SO SÁNH HIỆU QUẢ VẬT LIỆU GIỮA NHÀ XƯỞNG KẾT CẤU THÉP VÀ BÊ TÔNG CỐT THÉP
Trong các công trình công nghiệp hiện đại, đặc biệt là nhà xưởng sản xuất, nhà kho logistics, hoặc nhà máy lắp ráp, việc lựa chọn phương án kết cấu là bước quan trọng quyết định đến hiệu quả đầu tư, tính linh hoạt công năng và tuổi thọ công trình. Hai giải pháp phổ biến hiện nay là:
-
Kết cấu bê tông cốt thép (BTCT): truyền thống, phổ biến, ổn định.
-
Kết cấu thép (KCT): hiện đại, linh hoạt, tiết kiệm vật liệu.
Trong bối cảnh yêu cầu giảm chi phí xây dựng, đẩy nhanh tiến độ và phát triển công trình bền vững, hiệu quả sử dụng vật liệu giữa hai hệ kết cấu này đang là mối quan tâm hàng đầu của các kỹ sư kết cấu, nhà đầu tư và đơn vị thi công. Bài viết sẽ phân tích và so sánh chi tiết hiệu quả vật liệu của hai phương án trong thiết kế và thi công nhà xưởng.
1. Đặc điểm cơ bản của hai hệ kết cấu
1.1 Nhà xưởng kết cấu bê tông cốt thép
-
Cột, dầm, sàn được thi công từ bê tông và cốt thép đặt tại chỗ hoặc lắp ghép.
-
Phù hợp với các công trình yêu cầu tải trọng lớn phân bố đều, nhịp nhỏ (≤15m), khả năng chịu nhiệt và chống cháy cao.
-
Quá trình thi công kéo dài do phải đợi quá trình dưỡng hộ bê tông, cốp pha và lắp dựng cốt thép.
1.2 Nhà xưởng kết cấu thép
-
Cấu kiện thép hình hoặc thép tổ hợp được gia công tại nhà máy và lắp đặt bằng bulông hoặc hàn tại công trường.
-
Khả năng vượt nhịp lớn (30–60m), trọng lượng nhẹ, thi công nhanh.
-
Có thể tích hợp với hệ sàn liên hợp thép – bê tông hoặc mái tôn, mái dàn không gian.
2. So sánh chi tiết hiệu quả sử dụng vật liệu
2.1 Khối lượng và mật độ vật liệu
|
Tiêu chí |
BTCT |
KCT |
|---|---|---|
|
Mật độ vật liệu |
~2.400 kg/m³ (bê tông) |
~7.850 kg/m³ (thép) |
|
Hiệu quả kết cấu |
Cường độ thấp, tiết diện lớn |
Cường độ cao, tiết diện nhỏ |
|
Tổng khối lượng kết cấu |
Lớn hơn 30–50% |
Nhẹ hơn, giảm tải cho móng |
Nhận xét: Dù mật độ của thép cao hơn, nhưng nhờ khả năng chịu lực vượt trội, hệ kết cấu thép thường nhẹ hơn tổng thể so với BTCT khi đạt cùng công năng.
2.2 Tiết diện và cường độ vật liệu
|
Thông số kỹ thuật |
BTCT |
KCT |
|---|---|---|
|
Cường độ vật liệu chính |
Bê tông C25–C40 |
Thép S235–S460 |
|
Cường độ thép |
~500 MPa (thép cốt BT) |
~355–460 MPa (thép kết cấu) |
|
Tải trọng chịu được trên 1 kg vật liệu |
Thấp hơn |
Cao hơn |
Kết luận: Thép kết cấu có tỷ số tải trọng / khối lượng rất cao, từ đó làm giảm khối lượng tổng thể và tiết diện dầm, cột.
2.3 Ảnh hưởng đến kết cấu móng
Vì khung BTCT có khối lượng lớn hơn đáng kể, móng của nó thường:
- Có diện tích và chiều sâu lớn hơn → cần nhiều vật liệu và nhân công.
- Gây áp lực lớn hơn lên nền đất, đôi khi cần xử lý nền phức tạp.
Trong khi đó, nhà khung thép có tải trọng nhẹ hơn → móng đơn giản hơn, giảm đáng kể chi phí vật liệu móng (thường 20–30%).
3. So sánh về thi công và hiệu quả sử dụng vật liệu tại công trường
3.1 Thi công kết cấu BTCT
-
Nhiều công đoạn: dựng cốp pha, đặt cốt thép, đổ bê tông, dưỡng hộ.
-
Lượng vật liệu hao hụt cao (bê tông rơi vãi, cốp pha hư hỏng, gió bụi...).
-
Phụ thuộc nhiều vào thời tiết và độ ẩm môi trường.
-
Tốc độ thi công chậm, kéo dài vòng đời vật liệu tại công trường.
3.2 Thi công kết cấu thép
-
Gia công chính xác tại xưởng → giảm hao hụt vật liệu.
-
Lắp dựng bằng bu lông/hàn nhanh, gọn.
-
Ít bị ảnh hưởng bởi thời tiết → tiến độ ổn định.
-
Cấu kiện có thể tái sử dụng hoặc tái chế sau khi tháo dỡ.
4. Tác động đến chi phí vòng đời công trình
|
Yếu tố |
BTCT |
KCT |
|---|---|---|
|
Chi phí vật liệu ban đầu |
Trung bình |
Có thể cao hơn (do giá thép biến động) |
|
Chi phí thi công gián tiếp |
Cao (thi công lâu, nhân công lớn) |
Thấp (lắp dựng nhanh, cơ giới hóa) |
|
Chi phí vận hành – bảo trì |
Thấp (ít gỉ sét) |
Cần sơn phủ định kỳ chống ăn mòn |
|
Chi phí tháo dỡ – tái sử dụng |
Khó tái sử dụng vật liệu |
Có thể tái chế, chuyển công năng |
Trong dài hạn, nhà xưởng kết cấu thép thường tiết kiệm chi phí vòng đời hơn nhờ khả năng tái cấu trúc, bảo trì linh hoạt và tiết kiệm năng lượng trong thi công.
5. Ảnh hưởng đến thiết kế kiến trúc và công năng
|
Tiêu chí |
BTCT |
KCT |
|---|---|---|
|
Nhịp tối đa không cần cột giữa |
≤ 15–18 m |
≥ 30–50 m (với dàn hoặc dầm tổ hợp) |
|
Không gian thông thủy |
Hạn chế bởi chiều cao dầm lớn |
Thoáng, dễ bố trí thiết bị treo mái |
|
Khả năng mở rộng công trình |
Khó (cột, dầm liền khối) |
Dễ tháo lắp, nâng cấp khung thép |
|
Tích hợp hệ thống kỹ thuật MEP |
Phải chừa lỗ xuyên kết cấu |
Dễ luồn qua dàn thép hoặc bố trí khéo léo |
|
Kiến trúc mái cong, không gian mở |
Khó thực hiện |
Linh hoạt hơn với dàn không gian, dàn cong |
6. Một số ứng dụng thực tế
Nhà xưởng BTCT phổ biến trong:
-
Công trình chịu lực phân bố lớn (kho lạnh, nhà máy hóa chất)
-
Nhà xưởng cần khả năng chống cháy cao
-
Khu công nghiệp quy mô nhỏ, không cần nhịp lớn
Nhà xưởng KCT phổ biến trong:
-
Kho logistics cần nhịp ≥ 30m không cột giữa
-
Nhà máy cơ khí, sản xuất ô tô, dây chuyền lắp ráp
-
Dự án cần tiến độ nhanh, dễ tháo lắp mở rộng
Tùy theo yêu cầu công năng, quy mô, vị trí và khả năng tài chính, nhà đầu tư và kỹ sư có thể lựa chọn hệ kết cấu phù hợp. Tuy nhiên, từ góc độ hiệu quả sử dụng vật liệu, nhà xưởng kết cấu thép có ưu thế rõ rệt:
- Khối lượng kết cấu nhỏ hơn → giảm chi phí vật liệu và móng
- Tận dụng vật liệu cường độ cao → tối ưu tiết diện
- Tiết kiệm chi phí thi công và vòng đời nhờ tiến độ nhanh và khả năng tái sử dụng
- Thân thiện hơn với môi trường nhờ giảm phát thải tại công trường và khả năng tái chế
Trong khi đó, BTCT vẫn có vai trò quan trọng ở những công trình cần tính bền bỉ cao, tải trọng phân bố lớn và môi trường có tính ăn mòn mạnh. Sự kết hợp linh hoạt giữa thép và bê tông (liên hợp) cũng là một xu hướng đáng quan tâm trong thiết kế nhà công nghiệp hiện đại.
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
