Thư viện tài liệu là tập hợp tất cả các tư liệu tài liệu về ngành xây dựng, đặc biệt là sự phát triển và tầm quan trọng của xây dựng kết cấu thép đối với xu hướng hiện nay.
Nhằm đáp ứng những tài liệu mà khách hàng cần về chuyên ngành xây dựng, đặc biệt là xây dựng kết cấu thép, giúp khách hàng có cái nhìn khách quan về lĩnh vực xây dựng và có sự lựa chọn tốt nhất phù hợp nhất với nhu cầu của mình.
MỤC LỤC
- Tổng quan về ngành xây dựng kết cấu thép
- Nguồn gốc
- Kết cấu thép
- Các loại kết cấu chính
- Thông số kỹ thuật
- Đặc điểm của kết cấu thép
- Ưu điểm và nhược điểm của xây dựng kết cấu thép
- Quy trình xây dựng kết cấu thép nhà xưởng từ a-z.
- Lợi ích của xây dựng kết cấu thép
- Tầm quan trọng và xu thế phát triển kết cấu Thép hiện nay.
- Kết luận
1. TỔNG QUAN
Nhà thép tiền chế hay nhà xưởng bằng thép là loại hình công trình nhà làm bằng kết cấu thép được sản xuất, chế tạo sẵn ngay từ trong nhà máy. Nhà thép tiền chế thường được làm theo yêu cầu bản vẽ kiến trúc và kỹ thuật đã chỉ định sẵn. Quá trình làm ra sản phẩm hoàn chỉnh (có kết hợp các bước kiểm tra và quản lý chất lượng) được trải qua 3 giai đoạn chính: Thiết kế, gia công cấu kiện và lắp dựng tại công trình. Toàn bộ kết cấu thép có thể sản xuất đồng bộ sẵn rồi đưa ra công trường lắp dựng trong thời gian ngắn nhất.
Khi mang đến công trường nhà thép tiền chế chỉ cần rất ít thao tác lắp ghép để tạo nên một công trình hoàn chỉnh. Nhằm giảm thiểu thời gian thi công trên công trường và góp phần hạn chế các quá trình chỉ đạo thi công mệt nhọc trên công trường, giảm thiểu thời gian hoàn thành công trình và mang tính chuyên môn hoá cao. Mặt khác chủ đầu tư còn có thể dễ dàng kiểm soát được chất lượng công trình ngay từ trong quá trình sản xuất.
Do ưu điểm của nhà thép tiền chế là chi phí thấp, thời gian xây dựng nhanh, chi phí bảo dưỡng thấp và dễ dàng mở rộng thêm trong tương lai nên các doanh nghiệp sẽ tăng cường sử dụng thay vì xây dựng nhà xưởng thông thường.
2. NGUỒN GỐC
Dạng khung tiền bắt nguồn từ Hoa Kỳ trong nửa cuối thế kỷ 20. Đây là kiểu khung thép cho nhà công nghiệp, chuyên dùng cho những vùng nông nghiệp để chứa thóc lúa, hay cỏ khô cho bò ăn tại Mỹ, Âu – Châu
Hiện ở Việt Nam có rất nhiều nhà máy chế tạo nhà tiền chế. Nhưng trước đó ở Việt Nam chỉ dùng kết cấu dàn thường là vì kèo tam giác, gọi là khung Tiệp. Sau này gọi là khung (thép) tiền chế (Pre-engineering Building-PEB). Bây giờ hầu như 95% khung nhà xưởng đều dùng dạng khung này.
3. KẾT CẤU THÉP
Kết cấu thép là một cấu trúc kim loại được hình thành từ các cấu kiện thép* liên kết với nhau để truyền tải và chịu lực. Nhờ cường độ chịu lực cao của thép, kết cấu này rất chắc chắn và đòi hỏi ít nguyên liệu hơn các loại kết cấu khác như kết cấu bê tông hay kết cấu gỗ.
Trong xây dựng hiện đại, kết cấu thép được sử dụng cho hầu hết các loại kết cấu công trình bao gồm các tòa nhà máy công nghiệp nặng, các tòa nhà cao tầng, hệ thống đỡ thiết bị, cơ sở hạ tầng, cầu, tháp, sân bay, hệ thống giá đỡ…
*Cấu kiện thép là vật liệu xây dựng thép được chế tạo với hình dạng và thành phần hoá học cụ thể, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của từng dự án.
Tùy thuộc vào chi tiết kỹ thuật áp dụng cho từng dự án, cấu kiện thép có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau, cách chế tạo khác nhau (cán nóng, hàn các tấm thép với nhau hoặc uốn cong tấm thép). Các hình dạng phổ biến bao gồm I-beam, HSS, thép chữ C, thép góc và thép dĩa…
4. CÁC LOẠI KẾT CẤU CHÍNH
- Cấu trúc khung: Dầm và cột
- Cấu trúc lưới: cấu trúc dạng lưới hoặc mái vòm
- Kết cấu dự ứng lực
- Cầu dầm
- Cầu cáp văng
- Cấu trúc giàn: thanh hoặc giàn
- Cầu vòm
- Kiến trúc vòm
- Cầu treo
- Cầu giàn: cấu kiện giàn
5. THÔNG SỐ CƠ BẢN
Những thông số cơ bản để xác định mô tả một nhà thép tiền chế sửa
Chiều rộng nhà: Chiều rộng của nhà tùy thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư. Không hạn chế về chiều rộng nhà. Chiều rộng nhà được tính từ mép ngoài tường đến mép ngoài tường
Chiều dài nhà : Chiều dài của nhà tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Không hạn chế về chiều dài nhà. Chiều dài nhà được tính từ mép ngoài tường đến mép ngoài tường
Chiều cao nhà : Chiều cao của nhà tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Chiều cao nhà được tính từ chân cột đến diềm mái( giao giữa tôn mái và tôn tường).
Độ dốc mái: Độ dốc mái ảnh hưởng đến việc thoát nước mưa ở trên mái. Thông thường, độ dốc mái được lấy = 15%
Bước cột: Bước cột là khoảng cách giữa các cột theo phương dọc nhà. Bước cột được xác định dựa vào chiều dài của nhà và mục đích sử dụng trong nhà.
Tải trọng: Tải trọng tính toán tác động lên công trình bao gồm các loại tải trọng sau: trọng lượng bản thân, hoạt tải mái, tải trọng gió, tải trọng cầu trục, tải trọng sàn, tải trọng sử dụng…
6. ĐẶC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP
* Đặc điểm kích thước và cấu tạo hình học của kết cấu thép
- Giữa thép hình H và I: Thép I và thép H là hai loại thép thiết kế khá giống nhau. Thép H là sản phẩm được sử dụng rộng rãi các công trình như ở, nhà ở, các kiến trúc cao tầng, cầu lớn, công trình công cộng. Thép H rất phong phú về hình dạng và kích thước, tùy thuộc vào mức độ chịu áp lực mà sử dụng các loại thép H khác nhau, nhằm đảm bảo tiết kiệm chi phí sử dụng và chất lượng công trình cũng như an toàn trong quá trình thi công. Thép hình chữ I cũng như thép hình chữ H là sản phẩm thường được sử dụng cho công trình như nhà ở, công trình cao tầng, cầu…. nhưng tùy thuộc vào độ tác động khác nhau mà lựa chọn sử dụng thép I hay thép H
– Thép tấm
– Thép hình: U, I, L, ống,…
– Phôi xà gồ
- Giới hạn độ bền của thép là thép cường độ thấp (SS400, Q235,…) và thép cường độ cao (Q345, SM490,…). Hai loại thép thường được sử dụng nhiều nhất trên thị trường là SS400 và Q345(*).
- SS400: Độ bền kéo (giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài tương đối) thấp.
- Q345: Cao cấp hơn, các chỉ số về độ bền kéo cao hơn SS400.
- Độ bền kéo bao gồm:
- Giới hạn chảy: dùng kẹp thủy lực kéo 2 đầu của thép, khi các tinh thể thép bắt đầu chuyển động → đạt giới hạn chảy.
- Giới hạn bền: khi đứt.
- Độ giãn dài: lấy độ dài sau kéo trừ đi độ dài ban đầu.
(*): Chỉ thép tấm mới có 2 loại, thép hình chỉ có loại SS400
- Trên thị trường, hai sản phẩm mạ thường được sử dụng là mạ kẽm điện phân hoặc mạ kẽm nhúng nóng (sản phẩm được mạ khi hợp đồng yêu cầu).
- Đặc điểm của 2 loại mạ:
| Các loại mạ | Đặc điểm | Ứng dụng |
| Mạ kẽm điện phân |
Mạ điện phân sử dụng phương pháp dòng điện chạy qua dung dịch điện phân. Quy chế hoạt động là tạo ra phản ứng kết tủa trên bề mặt kim loại nền cho ra một lớp kim loại mỏng. Lớp kim loại mỏng này sẽ bảo vệ sản phẩm không bị ăn mòn, tăng độ cứng, tăng tính dẫn điện,… |
Mạ điện phân thường được dùng để mạ ống nước, ứng dụng mạ đường sắt, mạ bảo vệ cho các thiết bị ngoài trời, mạ cho các thiết bị thường xuyên chịu lực. Mạ kẽm điện phân còn được dùng trong mạ sửa chữa các chi tiết có độ chính xác cao, mà vẫn giữ nguyên được tính chất của kim loại gốc, hình dạng, kích thước của chi tiết lúc ban đầu. |
| Mạ kẽm nhúng nóng | Mạ kẽm nhúng nóng sử dụng phương pháp nhúng vật mạ trong hỗn hợp kẽm nóng chảy. Thép sau khi được làm sạch bề mặt bằng dung dịch chuyên dụng, được làm khô và nhúng vào bể mạ kẽm. Ưu điểm của mạ nhúng nóng là phủ đều hết toàn bộ mặt trong và ngoài của sản phẩm, lớp mạ kẽm có độ dày đều đặn nhau, sáng bóng, không gồ ghề. | Mạ kẽm nhúng nóng được sử dụng rất rộng rãi hiện nay và được ứng dụng nhiều trong mạ kẽm: lan can cầu thang, thang máng, anten, ống thép, bulong, ốc vít, thanh ren, các cấu kiện của công trình giao thông,… |
7. ƯU ĐIỂM – NHƯỢC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU THÉP
ƯU ĐIỂM:
– Trọng lượng khung thép nhẹ hơn so với các loại nhà thép thông thường khác, giúp giảm tải công trình, giảm chi phí phần móng.
– Thời gian thi công nhanh, lắp dựng nhanh chóng, dễ dàng
– Tiết kiệm diện tích nhà xưởng. Với cùng một tải trọng nhưng đối với nhà thép tiền chế được thiết kế nhỏ hơn, giúp Chủ đầu tư tiết kiệm diện tích hơn so với các loại nhà thép thông thường.
– Có thể dễ dàng mở rộng quy mô nhà xưởng dễ dàng.
– Hổ trợ các công trình lớn với những nhịp lớn trong khi các loại nhà thép thông thường hoàn toàn không làm được.
– Chi phí bảo trì thấp.
Với những điều trên đã khiến nhà thép tiền chế trở thành sự lựa chọn tối ưu nhất để xây dựng nhà xưởng, nhà kho, nhà trưng bày, nhà xe, showroom…
NHƯỢC ĐIỂM
+ Khả năng chịu kém khi tiếp xúc với lửa
+ Giá thành thép thường cao hơn so với một số loại vật liệu khác như: gỗ, sắt,…
+ Có thể bị ảnh hưởng, tác động của môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm, làm giảm chất lượng của sản phẩm, để xử lý tình trạng này người ta thường bao phủ thêm một lớp sơn bảo vệ chống gỉ thép lên bề mặt của kết cấu thép.
8. QUY TRÌNH XÂY DỰNG KẾT CẤU THÉP NHÀ XƯỞNG TỪ A-Z
Có 4 giai đoạn trong quy trình xây dựng kết cấu thép nhà xưởng.
- Giai đoạn 1: Tư Vấn
Đội ngũ tư vấn mang đến các giải pháp kết cấu thép nhà xưởng tối ưu cho chủ đầu tư
Kết cấu thép nhà xưởng là giải pháp được thiết kế, sản xuất và lắp dựng riêng cho từng dự án. Do đó, giai đoạn đầu tiên là tư vấn từ nhà thầu kết cấu thép. Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến nhà xưởng và thiết bị sẽ được xem xét như:
– Yêu cầu đặc thù của ngành nghề sản xuất
– Chi phí đầu tư
– Các chứng nhận muốn đạt được: Chứng nhận công trình xanh (Lotus, VGBC, USGBC), GMP
– Vị trí đất nền làm móng, địa lý, khí hậu
– Vị trí và môi trường xung quanh nhà xưởng
Đội ngũ tư vấn từ các nhà thầu chuyên nghiệp sẽ cung cấp đầy đủ thông tin để khách hàng có sự lựa chọn tốt nhất. Ví dụ: Nhà xưởng sản xuất theo tiêu chuẩn GMP phải ngăn chặn tối đa sự xâm nhập của độ ẩm và các sinh vật có hại. Từ đó, họ sẽ tư vấn cho chủ đầu tư loại kết cấu thép nhà xưởng và phụ kiện phù hợp.
- Giai đoạn 2. Thiết kế
Thiết kế kết cấu thép nhà xưởng đòi hỏi sự chính xác dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế
Dựa trên yêu cầu từ giai đoạn 1, đội ngũ kỹ sư sẽ thực hiện giai đoạn thiết kế dựa trên tiêu chuẩn kết cấu thép mới nhất của Mỹ và Châu Âu bao gồm:
– Thiết kế kỹ thuật: thể hiện nhà xưởng sẽ có những yếu tố kỹ thuật nào, cũng như vật liệu kỹ thuật cho từng thành phần khác nhau. Thiết kế kỹ thuật là xương sống của dự án. Kết quả của công đoạn này là các bản vẽ kiến trúc và bản vẽ kết cấu thép
– Thiết kế sản xuất: để nhà máy có thể gia công chính xác các cấu kiện và phụ kiện, các bản vẽ từ công đoạn kỹ thuật sẽ được chuyển sang bản vẽ sản xuất. Bản vẽ cần thể hiện đầy đủ và chi tiết kích thước, số lượng, hình dáng, yêu cầu kỹ thuật của từng cấu kiện.
– Thiết kế lắp dựng: mô tả mặt bằng nhà xưởng, yêu cầu và vị trí lắp dựng. Kết cấu thép nhà xưởng đòi hỏi sự chính xác cao trong việc lắp dựng để đảm bảo công trình bền vững.
- Giai đoạn 3: Sản xuất
Nhà máy sẽ lập kế hoạch gia công cụ thể sau khi nhận được bản vẽ sản xuất từ phòng thiết kế. Toàn bộ thành phần của dự án được sản xuất tại nhà máy. Điều này giúp chúng ta kiểm soát được chất lượng và tiến độ trước khi lắp dựng tại công trường.
Quá trình sản xuất kết cấu thép sẽ trải qua nhiều công đoạn từ cắt, ráp, hàn, nắn, làm sạch, sơn và đóng gói. Bạn có thể đọc chi tiết quá trình tại đây.
Trong đó, chất lượng của sản phẩm đầu ra sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
– Chất lượng thép hình đầu vào: các nhà máy kết cấu thép uy tín sẽ lựa chọn nguyên liệu có nguồn gốc và thông số kỹ thuật rõ ràng
– Quá trình sản xuất tuân thủ chặt chẽ các tiêu chuẩn quốc tế: tiêu chuẩn đường hàn, tiêu chuẩn sơn, tiêu chuẩn về thép cán nguội….
– Nghiệm thu nghiêm túc qua từng giai đoạn: mỗi giai đoạn đều có tiêu chuẩn và quy trình kiểm soát nhất định. Sản phẩm đầu ra phải vượt qua toàn bộ các bước kiểm tra.
- Giai đoạn 4: Lắp dựng
Quy trình lắp dựng nhà xưởng bằng kết cấu thép ở công trình gồm 6 bước lớn
Bước 1: Chuẩn bị lắp dựng như dọn sạch mặt bằng, kiểm tra phương tiện, thiết bị, cấu kiện lắp dựng
Bước 2: Định vị công trình bằng bu lông neo
Bước 3: Lắp dựng khung chính bằng kết cấu thép cho nhà xưởng
Bước 4: Lắp dựng bao che bao gồm tôn mái và tôn vách
Bước 5: Hoàn thiện công trình bằng việc lắp dựng các phụ kiện như máng xối, diềm mái, ốp nóc….
Bước 6: Bàn giao nhà xưởng cho chủ đầu tư để đưa vào sử dụng
Giai đoạn này có sự tham gia của đội ngũ kỹ sư công trường và công nhân lắp dựng. Việc lắp dựng cần thực hiện đúng trình tự và tuân thủ chính xác các nguyên tắc lắp dựng.
9. LỢI ÍCH CỦA XÂY DỰNG KẾT CẤU THÉP
Ngày càng xuất hiện nhiều về các công trình với quy mô xây dựng, hoành tráng, có sức chứa lên tới hàng trăm ngàn người và để tạo nên chúng chỉ có thể sử dụng về các loại kết cấu thép. Kết cấu thép sẽ đảm bảo về mức độ an toàn cao, và độ vững chắc cho cả một công trình.
Sự vững chắc
Thép có cường độ chịu lực lớn so với các loại vật liệu xây dựng như là về cát đá xây dựng, bê tông xây dựng,… Do đó mà các kết cấu của thép có khả năng chịu lực lớn, không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như là về nắng mưa, gió bão, thậm chí có thể chịu được cả về động đất.
Tiết kiệm chi phí
Cấu kiện, thiết bị làm từ loại thép có thiết kế tối giản làm giảm về trọng lượng của các công trình. Đồng thời tiết kiệm được nhiều về chi phí mà vẫn mang lại sự vững chắc về cho các công trình.
Các thiết bị thép cũng khá là linh hoạt, dễ dàng để lắp đặt và tháo dỡ hiện nay.
Tính ứng dụng cao
Càng ngày càng xuất hiện rất nhiều về các công trình với quy mô đồ sộ. Những công trình này có thể được làm từ loại thép. Thép mang lại cho các công trình sự vững chắc và đảm bảo về độ an toàn cao.
Lắp dựng nhanh chóng
Sau khi vận chuyển đến các công trình. Tại đây các bộ phận được lắp ghép với nhau bằng bu lông và với các loại linh kiện khác. Thép được sản xuất theo một quy chuẩn nên thường luôn có các độ chính xác cao. Dễ dàng trong việc lắp ráp, rút ngắn về thời gian thi công và mang lại được hiệu quả cao.
Cơ động và linh hoạt
Thép có tính linh hoạt cao mà hiếm có loại vật liệu nào có được hiện nay. Tính linh hoạt được thể hiện trong các quá trình về lắp đặt, sửa chữa, di dời, cải tạo mở rộng công trình. Giảm tối thiểu thời gian thi công và tiết kiệm chi phí so với việc phải xây mới.
Khả năng về tái chế
Thép có thể tái chế lại được và khi hết vòng đời sử dụng, thép có thể được tái chế thành các sản phẩm mới. Hiện nay trên thế giới có tới khoảng từ 50% sản lượng thép được tái chế lại.
Tính thẩm mỹ
Loại thép có tính dẻo dễ uốn nên thường được lựa chọn cho các loại công trình mang tính sáng tạo. Trong thực tế, có rất nhiều kiến trúc mang tính nghệ thuật cao được làm từ các vật liệu thép xây dựng.
Vật liệu xây dựng về lợi ích của kết cấu thép trong xây dựng hiện nay đang rất được quan tâm chú trọng của các nhà đầu tư.
10. TẦM QUAN TRỌNG VÀ XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA KẾT CẤU THÉP HIỆN NAY
Thép có khả năng chịu lực cũng như độ nén tốt. Do đó, thép sẽ nhẹ hơn bê tông. Đây là lợi thế lớn của thép. Ngày nay, kết cấu này được sử dụng cho hầu hết các loại công trình. Bao gồm các công trình công nghiệp, dân cư, văn phòng và thương mại. Thép còn được sử dụng làm cấu trúc tháp, cầu, bãi đỗ xe….
Hiện nay ở Việt Nam cũng như thế giới có rất nhiều các công trình thi công kết cấu thép, mang lại rất nhiều hiệu quả và được mọi người ưa chuộng.
5 ứng dụng phổ biến của thi công kết cấu Thép:
- Công trình lớn như nhà ga, tòa tháp “dưa chuôt”…
- Công trình công nghiêp như nhà xưởng công nghiệp nhiều tầng, nhà máy sản xuất…
- Công trình dân dụng như sân vận động tổ chim, công viên Garden…
- Bãi đỗ xe nhiều tầng.
- Các cây cầu như cầu Mống, cầu Rồng Vàng…
11. KẾT LUẬN
Với những lợi ích cũng như ưu điểm của việc thi công kết cấu Thép đang đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng và ngay càng phát triển cùng với đất nước. Và luôn được các chủ đầu tư ngày càng chú trọng. Với những điều trên đã khiến nhà thép tiền chế trở thành sự lựa chọn tối ưu nhất để xây dựng nhà xưởng, nhà kho, nhà trưng bày, nhà xe, showroom…
Từ tài liệu về nội dung, kiến thức kết cấu thép, SHC Á CHÂU mong rằng quý khách hàng có thể hiểu hơn và có cái nhìn đa dạng, dễ hiểu về ngành xây dựng kết cấu thép.
Cảm ơn quý khách hàng đã tham khảo.
SHC Á CHÂU sẽ giúp bạn hiểu sâu hơn về tình hình kết cấu thép trên thị trường. Rất mong được phục vụ quý khách hàng.
KẾT CẤU THÉP SHC Á CHÂU _ Nâng tầm giá trị công trình.
Mọi chi tiết xin liên hệ Hotline: 098 321 1429 để được tư vấn miễn phí.
(Nguồn: Internet)