Kết cấu thép ngành giao thông

KẾT CẤU THÉP

Kết cấu thép được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng như dân dụng, công nghiệp, cầu đường, công trình thủy lợi và công trình biển đảo. Trong những năm gần đây tại Việt Nam, với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành kinh tế và xây dựng, kết cấu thép ngày càng được ứng dụng rộng rãi, đa dạng và phong phú hơn.

Kết cấu thép là gì? Khái niệm chung về kết cấu thép 

Kết cấu thép được áp dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng như dân dụng, công nghiệp, cầu đường, công trình thủy lợi và công trình biển đảo. Trong những năm gần đây tại Việt Nam, với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế và ngành xây dựng, kết cấu thép ngày càng được ứng dụng rộng rãi, đa dạng và phong phú hơn.

Ưu điểm của kết cấu thép khi ứng dụng trong công trình 

Kết cấu thép được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng nhờ những đặc điểm ưu việt sau:

• Khả năng chịu lực cao: Thép là vật liệu có cường độ chịu lực lớn nhất trong các loại vật liệu xây dựng, đồng thời sở hữu cấu trúc đồng nhất và tính đàn hồi cao. Do đó kết cấu thép sẽ là giải pháp thông minh đảm bảo độ tin cậy và an toàn cho các công trình.

• Trọng lượng nhẹ: So với bê tông cốt thép, gạch đá và gỗ, kết cấu thép có trọng lượng nhẹ hơn nhiều. Hệ số c (tỷ lệ giữa trọng lượng riêng và cường độ tính toán) của thép là 3,7.1041/m, thấp hơn so với gỗ (5,4.1041/m) và bê tông (2,4.10-3 1/m), giúp giảm tải trọng lên móng và tiết kiệm chi phí xây dựng.

• Tính công nghiệp hóa cao: Vật liệu thép được sản xuất hoàn toàn tại các nhà máy luyện kim cùng với quá trình gia công các cấu kiện thép được thực hiện tại các nhà máy chuyên dụng, đầy đủ máy móc hiện đại. Phù hợp với phương pháp xây dựng công nghiệp hóa, đảm bảo sản phẩm chất lượng cao và tiến độ thi công đúng hạn.

• Khả năng cơ động trong vận chuyển và lắp ráp: Kết cấu thép có trọng lượng nhẹ và độ cứng lớn, giúp việc vận chuyển và lắp ráp trở nên dễ dàng và nhanh chóng. Thép cũng dễ sửa chữa, thay thế, tháo gỡ và di chuyển, đáp ứng nhu cầu của các chủ  công trình cần cải tạo, di dời hoặc khôi phục sau khi hư hỏng.

• Tính kín: Thép là vật liệu không thấm nước và khí. Do đó kết cấu thép có thể có độ bền bỉ cao hơn so với kết cấu làm từ các vật liệu khác.

Những đặc điểm này làm cho kết cấu thép trở thành lựa chọn hàng đầu trong nhiều loại công trình xây dựng, từ nhà xưởng, cầu đường, đến các bể chứa và công trình công nghiệp.

Nhược điểm trong quá trình sử dụng kết cấu thép 

Dễ bị ăn mòn: Chất liệu thép khi sử dụng vào công trình sẽ dễ xảy ra hiện tượng bị ăn mòn trong môi trường ẩm ướt, đặc biệt là những nơi có các chất ăn mòn cao. Thép có thể bắt đầu gỉ từ bề mặt và sau vài năm có thể bị hư hỏng hoàn toàn. Vì vậy, việc bảo vệ thép chống ăn mòn là rất quan trọng, đặc biệt ở những khu vực ẩm ướt hoặc có nhiều chất ăn mòn. Có nhiều cách để bảo vệ thép khỏi ăn mòn như sơn thông thường, sơn tĩnh điện, mạ kẽm, mạ nhôm và mạ crôm. Chi phí bảo dưỡng cho các cấu kiện thép cũng khá cao. Các vật liệu như nhôm và một số hợp kim nhôm, cũng như gang, có khả năng chống gỉ tốt hơn thép.

Chịu lửa kém: Mặc dù thép là vật liệu khó cháy nổ, nhưng ở nhiệt độ từ 500 đến 600°C, thép trở nên dẻo và mất khả năng chịu lực, dẫn đến kết cấu dễ bị sụp đổ nhanh. Do đó, đối với các công trình có nguy cơ cháy nổ cao như kho chất cháy, nhà ở, nhà công cộng, và khung thép của các tòa nhà cao tầng, thép cần được bọc lớp chống cháy như bê tông, tấm gốm, hoặc sơn chống cháy để đảm bảo an toàn.

Ứng dụng chính của kết cấu thép 

Với những đặc điểm nổi bật, kết cấu thép rất phù hợp cho các công trình quy mô lớn (nhịp rộng, chiều cao lớn, chịu tải trọng nặng), công trình yêu cầu trọng lượng nhẹ, hoặc các công trình cần độ kín tuyệt đối không thấm nước và khí. Phạm vi ứng dụng của kết cấu thép rất đa dạng, bao gồm:

• Nhà công nghiệp: Kết cấu thép được sử dụng toàn bộ trong khung nhà công nghiệp khi yêu cầu chiều cao lớn và cầu trục nặng. Ngoài ra, có thể kết hợp với cột bêtông cốt thép cùng với dàn và dầm thép.

• Nhà nhịp lớn: Các công trình cần nhịp lớn trên 30-40 m như nhà biểu diễn ca nhạc, nhà thi đấu thể dục thể thao, nhà triển lãm, và nhà chứa máy bay thì việc sử dụng nhà kết cấu thép là vô cùng hiệu quả. Trong những trường hợp nhịp đặc biệt lớn, ví dụ trên 100 m, kết cấu thép là lựa chọn duy nhất. 

• Khung nhà nhiều tầng: Kết cấu thép sẽ đặc biệt hiệu quả cho các tòa nhà dạng tháp ở các thành phố lớn. Đối với các tòa nhà cao trên 20-30 tầng, lực trong cột rất lớn và yêu cầu độ cứng cao, khung thép là lựa chọn tốt hơn so với khung bê tông cốt thép. Với các tòa nhà siêu cao tầng, kết cấu thép là giải pháp duy nhất có thể đáp ứng yêu cầu chịu lực. Hiện nay, các tòa nhà cao tầng thường sử dụng kết cấu liên hợp thép - bê tông (cột thép hình bọc hoặc nhồi bêtông cùng chịu lực, sàn liên hợp dầm thép và bản sàn bêtông), giúp tăng khả năng chịu lực và chống cháy hiệu quả.

• Cầu đường bộ và cầu đường sắt: Ngoài ra, kết cấu thép được sử dụng cho các công trình cầu đường bộ và cầu đường sắt có nhịp vừa và nhịp lớn, đặc biệt khi cần thi công nhanh chóng. Cầu treo bằng thép có thể vượt qua nhịp rất lớn, trên 1000m, đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe.

• Kết cấu tháp cao như các cột điện, cột ăng-ten, tháp trắc đạc hay tháp khoan dầu, sử dụng thép mang lại nhiều lợi ích. Thép có trọng lượng nhẹ, dễ dàng vận chuyển và lắp đặt, đảm bảo công trình cho tuổi thọ lâu dài.

• Kết cấu bể và thiết bị như các bể chứa dầu, khí, lò cao trong nhà máy hóa chất và hóa dầu, là các ứng dụng đặc biệt của kết cấu thép. Thép được lựa chọn vì tính kín và khả năng chống thấm ưu việt, cũng như khả năng làm việc hiệu quả trong môi trường có nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt.

• Các kết cấu di động như cần trục, cửa van, và gương ăng-ten parabôn, cần phải có trọng lượng nhẹ để dễ dàng di chuyển, nâng hạ và vận hành. Do đó việc sử dụng chất liệu thép trong kết cấu là yếu tố lý tưởng. 

Hiện nay, kết cấu thép còn được áp dụng rộng rãi trong các công trình đặc biệt như dàn khoan dầu ngoài biển và kết cấu của lò phản ứng hạt nhân.

Những lưu ý khi thiết kế chế tạo kết cấu thép 

Trong quá trình thiết kế kết cấu thép, cần đáp ứng một số yêu cầu cơ bản như sau:

Yêu cầu về sử dụng:

• Kết cấu thép phải đảm bảo độ an toàn và đủ bền để chịu được mọi tải trọng trong điều kiện sử dụng. Đặc biệt, phần thiết kế phải cho phép dễ dàng bảo dưỡng, kiểm tra và bảo vệ bề mặt.

• Khả năng thẩm mỹ là yêu cầu quan trọng, đặc biệt đối với các công trình công cộng . Kết cấu thép thường có thể được thiết kế với hình dạng hài hòa và thanh thoát.

Yêu cầu về kinh tế:

• Tiết kiệm vật liệu là một yếu tố quan trọng. Việc sử dụng thép cần được điều chỉnh một cách hợp lý và tiết kiệm, và đôi khi có thể thay thế bằng các vật liệu khác khi phù hợp.

• Thiết kế kết cấu phải hợp lý để tối ưu hóa công nghệ chế tạo, phù hợp với các thiết bị chuyên dùng có sẵn, giúp giảm chi phí sản xuất.

Lắp ráp nhanh và tiện lợi:

• Kết cấu thép thường được chế tạo tại nhà máy và sau đó được vận chuyển và lắp ráp tại công trường một cách nhanh chóng. Đòi hỏi các đơn vị phụ trách phải dễ dàng vận chuyển và lắp đặt, có thể tăng kích thước và liên kết một cách thuận tiện.

Địa chỉ cung cấp dịch vụ thiết kế, sản xuất và lắp đặt kết cấu thép chuyên nghiệp tại Hà Nội

Với hơn 10 năm kinh nghiệm, Công Ty TNHH LEXFAS tự hào là đơn vị uy tín chuyên thiết kế, sản xuất và thi công lắp đặt sản phẩm kết cấu thép tại Hà Nội.

Sản phẩm chính:
✦ Thiết kế, thi công lắp đặt nhà khung thép dân dụng, công nghiệp,..
✦ Thiết kế, thi công lắp đặt kết cấu thép cho ngành xây dựng, giao thông, quảng cáo,..
✦ Thiết kế, thi công lắp đặt nhà thép tiền chế cho nhà kho, nhà máy, văn phòng, nhà xe,..
✦ Thiết kế, thi công lắp đặt nhà xưởng sản xuất, gia công cơ khí, dệt may, logistics,..

LEXFAS đảm bảo:
✅ Đội ngũ cố vấn kỹ thuật tu nghiệp ở các nước Anh, Pháp, Mỹ
✅ Nguyên vật liệu sản xuất được làm từ thép chất lượng cao
✅ Dịch vụ thi công nhanh chóng, chuyên nghiệp và an toàn
✅ Giá cả luôn cạnh tranh so với thị trường

Các công trình tiêu biểu: Nhà máy xi măng Cẩm Phả, Dây chuyền 2 xi măng bút sơn, Xưởng sản xuất 7.000 m2 Công ty CP May Bắc Giang, Công trình Thủy điện Cửa Đạt - Thanh Hóa, Nhà vòm giàn không gian 5.500 m2 Trung tâm thương mại Sầm Nưa - Lào,..

==>> LEXFAS đã và đang trên con đường xây dựng hình ảnh một công ty năng động, không ngừng vươn lên tại thị trường trong và ngoài nước.