Cấu kiện thép là bộ phận kết cấu cơ bản của các công trình kết cấu thép, bao gồm nhiều bộ phận làm từ thép, từ lõi chịu lực đến các cấu kiện bảo vệ phụ trợ. Cùng nhau, chúng tạo thành khung kết cấu và hệ thống chức năng của tòa nhà. Các cấu kiện thép này không được sử dụng độc lập; thay vào đó, chúng tạo thành một hệ thống kết cấu ổn định thông qua sự kết hợp khoa học, có khả năng chịu trọng lượng bản thân của tòa nhà và tải trọng từ con người và thiết bị, đồng thời chống lại các tác động bên ngoài như gió và động đất.
So với các cấu kiện xây dựng truyền thống, đặc điểm nổi bật nhất của cấu kiện nhà thép là hầu hết các bộ phận này có thể được chế tạo sẵn chính xác tại nhà máy, sau đó được vận chuyển đến công trường để lắp ráp nhanh chóng, rút ngắn đáng kể thời gian thi công. Từ khung thép dạng cổng cho nhà máy công nghiệp một tầng đến hệ thống khung cho tòa nhà thép nhiều tầngvà ngoài các giàn thép nhịp dài, các loại cấu kiện thép khác nhau có thể thích ứng với nhu cầu của hầu hết mọi tình huống xây dựng thông qua khả năng kết hợp linh hoạt—và đây là lý do tại sao chúng được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà công nghiệp hiện đại.
Cho dù đó là cột thép và dầm thép chịu tải trọng chính hay các bộ phận hỗ trợ tạo nên sự ổn định về kết cấu, mọi thành phần của tòa nhà thép đều đóng vai trò không thể thiếu trong việc đảm bảo an toàn kết cấu và đáp ứng các yêu cầu chức năng.
Giới thiệu ngắn gọn về các thành phần xây dựng bằng thép điển hình
Để hiểu rõ cấu tạo của các công trình kết cấu thép, điều cần thiết là phải làm rõ các chức năng và đặc điểm chính của các cấu kiện thép thông dụng. Tiếp theo, chúng ta sẽ chia các cấu kiện này thành hai loại chính: cấu kiện kết cấu chính và cấu kiện kết cấu phụ. Sau đó, chúng ta sẽ phân tích chi tiết vai trò chức năng và đặc tính kỹ thuật của từng cấu kiện chính, nhằm thiết lập một hệ thống phân loại rõ ràng và chuyên nghiệp cho các công trình công nghiệp kết cấu thép, tập trung vào cách các loại cấu kiện thép khác nhau tương tác với nhau để tạo nên kết cấu tổng thể.
Các thành phần chính của kết cấu thép:
- Cột thép: Là thành phần chịu lực cốt lõi trong các cấu kiện nhà thép, cột thép chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng của nhà máy, bao gồm trọng lượng mái, sàn và áp lực thiết bị, và truyền tải các tải trọng này xuống móng. Cột thép thường được sử dụng trong các nhà máy công nghiệp chủ yếu được chế tạo từ thép hình chữ H hàn. Loại thép này có khả năng chịu lực ổn định và dễ dàng gia công, giúp nó phù hợp với yêu cầu tải trọng của các nhà máy khác nhau—một đặc điểm thiết yếu củng cố vai trò của nó như một cấu kiện chính của nhà thép.
- Dầm thép : Phối hợp với các cột thép để tạo thành hệ thống chịu lực của nhà máy, dầm thép (còn gọi là dầm khung thép) là các cấu kiện thép quan trọng, chịu trách nhiệm truyền tải trọng thẳng đứng từ mái nhà (như tuyết tích tụ và trọng lượng riêng của mái nhà) xuống các cột thép. Được chế tạo chủ yếu bằng thép hình chữ H, chúng có độ bền và phân bổ lực đồng đều, đáp ứng hiệu quả nhu cầu chịu lực của nhà máy và đảm bảo tính toàn vẹn của hệ thống kết cấu thép chính.
- Cột chống gió: Là một cấu kiện thép kết cấu chuyên dụng cho độ ổn định ngang, cột chống gió chủ yếu truyền tải trọng gió và lực ngang từ mái, đồng thời kết nối kết cấu mái với tường. Điều này giúp tường bên của nhà máy không bị biến dạng khi có gió mạnh. Thường được làm bằng thép hình chữ H, chúng tương thích tốt với cột thép và dầm thép, đảm bảo liên kết kết cấu ổn định và tăng cường khả năng chống gió tổng thể của hệ thống kết cấu thép.
- Xà gồ (Xà gồ mái & Xà gồ tường): Là các cấu kiện thép chịu lực phụ trợ cho kết cấu chính, xà gồ mái được lắp đặt trên dầm thép, còn xà gồ tường được cố định trên cột tường. Chức năng cốt lõi của chúng là truyền tải đều tải trọng từ mái và tường (như tác động của gió, mưa, và trọng lượng của tấm panel) xuống dầm và cột. Kích thước nhỏ hơn dầm thép, xà gồ thường được chế tạo từ thép hình chữ C hoặc chữ Z - những đặc điểm giúp chúng nhẹ, chịu lực tốt và linh hoạt trong lắp đặt, làm nổi bật vai trò của chúng như một cấu kiện thép phụ trợ hiệu quả cho kết cấu thép.
- Máng xối: Được lắp đặt tại mái hiên hoặc điểm giao nhau giữa nhịp cao và nhịp thấp, máng xối thép là bộ phận kết cấu thép chức năng được thiết kế để thu gom nước mưa trên mái và thoát ra ngoài qua ống thoát nước. Điều này ngăn nước mưa tích tụ trong các khe hở trên mái, tránh ăn mòn các bộ phận kết cấu thép khác và ngăn nước mưa thấm vào bên trong nhà máy, do đó bảo vệ độ bền của mái và toàn bộ kết cấu thép.
- Dầm cẩu: Đối với các nhà máy cần lắp đặt cần trục, dầm cầu trục là cấu kiện kết cấu thép không thể thiếu. Chúng đóng vai trò là nền tảng để lắp đặt ray cầu trục, không chỉ chịu trọng lượng riêng của cần trục mà còn chịu tải trọng thẳng đứng và ngang phát sinh trong quá trình vận hành. Điều này đảm bảo sự ổn định khi cần trục di chuyển trên ray và nâng hạ hàng hóa, khiến chúng trở thành cấu kiện thép chính chuyên dụng cho các nhà máy công nghiệp có nhu cầu nâng hạ.
Các thành phần phụ trợ kết cấu thứ cấp (Thành phần phụ trợ tòa nhà bằng thép):
- Gia cố ngang: Được áp dụng cho mái nhà máy, thanh giằng ngang là thành phần khung thép phụ trợ giúp tăng cường độ cứng tổng thể của mái. Chúng rút ngắn chiều dài tính toán ngoài mặt phẳng của các thanh giằng (thành phần của giàn), không chỉ tiết kiệm thép sử dụng mà còn ngăn ngừa biến dạng ngang của các thanh giằng dưới tác động của ứng suất. Hầu hết được làm bằng thép tròn, chúng có chi phí thấp và dễ lắp đặt, khiến chúng trở thành thành phần kết cấu thép phụ trợ tiết kiệm chi phí.
- Giằng liên cột: Là một thành phần kết cấu thép quan trọng đối với độ cứng ngang, chúng chủ yếu tăng cường độ cứng ngang của kết cấu. Kết hợp với hệ giằng ngang, chúng cùng nhau tăng cường độ cứng/ổn định theo chiều dọc - rất quan trọng cho khả năng chống gió/động đất và giảm độ lắc lư. Các loại phổ biến: giằng hình thang (tải trọng thông thường) và giằng ống thép (tải trọng nặng/yêu cầu độ ổn định cao đối với các thành phần kết cấu thép).
- Thanh giằng: Được chế tạo từ thép tròn, thanh giằng (kết hợp với thanh giằng thẳng và thanh giằng chéo) là các cấu kiện thép phụ trợ kích thước nhỏ. Chức năng của chúng là giảm biến dạng ngang và xoắn của xà gồ, cải thiện khả năng chịu lực của xà gồ và ngăn ngừa hư hỏng sớm cho xà gồ do biến dạng, từ đó kéo dài hiệu quả tuổi thọ của cấu kiện thép phụ trợ này.
- Dây căng: Thanh giằng chịu lực chủ yếu được gia công từ các ống thép tròn, có trọng lượng nhẹ nhưng vẫn đủ độ cứng. Vai trò chính của chúng là cải thiện độ cứng tổng thể của nhà máy, tích hợp các thành phần phân tán vào một hệ thống không gian thống nhất — đảm bảo tính ổn định hình học của kết cấu và ngăn ngừa các cấu kiện chịu nén bị nghiêng sang một bên.
- Tấm lợp mái và tấm tường: Chủ yếu là các tấm kim loại mỏng hoặc tấm composite dạng bánh sandwich, được cố định vào xà gồ. Là các thành phần thép bảo vệ công trình, chúng chặn gió và mưa, chịu tải trọng, và một số tấm composite còn có khả năng cách nhiệt.
- Bu lông neo nhúng & Bu lông: Các yếu tố kết nối quan trọng cho các cấu kiện nhà thép. Bu lông neo cố định cột vào móng; các bu lông khác liên kết dầm, cột/xà gồ và dầm. Chúng đảm bảo truyền tải trọng chắc chắn - yếu tố thiết yếu cho tính toàn vẹn và an toàn của kết cấu.
- Thanh giằng Gusset: Các cấu kiện thép phụ trợ được thiết kế chi tiết được lắp đặt tại các mối nối cột-dầm; chúng tăng cường độ cứng của mối nối. Điều này ngăn ngừa biến dạng cục bộ dưới tác động của ứng suất (ví dụ: lực ngang), bảo vệ sự ổn định liên kết quan trọng trong kết cấu.
Hệ giằng giữa các cột (một thành phần chính của tòa nhà thép) đóng vai trò gì trong các tòa nhà thép đúc sẵn?
Hệ giằng giữa các cột là một thành phần quan trọng trong các cấu kiện thép của công trình kết cấu thép và giá trị chức năng của nó không thể bị đánh giá thấp.
Trước hết, hệ giằng liên cột giúp tăng cường hiệu quả độ ổn định tổng thể của nhà thép tiền chế. Là các cấu kiện thép chịu lực, cột chịu nhiều tải trọng khác nhau từ mái và tường ngoài; hệ giằng liên cột, hoạt động như một “liên kết” giữa các cột, tạo thành một hệ thống đỡ vững chắc. Hệ thống này phân bổ và truyền tải hiệu quả các tải trọng - chẳng hạn như áp lực thẳng đứng từ mái hoặc lực ngang từ gió - giúp kết cấu thép không bị biến dạng hoặc sụp đổ dưới tác động bên ngoài.
Thứ hai, hệ giằng liên cột góp phần đáng kể vào việc cải thiện hiệu suất chịu động đất của các tòa nhà thép tiền chế. Thiên tai như động đất thường gây ra những mối đe dọa nghiêm trọng cho các công trình kết cấu thép. Tuy nhiên, hệ giằng liên cột được thiết kế tốt - một loại cấu kiện kết cấu thép chủ chốt - có thể hấp thụ và phân tán năng lượng sinh ra từ hoạt động địa chấn. Bằng cách giảm biên độ rung động của tòa nhà trong động đất, nó bảo vệ tính toàn vẹn của kết cấu và giảm thiểu thiệt hại cho toàn bộ khung thép.
Ngoài ra, hệ giằng giữa các cột có tác động tích cực đến bố cục không gian và tiện ích chức năng của nhà thép tiền chếNhờ thiết kế hợp lý, hệ thống giằng liên cột giúp tối ưu hóa bố trí kết cấu bên trong, loại bỏ các chướng ngại vật không cần thiết và cải thiện khả năng sử dụng không gian. Hơn nữa, hệ giằng liên cột đóng vai trò là điểm tựa vững chắc cho các công trình phụ trợ như thiết bị công nghiệp và đường ống. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt và vận hành các công trình này một cách có trật tự, đồng thời làm nổi bật vai trò thiết thực của nó như một trong những bộ phận kết cấu thép đúc sẵn thiết yếu, cân bằng giữa tính an toàn kết cấu và tính linh hoạt về mặt chức năng.
Vai trò quan trọng của khung đỡ tạm thời trong việc lắp đặt các bộ phận kết cấu thép của tòa nhà
Trong quá trình lắp đặt kết cấu thép, khung đỡ tạm thời là kết cấu phụ trợ quan trọng. Chức năng cốt lõi của chúng là đảm bảo an toàn, chính xác và ổn định cho việc lắp đặt các cấu kiện thép, cụ thể như sau:
Thứ nhất, chúng duy trì sự ổn định tạm thời của các cấu kiện. Sau khi các cấu kiện thép được nâng lên, chúng vẫn chưa tạo được kết nối ổn định với các cấu kiện cố định khác. Chỉ dựa vào sức mạnh của bản thân, chúng khó có thể chịu được trọng lượng của chính mình, lực gió hoặc va chạm trong quá trình thi công, và dễ bị lật hoặc dịch chuyển. Khung đỡ tạm thời có thể cung cấp hỗ trợ theo chiều dọc hoặc chiều ngang, kết nối với các cấu kiện, mặt đất hoặc các kết cấu ổn định đã được lắp đặt để ngăn ngừa hiệu quả sự mất ổn định của cấu kiện.
Thứ hai, chúng hỗ trợ định vị chính xác các bộ phận. Việc lắp đặt kết cấu thép có yêu cầu nghiêm ngặt về độ cao và độ thẳng đứng của các bộ phận. Hầu hết các khung đỡ tạm thời đều có kết cấu có thể điều chỉnh; công nhân xây dựng có thể hiệu chỉnh các thông số như độ thẳng đứng của cột thép và độ cân bằng của dầm thép bằng cách điều chỉnh chiều cao và góc của chúng. Điều này đảm bảo độ chính xác lắp đặt đáp ứng các yêu cầu thiết kế, tạo nền tảng cho các kết nối cố định sau này.
Thứ ba, chúng chia sẻ tải trọng tạm thời. Trong quá trình lắp đặt, các cấu kiện phải chịu trọng lượng riêng của chúng, cũng như trọng lượng của công nhân và thiết bị xây dựng. Điều này đặc biệt đúng đối với các cấu kiện có nhịp lớn hoặc thành mỏng - trước khi tích hợp vào hệ thống tổng thể, các khu vực cục bộ dễ bị quá tải, biến dạng hoặc nứt. Nhờ hệ thống hỗ trợ đa điểm, khung hỗ trợ tạm thời truyền tải trọng đều xuống móng, bảo vệ tính toàn vẹn của các cấu kiện.
Cuối cùng, chúng đảm bảo an toàn tổng thể cho công trình. Trước khi hoàn thành các kết nối cố định, các cấu kiện được nâng lên sẽ bị phân tán, khiến khả năng chịu lực dịch chuyển ngang tổng thể còn yếu. Khung đỡ tạm thời có thể kết nối các cấu kiện này để tạo thành một hệ thống chịu lực không gian tạm thời, tăng cường khả năng chịu gió và rung động, đồng thời tránh được sự mất ổn định tổng thể.
Cần lưu ý rằng việc thiết kế và dựng khung đỡ tạm thời phải trải qua quá trình kiểm tra khả năng chịu lực; sau khi kết cấu cố định vượt qua quá trình kiểm tra, chúng phải được tháo dỡ theo đúng thông số kỹ thuật và theo trình tự.
Liên lạc với chúng tôi >>
Bạn có câu hỏi hoặc cần giúp đỡ? Trước khi chúng ta bắt đầu, bạn nên biết rằng hầu hết tất cả các tòa nhà thép tiền chế đều được tùy chỉnh.
Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẽ thiết kế nó theo tốc độ gió địa phương, tải lượng mưa, lchiều dài * chiều rộng * chiều caovà các tùy chọn bổ sung khác. Hoặc, chúng tôi có thể làm theo bản vẽ của bạn. Hãy cho tôi biết yêu cầu của bạn và chúng tôi sẽ thực hiện phần còn lại!
Hãy sử dụng biểu mẫu này để liên hệ và chúng tôi sẽ liên lạc với bạn nhanh nhất có thể.
Về tác giả: K-HOME
K-home Công Ty TNHH Kết Cấu Thép có diện tích 120,000 mét vuông. Chúng tôi tham gia vào việc thiết kế, ngân sách dự án, chế tạo và lắp đặt kết cấu thép PEB và các tấm bánh sandwich có trình độ hợp đồng chung cấp hai. Sản phẩm của chúng tôi bao gồm kết cấu thép nhẹ, tòa nhà PEB, nhà tiền chế giá rẻ, nhà container, Thép C / Z, các mẫu thép tấm màu khác nhau, tấm bánh sandwich PU, tấm bánh sandwich eps, tấm bánh sandwich len đá, tấm phòng lạnh, tấm lọc và các vật liệu xây dựng khác.