Kết cấu thép là vật liệu xây dựng được ưa chuộng nhất hiện nay bởi tính năng ưu việt của nó. Tính năng vượt trội trong thiết kế xây dựng nhờ vào độ bền, độ cứng và khả năng chịu lực tốt, giúp các kỹ sư thiết kế có thể sáng tạo và đem đến các giải pháp xây dựng hiệu quả và tối ưu cho các công trình.
Giới thiệu về kết cấu thép
Kết cấu thép (hay còn được gọi là thép kết cấu) là một loại vật liệu xây dựng chịu lực cao được sản xuất từ thép có độ bền và độ cứng cao. Nhờ vào đặc tính này, thép thường được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng.
Các công trình nhà khung thép tiền chế thường thiết kế ứng dụng các cấu kiện thép và được thi công theo cách truyền thống bởi những ưu điểm vượt trội như hình dáng và kích thước đa dạng, dễ gia công, nguồn sản phẩm dồi dào trên thị trường. Kết cấu thép được thiết kế với hình dạng và kích thước theo thông số kỹ thuật phù hợp với mỗi dự án khác nhau để đáp ứng nhiều yêu cầu sử dụng.
Thép kết cấu có nhiều ứng dụng trong thực tế, như làm khung cho các công trình thương mại, nhà xưởng, nhà máy sản xuất, cầu đường bộ, cột thu phát sóng, cột ăng ten, đường sắt, bể chứa,…
Thép có độ cứng, độ mềm dẻo và khả năng chịu lực tốt so với các nguyên vật liệu xây dựng khác như gỗ hay bê tông, giúp đảm bảo độ bền chắc và nâng cao tuổi thọ cao nhất cho các công trình. Điều này đã làm cho kết cấu thép trở thành vật liệu được kỹ sư thiết kế tin dùng trong hầu hết các công trình xây dựng hiện nay, đặc biệt là các công trình quy mô lớn có thiết kế và cấu tạo hoàn toàn bằng thép.
Thép kết cấu có độ bền và độ cứng cao, cùng với tính linh hoạt trong thiết kế và thời gian thi công nhanh chóng. Điều này giúp giảm thiểu chi phí xây dựng, đồng thời cải thiện hiệu suất công trình.
Tiêu chuẩn kết cấu thép
Tiêu chuẩn kết cấu thép là một tập hợp các quy định, quy trình và tiêu chuẩn được áp dụng trong việc thiết kế, sản xuất và lắp đặt các công trình kỹ thuật xây dựng. Trong các tiêu chí này, quy định về tải trọng, cường độ, và độ chịu lực của các thành phần thép được xác định để đảm bảo an toàn và độ bền của công trình kết cấu.
Có nhiều tiêu chuẩn cấu kiện thép phổ biến trên thế giới, trong đó có tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam (TCVN) và tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép của Mỹ (AISC).
Tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam (TCVN) đặc trưng bởi các hệ số an toàn về tải trọng, vật liệu và lao động, và chú ý đến độ cứng không được biến dạng quá lớn.
Cường độ tính toán được tính với công thức: Cường độ tiêu chuẩn / Hệ số an toàn vật liệu. Tải trọng tính toán được tính với công thức:
Tải trọng tiêu chuẩn * hệ số độ tin cậy về tải trọng.
Tiêu chuẩn thiết kế thép Việt Nam sử dụng số 2737:1995 làm tải trọng tính toán cho kết cấu thép.
Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép của Mỹ (AISC) được áp dụng 2 phương pháp tính là theo ứng suất cho phép (ASD) và hệ số tải trọng (LRFD). Theo phương pháp ASD, ứng suất giới hạn không được vượt quá ứng suất cho phép và theo phương pháp LRFD, tải trọng được nhân với hệ số 1,2->1,6 và hệ số chịu lực được nhân với 0,75->0,9. Các giá trị Ft, Fy, Fb liên quan đến giới hạn chảy của thép và giới hạn ký hiệu Fb có giá trị từ 0,6-0,67Fy. Giá trị nội lực M,N,Q gây ra do tải trọng tiêu chuẩn gây ra, không có hệ số vượt tải.
Các tiêu chuẩn cấu kiện thép phổ biến khác như tiêu chuẩn Eurocode (EN) của Liên minh châu u , tiêu chuẩn BS của Anh, tiêu chuẩn JIS của Nhật Bản, tiêu chuẩn GB của Trung Quốc và tiêu chuẩn AS của Úc cũng được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới.
Tại sao cần phải tuân thủ tiêu chuẩn kết cấu thép? Vì thép được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng, từ thiết kế nhà kho, thiết kế cửa hàng kinh doanh, nhà dân dụng, tòa nhà cao tầng cho đến các công trình công nghiệp, cầu đường, bến cảng,… Nếu không tuân thủ tiêu chuẩn kết cấu, sẽ dẫn đến các rủi ro như thiệt hại về tính mạng, tài sản, sự cố kỹ thuật, v.v. Do đó, việc tuân thủ tiêu chuẩn này là rất cần thiết và được đưa vào quy định pháp luật của nhiều quốc gia trên thế giới.
Đối với các nhà thiết kế, kỹ sư, kiểm tra chất lượng, chủ đầu tư, người lao động trong ngành xây dựng, việc nắm vững và tuân thủ đúng các tiêu chuẩn kết cấu thép là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn, độ bền và chất lượng của công trình xây dựng.
Ưu điểm của kết cấu thép trong xây dựng
Thép kết cấu là một trong những vật liệu xây dựng phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng hiện đại. Như đã đề cập, kết cấu thép có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Tuy nhiên, với những ưu điểm của mình, thép kết cấu đã trở thành một trong những lựa chọn hàng đầu cho các kiến trúc sư và nhà thầu trong ngành xây dựng.
Đối với loại thép đã được tạo hình dạng sẵn, ưu điểm của nó là dễ dàng tìm mua trên thị trường, thiết kế đa dạng và giá cả đa dạng. Tuy nhiên, nhược điểm của loại thép này là điều chỉnh kích thước có thể dẫn đến lỗi kỹ thuật, khó kiểm soát chất lượng và lãng phí là vấn đề thường gặp.
Đối với loại thép kết cấu tiền chế, ưu điểm của nó là có thể tạo ra bất kỳ hình dạng, kích thước và số lượng phù hợp với nhu cầu. Trong lĩnh vực thi công chuỗi cửa hàng, thi công nhà thép tiền chế rất được ưa chuộng. Ở giai đoạn tiền khởi công, phương án thiết kế được tính toán kỹ lưỡng: sử dụng thiết kế dạng cấu kiện chuẩn (module). Khi xây cửa hàng chỉ cần lắp ráp các cấu kiện chuẩn này lại, điều chỉnh phù hợp với mặt bằng thực tế. Giúp ích cho khâu kiểm duyệt và cân đối chi phí của chủ đầu tư. Như vậy, sử dụng thép kết cấu tiền chế là lựa chọn tối ưu cho các công trình xây dựng.
Tổng kết
Kết thúc bài viết này, chúng ta có thể thấy rõ tầm quan trọng của kết cấu thép trong việc đảm bảo tính an toàn và độ bền của các công trình xây dựng. Đặc biệt, việc sử dụng tiêu chuẩn đúng và chuẩn xác là một yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn của các công trình xây dựng.
Với sự phát triển của ngành kỹ thuật xây dựng và nhu cầu về các công trình, dự án đầu tư ngày càng lớn, việc sử dụng Kết cấu thép đang ngày càng trở nên phổ biến và cần thiết hơn bao giờ hết. Bởi vậy, việc hiểu rõ về thép và tiêu chuẩn kết cấu là rất quan trọng trong việc thiết kế và xây dựng các công trình.
Nếu bạn đang tìm kiếm một đối tác uy tín và chuyên nghiệp để thiết kế và xây dựng công trình của mình, Công ty Xây dựng Trà Vinh GC có thể là một lựa chọn tuyệt vời cho bạn. Với kinh nghiệm và tâm huyết trong ngành xây dựng, công ty cam kết sẽ đem đến cho bạn một dịch vụ tốt nhất, từ khâu thiết kế đến thi công và hoàn thiện công trình.
Hơn nữa, với áp dụng công nghệ thi công nhiều năm kinh nghiệm, kết cấu thép và tuân thủ đúng tiêu chuẩn, công ty mang đến sự an toàn và độ bền cho công trình của bạn. Hãy liên hệ với Trà Vinh GC để được tư vấn và hỗ trợ trong quá trình xây dựng công trình của bạn.
