GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM THÉP CHO DẦM MÁI VƯỢT NHỊP LỚN TRONG NHÀ XƯỞNG
Trong thiết kế nhà xưởng công nghiệp, dầm mái vượt nhịp lớn là một bộ phận quan trọng của hệ kết cấu chịu lực chính. Các nhà xưởng hiện đại thường có yêu cầu không gian rộng, không cột giữa, chiều cao thông thủy lớn để phù hợp với hoạt động sản xuất, lưu trữ hoặc lắp đặt cầu trục. Điều này đòi hỏi dầm mái phải có khả năng vượt nhịp từ 20–40m, thậm chí hơn, đồng thời phải đảm bảo độ võng cho phép, ổn định tổng thể và khả năng thi công hiệu quả.
Tuy nhiên, dầm vượt nhịp lớn cũng là cấu kiện tiêu tốn nhiều thép nhất trong kết cấu khung nhà xưởng. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các giải pháp thiết kế tối ưu, tiết kiệm thép là yêu cầu cấp thiết nhằm giảm chi phí xây dựng, thời gian thi công và phát thải vật liệu. Bài viết này trình bày các phương pháp hiệu quả để tiết kiệm thép cho dầm mái vượt nhịp lớn, cả về khía cạnh thiết kế, kết cấu và thi công.
1. Đặc điểm và yêu cầu kỹ thuật của dầm mái vượt nhịp lớn
1.1 Đặc điểm kỹ thuật
- Chiều dài nhịp: 20–40m hoặc lớn hơn
- Tải trọng chịu lực: tự trọng mái, tải trọng gió, tải tuyết (nếu có), hoạt tải bảo trì
- Yêu cầu kiểm soát võng nghiêm ngặt, thường với giới hạn L/250 đến L/300
- Dễ gặp hiện tượng uốn xoắn, mất ổn định bên nếu cấu kiện mảnh
1.2 Vai trò trong hệ kết cấu
-
Là cấu kiện chính truyền tải trọng mái xuống cột
-
Ảnh hưởng lớn đến tổng chiều cao công trình, bố trí thiết bị kỹ thuật và chi phí móng
-
Là yếu tố quyết định tính kinh tế và hiệu quả sử dụng không gian
2. Các giải pháp thiết kế tiết kiệm thép
2.1 Sử dụng mặt cắt tổ hợp (dầm tiết diện thay đổi)
-
Thay vì dùng thép hình (I, H) toàn khối, thiết kế dầm tổ hợp hàn bản với tiết diện thay đổi theo nội lực:
-
Tăng chiều cao bụng dầm ở giữa nhịp
-
Giảm chiều dày bản cánh ở các vùng ít mô men uốn
-
-
Giảm được từ 10–25% lượng thép so với dầm đều tiết diện
Ứng dụng điển hình: Dầm mái tổ hợp dạng "haunch" (phình đầu), dầm có bụng nghiêng.
2.2 Sử dụng kết cấu dàn (dàn vì kèo)
-
Với nhịp ≥ 25m, thay dầm đặc bằng dàn thép hình tam giác hoặc Pratt/Warren
-
Dàn cho phép:
-
Giảm khối lượng thép do khoảng rỗng trong bụng dầm
-
Tận dụng khả năng chịu nén/kéo của từng thanh
-
Dễ vận chuyển từng đoạn nhỏ, lắp ghép tại công trường
-
Lưu ý: cần tính toán kỹ về liên kết nút và ổn định tổng thể.
2.3 Áp dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông
-
Với các dầm mái chịu tải trọng phân bố lớn, có thể thiết kế liên hợp với bản mái bê tông nhẹ
-
Kết cấu liên hợp giúp:
-
Tăng độ cứng tiết diện
-
Giảm độ võng
-
Phân phối nội lực hiệu quả hơn
-
Tận dụng sàn mái làm phần liên kết chịu uốn
-
2.4 Thiết kế sơ đồ kết cấu tối ưu
- Sử dụng dầm liên tục thay vì dầm đơn nhịp để giảm mô men uốn tại nhịp giữa
- Phối hợp với hệ giằng mái – giằng cột – thanh chống xoay, tạo thành hệ không gian ổn định hơn
- Tận dụng khả năng làm việc đồng thời của các hệ giằng và dầm phụ
2.5 Lựa chọn thép cường độ cao
-
Thay vì dùng S235 hoặc Q235, sử dụng thép S355 hoặc S460 cho dầm chính
-
Dù giá thành thép tăng 15–25%, nhưng giảm được khối lượng thép tổng thể 20–30%
-
Đặc biệt hiệu quả với dầm có mô men uốn lớn, tiết diện lớn
3. Giải pháp tiết kiệm trong thi công
3.1 Tổ hợp kết cấu ngay tại xưởng
-
Gia công dầm tổ hợp lớn theo phân đoạn, tổ hợp bằng mối hàn đối đầu
-
Giúp:
-
Kiểm soát chất lượng mối hàn
-
Tiết kiệm thời gian lắp dựng
-
Giảm rủi ro sai lệch tại công trường
-
3.2 Tối ưu phương pháp lắp dựng
- Lắp từng nhịp dầm bằng cẩu móc đôi, hạn chế cong võng tạm thời
- Dự ứng lực trước (nếu có thể) để chống võng trong thi công
- Dùng giằng tạm, hệ ổn định tạm để tránh biến dạng trong quá trình lắp dựng
4. Đánh giá hiệu quả tiết kiệm thép tổng thể
|
Giải pháp áp dụng |
Tỷ lệ tiết kiệm thép ước tính |
|---|---|
|
Dầm tổ hợp thay vì dầm hình |
10–25% |
|
Dàn thép thay cho dầm đặc |
15–30% |
|
Kết cấu liên hợp |
10–15% |
|
Tối ưu sơ đồ tính (liên tục, giằng) |
5–10% |
|
Dùng thép S355/S460 thay S235 |
15–30% |
|
Tổng cộng có thể tiết kiệm |
30–50% tổng lượng thép |
Lưu ý: Việc tiết kiệm cần đồng thời đảm bảo an toàn, độ võng, ổn định và tuổi thọ công trình.
Dầm mái vượt nhịp lớn là thành phần tiêu hao nhiều thép nhất trong nhà xưởng công nghiệp. Việc tối ưu thiết kế, lựa chọn mặt cắt hợp lý, sử dụng kết cấu dàn, kết cấu liên hợp và thép cường độ cao là những giải pháp quan trọng để giảm khối lượng thép, rút ngắn tiến độ và hạ giá thành.
Bên cạnh thiết kế, tổ chức thi công và gia công hợp lý tại xưởng cũng góp phần lớn vào việc giảm lãng phí vật liệu. Trong bối cảnh xây dựng hướng đến tiết kiệm tài nguyên và phát triển bền vững, các giải pháp này không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế mà còn giúp giảm phát thải, nâng cao giá trị kỹ thuật của công trình.
GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ CUNG CẤP DỊCH VỤ TƯ VẤN THIẾT KẾ & THI CÔNG UY TÍN
Tầm quan trọng của các đơn vị thi công là không thể phủ nhận, uy tín của họ sẽ đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ cho công trình của bạn. Hiện nay, có rất nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ thiết kế và thi công để đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng cao tại nước ta. Do đó, việc tìm kiếm một đơn vị uy tín không phải là điều dễ dàng và đòi hỏi bạn phải dành thời gian tìm hiểu. Trong quá trình lựa chọn, bạn cần tìm hiểu thật kỹ và đảm bảo rằng đơn vị đi cùng phải có chuyên môn cao, nhiều năm kinh nghiệm, có hợp đồng ký kết rõ ràng, chi phí minh bạch,... Để giúp khách hàng tiết kiệm thời gian tìm kiếm, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú tự tin rằng sẽ là sự lựa chọn tốt nhất dành cho bạn.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú với sứ mệnh cung cấp các giải pháp và dịch vụ tốt nhất, xây dựng cộng đồng thịnh vượng cùng khách hàng, Hưng Nghiệp Phú đang từng bước khẳng định thương hiệu của mình thông qua sự hợp tác chân thành, với đội ngũ lãnh đạo có năng lực đạo đức, sáng tạo, chuyên môn cao và tầm nhìn chiến lược. Hưng Nghiệp Phú sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề, trình độ cao sẽ mang đến cho khách hàng những công nghệ chất lượng tốt nhất.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú - chuyên thi công các công trình dân dụng và công nghiệp. Chúng tôi mong muốn đồng hành cùng khách hàng trong các dự án xây dựng cũng như các thủ tục liên tục như sơ đồ quy hoạch, xin giấy phép xây dựng, hoàn thiện thủ tục, xin cấp chứng chỉ phòng cháy chữa cháy,... Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc đang có nhu cầu thiết kế, hoàn thiện thủ tục, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
>>> Xem thêm:
_____________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ HỢP TÁC:
Facebook: Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú (興業富)
Đường dây nóng: 1800.3368 (Miễn phí)
Trang web: xaydunghungnghiepphu.com
Gmail: kinhdoanh01@xaydunghungnghiepphu.com
Địa chỉ: Số 2034D, tổ 22, Ấp Phước Thái, P. Thái Hòa, TP. Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương
------
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
