Công trình thép lắp ghép là loại công trình sử dụng các bộ phận thép được chế tạo và lắp đặt theo thiết kế kỹ thuật cụ thể. Quá trình hoàn thiện sản phẩm bao gồm ba giai đoạn chính: thiết kế, gia công các cấu kiện và lắp dựng tại công trường. Toàn bộ hệ thống khung thép có thể được sản xuất sẵn và chỉ cần lắp ráp tại công trình trong thời gian ngắn.
Những loại công trình thường áp dụng kiểu xây dựng này bao gồm: nhà máy, kho hàng, phòng triển lãm, siêu thị, công trình thương mại, và các tòa nhà cao tầng,...
Vào những năm 1960, các thiết kế tiêu chuẩn cho tòa nhà thép lần đầu tiên được giới thiệu trên thị trường dưới dạng công trình tiền chế. Lịch sử cho thấy, khung chính của tòa nhà thường là các dầm chữ I, hay còn gọi là I-beam. Trong các công trình tiền chế, dầm I thường được hàn từ các tấm thép để tạo thành khung. Các dầm I này sau đó được liên kết bằng bulong để tạo thành khung của tòa nhà. Một số nhà sản xuất còn thiết kế các khung theo hiệu ứng tải trọng địa phương, sử dụng tấm thép lớn hơn ở những khu vực có tải trọng cao hơn.
Các yếu tố cơ bản để mô tả một công trình thép lắp ghép
- Chiều rộng công trình: Chiều rộng được xác định từ mép ngoài của tường bên này đến mép ngoài của tường bên kia, tùy theo yêu cầu cụ thể.
- Chiều dài công trình: Chiều dài được đo từ mép ngoài tường bên này đến mép ngoài tường bên kia theo hướng từ cửa chính.
- Chiều cao công trình: Chiều cao được tính từ chân cột đến điểm giao giữa mái và tường, tùy thuộc vào yêu cầu.
- Độ dốc mái: Độ dốc mái ảnh hưởng đến việc thoát nước mưa. Thông thường, độ dốc mái là i = 15%.
- Bước cột: Khoảng cách giữa các cột theo chiều dài công trình, xác định dựa trên chiều dài và mục đích sử dụng.
- Tải trọng: Các loại tải trọng ảnh hưởng đến công trình bao gồm trọng lượng bản thân, tải trọng mái, gió, cầu trục, sàn, và tải trọng sử dụng khác.
Các thành phần chính của công trình
- Khung chính (cột, kèo, dầm)
- Các thành phần phụ: xà gồ, giằng, v.v.
- Tấm thép hình dáng
- Tôn lợp mái
- Móng công trình: Chịu lực chính cho toàn bộ công trình, có thể là móng nông hoặc sâu tùy vào yêu cầu. Với công trình lớn, móng sâu thường được sử dụng để chống lật, với bulong thường có kích thước M22 trở lên để liên kết với cột.
Hiệu quả kinh tế của công trình thép lắp ghép
Việc tối ưu hóa vật liệu ở những khu vực ít chịu lực trong khung chính đã làm cho công trình thép lắp ghép trở nên tiết kiệm hơn so với các loại nhà thép truyền thống, đặc biệt là cho những công trình thấp tầng có chiều rộng dưới 120m và chiều cao mái dưới 30m. Hơn nữa, hệ thống công trình thép lắp ghép chỉ sử dụng các mối nối và nguyên liệu đã được định sẵn, giúp giảm thiểu thời gian thiết kế, sản xuất và lắp ráp.
So với các loại công trình khác
- Nhẹ hơn so với các vật liệu khác, giảm áp lực tải trọng ở mọi khía cạnh.
- Tiết kiệm vật liệu phụ so với các công trình cố định truyền thống.
- Dễ dàng lắp đặt, nhanh chóng, không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết.
- Tận dụng hiệu quả không gian nhà xưởng với khả năng chịu tải lớn.
- Toàn bộ khung thép được thiết kế đồng bộ.
- Dễ dàng mở rộng quy mô khi cần thiết.
- Tiết kiệm thời gian và chi phí nhờ các cấu kiện đã được chế tạo sẵn tại nhà máy.
Đặc biệt, nhà thép lắp ghép có khả năng chống nước tốt nhờ hệ thống mái dán đứng, các thành phần thoát nước và diềm mái. Đây là một hệ thống linh hoạt, cho phép thiết kế nội thất để đáp ứng mọi yêu cầu công năng và trang trí ngoại thất để đạt được vẻ đẹp kiến trúc mong muốn.
Vì những lý do này, công trình thép lắp ghép trở thành lựa chọn lý tưởng cho các nhà xưởng, kho bãi, phòng trưng bày, siêu thị, và nhiều ứng dụng khác.
Tiêu chuẩn IAS AC472
IAS AC472 là chứng nhận quan trọng trong ngành xây dựng công trình thép lắp ghép. Đây là quy trình đánh giá chất lượng toàn diện dành cho các nhà sản xuất kết cấu thép, bao gồm hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt áp dụng cho mọi bước từ:
Thông tin đầu vào, thiết kế, triển khai chi tiết, mua sắm, sản xuất đến thi công. Cụ thể:
- Giai đoạn mua sắm: kiểm soát đánh giá nhà cung cấp và nguyên vật liệu đầu vào.
- Kiểm soát gia công: tại xưởng sản xuất và gia công ngoài, bao gồm quy trình sản xuất, hàn, và chứng chỉ liên quan; tất cả phải tuân thủ yêu cầu và máy móc cần được kiểm tra định kỳ.
- Để duy trì chứng nhận chất lượng, cứ mỗi 6 tháng, chuyên gia từ IAS sẽ thực hiện kiểm tra toàn bộ quy trình và thiết bị để đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng.
Chứng nhận IAS AC472 là rất quan trọng đối với các quốc gia tiên tiến như Mỹ. Các nhà sản xuất kết cấu thép ngoài Mỹ muốn xuất khẩu sản phẩm chính ngạch vào thị trường này bắt buộc phải sở hữu chứng nhận chất lượng AC472.
- Các sản phẩm thép kết cấu được sản xuất theo quy trình AC472 sẽ dễ dàng được cấp phép hơn cho các công trình xây dựng.
- Trong lĩnh vực thương mại, các dự án lắp dựng bằng thép kết cấu đạt tiêu chuẩn AC472 sẽ có giá bán ưu đãi hơn.
- MBMA, hiệp hội các nhà sản xuất kết cấu thép hàng đầu tại Mỹ, được thành lập từ năm 1956, quy định các tiêu chuẩn chất lượng cho các nhà sản xuất thép kết cấu. Chứng nhận chất lượng AC472 là yêu cầu đầu tiên để gia nhập MBMA.
- WorldSteel là công ty đầu tiên tại châu Á đạt chứng nhận IAS AC472.
- Khung kèo thép
- Kết cấu thép
- Chương trình chứng nhận AC472