Kết cấu thép trong xây dựng

Hiện nay, nhà thép tiền chế được xây dựng rộng rãi. Nhà thép tiền chế sử dụng kết cấu chính là kết cấu thép, vậy kết cấu thép là gì? Được cấu tạo như thế nào? Hãy cùng chúng tôi giải đáp thắc mắc này.

Điểm nổi bật của thép

Ngày nay, với những cải tiến ổn định về chất lượng và quy trình sản xuất kim loại, thép đã trở thành một trong những vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trên toàn thế giới và đóng một vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp quan trọng bao gồm ô tô, xây dựng và giao thông vận tải. Bởi vì thép rất tích hợp trong phát triển cơ sở hạ tầng, ngành công nghiệp này thường được coi là thước đo cho sự tiến bộ kinh tế tổng thể của một quốc gia.

Thép là hợp kim hay sự kết hợp của sắt và cacbon. Tùy thuộc vào mục đích của vật liệu, các tổ hợp hợp kim và tỷ lệ khác nhau được tạo ra cho các loại thép khác nhau. Các đặc tính như sức mạnh, độ bền và khả năng chịu nhiệt độ có thể được chế tạo dựa trên phương pháp sản xuất và vật liệu được sử dụng trong hợp kim.

Kết cấu thép được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng, là sự lựa chọn hàng đầu cho các công trình xây dựng có quy mô lớn.

Đối với việc xây dựng các tòa nhà và cấu trúc lớn như sân vận động, tòa nhà chọc trời và cầu, kết cấu thép là kết cấu chịu lực của các công trình xây dựng. Kết cấu thép cũng có thể được sử dụng cùng với bê tông và gỗ để gia cố thêm trong kết cấu. Do các phân nhánh an toàn liên quan đến xây dựng, có các tiêu chuẩn và quy định cụ thể được thiết lập cho ngành thép. Hình dạng, kích thước, thành phần và cách bảo quản thép chính xác đều được quy định trong các quy định này.

Các hình dạng phổ biến bao gồm I-beam, HSS, thép chữ C, thép góc và thép dĩa…. Kết cấu thép thanh, thanh và tấm cũng là các phần thép xây dựng nói chung. Dầm thép tiêu chuẩn được hình thành bằng phương pháp cán (cán nóng, hàn các tấm thép với nhau hoặc uốn cong tấm thép). Hiệp hội Thí nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) đã thiết lập hệ thống nhận dạng và tiêu chuẩn kết cấu thép của Hoa Kỳ. Mỗi nhãn bắt đầu bằng chữ “A” và sau đó là hai, ba hoặc bốn số phân loại vật liệu theo loại hợp kim, độ bền, khả năng chống ăn mòn và các đặc điểm khác.

Lợi thế kết cấu thép so với bê tông

Kết cấu thép và bê tông thường được so sánh trong ngành xây dựng. Yếu tố chính ảnh hưởng đến sự ưa chuộng của bê tông hơn thép và ngược lại là chi phí nguyên vật liệu. Cũng cần lưu ý rằng hai vật liệu thường xuyên được sử dụng cùng nhau. Tuy nhiên, có một số lợi thế quan trọng của thép. Tỷ lệ cường độ trên trọng lượng tốt hơn được tìm thấy trong kết cấu thép so với kết cấu xi măng cốt thép (RCC). Ngoài ra, thép kết cấu có thể được chia nhỏ dễ dàng và thậm chí có thể tái sử dụng đôi khi do các kết nối bắt vít được sử dụng trong kết cấu thép.

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

Khả năng chịu lực

Với khả năng chịu lực lớn, kết cấu nhẹ mà vững chãi, kết cấu dàn thép là giải pháp công nghệ tiên tiến sử dụng cho nhiều loại công trình, đặc biệt là những công trình có quy mô lớn. Với các công trình sân vận động, nhà thi đấu, khu vui chơi giải trí, hội chợ, triển lãm, nhà cao tầng, nhà xưởng quy mô hàng nghìn mét vuông – nơi bố trí các dây chuyền sản xuất máy móc thiết bị, kết cấu thép chính là sự lựa chọn lý tưởng hàng đầu.

Bên cạnh đó, trọng lượng nhẹ cùng khả năng cẩu lắp dễ dàng cũng là những đặc tính mà kết cấu thép trở thành lựa chọn hàng đầu để thi công các tòa tháp chọc trời.

Ưu điểm kết cấu thép

Khả năng chịu lực rất lớn cùng với độ tin cậy cao
Dễ dàng di chuyển và lắp dựng
Trọng lượng không quá nặng, vượt nhịp lớn
Có khả năng tạo hình kiến trúc phức tạp, độ chính xác cao nên kết cấu thép có thể đáp ứng được những sáng tạo mới lạ từ các kiến trúc sư, dễ dàng tạo ra các công trình độc đáo và khác biệt mà xây dựng truyền thống bằng bê tông cốt thép không làm được.

Vì thế, kết cấu thép trong xây dựng có rất nhiều ưu điểm mang lại lợi ích mà xây dựng bằng bê tông cốt thép không đáp ứng được.