Tin tức - Vật liệu cần thiết cho công trình kết cấu thép chất lượng cao

Tòa nhà kết cấu thépKết cấu thép được sử dụng làm cấu trúc chịu lực chính (như dầm, cột và giàn), được bổ sung bởi các cấu kiện không chịu lực như bê tông và vật liệu tường. Những ưu điểm cốt lõi của thép, như độ bền cao, trọng lượng nhẹ và khả năng tái chế, đã biến nó thành một công nghệ chủ chốt trong kiến trúc hiện đại, đặc biệt là đối với các công trình có nhịp lớn, cao tầng và công nghiệp. Kết cấu thép được sử dụng rộng rãi trong sân vận động, phòng triển lãm, nhà chọc trời, nhà máy, cầu và các ứng dụng khác.

Các dạng cấu trúc chính

Hình dạng kết cấu của một công trình xây dựng bằng thép cần được lựa chọn dựa trên chức năng của công trình (như nhịp, chiều cao và tải trọng). Các loại phổ biến như sau:

Hình thức cấu trúc	Nguyên tắc cốt lõi	Các trường hợp áp dụng	Trường hợp điển hình
Cấu trúc khung	Cấu tạo gồm các dầm và cột được nối với nhau bằng các khớp cứng hoặc khớp bản lề để tạo thành khung phẳng, chịu tải trọng thẳng đứng và tải trọng ngang (gió, động đất).	Các tòa nhà văn phòng nhiều tầng/cao tầng, khách sạn, chung cư (thường có chiều cao ≤ 100m).	Tòa nhà 3B, Trung tâm Thương mại Thế giới Trung Quốc (hình ảnh một phần)
Cấu trúc giàn	Cấu tạo gồm các thanh thẳng (ví dụ: thép góc, thép tròn) được ghép lại thành các khối hình tam giác. Nó tận dụng tính ổn định của hình tam giác để truyền tải trọng, đảm bảo phân bố lực đồng đều.	Các công trình có nhịp lớn (nhịp: 20-100m): nhà thi đấu thể thao, hội trường triển lãm, xưởng sản xuất.	Mái của Sân vận động Quốc gia (Tổ chim)
Cấu trúc giàn không gian/vỏ dạng lưới	Được tạo thành từ nhiều thành viên được sắp xếp theo một mô hình đều đặn (ví dụ: tam giác đều, hình vuông) thành một lưới không gian. Lực được phân bổ trong không gian, cho phép bao phủ các khu vực rộng lớn.	Các công trình có nhịp cực lớn (nhịp: 50-200m): nhà ga sân bay, trung tâm hội nghị.	Mái nhà của nhà ga số 2 sân bay Bạch Vân Quảng Châu.
Cấu trúc khung cứng cổng	Cấu tạo gồm các cột và dầm khung cứng tạo thành khung hình "cổng". Chân cột thường được gắn khớp, thích hợp để chịu tải trọng nhẹ.	Nhà máy công nghiệp một tầng, nhà kho, trung tâm hậu cần (nhịp: 10-30m).	Xưởng sản xuất của một nhà máy ô tô.
Cấu trúc màng cáp	Sử dụng cáp thép cường độ cao (ví dụ: cáp thép mạ kẽm) làm khung chịu lực, được phủ bằng vật liệu màng linh hoạt (ví dụ: màng PTFE), có cả khả năng truyền ánh sáng và chịu được nhịp lớn.	Các công trình kiến trúc cảnh quan, nhà thi đấu thể dục có mái che bằng màng khí, mái che trạm thu phí.	Bể bơi thuộc Trung tâm Thể thao Đông Phương Thượng Hải

Vật liệu chính

Thép được sử dụng trongcác tòa nhà kết cấu thépPhải lựa chọn dựa trên yêu cầu về tải trọng kết cấu, kịch bản lắp đặt và hiệu quả chi phí. Về cơ bản, nó được phân loại thành ba loại: tấm, thanh định hình và ống. Các tiểu loại và đặc điểm cụ thể như sau:

I. Các tấm hình:
1. Tấm thép dày
2. Tấm thép mỏng vừa
3. Tấm thép có hoa văn

II. Hồ sơ cá nhân:
(I) Các cấu hình cán nóng: Thích hợp cho các bộ phận chịu tải chính, có độ bền và độ cứng cao.
1. Dầm chữ I (bao gồm cả dầm chữ H)
2. Thép hình chữ U (dầm chữ C)
3. Thép góc (dầm chữ L)
4. Thép tấm
(II) Các cấu hình thành mỏng được tạo hình nguội: Thích hợp cho các bộ phận nhẹ và vỏ bọc, mang lại trọng lượng tịnh thấp
1. Dầm chữ C được tạo hình nguội
2. Dầm chữ Z được tạo hình nguội
3. Ống vuông và chữ nhật được tạo hình nguội

III. Ống:
1. Ống thép liền mạch
2. Ống thép hàn
3. Ống hàn xoắn ốc
4. Ống thép hình dạng đặc biệt

Các thành phần chính của tòa nhà thép-jpeg (1)

Kết cấu thép có nhiều ưu điểm

Độ bền cao, trọng lượng nhẹCường độ chịu kéo và chịu nén của thép cao hơn đáng kể so với bê tông (khoảng 5-10 lần). Với cùng yêu cầu chịu tải, các cấu kiện kết cấu thép có thể có tiết diện nhỏ hơn và trọng lượng nhẹ hơn (khoảng 1/3-1/5 so với kết cấu bê tông).

Xây dựng nhanh và công nghiệp hóa cao: Kết cấu thépCác cấu kiện (như dầm chữ H và cột hộp) có thể được tiêu chuẩn hóa và sản xuất trong nhà máy với độ chính xác đến từng milimét. Chúng chỉ cần bắt vít hoặc hàn để lắp ráp tại công trường, loại bỏ nhu cầu về thời gian đông cứng như bê tông.

Hiệu suất chống động đất tuyệt vờiThép có độ dẻo tuyệt vời (tức là nó có thể biến dạng đáng kể dưới tải trọng mà không bị gãy đột ngột). Trong các trận động đất, các kết cấu thép hấp thụ năng lượng thông qua sự biến dạng của chính nó, giảm nguy cơ sụp đổ toàn bộ công trình.

Tận dụng không gian hiệu quả caoCác tiết diện nhỏ của các cấu kiện kết cấu thép (như cột ống thép và dầm chữ H mặt bích hẹp) giúp giảm không gian chiếm dụng của tường hoặc cột.

Thân thiện với môi trường và có khả năng tái chế cao.Thép là một trong những vật liệu xây dựng có tỷ lệ tái chế cao nhất (trên 90%). Các kết cấu thép đã tháo dỡ có thể được xử lý lại và tái sử dụng, giúp giảm thiểu chất thải xây dựng.