KẾT CẤU THÉP TIỀN CHẾ - NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN VÀ ỨNG DỤNG TRONG XÂY DỰNG

Nhà kết cấu thép tiền chế ra đời đánh dấu cuộc cách mạng của lĩnh vực kết cấu xây dựng. Công trình làm nhà tiền chế này có rất nhiều ưu điểm vượt trội như giá thành rẻ, thi công nhanh, chịu lực tốt, dễ thay đổi kết cấu..Vì vậy đã thu hút rất nhiều nhà đầu tư trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa.

Trong xây dựng ngày nay, kết cấu thép được sử dụng phổ biến cho hầu hết các loại công trình nhà xưởng như tòa nhà máy công nghiệp nặng, công trình dân cư, hệ thống đỡ thiết bị, cơ sở hạ tầng, cầu, sân bay…

Lý do kết cấu thép là lưa chọn ưu tiên trong xây dựng công trình.

• Kết cấu thép đem lại sự vững chắc trong xây dựng:

Trong các loại vật liệu xây dựng hiện nay, thép là vật liệu có cường độ lớn nhất, vì thế là loại vật liệu này chịu lực rất tốt. Cụ thể là với khung nhà được làm bằng thép đủ chắc chắn để đối phó với động đất, gió to hay mưa bão.

• Kết cấu thép đem lại hiệu quả tốt trong xây dựng:

Độ cứng và tính dẻo dai của kết cấu thép cho phép loại vật liệu này có thể được chế tạo thành những loại hình thù khác nhau. Bên cạnh đó, với kết cấu thép, chỉ cần liên kết các đầu nối dầm thép bằng phương pháp hàn các mảnh với nhau hoặc bắt vít ngay tại công trình phù hợp với nhu cầu của kỹ sư.

Ngoài ra, kết cấu thép còn có khả năng phân phối sức căng hay lực nén của công trình qua những dầm thép, điều này tạo nên sự bền bỉ cho công trình giúp kéo dài tuổi thọ của công trình xây dựng.

• Sử dụng kết cấu thép giúp tiết kiệm chi phí

So với những loại vật liệu khác, kết cấu làm bằng thép có thể giúp chủ đầu tư tiết kiệm chi phí thi công hơn 30% phù hợp với những công trình doanh nghiệp có nguồn vốn vừa và nhỏ nhưng vẫn đảm bảo chất lượng công trình. Bởi cấu kiện thép hay những bộ phận của nó đều được thiết kế tối giản. Điều này giúp công trình trở nên nhẹ hơn, giảm áp lực từ công trình xuống nền móng.

Việc lắp ráp kết cấu thép tốn rất ít thời gian thực hiện, chủ yếu thực hiện ngay tại nhà xưởng nên chi phí nhân công được giảm đáng kể. Kết cấu thép còn đem lại sự linh hoạt, cơ động trong bất kỳ loại công trình nào. Điểm đặc biệt là kết cấu thép còn được tái sử dụng rất nhiều lần giúp tiết kiệm chi phí cho chủ đầu tư.

Bài viết tham khảo: Các vấn đề nảy sinh trong quá trình thi công kết cấu thép.

Những nguyên tắc khi tính toán kết cấu thép.

• Thành lập sơ đồ kết cấu công trình nhà kết cấu thép:

Trong nguyên tắc khi tính toán kết cấu thép, sơ đồ kết cấu công trình là một trong những phần quan trọng. Cụ thể, loại sơ đồ này cần dựa trên những yếu tố cơ bản sau:

+ Quy mô của công trình: bao gồm kích thước của công trình, điều kiện tác dụng tải trọng, mục đích và thời hạn sử dụng của công trình,… tất cả đều được xác định theo yêu cầu sử dụng và bố trí của công nghệ.

+ Tình hình cung cấp nguyên vật liệu, vật tư của doanh nghiệp.

+ Điều kiện nền móng và tác động của môi trường.

• Xây dựng mô hình tính toán kết cấu thép:

Mô hình tính toán kết cấu thép là mô hình được xây dựng dùng để tính toán và phản ánh chính xác trạng thái làm việc của kết cấu thép ở thời điểm đó. Theo xu hướng ngày nay, mô hình tính toán cần đảm bảo những yêu cầu sau:

+ Đảm bảo những trạng thái làm việc, khả năng chịu lực và trạng thái làm việc an toàn.

+ Mô hình cần được xây dựng đơn giản để dễ dàng cho việc thiết kế.

• Nguyên tắc tính toán kết cấu thép chính:

Nguyên tắc tính toán kết cấu thép dựa trên hai nhóm trạng thái giới hạn chính là khả năng chịu lực và độ biến dạng

+ Khả năng chịu lực là bao gồm các trạng thái giới hạn về sự ổn định. Trong trường hợp vượt quá các giới hạn thì kết cấu không thể sử dụng được nữa hoặc dễ bị hư hỏng.

+ Độ biến dạng là các trạng thái giới hạn của góc xoay, độ võng và các thông số về dao động được quy định nhằm đảm bảo cho các công trình xây dựng hoạt động bình thường.

Các cấu kiện cơ bản của kết cấu thép tiền chế

• Móng của nhà kết cấu thép:

Cũng tương tự như nhà bê tông cốt thép, nhà kết cấu thép cũng cần móng để đảm nhiệm chức năng tiếp nhận tải trọng của công trình ở trên nền đất.

Móng nhà kết cấu thép có thể là móng đơn, móng băng hoặc móng bè tùy vào địa chất và mặt bằng của công trình.

Đối với nhà thép cao tầng cần sử dụng hệ móng sâu để chống lật cho công trình. Tuy nhiên lượng cọc và chiều sâu của móng sâu cần được tính toán cặn kẽ phù hợp với nhà thép tiền chế. Móng nhà kết cấu thép thông thường giảm 25 đến 45% so với nhà bê tông cốt thép.

Bu lông móng có tác dụng liên kết hệ móng bê tông cốt thép và cột thép hình. Thông thường bu lông móng thường được sử dụng đường kính M22 trở lên. Bước đặt bu lông móng đòi hòi về sự chính xác cao độ, đảm bảo việc lắp đặt những cấu kiện cột, dầm dễ dàng chính xác.

• Cấu kiện chính:

Cột, kèo, dầm, xà gồ là những cấu kiện chính của nhà kết cấu thép tiền chế. Đây là những cấu kiện được thiết kế để đủ khả năng chịu lực. Đồng thời vượt được nhịp lớn có thể lên đến 100m theo yêu cầu của nhà xưởng.

Cột, kèo thường được thiết kế dạng thép chữ H hoặc cấu tạo dạng dàn, cột tròn. Đối với dầm thông thường sử dụng dầm chữ I, H, hộp…

Trong một số trường hợp có thể sử dụng bê tông cốt cứng nhằm tăng độ vững chắc cho công trình. Đồng thời tăng khả năng chống cháy cho ngôi nhà.

Xà gồ thép thường có dạng chữ C, Z…bên cạnh đó, khoảng cách xà gồ từ 1 – 1,5m và liên kết với khung chính nhằm đỡ hệ mái tôn bên trên.

• Cấu kiện phụ của nhà thép tiền chế:

Giằng của nhà kết cấu thép là tăng khả năng liên kết, đồng thời đảm bảo tính ổn định của hệ thống kết cấu khung nhà thép tiền chế trong quá trình lắp dựng. Giằng bao gồm các loại như giằng mái, giằng đầu hồi, giằng xà gồ, giằng cột nhà thép.

Canopy là hệ mái sảnh cho phép công trình được lợp thêm một lớp tôn, kính… và có tác dụng che nắng mưa tại vị trí của cửa đi, cửa sổ

Bài viết tham khảo: Hệ giằng trong xây dựng nhà thép tiền chế

• Sàn deck:

Sàn deck là tấm sàn tôn thép được liên kết trên hệ dầm kết cấu thép bởi những đinh hàn. Tác dụng của loại sàn này là thay thế cốp pha sàn và kết hợp chịu lực cùng sàn bê tông cốt thép để giúp đẩy nhanh tiến độ công trình.

• Bao che:

Mái tôn được dùng phổ biến trong những công trình kết cấu thép tiền chế. Hiện nay, mái tôn thường được bao phủ thêm một lớp bông thủy tinh hoặc lớp cách nhiệt để đảm bảo tính cách nhiệt và chống ồn.

• Phụ kiện nhà kết cấu thép:

Để hoàn thành nhà kết cấu thép tiền chế vẫn cần thêm những phụ kiện cơ bản như: bu lông liên kết, cửa trời, máng nước, ống thoát nước…

Một số lưu ý khi tính toán kết cấu thép

Khi tính toán tiết diện cho kết cấu thép, doanh nghiệp nên tính thép cho tất cả trường hợp tổ hợp theo nội lực hay theo tải trọng được xem xét và từ đó đưa ra lượng thép yêu cầu để xây dựng.

Người thực hiện cần tìm ra những trường hợp bất lợi cho từng vị trí của các cấu kiện để có thể xác định được hàm lượng thép và bố trí thép cho công trình sao cho giải quyết được những trường hợp ấy.

Ứng dụng của kết cấu thép trong xây dựng

• Các dự án nhà xưởng, xí nghiệp, nhà máy

Sử dụng kết cấu thép cho các dự án công nghiệp gần như là sự lựa chọn tối ưu duy nhất bởi ưu điểm của thép so với bê tông cốt thép. Kết cấu thép được sử dụng làm kết cấu chịu lực cho hệ khung nhà xưởng, hệ giá đỡ, hệ thống đường ống dẫn, hệ thống băng tải…

• Ứng dụng cho bồn chứa, bồn chịu áp lực
• Các công trình tháp cao như: tháp viễn thông, cột điện…
• Công trình công cộng như nhà ga, sân bay, rạp hát, sân vận động…
• Các dự án cao tầng như chung cư, tòa nhà văn phòng.
• Công trình dân dụng: showroom, siêu thị, café, nhà hàng, nhà ở….

 

Trên đây, là những thông tin chi tiết về kết cấu thép tiền chế mà Châu Tuấn muốn chia sẻ. Hy vọng với những thông tin trên có thể giúp các bạn hiểu rõ hơn về loại công trình này.

Nếu vẫn còn những thắc mắc hay có vấn đề liên quan đến việc thi công kết cấu thép hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi.

Ngoài ra, công ty CHÂU TUẤN còn chuyên cung cấp, lắp đặt, sửa chữa ray cẩu cảng- Các dịch vụ tại cảng biển lớn nhỏ trên phạm vi toàn quốc và quốc tế.

Liên hệ ngay để được tư vấn miễn phí:

CÔNG TY TNHH XD - TM & DV CHÂU TUẤN

Địa chỉ: 158/22 Hoàng Hoa Thám, P. 12, Q. Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh

Email: chautuancons2010@gmail.com

Hotline: 028.2248.6888 - 0988.373.605

Website: chautuan.com – xaynhaxuong.vn - xaynhaxuong.info