Nhà Thép Tiền Chế – Quy trình xây dựng nhà thép với ưu nhược điểm
Có nhiều người thắc mắc, băn khoăn không biết nhà thép là gì? Cấu tạo, đặc điểm và ứng dụng của nó ra sao. Bài viết sau đây VLXDHN sẽ giới thiệu đến bạn đọc những thông tin đó.
Nhà thép tiền chế là gì?
Khái niệm “nhà thép tiền chế” được giới thiệu lần đầu tiên vào những năm 1960, khi các nhà sản xuất có ý tưởng sản xuất trước tất cả các bộ phận bao gồm mái, sàn, khung tường, giằng, v.v. Các nhà xây dựng chỉ cần lắp ghép các bộ phận này với nhau để tạo nên khung nhà, đồng thời , các chương trình máy tính đầu tiên dành cho việc thiết kế nhà thép cũng được xây dựng vào những năm 1960, cho phép nhà thép được sản xuất với rất nhiều thiết kế, tính năng, hình dáng và kích thước và điều quan trọng nhất, đó là an toàn hơn và lắp dựng nhanh hơn.
Vậy, nhà thép tiền chế là gì? Nhà thép tiền chế là loại nhà làm bằng các cấu kiện bằng thép và được chế tạo và lắp đặt theo bản vẽ kiến trúc và kỹ thuật đã chỉ định sẵn. Quá trình làm ra sản phẩm hoàn chỉnh (có kết hợp các bước kiểm tra và quản lý chất lượng) được trải qua 3 giai đoạn chính: thiết kế, gia công cấu kiện và lắp dựng tại công trình. Toàn bộ kết cấu thép có thể sản xuất đồng bộ sẵn rồi đưa ra công trường lắp dựng trong thời gian khá ngắn.
Phân loại nhà thép
Ngày nay, nhờ sự trợ giúp của các phần mềm thiết kế, các kỹ sư có thể tạo ra các công trình nhà thép phù hợp với rất nhiều ứng dụng
Ba loại nhà thép phổ biến nhất bao gồm: Nhà thép vòm, nhà thép vách thẳng và nhà thép một nhịp
Nhà thép vòm: thường được ứng dụng chủ yếu trong ngành nông nghiệp để xây nhà kho bảo quản và dự trữ nông sản. Thuật ngữ “vòm” thể hiện hình dạng mái của công trình. Kết cấu của dạng nhà này thường rất khỏe và bền
Nhà thép vách thẳng: không khỏe bằng Nhà thép vòm, nhưng có không gian bên trong rộng rãi và tiện dụng hơn. Dạng nhà này cũng rất dễ hòa hợp với kiến trúc xung quanh, do đó đây là sản phẩm lý tưởng để sử dụng cho các mục đích thương mại, công nghiệp và một số mục đích sử dụng không gian khác.
Nhà thép một nhịp: sử dụng dầm đỡ lớn thay cho cột chống bên trong. Loại nhà thép này giúp tạo không gian nội thất rộng, thoáng mát, đồng thời có thể dễ dàng sắp xếp sàn nhà theo ý muốn Nhà thép một nhịp là lựa chọn tuyệt vời cho các công trình nhà máy, nhà xưởng, nhà bảo quản và nhà chứa máy bay.
Các bộ phận của nhà thép tiền chế
Hệ sơ cấp: hệ sơ cấp bao gồm kèo và cột kết nối với nhau bằng bu lông cường độ cao tạo thành hệ khung kính. Chiều dài các bộ phận thường bị hạn chế dưới 12m để dễ dàng vận chuyển.
Hệ thứ cấp: hệ thứ cấp bao gồm xà gồ cho tường và mái, mái lợp, thanh giằng.
Hệ giằng: có hai loại là giằng mái và giằng cột
Hệ thống mái lợp và bao che: tấm lợp và tấm tường bao che có thể là tôn mạ kẽm tráng hoặc phủ màu. Có thể dùng loại tấm cách nhiệt. Tấm lợp có thể có cửa sổ mái hoặc lấy sáng bằng tấm PVC.
Hệ thống cửa đi, cửa sổ
Bao gồm các cửa đi (cửa cuốn, cửa kéo, … ), cửa sổ, lam – chớp, quạt hút
Ưu điểm của nhà thép
Khả năng chịu lực tốt: Thép được biết đến như một vật liệu có khả năng chịu lực lớn nhất trong tất cả các nguyên vật liệu xây dựng hiện nay, và có độ dẻo dai cao. Do đó, các công trình nhà thép vừa nhẹ nhưng cũng rất an toàn, chắc chắn, độ tin cậy cao.
Trọng lượng nhẹ: So với gỗ, bê tông thì thép có trọng lượng nhẹ hơn nên quá trình thi công dễ dàng hơn khi vận chuyển, lắp đặt, đồng thời mang đến công trình có trọng tải nhẹ. Nhà thép có thể lắp dựng ở nhiều địa hình khác nhau.
Thời gian xây dựng nhanh: do các chi tiết đều được sản xuất đồng bộ tại xưởng rồi mới mang ra công trường để lắp ghép và có thể làm ngay cả khi thời tiết xấu nên sẽ tiết kiệm thời gian thi công.
Tiết kiệm chi phí: Bên cạnh việc tiết kiệm chi phí nhân lực do thời gian thi công ngắn, việc xây dựng các loại nhà tiền chế còn ít sử dụng vật liệu phụ nên cũng giúp chủ đầu tư tiết kiệm chi phí khá lớn.
Nhược điểm của kết cấu nhà thép
Bị ăn mòn: Thép dễ bị gỉ nếu để trong môi trường ẩm ướt, dễ bị xâm thực. Nếu không khắc phục kịp thời sẽ làm cho công trình bị mất tính thẩm mỹ. Các công ty tư vấn xây dựng nhà thép sẽ phải đề xuất với chủ đầu tư sử dụng các biện pháp chống ăn mòn cho thép để hạn chế tình trạng này xảy ra.
Chịu lửa kém: Khi gặp nhiệt độ cao, thép không bị cháy nhưng lại dễ chuyển sang dạng dẻo, không còn khả năng chịu lực như lúc ban đầu nên có thể khiến công trình bị sụp đổ. Do đó, trong quá trình thiết kế nhà thép luôn phải nhấn mạnh yếu tố PCCC. Đồng thời, có một giải pháp khắc phục là bọc 1 lớp chịu lửa bên ngoài cho khung thép, giúp tăng khả năng chịu nhiệt.
Quy trình xây dựng nhà thép tiền chế
Quy trình xây dựng nhà thép tiền chế có 3 công đoạn chính: Thiết kế, gia công và lắp đặt
Bước 1: Thiết kế nhà thép
– Thiết kế bản vẽ kiến trúc: trình bày các giải pháp thiết kế, phân tích đánh giá và tư vấn chọn phương án tối ưu nhất về giá cả đối với nhu cầu của chủ đầu tư. Sau đó, hoàn thiện phương án thiết kế kiến trúc, kết cấu, vật liệu và thể hiện ý đồ trên các bản vẽ phối cảnh, mặt đứng, mặt bằng, mặt cắt.
– Thiết kế bản vẽ gia công: một khi bản vẽ kiến trúc được phê duyệt thì bản vẽ gia công sẽ thể hiện chi tiết và đánh mã số rõ ràng cho cấu kiện trên bản vẽ. Bản vẽ thể hiện sai sẽ dẫn đến những sai phạm cực kỳ nghiêm trọng ảnh hưởng đến chất lượng công trình.
Bước 2: Gia công các thành phần
Quy trình gia công bao gồm các công đoạn sau: (Xem hình ảnh minh họa quá trình gia công các thành phần nhà thép theo từng bước)
Bước 3: Lắp dựng hoàn thiện
Yêu cầu kỹ thuật: Kỹ sư phải đọc hiểu sơ đồ bố trí chi tiết từng cấu kiện và thứ tự lắp dựng trong bản vẽ lắp dựng để bảo đảm chất lượng và an toàn cho công trình. Giai đoạn này được tiến hành với sự hỗ trợ đắc lực từ máy cẩu để đưa các cấu kiện lên cao.
Một số giai đoạn chính quan trọng trong quy trình lắp dựng:
- Khảo sát, kiểm tra, lập kế hoạch cho công tác chuẩn bị, trang thiết bị, giao nhận và bảo quản vật tư tại công trường.
- Lập kế hoạch giám sát, kiểm tra và đôn đốc.
- Lắp đặt cột cố định khung cơ bản nhà thép.
- Lắp đặt các cấu kiện dầm kèo của nhà thép
- Lắp khung kèo, xà gồ, chống xà gồ, kèo đầu hồi.
- Kéo tôn và lợp mái.
- Lắp đặt xà gồ vách, tôn vách, máng xối, ống xối.
- Lắp cửa và phụ kiện khác.
- Tiến hành kiểm tra và đánh giá chất lượng
Với các ưu điểm kể trên của nhà thép tiền chế nên kiểu nhà này được ứng dụng rộng rãi và đa dạng ở nhiều loại công trình khác nhau, từ nhà kho đến nhà chứa máy bạy với khẩu độ lên đến 100m không cột giữa. Với độ dài nhịp có thể lên đến hơn 100m, nhà thép tiền chế có thể được sử dụng ngay tại những công trình mà các loại nhà bê tông cốt thép khó có thể đáp ứng được với mức chi phí tối ưu hơn rất nhiều. Hơn nữa, đây thực sự là loại nhà lý tưởng để sử dụng làm nhà xưởng, nhà kho, nhà trưng bày và siêu thị. Và nhà thép tiền chế cũng đang dần lấn sân sang những lĩnh vực dân dụng vốn không được ưa chuộng lắm trước đây.
