Kết cấu khung thép chịu lực là gì?

Xây dựng kết cấu thép chịu lực là quy trình quan trọng quyết định độ vững chắc và tuổi thọ của một công trình. Kết cấu này là sự kết hợp giữa các bộ phận dầm, cột thành một hệ thống không gian chắc chắn. Chúng có khả năng chịu được trọng lượng lớn, áp lực ngang và dọc thông qua liên kết cứng. Điều này đảm bảo an toàn và độ bền cho công trình nhà tiền chế.

Có hai cơ cấu chính trong kết cấu  thép chịu lực là cơ cấu chịu tải chính và cơ cấu chịu tải thứ cấp. 

• Cơ cấu chịu tải chính là khung chịu lực chính của tòa nhà, chịu trách nhiệm truyền tải trọng vĩnh viễn, tải trọng di chuyển và tải trọng khí hậu xuống nền móng. Các liên kết ngang trong khung thường bao gồm các cột và dầm mắt cáo hoặc khung đặc. Giằng và cột đầu hồi hỗ trợ tường dọc và kết cấu mái. 
• Cơ cấu chịu tải thứ cấp kết nối với cơ cấu chịu tải chính và có chức năng truyền tải trọng vĩnh viễn, tải trọng di chuyển và tải trọng khí hậu. Nó bao gồm các thành phần giá đỡ cho tấm lợp mái, tấm ốp tường và tạo ra các lỗ mở cho cửa sổ, cửa ra vào, cổng, cửa sổ trần và các vỏ lỗ hở khác trong tấm ốp.

Kết cấu thép chịu lực có những ưu điểm đáng chú ý. Nó có khả năng chịu đựng chấn động mạnh mà không gây hư hỏng, tiết kiệm chi phí hiệu quả, độ bền cao, trọng lượng nhẹ và tạo ra diện tích sử dụng tối đa cho công trình.

3 dạng khung thép chịu lực

• Khung ngang: Đây là loại khung được sử dụng phổ biến trong các công trình nhà thép tiền chế. Dầm chính của khung được đặt ngang trên khung nhà. Khung cứng thích hợp cho việc xây dựng trên địa hình đồng nhất, bằng phẳng và đất lún đều. Khung khớp được sử dụng khi đất lún không đồng đều và địa hình không phẳng.
• Khung dọc: Khung dọc thường được sử dụng trong kiểu nhà Panen. Cần chú ý khi thiết kế cần kết hợp thêm dầm phụ.
• Khung cuốn: Khung cuốn là loại khung ngang cùng với thanh ngang làm khung dầm chính. Khung này có thể được thiết kế có hoặc không có cột. Nó có độ chắc chắn cao và trọng lượng nhẹ.

Nguyên tắc vận hành của kết cấu thép chịu lực

Để truyền lực một cách hiệu quả và chắc chắn, kết cấu thép luôn tuân theo những nguyên tắc vận hành nhất định:

• Tải trọng tĩnh: Đây là những lực tác động tĩnh trong quá trình xây dựng và lắp đặt kết cấu thép. Tải trọng tĩnh tác động lên các phần của kết cấu, chẳng hạn như sàn và bê tông cốt thép.
• Tải trọng động: Khác với tải trọng tĩnh, tải trọng động là những lực tác động từ bên ngoài đến kết cấu công trình và truyền qua hệ thống móng xuống đất. Đây có thể là những lực tác động ngoại cảnh đến công trình sau khi hoàn thành. Chẳng hạn như tác động của gió, động đất, hoặc tải trọng động từ các yếu tố khác trong môi trường xung quanh.

Điều quan trọng trong thiết kế kết cấu thép là phân bố các lực tác động một cách hợp lý theo các nguyên tắc vận hành này, nhằm đảm bảo tính chắc chắn và an toàn cho công trình.

Vì sao nên chọn kết cấu khung thép chịu lực khi xây dựng nhà tiền chế?

Kết cấu khung thép chịu lực là một lựa chọn tuyệt vời trong xây dựng nhà tiền chế với một loạt những ưu điểm: 

• Chi phí tốt: Kết cấu khung thép chịu lực thường có chi phí xây dựng thấp hơn so với các phương pháp xây dựng truyền thống. Vì vật liệu thép thường có giá thành hợp lý và quy trình lắp đặt nhanh chóng, tiết kiệm thời gian và lao động.
• Độ bền cao: Thép là một vật liệu cực kỳ bền và chịu lực tốt. Kết cấu khung thép chịu lực có khả năng chịu được các tải trọng cao. Ví dụ như tải trọng của vật liệu xây dựng, gió, tuyết, động đất. Điều này đảm bảo rằng ngôi nhà tiền chế sẽ có độ bền và an toàn cao trong mọi điều kiện môi trường.
• Trọng lượng nhẹ: So với các kết cấu truyền thống, kết cấu khung thép chịu lực có trọng lượng nhẹ hơn. Điều này giảm tải trọng lên móng và cấu trúc tổng thể của nhà. 
• Tăng diện tích sử dụng: Các thành phần của kết cấu có thể được thiết kế mảnh và gọn nhẹ, tạo ra không gian sử dụng rộng hơn. Không có sự hạn chế của các trụ cứng hay dầm hỗ trợ, ngôi nhà tiền chế có thể tận dụng diện tích một cách hiệu quả.
• Tiến độ thi công nhanh: Quy trình lắp đặt kết cấu khung thép chịu lực nhanh chóng và dễ dàng. Thép được sản xuất công nghiệp và luôn có sẵn, chỉ cần vận chuyển đến nơi thi công và lắp dựng nên tiết kiệm thời gian hơn nhiều so với việc xây dựng truyền thống.

Cần chú ý điều gì khi chọn khung thép chịu lực?

Đây là những yếu tố quyết định tính chắc chắn và độ bền của công trình khung thép:

• Đảm bảo hệ thống gian khóa (bao gồm cột, dầm, và kèo) luôn được lắp đặt chắc chắn trước và sau quá trình thi công. Điều này đảm bảo tính ổn định và độ cứng của kết cấu.
• Kiểm tra lực xiết bulong để đảm bảo tuân quy trình thi công đạt chuẩn kỹ thuật. Việc kiểm tra này đảm bảo sự nối chặt và an toàn giữa các cấu kiện kết cấu.
• Tiến hành kiểm tra công trình một cách toàn diện sau khi hoàn thiện. Điều này đảm bảo rằng mọi yếu tố trong kết cấu đều được kiểm tra và đạt chuẩn, tăng khả năng chịu lực và độ bền của ngôi nhà.
• Lựa chọn đơn vị thi công uy tín và có kinh nghiệm để đảm bảo an toàn và chất lượng công trình.