Khả năng chịu lực của bu lông nở (Tắc kê nở) trong thi công xây dựng

Bu lông nở (hay tắc kê nở) là những phụ kiện cơ khí nhỏ nhưng giữ vai trò quan trọng trong thi công xây dựng. Chúng giúp cố định các vật thể vào nền bê tông, tường gạch hoặc trần nhà mà không cần mối hàn hay kết cấu bắt sẵn. Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn và độ bền cho toàn bộ công trình thì việc lựa chọn đúng loại bu lông nở có khả năng chịu lực phù hợp là vô cùng quan trọng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng phân tích sâu về cấu tạo, nguyên lý hoạt động và các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của bu lông nở.

Khả năng chịu lực của bu lông nở

1. Tổng quan về bu lông nở và tắc kê nở

Bu lông nở (tắc kê nở) là phụ kiện liên kết cơ học giúp neo giữ một chi tiết, thiết bị hoặc kết cấu phụ vào tường hoặc sàn bê tông thông qua cơ chế nở (mở rộng) bên trong lỗ khoan. Tắc kê nở thường được sử dụng trong:

- Thi công điện nước, HVAC (máng cáp, quạt trần, ống gió)

- Lắp đặt lan can, kệ treo, hệ thống khung phụ

- Gắn chân máy móc, bulong chân cột vào nền bê tông

Ưu điểm:

- Dễ lắp đặt, không cần hàn hoặc gắn chôn sẵn

- Có thể tháo lắp, bảo trì

- Tải trọng chịu kéo và chịu cắt tốt

- Giá thành rẻ, có thể linh hoạt sử dụng trong nhiều trường hợp

2. Cấu tạo & nguyên lý hoạt động của bu lông nở

Cấu tạo cơ bản của bulong nở bao gồm các bộ phận sau:

- Đầu nở: Phần chịu lực chính từ búa khi lắp đặt vào lỗ khoan trên bê tông. Đầu nở không có ren và có đường kính nhỏ tùy theo loại bulong.

- Thân nở: Là phần trụ thép có ren ngoài, đóng vai trò kết nối giữa tường bê tông và các kết cấu khác. Thân càng dài thì khả năng gắn kết với bê tông càng sâu và chắc chắn.

- Chân nở: Phần quan trọng nhất với thiết kế hình nón đặc biệt, giúp áo nở căng ra tạo ma sát với tường, tạo liên kết vững chắc giữa kết cấu và bê tông.

- Áo nở: Được làm từ thép mỏng hình 3 cánh hoa khép kín, có khả năng dịch chuyển so với thân nở để tạo lực ma sát giữa tường và bulong, giúp cố định kết cấu.

- Long đen: Có chức năng phân bổ đều lực kéo lên kết cấu cần thi công, tăng độ an toàn và chắc chắn cho các mối ghép.

- Đai ốc: Kết hợp với bulong để siết chặt các kết cấu vào bê tông, đồng thời cố định chắc chắn các kết cấu tại vị trí đã định.

Nguyên lý hoạt động: Khi siết bu lông, lực kéo làm phần ống nở giãn ra, ép sát vào thành lỗ khoan. Lực ma sát và lực ép tạo ra khả năng giữ chặt vào nền, chống lại lực kéo, lực rung hoặc tải trọng đặt lên liên kết.

3. Khả năng chịu lực của bu lông nở

Khả năng chịu lực là yếu tố cốt lõi khi đánh giá hiệu quả của bu lông nở trong thi công. Tùy thuộc vào cấu tạo, điều kiện lắp đặt và môi trường sử dụng, mỗi loại bu lông nở sẽ có giới hạn tải trọng khác nhau.

3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của bu lông nở

Mặc dù bu lông nở có thiết kế tương đối giống nhau, nhưng khả năng chịu lực của chúng có thể khác biệt rất lớn do ảnh hưởng của nhiều yếu tố kỹ thuật và vật liệu nền. Cụ thể:

Bu lông nở làm bằng inox 304

- Đường kính và chiều dài bu lông: Càng lớn, chịu lực càng tốt

- Chất liệu bu lông: Inox, thép mạ kẽm nhúng nóng, hoặc thép đen ảnh hưởng đến độ bền

- Chiều sâu khoan và độ lắp chặt: Ảnh hưởng đến độ bám

- Chất lượng vật liệu nền: Bê tông đặc > gạch đặc > gạch rỗng > tường thạch cao

- Kỹ thuật lắp đặt: Siết quá tay có thể làm nứt tường, siết nhẹ gây lỏng mối ghép

3.2. Bảng thông số tải trọng tiêu chuẩn của bu lông nở

Bảng dưới đây thể hiện mức tải trọng chịu kéo và chịu cắt của một số loại bu lông nở phổ biến theo kích thước. Đây là dữ liệu tham khảo từ các nhà sản xuất, trong điều kiện thi công lý tưởng trên nền bê tông mác cao và lắp đặt đúng kỹ thuật.

Lưu ý: Các con số trên có thể thay đổi tùy theo chất lượng vật liệu, cấp độ mác bê tông, điều kiện lắp đặt và hãng sản xuất. Khi làm việc với các công trình chịu lực quan trọng, cần tham khảo đúng tài liệu kỹ thuật của nhà cung cấp để đảm bảo an toàn. 

​➡️   KHÁM PHÁ: CÁC LOẠI BULONG NỞ TỐT NHẤT THỊ TRƯỜNG
 

3.3. Phân tích theo loại vật liệu nền

Khả năng chịu lực của bu lông nở cũng bị ảnh hưởng đáng kể bởi loại vật liệu nền mà nó được lắp đặt vào. Dưới đây là phân tích cụ thể từng loại vật liệu:

Thi công bu lông nở trên bê tông

- Bê tông đặc (mác ≥ 200) là loại nền lý tưởng nhất. Trong môi trường này, bu lông nở có thể phát huy tối đa lực giữ nhờ khả năng tạo ma sát cao với thành lỗ khoan. Đây cũng là vật liệu thường được khuyến nghị trong lắp đặt các thiết bị chịu lực lớn như thang cáp, máy móc nặng, lan can...

- Gạch đặc hoặc gạch nung thủ công vẫn có thể sử dụng bu lông nở, nhưng cần chọn loại có ống nở dài hoặc cánh nở nhiều để tăng diện tích tiếp xúc. Tuy nhiên, tải trọng tối đa nên được giảm từ 30–50% so với nền bê tông.

- Gạch rỗng, gạch ống hoặc tường xốp không phải là môi trường phù hợp để dùng bu lông nở truyền thống. Trong các trường hợp này, nên sử dụng tắc kê chuyên dụng cho tường rỗng hoặc kết hợp bu lông với keo hóa chất, vít chuyên dụng để tăng độ bám.

- Tường thạch cao, tường nhẹ chỉ nên dùng bu lông nở nhỏ hoặc tắc kê nhựa chịu lực thấp. Nếu gắn vật nặng, bắt buộc phải gia cố thêm bằng khung hoặc giá treo trực tiếp vào kết cấu chịu lực của công trình.

4. Lưu ý khi lựa chọn và lắp đặt để đảm bảo an toàn chịu lực

Bu lông nở tuy dễ sử dụng, nhưng nếu không tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật khi lựa chọn và lắp đặt, có thể gây ra những sự cố nghiêm trọng như bung liên kết, sập thiết bị treo hoặc hư hỏng bề mặt nền. Dưới đây là những lưu ý quan trọng mà người thi công cần ghi nhớ để đảm bảo thi công đúng khả năng chịu lực của bu lông nở: 

Chọn bu lông nở có khả năng chịu lực phù hợp

- Chọn đúng kích thước, chất liệu và chiều dài phù hợp với tải trọng và loại tường

- Khoan đúng đường kính và độ sâu theo hướng dẫn của nhà sản xuất

- Dọn sạch bụi trong lỗ khoan trước khi lắp bu lông để tăng độ bám

- Dùng cờ lê lực nếu cần để đảm bảo lực siết đúng, tránh hư hỏng vật liệu nền

- Không tái sử dụng bu lông nở đã bung, vì hiệu quả nở sẽ không còn như ban đầu

- Dùng bu lông inox hoặc mạ kẽm nhúng nóng nếu lắp ở ngoài trời hoặc môi trường ẩm

​➡️  KHÁM PHÁ: 

> CÁC LOẠI BULONG LỤC GIÁC CHÌM
> CÁC LOẠI BULONG LIÊN KẾT
> CÁC LOẠI BULONG CHỊU LỰC

Bu lông nở hay còn gọi là tắc kê nở là giải pháp liên kết hiệu quả, bền vững và linh hoạt trong thi công xây dựng hiện đại. Dù nhỏ bé, nhưng chúng lại gánh chịu trọng lượng của toàn bộ thiết bị, kết cấu phụ hoặc máy móc gắn trên bề mặt tường, trần hay sàn. Hiểu rõ khả năng chịu lực của bu lông nở, cũng như biết cách chọn đúng loại, thi công đúng kỹ thuật sẽ giúp đảm bảo sự an toàn cho công trình và tiết kiệm chi phí bảo trì, sửa chữa về sau.

➡️ Xem thêm: 
      > Kinh nghiệm chọn mua ốc lục giác đầu dù chính hãng giá tốt
      > Mua Bu Lông Lục Giác Chìm Đầu Trụ Ở Đâu Uy Tín?
      > Mua bulong lục giác chìm đầu bằng giá tốt chọn Kokentech
      > Cấp độ bền của bu lông là gì? Bảng tra Đầy đủ, Chi tiết
      > Tìm hiểu về liên kết bu lông trong kết cấu thép chuẩn kỹ thuật