Kết cấu nhà gỗ cổ như thế nào?

Kết cấu nhà gỗ cũ – Giải mã hệ thống vì kèo truyền thống Bắc Bộ

Kết cấu nhà gỗ cổ truyền Bắc Bộ là một hệ thống chịu lực tinh tế được người Việt hoàn thiện qua hàng trăm năm. Không có một đinh sắt nào trong nhà gỗ truyền thống – toàn bộ các cấu kiện liên kết với nhau bằng hệ thống mộng gỗ (tenon and mortise joint) chính xác đến từng milimet. Hiểu được kết cấu này là hiểu được logic của toàn bộ công trình.

Thuật ngữ kỹ thuật – Bộ từ vựng của nhà gỗ cổ truyền

Trước khi đi vào chi tiết, cần nắm rõ tên gọi các cấu kiện chính trong nhà gỗ kẻ truyền:

• Thượng lương – xà nóc, thanh gỗ đặt cao nhất ở đỉnh mái, chạy dọc theo chiều dài ngôi nhà. Đây là cấu kiện thiêng liêng nhất – lễ dựng thượng lương (cất nóc) là nghi lễ quan trọng nhất trong quá trình xây dựng nhà gỗ truyền thống.
• Câu đầu – thanh xà ngang đặt trên đỉnh hai cột cái, đỡ toàn bộ hệ kèo phía trên. Câu đầu là nơi nghệ nhân thường chạm khắc tỉ mỉ nhất vì đây là vị trí dễ nhìn thấy khi đứng trong nhà.
• Kẻ – thanh gỗ xiên đặt từ câu đầu (hoặc từ cột) nghiêng ra ngoài theo độ dốc mái, đỡ phần mái hàng hiên. Đây là cấu kiện định danh kiểu nhà kẻ truyền, phân biệt với các kiểu nhà vì kèo khác.
• Bẩy – tương tự kẻ nhưng đặt bên trong, đỡ phần mái phía trong của hàng hiên. Kẻ và bẩy tạo thành cặp đôi chịu lực cân bằng cho mái hiên.
• Đòn tay (hoành) – những thanh gỗ nằm ngang song song với thượng lương, đặt cách đều nhau trên các vì kèo, tạo giá đỡ cho hệ rui.
• Rui – những thanh gỗ nhỏ đặt vuông góc với đòn tay, theo chiều dốc mái, đỡ trực tiếp cho lớp mè và ngói.
• Mè – thanh gỗ nhỏ nhất, đặt theo chiều ngang giữa các rui, tạo lưới đỡ ngói trực tiếp.
• Cốn – cấu kiện tam giác hoặc thang nằm dọc theo trục nhà, đỡ thượng lương và các xà trung gian. Trên cốn thường chạm khắc nhiều nhất.
• Đầu dư – phần đầu của câu đầu hoặc kèo nhô ra khỏi cột, thường được chạm hình đầu rồng hoặc đầu thú.

Phân biệt nhà 1 kẻ, 2 kẻ, 3 kẻ

Số “kẻ” trong tên gọi nhà kẻ truyền thực ra chỉ số lớp mái (hay số hàng đòn tay) mà hệ kẻ phải đỡ – phản ánh độ phức tạp và quy mô của công trình:

• Nhà 1 kẻ (hay nhà chồng rường đơn): Đơn giản nhất, phổ biến với nhà ở thông thường. Mái hiên chỉ một lớp, kẻ thẳng từ câu đầu ra tận mép mái.
• Nhà 2 kẻ: Mái rộng hơn, có thêm một cột con (cột quân) đỡ điểm giữa kẻ. Phổ biến với nhà 3-5 gian có hàng hiên rộng.
• Nhà 3 kẻ (hay nhà kẻ truyền đủ bộ): Phức tạp nhất trong kiểu nhà dân gian – có cột cái, cột quân và cột hiên; kẻ truyền qua nhiều điểm đỡ. Đây là kiểu thức của những ngôi nhà khang trang và đình, chùa truyền thống.

Hệ thống mộng gỗ – Bí quyết độ bền không đinh

Toàn bộ nhà gỗ truyền thống Bắc Bộ được liên kết bằng hệ thống mộng gỗ – không dùng đinh sắt hay keo. Đây là giải pháp thông minh: mộng gỗ cho phép cấu kiện “thở” theo sự giãn nở nhiệt ẩm của gỗ mà không bị nứt vỡ. Hai kiểu mộng phổ biến nhất:

• Mộng đuôi cá (mộng én) – phần đầu tenon có hình thang rộng dần ra ngoài, khóa chặt vào rãnh âm bản tương ứng. Khi lực kéo tác động, mộng càng khóa chặt hơn thay vì bị kéo ra. Dùng tại các mối nối chịu lực căng cao như câu đầu – cột.
• Mộng thẳng (mộng vuông) – đơn giản hơn, dùng cho các liên kết ít chịu lực căng như đòn tay – kèo. Thường được khóa thêm bằng chốt gỗ nhỏ xuyên qua.

Điều đáng chú ý: một số nhà gỗ cổ truyền Bắc Bộ sau 100-150 năm tháo rời để sửa chữa hoặc di dời vẫn giữ nguyên được phần lớn cấu kiện. Đây là bằng chứng cho độ bền của hệ thống mộng gỗ khi được làm đúng kỹ thuật.

Tại sao bê tông giả gỗ giữ được kết cấu truyền thống?

Khi chuyển sang vật liệu bê tông, một câu hỏi tự nhiên xuất hiện: liệu bê tông có tái tạo được đúng hình dáng và tỷ lệ của các cấu kiện gỗ truyền thống không? Câu trả lời là có – với điều kiện thiết kế được thực hiện bởi người hiểu sâu về kết cấu gỗ truyền thống.

Bê tông cốt thép thực ra linh hoạt hơn gỗ về mặt tạo hình: có thể đúc thành bất kỳ hình dạng nào, kể cả các chi tiết cong như đầu kẻ uốn cong, đầu dư hình rồng hay bẩy mái cong vút. Những chi tiết này trong gỗ đòi hỏi nguyên liệu gỗ cong tự nhiên rất khó tìm – trong bê tông chỉ cần khuôn đúc phù hợp.

Mộng gỗ trong nhà bê tông giả gỗ được thay thế bằng liên kết cốt thép và bu-lông ẩn – vẫn giữ nguyên hình dáng bên ngoài của mộng, đảm bảo tính chân thực về thẩm mỹ trong khi độ bền cơ học cao hơn đáng kể.

So sánh độ bền kết cấu – Gỗ thật vs Bê tông giả gỗ

Bạn đang tìm hiểu về kết cấu nhà gỗ truyền thống để chuẩn bị cho dự án xây dựng? Đội kỹ thuật Nguyễn Đại có thể giải đáp trực tiếp mọi thắc mắc về thiết kế kết cấu – gọi 0978.364.586 để được tư vấn chuyên sâu, không mất phí.