Thiết kế kết cấu khung kèo thép

Thiết kế kết cấu kèo thép là một kỹ thuật xây dựng với khung sườn làm hoàn toàn bằng thép với các kết cấu vuông gốc. Khung kèo thép được sử dụng trong các công trình xây dựng nhà thép tiền chế. Nó hỗ trợ cho nền, mái và vách,.v.v. Sự phát tiển của kỹ thuật xây dựng khung kèo thép trong xây dựng đã giúp cho việc ra đời của những khu nhà cao tầng như hiện nay.

Vấn đề về lợi ích của khung kèo thép, hay lợi ích của nhà thép tiền chế thì Trung Lâm cũng đề cập rất nhiều về vấn đề này. Vì như xu thế hiện nay để đạt được hiệu quả cao về nhà thép thì chúng ta nên tận dùng và chúng ta nên quan tâm về vấn đề này.

Áp dụng khung kèo thép vào xây dựng nhà xưởng, nhà văn phòng,...thì nó mang lại rất nhiều lợi ích cho chúng ta như:

- Bền nhẹ: Tính bền nhẹ cao hơn so với tất cả các loại khách mà chúng ta đã dùng ở những thời trước rất nhiều. Thời chúng ta chỉ dùng gỗ hay bê tông cốt thép, bây giờ nhà thép đã ra đời đáp ứng mọi nhu cầu tiện lợi cho chúng ta rất nhiều.

- Tiết kiệm: Giá thành tuy có khá đắt so với các loại vật liệu xây dựng thô sơ khác, nhưng nó có tuổi thọ cao, dài và không phải tốn kém nhiều nguyên liệu phụ, vì thế nó mang lại kinh tế rất cao cho các chủ đầu tư sử dụng.

- An toàn, kiên cố: Kết cấu thép được gắn kết móc xích với nhau như một robot khổng lồ vì thế nó mang lại một mối kiên định và rất bền vững theo từng mối hàn.

- Thích ứng cao: Thép luôn luôn bền vững, chất lượng bất chấp mọi điều kiện khắc nghiệt của thời tiết, độ ẩm của môi trường. Không bị sâu bọ phá hủy hay nứt nẻ như các loại vật liệu khác. Vì điều này mà thi công nhà thép tiền chế là một giải pháp tốt nhất cho chúng ta lựa chọn.

- Bảo trì: Chi phí thấp, đôi khi những khách hàng uy tín và tin cây thì sẽ có sự bảo trì dây dài và có cả miễn phí một cách nhiệt tình.

- Giá trị: Luôn có giá trị cao về giá trị sử dụng so với các loại vật liệu khác như gỗ và bê tông, có thể tái sử dụng lại.

Cấu trúc lắp ráp rời( Stick-built construction): Cách bố trí và bộ phận lắp ráp của khung kèo thép này giống với nhà gỗ, ngoại trừ các bộ phận được bắt ốc vít thay vì đóng đinh với nhau. Việc thay thế khung gỗ bằng thép, đòi hỏi người phái có chuyên môn cao để gia công nguyên vật liệu. Điều này dẫn đến chi phí nhân công cao hơn.

Cấu trúc ván, pa-nô (Panelized system): Thành phần vách, sàn, mái là những thành phần được gia công sẵn. Pa-nô có thể được gia công tại cửa hàng hoặc khu chuyên môn hóa. Loại khung kèo thép sử dụng cấu trúc pa-nô này chỉ mất khoảng ¼ thời gian so với cấu trúc xây dựng lắp ráp riêng lẻ ở trên. Đây là loại khung kèo mang tính hiệu.

Cấu trúc nhà tiền chế (Pre-engineer system): tận dụng tối đa đặc tính của kết cấu thép. Cho phép nhà thầu có thể uốn nắn và tạo hình nhà thép một cách linh hoạt hơn.

Tính năng vượt trội của nhà thép tiền chế

Nhà thép tiền chế đánh dấu cuộc cách mạng trong lĩnh vực kết cấu xây dựng với những ưu điểm vượt trội như giá thành rẻ, chịu lực tốt, dễ thay đổi kết cấu, thi công nhanh, tuổi thọ cao…

Hai lĩnh vực chính có thể sử dụng nhà thép tiền chế là: trong xây dựng công nghiệp, gồm nhà xưởng, nhà kho, nhà máy sản xuất, nhà chứa máy bay hoặc các kết cấu khác cấu tạo bằng thép; và trong xây dựng dân dụng với nhà ở dân dụng, văn phòng, khách sạn, nhà trưng bày xe hơi.

Khảo sát cho thấy, Việt Nam có khả năng trở thành trung tâm sản xuất của khu vực Đông Nam Á nên nhu cầu về nhà thép tiền chế sẽ rất cao. Hơn nữa, xu hướng sử dụng nhà tiền chế cũng đang lấn sân sang lĩnh vực dân dụng. Phong cách kiến trúc hài hòa giữa kết cấu thông thường và khung thép tiền chế, kính xây dựng đang tạo nên tính độc đáo trong kiến trúc hiện đại.

Từ công nghiệp…

Nhu cầu nhà thép tiền chế được dự báo sẽ rất lớn vì nền sản xuất công nghiệp đang phát triển mạnh. “Ưu điểm của nhà thép tiền chế là chi phí bảo dưỡng thấp và dễ dàng mở rộng thêm trong tương lai nên các doanh nghiệp sẽ tăng cường sử dụng loại hình này thay vì xây dựng nhà xưởng bằng bê tông cốt thép. Hiện tại, nhà thép tiền chế chiếm hơn 70% nhà xưởng công nghiệp”.

…Đến dân dụng

Không chỉ tiện lợi và có chi phí thấp, nhà thép tiền chế còn tạo được sự sang trọng cho một ngôi nhà hay cao ốc văn phòng. Sự kết hợp hài hòa giữa xây dựng thông thường và khung thép tiền chế đã tạo một lối không gian kiến trúc hiện đại. Đặc biệt, các cao ốc văn phòng hiện nay sử dụng khung thép và kính xây dựng như là giải pháp tối ưu.

Khái niệm “nhà tiền chế” thường khiến người ta nghĩ ngay đến loại hình nhà ở di động, có thể lắp ghép và vận chuyển dễ dàng theo kiểu nhà ở được sản xuất hàng loạt từ những bộ phận rời và gắn kết lại với nhau theo mẫu. Theo đó, người ta cũng nghĩ là kiểu dáng của nhà tiền chế khô cứng, thô kệch, kèm theo sự bất tiện của lối sống tạm bợ.

Quan niệm này hiện không còn cơ sở khi những nhà kiến trúc đã có nhiều thử nghiệm với một thái độ ứng xử khác, mà ở đó, mô hình nhà tiền chế được xem như một phong cách nhà ở mới, hiện đại, đáp ứng được lối sống tân tiến. Họ đưa ra những kiểu thiết kế kiến trúc đẹp, những mặt bằng không gian mở rộng và tiện nghi. Như thế, “nhà tiền chế” gắn liền với khái niệm có “phong cách” hơn so với trước đây. Giới kinh tế tin rằng kiến trúc hiện đại sẽ phát triển và kiếm được nhiều lợi nhuận hơn từ mảng nhà thép tiền chế trong xây dựng nhà ở từng xuất hiện rất lâu nhưng đã bị bỏ quên.

Những khái niệm “dễ dàng, sẵn dụng, rẻ tiền” trước đây của nhà ở tiền chế đang được giới kiến trúc và xây dựng thay đổi thành “tiện dụng, tiện nghi, tiết kiệm” dựa trên sự phát triển vượt bậc trong kỹ thuật về vật liệu và thi công. Không những thế, các kiến trúc sư còn đẩy không gian nhà ở mới này lên thành một phong cách mới bằng cách thêm vào những đường nét của kiến trúc hiện đại và lối bố trí cũng như trang trí nội thất bắt mắt.

Lợi thế và hiệu quả kinh tế của nhà thép tiền chế

Việc chưng bày và quảng bá sản phẩm ngày nay đang là một vấn đề được các công ty, giới kinh doanh chú trọng đến bởi tiện ích chi phí thấp, thời gian xây dựng nhanh, chi phí bảo dưỡng thấp và dễ dàng mở rộng thêm trong tương lai. Cùng với những kiểu Nhà thép tiền chế truyền thống để xây dựng kho thực phẩm, kho lạnh thì những thiết kế mới cần tính sang trọng và nhanh chóng cũng đang là mối quan tâm rất lớn của các công ty.

Nhà thép tiền chế sử dụng những mối liên kết được thiết kế theo ý muốn của khách hàng và các nguyên vật liệu đã được xác định trước. Vì vậy, nhà thép tiền chế tạo ra những công trình nhanh chóng và hiệu quả cao về tính thẩm mỹ đến mong muốn của từng quý khách hàng.

Bên cạnh đó, những thiết kế có quy mô lớn như siêu thị, trung tâm thương mại... cần những dạng thiết kế có kích thước rất lớn và bền bỉ để đáp ứng thì cũng không mất quá nhiều thời gian để lắp đặt công trình. Khung có thể được sử dụng với công trình có chiều cao tới 30m (tính đến mép dưới mái) cho nhà có chiều rộng tới 60m. Đó chính là lợi thế của những dạng nhà thép tiền chế.

Hiệu quả kinh tế của nhà thép tiền chế

Việc tiết kiệm vật liệu tại các vùng ít chịu lực của các cấu kiện khung chính đã giúp Nhà thép tiền chế kinh tế hơn so với nhà thép thường đặc biệt là các nhà thấp tầng với độ rộng dưới 60m và chiều cao mép mái dưới 30m. Hơn nữa, hệ thống Nhà thép tiền chế chỉ sử dụng các mối liên kết đã được thiết kế sẵn và các nguyên vật liệu đã được xác định trước để thiết kế và sản xuất các kết cấu nhà. Vì vậy, nó làm giảm đáng kể thời gian thiết kế, sản xuất và lắp dựng.

So với loại nhà khác

- Trọng lượng nhẹ so với các vật liệu khác giúp làm giảm áp lực tải trọng

- Tiết kiệm vật liệu phụ (so với các loại nhà cố định truyền thống)

- Lắp dựng đơn giản, nhanh chóng, bất chấp mọi điều kiện thời tiết

- Tận dụng tối đa không gian nhà xưởng

- Tính đồng bộ cao

- Dễ mở rộng quy mô

- Bớt tốn kém thời gian, tiền bạc

Nhà thép tiền chế có thể được lắp cùng với các phụ kiện kết cấu khác nhau như sàn lửng, dầm cầu trục sàn phẳng trên mái, đường đi trên cao và các phụ kiện khác như mái đua, diềm mái và vách ngăn.

Đặc biệt nhà thép tiền chế cách nước tốt bằng cách sử dụng hệ thống mái mối đứng, các thành phần thoát nước và diềm mái. Đây là một hệ thống nhà cực kỳ linh hoạt, cho phép trang bị bên trong để đáp ứng mọi công năng và trang trí bên ngoài để thỏa mãn thiết kế kiến trúc đẹp.

Chính những lý do trên khiến nhà thép tiền chế là loại nhà lý tưởng để sử dụng làm nhà xưởng, nhà kho, nhà trưng bày, siêu thị....