Kết cấu thép

Kết cấu thép

  • Định nghĩa

Là kết cấu chịu lực của các công trình xây dựng được thiết kế và cấu tạo bởi thép. Đây là loại kết cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, đặc biệt là trong các công trình xây dựng có quy mô lớn (Nhà thép tiền chế) bởi những đặc tính hữu ích của thép.

  • Ưu và nhược điểm của kết cấu thép

A. Ưu điểm của kết cấu thép

  • Có khả năng chịu lực lớn và độ tin cậy cao. Kết cấu thép có khả năng chịu lực lớn, độ tin cậy cao do vật liệu thép có cường độ lớn,lớn nhất trong các vật liệu xây dựng. Độ tin cậy cao là do cấu trúc thuần nhất của vật liệu, sự làm việc đàn hồi và dẻo của kết cấu thép gần sát với lý thuyết tính toán. Sự làm việc thực tế của kết cấu thép phù hợp với lý thuyết tính toán.
  • Trọng lượng nhẹ. Kết cấu thép nhẹ nhất trong số các kết cấu chịu lực, để đánh giá phẩm chất “nhẹ” của vật liệu người ta thường dùng hệ số c là tỷ số giữa trọng lượng riêng và cường độ chịu lực của nó
  • Tính cơ động trong vận chuyển, lắp ráp.Do trọng lượng nhẹ, việc vận chuyển và lắp dựng kết cấu thép dễ dàng và nhanh chóng.
  • Tính công nghiệp hóa cao.Do sự sản xuất vật liệu hoàn toàn trong nhà máy, và sự chế tạo kết cấu thép được làm chủ yếu trong các nhà máy chuyên ngành hoặc ít ra cũng dùng những loại máy mọc thiết bị chuyên dụng. Kết cấuthép thích hợp nhất với điều kiện xây dựng công nghiệp hóa.
  • Tính kín, không thấm nước. Vật liệu và liên kết kết cấu thép có tính kín ,không thấm nước, không thấm khong khí, nên thích hợp nhất cho các công trình bể chứa chất lỏng, chất khí.

B. Khuyết điểm của kết cấu thép

  • Có thể bị xâm thực bởi tác động của môi trường, nhiệt độ… Trong môi trương không khí ẩm, nhất là môi trường xâm thực , thép bị gỉ, từ gỉ bề mặt cho đến phá hoại hoàn toàn chỉ trong vài ba năm. Bởi vậy tránh dùng thép ở nơi ẩm ướt, nơi các chất ăn mòn. Công trình xây dựng có sử dụng kết cấu thép thường được bao phủ bởi lớp sơn bảo vệ, chống gỉ thép.
  • Chịu lửa kém. Thép không cháy ở nhiệt độ 500 đén 6000 C, thép chuyển sang dẻo mất khả năng chịu lực, kết cấu bị sụp đổ dễ dàng .
  • Giá thành khá cao so với một số vật liệu thô khác như gỗ, sắt…
  • Phạm vi ứng dụng

Thích hợp cho các công trình lớn, đòi hỏi độ bền cao như:

Do các đặc điểm ở trên, kết cấu thép thích hợp với những công trình lớn (nhịp rộng, chiều cao lớn, chịu tải trong nặng), các công trình cần trọng lượng nhẹ, các công trình cần độ kín không thấm nước.Phạm vi ứng dụng của kết cấu rất rộng, có thể chia làm các loại sau:

 Nhà công nghiệp, nhà xưởng, nhà máy, xí nghiệp: khung nhà công nghiệp là toàn bộ bằng thép khi nhà cao, cần trục nặng, hoặc có thể là hỗn hợp cột bê tông cốt thép, dàn, và dầm thép.

 Nhà nhịp lớn: là những loại nhà do yêu cầu sử dụng phải có nhịp khá lớn từ 30 – 40m như nhà biểu diễn,nhà thi đấu thể dục thể thao , nhà triển lãm, nhà chứa máy bay…dùng kết cấu thép là hợp lý nhất. Có những trường hợp nhịp đặc biệt lớn trên 100m thì kết cấu thép là duy nhất áp dụng được.

 Khung nhà nhiều tầng: đặc biệt là các loại nhà kiểu tháp ở thành phố . Nhà trên 15 tầng thì dùng kết cấu thép có lợi hơn bê tông cốt thép.

 Cầu đường bộ, đường sắt: làm bằng thép khi nhịp vừa, nhịp lớn, khi cần thi công nhanh. Cầu treo bằng thép có thể vượt nhịp trên 1000m.

 Kết cấu tháp cao: cột điện, ăng ten: như các loại cột điện, cột ăng ten vô tuyến, hoặc một số loại kết cấu đặc biệt như kết cấu tháp khoan dầu.

 Kết cấu bản: như các loại bể chứa dầu chứa khí các thiết bị lò cao của nhà máy hóa chất, nhà máy hóa dầu.

 Đối với nhiều nước trên thế giới, thép là vật liệu quý và hiếm vì thép cần dùng cho mọi ngành của nền kinh tế quốc dân.

 Xu hướng tiêu dùng

 Sự ra đời của các khu nhà cao tầng, nhà công nghiệp quy mô lớn là kết quả của sự phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong quá trình hội nhập kinh tế.

 Việt Nam gia nhập Tổ chức thương mại WTO, từng bước mở cửa cho nhà đầu tư nước ngoài đầu tư vào các khu công nghiệp, khu chế xuất, thúc đẩy nhu cầu tiêu dùng kết cấu thép, nhà thép tiền chế ngày một lớn hơn.

254 lượt xem