Meey Land
Kết cấu mái vòm thép - Ưu nhược điểm &Tiêu chuẩn thiết kế
Kết cấu mái vòm thép cho phép bạn thiết kế và xây dựng theo bất kỳ hình dạng và kích thước nào chính vì thế được rất nhiều người yêu thích. Có rất nhiều lợi ích mà bạn có thể nhận được từ việc sử dụng kết cấu vòm thép cho công trình của mình. Cùng chúng tôi tìm hiểu thêm các bạn nhé
| TỔNG HỢP NHÓM CÁC LOẠI MÁI NHÀ | |
Kết cấu vòm thép là gì?
Kết cấu vòm thép được hiểu là kết cấu thép dạng vòm, những loại kết cấu này mang đến cho người sử dụng sự thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng cũng như tính thẩm mỹ và độ bền cao.
Kết cấu của thép ngày nay đã được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các công trình xây dựng quy mô vừa và nhỏ, tính linh hoạt của nó cho phép các kiến trúc sư có thể linh hoạt biến đổi hình dạng của kết cấu thép thành nhiều dạng, bao gồm cả vòm.
Những loại kết cấu này mang đến cho người sử dụng sự thân thiện với môi trường, tiết kiệm năng lượng cũng như tính thẩm mỹ và độ bền cao. Chúng không chỉ giúp công trình của bạn tiết kiệm năng lượng mà nó còn góp phần tạo nên tính thẩm mỹ cho thiết kế.
Tương tự như các loại nhà kết cấu thép khác, loại kết cấu này khi đưa vào sử dụng cũng mang đến cho người sử dụng nhiều ưu nhược điểm khác nhau.
Ưu điểm của kết cấu mái vòm thép
Để có được sự yêu thích như ngày hôm nay thì thiết kế này đã sở hữu những ưu điểm rất tuyệt vời. Sau đây chính là một vài khía cạnh thu hút sự chú ý của khách hàng:
- Tính bền vững cao: Kết cấu vòm thép có tính bền vững rất cao mang đến sự chắc chắn cho công trình, mọi thiết kế đều được tính toán kỹ lưỡng, đảm bảo tính đồng bộ trong lắp đặt.
- Phù hợp nhiều loại hình trang trí: Kết cấu vòm thép được sử dụng rộng rãi cho các công trình từ nhỏ đến lớn như nhà ở, nhà để xe đến các công trình đòi hỏi tính thẩm mỹ cao, khách sạn, nhà hàng, nhà thi đấu,….
- Hiệu quả năng lượng bền vững: Nhiệt được hấp thụ và tỏa ra qua bề mặt tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài. Mái vòm được làm từ vật liệu cách nhiệt lý tưởng cho những công trình có không gian rộng cần thông gió và tản nhiệt tốt. Do diện tích bề mặt nhỏ nên nhiệt năng cũng được truyền tải tốt hơn, giúp công trình sau khi xây dựng không bị bí.
- Cách nhiệt lý tưởng: Mái vòm có chức năng chính là cách nhiệt, cách âm và lấy sáng nên giúp người sử dụng tiết kiệm tối đa điện năng tiêu thụ. Kết cấu vòm thép cũng dễ dàng tái chế nên góp phần không nhỏ trong việc bảo vệ môi trường.
- Thân thiện với môi trường: Hầu như kết cấu của mái vòm đều được làm chất liệu thiên nhiên chính vì thế rất thân thiện với môi trường.
- Tiết kiệm chi phí: Một ngôi nhà mái vòm cũng chỉ sử dụng khoảng 50-75% vật liệu so với các công trình xây dựng thông thường khác. Điều này giúp chủ đầu tư tiết kiệm được nhiều khoản phí khác nhau như phí lắp đặt, phí nhân công, phí bảo trì, v.v.
Nhược điểm của kết cấu vòm thép
Bất kể công trình nào cũng có những nhược điểm riêng, phần tiếp theo của bài viết sẽ đề cập đến vấn đề này.
- Nhược điểm đầu tiên mà người dùng có thể nhận thấy ở nhà mái vòm là khá cồng kềnh và nặng nên việc vận chuyển trở nên khó khăn hơn, công đoạn tháo lắp cũng không hề đơn giản. Ngược lại, nếu sử dụng loại mái vòm không cách âm rất dễ khiến môi trường bên trong công trình trở nên ồn ào.
- Kết cấu mái vòm khiến không gian sử dụng bị hạn chế khá nhiều, đây có lẽ là một trong những bất tiện lớn nhất mà nhà mái vòm mắc phải.
- Trong quá trình thi công, chủ đầu tư cũng cần trao đổi cụ thể với nhà thầu về các biện pháp phòng cháy chữa cháy hiệu quả vì khả năng chịu nhiệt của thép không cao so với vật liệu làm bằng bê tông.
- Do mái vòm kín mít nên không gian bên trong công trình cũng khá ẩm ướt, ngột ngạt khiến chủ thầu phải đau đầu nghĩ nhiều giải pháp khắc phục tình trạng này.
- Vòm thép khi ứng dụng vào các công trình quy mô lớn như sân vận động sẽ đòi hỏi kết cấu phức tạp hơn so với các công trình nhà tiền chế thông thường, đòi hỏi chi phí đầu tư cao hơn.
Dù còn nhiều hạn chế nhưng với những ưu điểm và khả năng ứng dụng của kết cấu vòm thép trong xây dựng, đây vẫn được coi là một trong những lựa chọn ưu tiên hàng đầu cho những công trình đòi hỏi sự độc đáo trong kiến trúc. kiến trúc và thân thiện với môi trường.
Các kiểu kết cấu vòm thép
Loại kết cấu mái vòm này được sử dụng rất nhiều ở các công trình như nhà triển lãm, nhà thi đấu, sân vận động, ... Sau đây chính là một vài kết cấu vòm thép với nhiều dạng khớp khác nhau.
- Vòm 2 khớp: đây là loại vòm phổ biến nhất, có thể tiết kiệm được rất nhiều nguyên vật liệu. Mômen được phân bổ tương đối đều dẫn đến tiết diện được chọn rất hợp lý, ít chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ, ít bị lún.
- Vòm 3 khớp: Mômen ở đây phân bổ không đều dẫn đến sự lãng phí về vật liệu, hệ kết cấu là tĩnh định, việc lắp dựng rất khó khăn do phải tạo nhiều nút khớp. Không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và không bị lún vì nội lực ở chân vòm rất lớn.
- Vòm không khớp: là hệ siêu tĩnh bậc 3, nội lực rất nhỏ dẫn đến tiết kiệm được rất nhiều nguyên vật liệu. Tuy nhiên loại kết cấu này sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và lúa gối tựa.
Xem thêm:
Ứng dụng của kết cấu vòm thép
Kết cấu mái vòm thép đã được sử dụng chủ yếu trên các nhịp rất dài, nơi trọng lượng chết của kết cấu chiếm một phần đáng kể tải trọng được hỗ trợ. Xu hướng ngày nay trong kiến trúc hướng tới sự tự do hơn về hình thức đã làm tăng tính phổ biến của các mái vòm cho các nhịp ngắn hơn nhiều.
Khoảng cách hiệu quả có thể được kéo dài bằng các dầm và giàn thép ở những khúc cua đơn giản, hoặc bằng khung cứng vô định, thường sử dụng dạng vòm để đạt được hiệu quả thẩm mỹ.
Kết cấu mái vòm bằng thép có hiệu quả không kém trong việc chống lại ứng suất nén vì nó chịu được ứng suất kéo và uốn, làm cho nó trở thành vật liệu lý tưởng để xây dựng vòm.
Trọng lượng tối thiểu của vật liệu luôn được thực hiện và có thể dễ dàng đạt được các chi tiết cấu trúc đơn giản, sạch sẽ. Tính ổn định tổng thể của vòm trong mặt phẳng ngoài uốn được đảm bảo bằng hệ thống giằng ngang, thanh chống dọc và hệ thống xà gồ.
Nên lưu ý rằng khoảng cách giữa các điểm hợp nhất không được sắp xếp vượt quá 16-20 lần chiều rộng của vòm.
Một số công trình sử dựng kết cấu vòm thép
Thiết kế mái vòm ngày nay rất đa dạng với nhiều dạng mái khác nhau. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu về kết cấu của chúng nhé.
- Dạng mái vòm cho hội trường, nhà thi đấu, siêu thị
Giàn che cho các công trình như hội trường, nhà thi đấu hay nhà xưởng yêu cầu nhịp giàn dài hơn so với hiên nhà, mái hiên. Do đó, chất liệu thép được sử dụng cũng lớn hơn, đa phần là thép ống sơn hoặc thép mạ kẽm nhúng nóng.
Kết cấu mái vòm của dạng này tương tự như mái hiên hay mái hiên, gồm ba thanh chính và liên kết zic zắc. Vật liệu khung thép bao gồm: Ống thép mạ kẽm nhúng nóng, xà gồ mạ kẽm.
Nếu như ở kiến trúc mái vòm cổng chào hay mái vòm cho mái hiên thì tấm lợp làm từ vật liệu lấy sáng là chính thì ở kết cấu mái vòm của các hội trường nhà xưởng sử dụng tấm lợp tôn.
Phía trên là dạng mái vòm không gian, thép sử dụng là thép ống tròn mạ kẽm nhúng nóng. Khung thép được liên kết bằng các ống nhỏ hơn dạng Zichzac, kết cấu có màu sắc sáng đẹp không cần sơn phủ, kết hợp với thép mạ nhôm có liên kết bằng vít, hạn chế mối hàn khi tham gia thi công lắp đặt.
Mái vòm là một dạng kiến trúc trang trí mặt tiền, ngoài chức năng che mưa, mái che còn có chức năng lấy sáng nên mái che lấy sáng là sự kết hợp hoàn hảo. Trên cùng là mái lấy sáng Poly chắc chắn, tấm lấy sáng uốn cong bán kính dễ dàng, màu sắc có nhiều sự lựa chọn.
- Dạng mái vòm cho mái hiên, canobi
Cũng giống như kết cấu vòm của mái hiên, khung thép mái vòm làm mái hiên cũng có hình thức tương tự, tuy nhiên khoảng nhịp của mái hiên tương đối nhỏ và sát với mặt sàn nên yếu tố thẩm mỹ cũng đòi hỏi cao hơn.
Chất liệu làm mái vòm che hiên nhà thông thường chúng tôi sử dụng là inox, màu sắc của thép đẹp kết hợp với tấm lấy sáng tạo nên sự sang trọng cho công trình mà còn giúp che mưa lấy sáng thuận tiện cho sinh hoạt.
Chất liệu mái vòm: Thép không gỉ, thép mạ nhôm kẽm cường độ cao, tấm lấy sáng xanh
Chất liệu mái vòm: Inox, thép mạ nhôm kẽm cường độ cao, tấm lấy sáng màu trắng đục
Tấm lợp lấy sáng mái hiên chính là tấm lấy sáng, màu sắc của tấm cũng rất đa dạng: trắng, xanh, xám đục… Tùy theo mức độ sáng mà ta lựa chọn chất liệu phù hợp.
- Dạng mái vòm cho cổng chào thép tiền chế
Mái vòm là kết cấu khá phổ biến đối với các công trình hiện nay, đặc điểm của kết cấu mái vòm thép là khung thép hoặc giàn không gian, thép được uốn theo bán kính vòng cung tạo nên không gian sang trọng và thoáng mát.
Vật liệu làm mái vòm thường được làm bằng thép ống mạ kẽm hoặc thép không gỉ.
Mong rằng với những thông tin về kết cấu mái vòm thép sẽ mang lối kiến trúc hiện đại hơn với nhiều ưu điểm vượt trội. Bài viết đã trình bày khá rõ về cấu trúc cũng như ứng dụng của kết cấu này. Hãy chia sẻ để mọi người biết thêm về kiến trúc này các bạn nhé.
