Worldsteel Group / Giải Pháp / Kết Cấu Thép / Kết Cấu Khung Thép Chịu lực
Kết Cấu khung thép chịu lực là một trong những yếu tố quan trong để tạo ra những kết cấu thép chất lượng và đảm bảo an toàn. Vậy Kết cấu khung thép chịu lực là gì ? Hãy cùng Worldsteel Group tìm hiểu xem nhé !
Kết Cấu Khung Thép Chịu Lực Là Gì ?
Kết cấu khung chịu lực là loại kết cấu trong đó tất cả các loại tải trọng ngang và thẳng đứng đều truyền qua dầm xuống cột. Các dầm, giằng và cột kết hợp với nhau thành một hệ không gian vững cứng. Liên kết giữa dầm và cột thường là loại liên kết cứng.
So với kết cấu tường chịu lực, kết cấu khung có độ cứng không gian lớn hơn, ổn định hơn và chịu đựng được lực chấn động tốt hơn. Ngoài ra còn có một số ưu điểm khác nữa như tiết kiệm vật liệu, trọng lượng nhà nhỏ, hình thức kiến trúc có thể nhẹ nhàng, tiết kiệm không gian, bố trí phòng linh hoạt, cơ động.
Xem chi tiết :
Hệ kết cấu khung chịu lực thường được áp dụng cho các nhà cao tầng (từ 8 tầng trở lên), nhà xưởng công nghiệp cần bố trí không gian lớn.
Kết cấu khung thép chịu lực bao gồm tải trọng tĩnh và tải trọng động. Nguyên tắc của truyền lực sẽ là:
-Tải trọng tĩnh và tải trọng động:
+ Tải trọng tĩnh là những lực đặt tĩnh trong suốt quá trình lắp dựng của kết cấu. Có thể nằm ở trên, bên trong (tải trọng tĩnh hay còn gọi là trọng lực chính của kết cấu công trình).
Ví dụ nếu trọng lượng của các lớp hoàn thiệt là trát, lát... cùng trọng lượng của bản thân kết cấu sàn bê tông chính là trọng tĩnh tác dụng lên kết cấu sàn bê tông và cốt thép.
+ Tải trọng động là lực do bên ngoài tác động lên kết cấu thép khi chúng đang chuyển động có hướng kết cấu vào công trình gây ra gia tốc chuyển vị cho những phần tử kết cấu nhà thép.
Những tải trọng được truyền lên mặt sàn, tới dầm phụ, dầm chính, rồi từ dầm chính truyền vào lưới cột, cột truyền vào những hệ thống móng rồi truyền tải xuống đất.
Kết cấu thép phải đảm bảo yêu cầu chịu mỏi, chịu lực tốt, phù hợp với mọi công trình từ để thích nghi, bền vững mãi với thời gian.
Kết cấu khung thép chịu lực
Tùy theo điều kiện làm việc của dầm khung mà theo Worldsteel được chia ra thành 3 loại sơ đồ:
- Khung ngang
- Khung dọc
- Khung cuốn
Khung ngang chịu lực
Là loại khung mà dầm chính của nó nằm trên khung ngang của nhà. Đặc điểm của sơ đồ này là có độ cứng chung lớn vì thế áp dụng rất hợp lý cho những khung nhà cao tầng, các nhà xưởng công nghiệp.
Sơ đồ khung ngang chịu lực cũng rất hay dùng cho trường hợp khi cần cấu tạo những hành lang hay lô gia kiểu côngxon (do dầm mút thừa đỡ).
Nhịp hay khẩu độ của khung ngang thông thường từ 6 – 9m đối với nhà dân dụng, bước khung 3,6 – 7m cho các nhà bê tông cốt thép phổ biến.
Tùy theo tính chất mối liên kết giữa dầm chính với cột và cột với móng mà người ta phần biệt khung cứng và khung khớp.
Khung cứng áp dụng cho trường hợp đất đồng nhất, lún đều, nhà chịu tải trọng lớn, cao tầng.
Khung khớp áp dụng cho nhà xây trên nền đất không đồng nhất, có độ lún không đều.
Khung dọc chịu lực
Khung dọc chịu lực có dầm chính dọc theo chiều dài nhà. So với khung ngang thì độ cứng của nhà kém hơn, nhất là về phương ngang của nhà. Sơ đồ này chỉ phù hợp với các loại nhà có khẩu độ hẹp hơn 6m.
Rất hay gặp trong các nhà khung panen lắp ghép hai khẩu độ với lưới cột 6 x 6m (trường học, bệnh viện,…) với số tầng không lớn lắm (dưới 5 tầng).
Để đảm bảo độ cứng ngang cho nhà thường phải làm thêm dầm phụ hay lợi dụng sống đứng của panen liên kết chặt chẽ với dầm và cột.
Ưu điểm của sơ đồ này là tốn ít vật liệu, dễ cấu tạo ô văng, ban công, dễ bố trí phòng linh hoạt, dễ đặt đường ống đứng xuyên qua sàn. Thuộc loại khung dọc cũng có khung cứng và khung khớp tùy theo đặc điểm của mối liên kết giữa cột với dầm chính và giữa cột với đất hay móng.
Khung cuốn chịu lực
Là loại khung ngang mà trong đó dầm khung là một thanh cong, có thể có cột hay không cột.
Xem thêm :
Ưu Điểm Việc tạo khung thép cho kết cấu thép
- Độ tin cậy và khả năng chịu lực cao:
Do vật liệu thép có cường độ lớn, lớn nhất trong các vật liệu xây dựng nên kết cấu thép có khả năng chịu lực lớn. Độ tin cậy cao là do cấu trúc thuần nhất của thép. Sự làm việc đàn hồi và dẻo của vật liệu thép gần sát nhất với các giả thiết tính toán.Kết cấu thép khó biến dạng trong quá trình sử dụng, khôn. Chính vì khả năng chịu lực cao nên rất nhiều công trình xây dựng cơ sở vật chất kỹ thuật, cơ sở hạ tầng và hay nhưng nhà cao tầng đều sử dụng kết cấu thép để đảm bảo kết cấu cho ngôi nhà.
- Trọng lượng nhẹ:
Kết cấu thép nhẹ nhất trong số các kết cấu chịu lực: Từ gỗ, đá, bê tông đều không nhẹ bằng. Để đánh giá phẩm chất “nhẹ” của một vật liệu, người ta thường dùng hệ số c là tỷ số giữa trọng lượng riêng và cường độ tính toán của nó. Vừa có trọng lượng nhẹ, vừa chịu lực cao, đó là một ưu điểm rất lớn của kết cấu thép để nhiều chủ đầu tư chọ lựa sử dụng. Trọng lượng nhẹ vừa đảm bảo kết cấu nhà vừa dễ dàng trong việc vận chuyển, những ngôi nhà ở trong ngõ trong phố chật chội sẽ tiện lợi cho việc thi công hơn.
- Dễ dàng trong vận chuyển, thi công và sửa chữa (tính cơ động):
Do trọng lượng nhẹ, độ cứng lớn nên việc vận chuyển và lắp ráp kết cấu thép dễ dàng và nhanh chóng. Kết cấu thép dễ sữa chữa, thay thế, tháo gỡ, di chuyễn. Điều này đặc biệt quan trọng khi cần cải tạo các cơ sở sản xuất cho phù hợp với dây chuyền công nghệ mới, các công trình phải di chuyển khi cần thiết, hoặc dễ khôi phục sữa chữa như cầu, nhà máy…. Đã bị hư hỏng, xuống cấp
Xem Chi tiết các bài viết về kết cấu:
- Tính công nghiệp hóa cao:
Do sự sản xuất vật liệu (thép cán) hoàn toàn trong các nhà máy luyện kim, và sự ché tạo kết cấu thép được làm chủ yếu trong các nhà máy chuyên nghành. Kết cấu thép thích hợp nhất với điều kiện xây dựng công nghiệp hóa.
- Tính kín, không thấm nước:
Vật liệu và liên kết cấu thép có tính kín không thấm nước, không thấm khí, nên thích hợp cho những công trình bể chữa chất lỏng, cất khí; điều này khó thực hiện đối với các vật liệu khác.
Do kết cấu khung thép có cấu tạo đơn giản, dễ dàng thi công, giảm thời gian nên tiết kiệm được chi phí nhân công, đồng thời tiết kiệm chi phí vận chuyển vì tính gọn nhẹ của nó. Bên cạnh đó, làm nhà phố bằng kết cấu khung thép sẽ tiết kiệm được chi phí khi chống thấm vì khung thép có tính kín, như vậy nó mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Xem thêm
