sử dụng một bản bê tông lớn phủ gần như toàn bộ diện tích công trình để chịu tải.

Khác với móng đơn hay móng băng chỉ chịu lực theo từng khu vực nhất định, móng bè hoạt động theo nguyên lý trải tải trọng trên diện tích rất rộng. Điều này giúp giảm áp lực xuống nền đất và hạn chế đáng kể tình trạng lún không đều.

Có thể hiểu móng bè giống như một lớp “đế lớn” nằm bên dưới toàn bộ công trình để phân tán tải trọng đồng đều hơn.

Trong các công trình xây dựng trên nền đất yếu, đây là giải pháp rất hiệu quả vì tải trọng sẽ không dồn xuống một vài vị trí riêng lẻ mà được phân bổ trên toàn bộ mặt móng.

Móng bè thường xuất hiện ở các công trình có tải trọng tương đối lớn như showroom rộng, công trình thương mại hoặc nhà khung thép nhiều tầng.

Ưu điểm lớn nhất của móng bè là độ ổn định rất cao. Nhờ diện tích tiếp xúc lớn với nền đất, công trình sẽ ít xảy ra hiện tượng lún lệch hơn so với nhiều hệ móng khác.

Ngoài ra, móng bè còn giúp toàn bộ công trình hoạt động như một khối thống nhất hơn, đặc biệt hữu ích trong những khu vực nền đất yếu hoặc địa chất không đồng đều.

Tuy nhiên, đây cũng là một trong những hệ móng có chi phí cao do sử dụng lượng lớn bê tông và cốt thép. Quá trình thi công cũng yêu cầu kỹ thuật cao hơn và mất nhiều thời gian hơn.

Móng bè là loại móng sử dụng một bản bê tông lớn phủ gần như toàn bộ diện tích công trình để chịu tải.

Móng cọc trong nhà khung thép

Móng cọc là hệ móng được sử dụng khi lớp đất phía trên không đủ khả năng chịu tải cho công trình.

Trong trường hợp này, các cọc bê tông hoặc cọc thép sẽ được ép hoặc đóng sâu xuống lớp đất cứng bên dưới. Toàn bộ tải trọng của công trình sau đó sẽ truyền qua cọc xuống tầng đất ổn định hơn thay vì tác động trực tiếp lên lớp đất mềm phía trên.

Điểm quan trọng nhất của móng cọc là tải trọng được truyền xuống lớp đất sâu hơn có khả năng chịu lực tốt hơn.

- Về cấu tạo, móng cọc gồm phần cọc nằm sâu dưới đất và phần đài cọc phía trên để liên kết với hệ cột thép của công trình.

- Đây là loại móng thường được sử dụng trong các công trình có tải trọng lớn hoặc nền đất yếu như nhà xưởng lớn, công trình nhiều tầng hoặc khu vực gần ao hồ, sông suối.

- Ưu điểm lớn nhất của móng cọc là khả năng chịu tải rất cao và độ ổn định lâu dài tốt hơn nhiều hệ móng thông thường.

Tuy nhiên, đổi lại, chi phí thi công móng cọc cũng cao hơn đáng kể. Quá trình ép cọc, xử lý nền và tính toán tải trọng đều yêu cầu kỹ thuật phức tạp hơn rất nhiều.

Dù vậy, với những công trình lớn hoặc xây trên nền đất yếu, móng cọc gần như là giải pháp bắt buộc để đảm bảo an toàn kết cấu.

Móng cọc là hệ móng được sử dụng khi lớp đất phía trên không đủ khả năng chịu tải cho công trình.

Bảng so sánh giữa các loại móng trong thi công nhà khung thép

Trong nhà khung thép, hệ móng không đơn thuần chỉ là phần nằm dưới đất mà chính là bộ phận quyết định khả năng ổn định lâu dài của toàn bộ công trình.

Mỗi loại móng như móng đơn, móng băng, móng bè hay móng cọc đều có nguyên lý hoạt động và phạm vi ứng dụng khác nhau. Không có loại móng nào tốt nhất cho mọi công trình, mà quan trọng nhất là phù hợp với tải trọng, quy mô xây dựng và điều kiện nền đất thực tế.

Một công trình khung thép bền vững không chỉ phụ thuộc vào phần khung phía trên mà còn phụ thuộc rất lớn vào hệ móng bên dưới có đủ khả năng chịu và phân tán tải trọng hay không.