BIẾN DẠNG ĐÀN HỒI

Các cấu kiện công trình như tường, cột, dầm và bản sàn thường được làm từ các vật liệu các nhau như vữa, bê tông, thép vv, đều bị biến dạng đàn hồi do tác động của tải trọng theo định luật đàn hồi Hooke. Quy mô biến dạng phụ thuộc vào suất đàn hồi của vật liệu, quy mô tải trọng và kích thước của cấu kiện. Biến dạng trong các trường hợp nêu trên gây nứt ở một số vị trí:

1. Khi tường chịu tải trọng không đều cùng với ứng suất khác nhau ở một số vị trí, biến dạng trượt phát triển, gây nứt tường.
2. Khi dầm hoặc bản sàn nhịp lớn bị võng quá mức và tải trọng đứng trên các cấu kiện chống đỡ, 2 đầu dầm/sàn cong ngược và gây nứt ở phần tường xây; và
3. Khi 2 vật liệu có đặc tính đàn hồi khác nhau lớn được xây dựng cạnh nhau, dưới tác động của tải trọng, biến dạng trượt/xé xảy ra tại giao diện tiếp giáp giữa 2 vật liệu và gây ra nứt tại vị trí giáp nối.

Các dạng nứt được minh họa trong hình bên dưới. 

Kết cấu chịu lực của tòa nhà cao tầng có tường xây gạch và sàn bê tông và mái. Khi tường chính A chịu tải lớn hơn tường B và có cùng chiều dày với tường B hoặc tỷ lệ giữa tường A và B không đúng, tường A chịu nhiều ứng suất hơn tường B, gây ra ứng suất trượt/xé dọc tường liên kết với tường chịu lực A và B và gây nứt chéo. Do vậy, cần phải thận trọng khi thiết kế nhằm bảo đảm ứng suất đồng đều ở các bức tường khác nhau trong cấu kiện chịu lực. Hình 2 mô tả công trình nhà cao tầng có ô cửa sổ lớn ở phần tường ngoài. Phần tường A đóng vai trò là cột trống đỡ và chịu nhiều ứng suất hơn phần tường B bên dưới ô cửa. Theo đó, tạo ra ứng suất khác nhau, nứt do trượt dọc xảy ra. Để giảm thiểu các dạng nứt này, cần tránh tạo ra ứng suất khác nhau giữa các bức tường. Nếu bản sàn bê tông, lanh tô cửa, tường xây và móng có khả năng kháng trượt/xé tốt thì khả năng xảy ra nứt sẽ thấp. Hình 1 mô tả nứt tường do võng uốn của bản sàn nhịp lớn. Nứt thường xảy ra ở phần trên cùng hoặc 2 tầng trên cùng vì tại đây tải trọng đứng là khá nhỏ. Khi bắt buộc phải bố trí sàn nhịp lớn, có thể giảm võng sàn, dầm bằng cách tăng chiều dày sàn, dầm để tăng độ cứng. Bố trí phần chịu lực và rãnh tại vị trí tiếp giáp giữa đỉnh tường và dầm, sàn có thể giúp giảm thiểu nứt. Trường hợp ốp gạch men hoặc đá marble vào tường xây quá sớm, trước khi tường bị biến dạng đàn hồi, co ngót, ứng suất cắt/xé quá mức sẽ phát triển tại vị trí tiếp giáp giữa tường và gạch và gây nứt. Do vậy, cần phải có thời gian chờ giữa các bước thi công tường và ốp gạch. Với sàn, dầm đúc tại chỗ, cần có thời gian chờ để cho phép sàn, dầm võng do tải trọng bản thân trước khi hoàn thiện tường nếu không tường xây trát sẽ bị nứt do sàn/dầm vị võng.