Thi công xây dựng_Bài 21:Khái niệm về kết cấu đá

 

Khái niệm về kết cấu đá:

Những hang động bằng đá là ngôi nhà đầu tiên của con người. Những dòng chữ tượng hình, những bức tranh trên đá ghi lại cảnh sinh hoạt của người xưa, những hình chạm khắc, những cột tròn, vòm cuốn trong một số hang động phản ánh nhu cầu về trang trí nội thất đã có từ thời tiền sử.

Thời kỳ đồ đá mới, con người đã dùng đá để xây nhà, nhất là ở những nơi không có sẵn gỗ hoặc đất sét. Một xóm nhỏ gồm những ngôi nhà bằng đá đã ra đời trên đảo Orkneỵ khoảng 3100 đến 2500 năm trước Công nguyên. Mọi thứ trong nhà kể cả giường ngủ đều được làm từ đá địa phương. Những công trình bằng đá có quy mô lớn đầu tiên là các kim tự tháp ở Ai Cập, nằm kiêu hãnh giữa miền đồng bằng sông Nin đã hơn 4000 năm. Lớn nhất là kim tự tháp được xây dựng ở Giza cho pharaon Kanfu, khoảng 2500 năm trước Công nguyên. Nó được xây chủ yếu từ những khới đá vôi đẽo gọt vuông vắn, mồi khối nặng khoảng 2,5 tấn, lấy từ các vùng xung quanh lăng mộ, Các phần bên trong kim tự tháp được làm từ đá hoa cương của vùng Aswan xa xôi, cách đó 800km trên sông Nin,

Thế kỷ 18 người ta rất chuộng dùng đá cho các công trình lớn, đá cho phép chạm trổ các chi tiết cổ điển như tượng và trần tường…, làm các cột lớn. Nhiều công trình bằng đá có độ bền hàng thế kỷ như kim tự tháp,.,. có khả  năng biểu cảm cao như quần thể kim tự tháp Guizeh ở Ai Cập hay như công trình Cromlech thời kỳ xã hội nguyên thủy với nghệ thuật sắp xếp đá hộc thô lại tạo được cảm giác uy nghiêm, tôn thờ. Từ kỹ thuật xếp đá thành tường và xây đá xẻ đến sự xuất hiện cấu trúc vòm cuốn là một bước phát triển đột phá của kỹ thuật xây dựng, khắc phục được thuộc tính chịu nén và không chịu kéo của đá và mở ra những phong cách kiến trúc mới đa dạng và độc đáo. Hình II. 1 là kiểu vòm nhọn đặc trưng cho phong cách Gôtic được sử dụng vào thế kỷ 12 ở Canterbury nước Anh.

 

Kết cấu đá chịu nén tốt nên được dùng nhiều làm móng, tường, cột, vòm cuốn trong các công trình cầu cống, kênh. đường hầm. tường chắn đất hay xây kè… Tuy nhiên do khả năng chịu kéo và cắt kém nên kết cấu đá ít được sử dụng trong xây dựng hiện đại làm kết cấu chịụ lực, mà được sử dụng nhiều làm kết cấu trang trí nội, ngoại thất. Mặt khác, chi phí cho khai thác, gia công, chế tác và thi công đá tương đối cao, thi công chủ yếu thủ công, công việc nặng nhọc, đòi hỏi thợ tay nghề cao. tiến độ thi công chậm; kết cấu đá có chiều dầy, tiết diện lớn chiếm nhiều diện tích xây dựng công trình.