Thông tin về tiêu chuẩn kết cấu thép
Tiêu chuẩn kết cấu thép là một sự cải tiến vượt bậc trong xây dựng. Trong các công trình quy mô lớn thì ta dễ dàng bắt gặp khái niệm này. Bài viết dưới đây sẽ chia sẻ cho bạn về vấn đề này nhé!
Tiêu chuẩn kết cấu thép là gì?
Với những cải tiến 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 thế giới và đóng một vai trò quan trọng trong ngành xây dựng. Kết cấu thép 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. Nhờ cường độ chịu lực cao của thép, kết cấu này rất chắc chắn và đòi hỏi ít nguyên liệu hơn các loại kết cấu khác như kết cấu bê tông hay kết cấu gỗ. Trong xây dựng hiện đại, kết cấu khung thép được sử dụng phổ biến cho các loại kết cấu công trình như: nhà xưởng công nghiệp, văn phòng, hàng rào, cầu, băng tải,…
Lý do lựa chọn kết cấu thép
Thời gian thi công nhanh. Các cấu kiện được chế tạo tại nhà máy (tiến hành song song với quá trình thi công móng trên công trường) và lắp ráp trên công trường theo bản vẽ kiến trúc và bản vẽ kỹ thuật đã chỉ định sẵn ngay sau khi thi công xong phần móng, giúp rút ngắn thời gian thi công tại công trường. Khả năng vượt nhịp lớn. Kết cấu thép có khả năng tạo nên giàn không gian vượt nhịp lớn tạo không gian rộng hơn cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Các không gian này sẽ không bị ảnh hưởng bởi các cột, và khoảng cách giữa các cột có thể lớn hơn 30m, thuận tiện cho gia công và thi công: gia công trong nhà xưởng (khống chế chặt chẽ tiến độ và chất lượng) và vận chuyển lắp dựng tại công trường. Tăng độ thẩm mỹ cho công trình.
Kết cấu thép mang đến vẻ đẹp độc đáo cho công trình, phù hợp với lối kiến trúc hiện đại, khung thép thường nhẹ, dễ tạo hình, giúp tạo điểm nhấn trong kiến trúc. Chất lượng đảm bảo. Các cấu kiện được gia công tại nhà máy thông qua các quy trình, tiêu chuẩn, và sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trước khi thi công tại công trường. Điều này giúp cho quá trình xây dựng diễn ra an toàn và chất lượng công trình được đảm bảo. Linh hoạt. Dễ dàng nâng cấp, sửa đổi trong tương lai cho những ứng dụng mới như linh hoạt trong việc mở rộng không gian đó bằng cách thêm các khung thép bổ sung. Bên cạnh đó, do công trình được kết nối từ các bu-lông nên hoàn toàn có thể tháo rời các cấu kiện và tái sử dụng, lắp đặt ở vị trí mới.
Đặc điểm của kết cấu thép
Đặc điểm kích thước và cấu tạo hình học của kết cấu thép Giữa thép hình H và I: Thép I và thép H là hai loại thép thiết kế khá giống nhau. Thép H là sản phẩm được sử dụng rộng rãi các công trình như ở, nhà ở, các kiến trúc cao tầng, cầu lớn, công trình công cộng. Thép H rất phong phú về hình dạng và kích thước, tùy thuộc vào mức độ chịu áp lực mà sử dụng các loại thép H khác nhau, nhằm đảm bảo tiết kiệm chi phí sử dụng và chất lượng công trình cũng như an toàn trong quá trình thi công. Thép hình chữ I cũng như thép hình chữ H là sản phẩm thường được sử dụng cho công trình như nhà ở, công trình cao tầng, cầu…. nhưng tùy thuộc vào độ tác động khác nhau mà lựa chọn sử dụng thép I hay thép H. Đặc điểm hóa học và cơ tính Tùy vào tiêu chuẩn của các quốc gia khác nhau mà thép được phân loại thành các loại khác nhau (gọi chung là mác thép).
Tại Việt Nam, thép được chia thành 2 loại dựa theo giới hạn độ bền của thép là thép cường độ thấp (SS400, Q235,…) và thép cường độ cao (Q345, SM490,…). Hai loại thép thường được sử dụng nhiều nhất trên thị trường là SS400 và Q345(*). SS400: Độ bền kéo (giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài tương đối) thấp. Q345: Cao cấp hơn, các chỉ số về độ bền kéo cao hơn SS400. Độ bền kéo bao gồm: Giới hạn chảy: dùng kẹp thủy lực kéo 2 đầu của thép, khi các tinh thể thép bắt đầu chuyển động → đạt giới hạn chảy.
Giới hạn bền: khi đứt. Độ giãn dài: lấy độ dài sau kéo trừ đi độ dài ban đầu. Quy trình pha cắt sẽ được thực hiện theo bản vẽ chỉ định pha cắt, căn cứ bản vẽ Shop, do quản lý xưởng lập và ban hành, được thực hiện theo các bước sau: Tiến hành pha cắt trên các thiết bị: Cắt thủy lực, cắt có nhiệt, cắt Plasma (CNC và bán tự động) Tiến hành khoan, đột trên các máy: Khoan CNC, khoan cần, cắt đột liên hợp, đột mã CNC. Tiến hành tự kiểm và kiểm tra xác suất của KCS ngay trong quá trình pha cắt. Nhập kho danh nghĩa, bàn giao bán thành phẩm cho các tổ GH1 và GH2 sau khi kiểm tra đạt. Nhập kho phôi dư, phế liệu (Đối với phôi dư, nếu ghép và sử dụng ngay thì kỹ thuật xưởng ghi danh mục, cập nhật cho phòng Sản xuất, nếu cần nhập kho, đổi tôn nguyên khổ thì lập đề nghị, sau khi có phê duyệt, nhập phôi dư và lệnh vật tư nguyên khổ đổi).
Tiêu chuẩn của kết cấu thép
Gá, hàn cơ bản Gá thô: Đây là công đoạn tạo hình cơ bản bằng thiết bị và thủ công, mục đích là tạo hình cơ bản bằng các biện pháp gông, ráp nối và định vị bằng hàn đính; Thiết bị gá: Máy đính gá; Gá của máy hàn ngang. Các chi tiết, tấm, cây cấu thành bán thành phẩm được chuẩn bị bởi tổ pha cắt, được xăng phanh, vát mép và tiến hành gá, hàn đính. Hàn thô: Thực hiện trên các thiết bị hàn tự động, hàn bán tự động với sản phẩm của công đoạn và hàn đầy đủ các đường hàn mà công đoạn gá thô chuyển đến, tiến hành nắn cánh trước khi chuyển sang gá tinh.
Nắn cánh, gá, hàn hoàn thiện Nắn cánh: Đối với mặt cắt dầm hình chữ I hoặc H thì sau khi hàn cơ bản (thô) xong thì đưa vào máy nắn cánh, ép phẳng cho hết biến dạng do hàn (Ép cho hết quặp cánh sản phẩm). Gá tinh: Chủ yếu thực hiện thủ công, triển khai hàn đính vào tọa độ chỉ định trong bản vẽ chế tạo, bằng thước, dưỡng, phụ thuộc vào tay nghề của thợ gá. Hàn tinh: Chủ yếu thực hiện thủ công, bằng thiết bị bán tự động, hàn hoàn thiện toàn bộ phần gá tinh. Bắn bi, mài bavia, sơn lót, nắn thẳng, sơn màu, đóng gói .
Bắn bi: Là công đoạn làm sạch lớp oxy hóa, tạp chất, bụi bẩn bám trên bề mặt bán thành phẩm, thực hiện tại buồng bắn hạt mài và máy bắn bi, chải, lau bằng dung môi, sản phẩm sau khi làm sạch có bề mặt sáng, độ nhám 30 ÷ 75 µm đạt tiêu chuẩn S.a 2.0 ÷ S.a 2.5. Mài ba via: Thực hiện ngay sau khi làm sạch, đảm bảo sạch ba via, dị tật trên bán thành phẩm. Nắn thẳng (tiến hành trước khi sơn lót): Sau khi hàn thô và hàn tinh, cây sản phẩm bị biến dạng cong nên cần dùng nhiệt của mỏ hỏa công, nung đỏ chỗ cong, xối nước lạnh để làm co thép, làm cho sản phẩm thẳng cả cây Sơn lót: Trước khi sơn lót, phải đảm bảo bề mặt sạch bụi, sạch oxy hóa, sạch dầu bám.
Sơn bằng các loại sơn lót: Alkyd, Epoxy theo yêu cầu bằng thiết bị sơn chân không, áp lực cao, lớp sơn ướt được đo, khống chế bằng thước đo màng sơn ướt. Đóng gói, nhập kho: Đóng gói để thuận tiện khi xuất, hạ hàng, tăng tính bảo vệ sản phẩm và rút ngắn thời gian xếp hàng lên xe và hạ hàng, tăng cường hình ảnh và nhận diện thương hiệu.
Xuất hàng: Hàng được xuất theo lệnh xuất kho. Đặc điểm tiêu chuẩn thiết kế thép theo tiêu chuẩn Châu Âu Euro Code 3. Tính toán kết cấu theo phương pháp trạng thái giới hạn. Gồm giới hạn chịu lực và giới hạn sử dụng (nhằm hạn chế biến dạng lớn). Dùng nhiều hệ số để nhân với giới hạn chảy thành ứng suất giới hạn. Chia tiết diện thành nhiều cấp tiết diện khác nhau về độ mảnh (bề rộng/chiều dày).
Cấp 1,2 dày hơn được tính với ứng suất cao hơn; cấp 3,4 mảnh hơn nên dễ mất ổn định cục bộ. Quan điểm này giống tiêu chuẩn Việt nam & Tiêu chuẩn Mỹ tính theo LRFD.
Tiết diện được phân làm 4 loại: tiết diện dẻo, tiết diện đặc, tiết diện không đặc, tiết diện mảnh. Tải trọng: BS 6399: Có 3 phần; phần 1 là tải trọng sàn; phần 2 là tải trọng gió, phần 3 là tải trọng tuyết. Tải trọng gió tính ra áp lực từ tốc độ gió xét đến địa hình, loại công trình…
Hệ số khí động của tải trọng gió phải kể đến áp lực âm bên trong công trình, có nhiều giá trị của hệ số khí động, phải chọn hệ số nào nguy hiểm nhất để tính toán. Với BS 6399 sử dụng tốc độ gió trung bình trong một giờ, với chu kỳ 50 năm; song song với nó tiêu chuẩn Anh cũng dùng CP3 dùng tốc độ gió đo trong 3 giây, chu kỳ 50 năm.