KẾT CẤU THÉP LÀ GÌ? TỔNG HỢP KIẾN THỨC VỀ KẾT CẤU THÉP

Mục lục bài viết

Hiện nay, nhà thép tiền chế đang được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng công nghiệp, dân dụng, quân sự, … Nhà thép tiền chế có cấu tạo chính từ kết cấu thép (steel structure), vậy kết cấu thép là gì? Được cấu tạo như thế nào? Dưới đây, Hải Long xin giới thiệu khái niệm kết cấu thép và những thông tin tổng quan về kết cấu thép.

1. Kết cấu thép là gì ?

Với những cải tiến về chất lượng và quy trình sản xuất kim loại, thép đã trở thành một trong những vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trên thế giới và đóng một vai trò quan trọng trong ngành xây dựng.

Kết cấu thép là kết cấu chịu lực của các công trình xây dựng được thiết kế và cấu tạo bởi thép. Đây là loại kết cấu được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng, đặc biệt là trong các công trình xây dựng có quy mô lớn (Nhà thép tiền chế) bởi những đặc tính hữu ích của thép. Nhờ cường độ chịu lực cao của thép, kết cấu này rất chắc chắn và đòi hỏi ít nguyên liệu hơn các loại kết cấu khác như kết cấu bê tông hay kết cấu gỗ.

Trong xây dựng hiện đại, kết cấu khung thép được sử dụng phổ biến cho các loại kết cấu công trình như: nhà xưởng công nghiệp, văn phòng, hàng rào, cầu, băng tải,…

Nhà máy Kết cấu thép Hải Long

Nhà máy Kết cấu thép Hải Long

Dự án băng tải nhiệt điện Hải Dương

Băng tải nhiệt điện Hải Dương

Cầu vượt Nguyễn Bỉnh Khiêm Cầu Vượt Nguyễn Bỉnh Khiêm, Hải Phòng

2. Các loại kết cấu chính

  • Cấu trúc khung: Dầm, cột, kèo, giằng, xà gồ
  • Cấu trúc lưới: cấu trúc dạng lưới hoặc mái vòm
  • Kết cấu dự ứng lực
  • Cầu dầm
  • Cầu cáp văng
  • Cấu trúc giàn: thanh hoặc giàn
  • Cầu vòm
  • Kiến trúc vòm
  • Cầu treo
  • Cầu giàn: cấu kiện giàn

                        Công trình kết cấu thép của Hải Long                                                  Công trình kết cấu thép của các nhà thầu khác                                  

3. Lý do lựa chọn kết cấu thép

Thời gian thi công nhanh

Các cấu kiện được chế tạo tại nhà máy (tiến hành song song với quá trình thi công móng trên công trường) và lắp ráp trên công trường theo bản vẽ kiến trúc và bản vẽ kỹ thuật đã chỉ định sẵn ngay sau khi thi công xong phần móng, giúp rút ngắn thời gian thi công tại công trường.

Khả năng vượt nhịp lớn

Kết cấu thép có khả năng tạo nên giàn không gian vượt nhịp lớn tạo không gian rộng hơn cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau. Các không gian này sẽ không bị ảnh hưởng bởi các cột, và khoảng cách giữa các cột có thể lớn hơn 30m, thuận tiện cho gia công và thi công: gia công trong nhà xưởng (khống chế chặt chẽ tiến độ và chất lượng) và vận chuyển lắp dựng tại công trường.

Tăng độ thẩm mỹ cho công trình

Kết cấu thép mang đến vẻ đẹp độc đáo cho công trình, phù hợp với lối kiến trúc hiện đại, khung thép thường nhẹ, dễ tạo hình, giúp tạo điểm nhấn trong kiến trúc.

Chất lượng đảm bảo

Các cấu kiện được gia công tại nhà máy thông qua các quy trình, tiêu chuẩn, và sự kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt trước khi thi công tại công trường. Điều này giúp cho quá trình xây dựng diễn ra an toàn và chất lượng công trình được đảm bảo.

Linh hoạt

Dễ dàng nâng cấp, sửa đổi trong tương lai cho những ứng dụng mới như linh hoạt trong việc mở rộng không gian đó bằng cách thêm các khung thép bổ sung. Bên cạnh đó, do công trình được kết nối từ các bu-lông nên hoàn toàn có thể tháo rời các cấu kiện và tái sử dụng, lắp đặt ở vị trí mới.

4. Nguyên liệu đầu vào để sản xuất kết cấu thép

Để sản xuất kết cấu thép khâu kiểm tra nguyên liệu được lựa chọn rất kỹ càng.

Nguyên liệu đầu vào sản xuất kết cấu thép

5. Đặc điểm của kết cấu thép 

* Đặc điểm kích thước và cấu tạo hình học của kết cấu thép

  • Giữa thép hình H và I: Thép I và thép H là hai loại thép thiết kế khá giống nhau. Thép H là sản phẩm được sử dụng rộng rãi các công trình như ở, nhà ở, các kiến trúc cao tầng, cầu lớn, công trình công cộng. Thép H rất phong phú về hình dạng và kích thước, tùy thuộc vào mức độ chịu áp lực mà sử dụng các loại thép H khác nhau, nhằm đảm bảo tiết kiệm chi phí sử dụng và chất lượng công trình cũng như an toàn trong quá trình thi công. Thép hình chữ I cũng như thép hình chữ H là sản phẩm thường được sử dụng cho công trình như nhà ở, công trình cao tầng, cầu…. nhưng tùy thuộc vào độ tác động khác nhau mà lựa chọn sử dụng thép I hay thép H

– Thép tấm

– Thép hình: U, I, L, ống,… 

– Phôi xà gồ

* Đặc điểm hóa học và cơ tính

  • Tùy vào tiêu chuẩn của các quốc gia khác nhau mà thép được phân loại thành các loại khác nhau (gọi chung là mác thép). Tại Việt Nam, thép được chia thành 2 loại dựa theo giới hạn độ bền của thép là thép cường độ thấp (SS400, Q235,…) và thép cường độ cao (Q345, SM490,…). Hai loại thép thường được sử dụng nhiều nhất trên thị trường là SS400 và Q345(*).
  • SS400: Độ bền kéo (giới hạn bền, giới hạn chảy, độ giãn dài tương đối) thấp. 
  • Q345: Cao cấp hơn, các chỉ số về độ bền kéo cao hơn SS400.
  • Độ bền kéo bao gồm: 
  • Giới hạn chảy: dùng kẹp thủy lực kéo 2 đầu của thép, khi các tinh thể thép bắt đầu chuyển động →  đạt giới hạn chảy.
  • Giới hạn bền: khi đứt.
  • Độ giãn dài: lấy độ dài sau kéo trừ đi độ dài ban đầu.

(*): Chỉ thép tấm mới có 2 loại, thép hình chỉ có loại SS400

  • Trên thị trường, hai sản phẩm mạ thường được sử dụng là mạ kẽm điện phân hoặc mạ kẽm nhúng nóng (sản phẩm được mạ khi hợp đồng yêu cầu).
  • Đặc điểm của 2 loại mạ: 
Các loại mạĐặc điểmỨng dụng
Mạ kẽm điện phân Mạ điện phân sử dụng phương pháp dòng điện chạy qua dung dịch điện phân. Quy chế hoạt động là tạo ra phản ứng kết tủa trên bề mặt kim loại nền cho ra một lớp kim loại mỏng. Lớp kim loại mỏng này sẽ bảo vệ sản phẩm không bị ăn mòn, tăng độ cứng, tăng tính dẫn điện,...Mạ điện phân thường được dùng để mạ ống nước, ứng dụng mạ đường sắt, mạ bảo vệ cho các thiết bị ngoài trời, mạ cho các thiết bị thường xuyên chịu lực. Mạ kẽm điện phân còn được dùng trong mạ sửa chữa các chi tiết có độ chính xác cao, mà vẫn giữ nguyên được tính chất của kim loại gốc, hình dạng, kích thước của chi tiết lúc ban đầu.
Mạ kẽm nhúng nóngMạ kẽm nhúng nóng sử dụng phương pháp nhúng vật mạ trong hỗn hợp kẽm nóng chảy. Thép sau khi được làm sạch bề mặt bằng dung dịch chuyên dụng, được làm khô và nhúng vào bể mạ kẽm. Ưu điểm của mạ nhúng nóng là phủ đều hết toàn bộ mặt trong và ngoài của sản phẩm, lớp mạ kẽm có độ dày đều đặn nhau, sáng bóng, không gồ ghề. Mạ kẽm nhúng nóng được sử dụng rất rộng rãi hiện nay và được ứng dụng nhiều trong mạ kẽm: lan can cầu thang, thang máng, anten, ống thép, bulong, ốc vít, thanh ren, các cấu kiện của công trình giao thông,...
* Đặc điểm nhận biết cảm quan
  • Nguyên liệu tốt phải có ký hiệu nhận biết của hãng bằng sơn hoặc đeo biển, …, có nguồn gốc, CO/CQ(**) rõ ràng, phải được đóng gói bài bản, bề mặt không oxy hóa, không bị rỗ, không được có màu khác với oxit sắt bình thường.
  • Tôn màu không được xước sơn, phải có chứng minh độ dày mạ, độ dày sơn, phải được kiểm chứng bằng thước, kiểm nghiệm bằng phương pháp kéo thử.
  •  Tất cả vật tư phải được kiểm tra bằng số hóa, thẩm định và nghiệm thu, đảm bảo uy tín và chất lượng sản phẩm của Hải Long.

(**) CO/CQ: CO là giấy chứng nhận xuất xứ, được viết tắt từ Certificate of Origin; CQ là giấy chứng nhận chất lượng hàng hóa, được viết tắt của Certificate of Quality.

6. Quy trình gia công và kiểm soát chất lượng sản phẩm của kết cấu thép Hải Long

Nguyên công pha cắt, khoan

Quy trình pha cắt sẽ được thực hiện theo bản vẽ chỉ định pha cắt, căn cứ bản vẽ Shop, do quản lý xưởng lập và ban hành, được thực hiện theo các bước sau:

  • Tiến hành pha cắt trên các thiết bị: Cắt thủy lực, cắt có nhiệt, cắt Plasma (CNC và bán tự động)
  • Tiến hành khoan, đột trên các máy: Khoan CNC, khoan cần, cắt đột liên hợp, đột mã CNC.
  • Tiến hành tự kiểm và kiểm tra xác suất của KCS ngay trong quá trình pha cắt.
  • Nhập kho danh nghĩa, bàn giao bán thành phẩm cho các tổ GH1 và GH2 sau khi kiểm tra đạt.
  • Nhập kho phôi dư, phế liệu (Đối với phôi dư, nếu ghép và sử dụng ngay thì kỹ thuật xưởng ghi danh mục, cập nhật cho phòng Sản xuất, nếu cần nhập kho, đổi tôn nguyên khổ thì lập đề nghị, sau khi có phê duyệt, nhập phôi dư và lệnh vật tư nguyên khổ đổi).

Phòng Sản xuất chỉ đạo kho lập danh mục phôi dư, tái sử dụng ngay khi có thể, không để tồn phôi dư quá lâu, gây lãng phí.

Gá, hàn cơ bản

  • Gá thô: Đây là công đoạn tạo hình cơ bản bằng thiết bị và thủ công, mục đích là tạo hình cơ bản bằng các biện pháp gông, ráp nối và định vị bằng hàn đính; Thiết bị gá: Máy đính gá; Gá của máy hàn ngang. Các chi tiết, tấm, cây cấu thành bán thành phẩm được chuẩn bị bởi tổ pha cắt, được xăng phanh, vát mép và tiến hành gá, hàn đính.
  • Hàn thô: Thực hiện trên các thiết bị hàn tự động, hàn bán tự động với sản phẩm của công đoạn và hàn đầy đủ các đường hàn mà công đoạn gá thô chuyển đến, tiến hành nắn cánh trước khi chuyển sang gá tinh.

Nắn cánh, gá, hàn hoàn thiện

  • Nắn cánh: Đối với mặt cắt dầm hình chữ I hoặc H thì sau khi hàn cơ bản (thô) xong thì đưa vào máy nắn cánh, ép phẳng cho hết biến dạng do hàn (Ép cho hết quặp cánh sản phẩm)
  • Gá tinh: Chủ yếu thực hiện thủ công, triển khai hàn đính vào tọa độ chỉ định trong bản vẽ chế tạo, bằng thước, dưỡng, phụ thuộc vào tay nghề của thợ gá.
  • Hàn tinh: Chủ yếu thực hiện thủ công, bằng thiết bị bán tự động, hàn hoàn thiện toàn bộ phần gá tinh. 

Bắn bi, mài bavia, sơn lót, nắn thẳng, sơn màu, đóng gói

  •  Bắn bi: Là công đoạn làm sạch lớp oxy hóa, tạp chất, bụi bẩn bám trên bề mặt bán thành phẩm, thực hiện tại buồng bắn hạt mài và máy bắn bi, chải, lau bằng dung môi, sản phẩm sau khi làm sạch có bề mặt sáng, độ nhám 30 ÷ 75 µm đạt tiêu chuẩn S.a 2.0 ÷ S.a 2.5.
  • Mài ba via: Thực hiện ngay sau khi làm sạch, đảm bảo sạch ba via, dị tật trên bán thành phẩm.
  • Nắn thẳng (tiến hành trước khi sơn lót): Sau khi hàn thô và hàn tinh, cây sản phẩm bị biến dạng cong nên cần dùng nhiệt của mỏ hỏa công, nung đỏ chỗ cong, xối nước lạnh để làm co thép, làm cho sản phẩm thẳng cả cây 
  • Sơn lót: Trước khi sơn lót, phải đảm bảo bề mặt sạch bụi, sạch oxy hóa, sạch dầu bám. Sơn bằng các loại sơn lót: Alkyd, Epoxy theo yêu cầu bằng thiết bị sơn chân không, áp lực cao, lớp sơn ướt được đo, khống chế bằng thước đo màng sơn ướt.
  • Đóng gói, nhập kho: Đóng gói để thuận tiện khi xuất, hạ hàng, tăng tính bảo vệ sản phẩm và rút ngắn thời gian xếp hàng lên xe và hạ hàng, tăng cường hình ảnh và nhận diện thương hiệu.
  • Xuất hàng: Hàng được xuất theo lệnh xuất kho.

* Các yêu cầu mà Hải Long đề ra trong quy trình sản xuất kết cấu thép

  • Quá trình sản xuất chỉ được bắt đầu sau khi có hồ sơ kí bởi giám đốc nhà máy (hồ sơ gồm danh sách cấu kiện cần sản xuất, kèm theo đặc điểm kỹ thuật, độ dày, …)
  • Lệnh sản xuất chỉ được ban hành sau khi có đầy đủ vật tư và bản vẽ thiết kế được phê duyệt.
  • Kiểm soát chất lượng sản phẩm. Nguyên liệu đầu vào phải có chứng nhận, xuất xứ rõ ràng, phù hợp với tiêu chuẩn.
  • Kiểm tra máy móc, thiết bị trước khi sử dụng, có ổn định để phục vụ tối đa quá trình sản xuất hay không
  • Kiểm tra bu lông, mặt sơn, … dựa trên tiêu chuẩn JIS và hợp đồng thiết kế bằng cách đo đạc, dựa vào cảm quan, CO, CQ, giám định -> vật tư chỉ được dùng sau khi KCS đạt yêu cầu.
  • Kiểm tra chế tạo: các nguyên công được thực hiện kiểm tra xác suất, nhưng xuyên suốt quá trình (trong các trường hợp đặc biệt được kiểm tra 100% sản phẩm). Các biện pháp kiểm tra: cảm quan, thước đo, độ dài, độ cao, panme, thước cặp, thẩm thấu từ tính, siêu âm; trong các trường hợp đặc biệt sử dụng phương pháp kiểm tra mối hàn X-quang. Hải Long độc lập kiểm tra và có đầy đủ thiết bị, dụng cụ để kiểm tra bằng các phương pháp trên. Đội ngũ QC có chuyên môn cao, được cấp chứng chỉ kiểm tra: hàn, siêu âm, từ tính, thẩm thấu; Phòng QC được trang bị đầy đủ thiết bị và vật tư để tiến hành kiểm tra toàn diện sản phẩm Kết cấu thép 
  • Đội ngũ kỹ sư, công nhân được đào tạo bài bản về chuyên môn, có kinh nghiệm trong lĩnh vực sản xuất kết cấu thép trong nhiều năm. Nhân viên kiểm tra chất lượng QC phải làm việc hết sức trách nhiệm, kiểm tra sản phẩm kỹ càng trước khi đóng gói, xuất kho, kịp thời phát hiện lỗi sai.

______________________________________

Công ty Cổ phần Xây lắp Hải Long – Tổng thầu xây dựng, Gia công và Lắp dựng Kết cấu thép

Hải Long tự hào về chất lượng sản phẩm và dịch vụ mà chúng tôi cung cấp cho khách hàng trong hơn 2 thập kỷ qua. Hiện nay, chúng tôi có Nhà máy hiện đại với diện tích 46.000m2 và công suất 15.000 tấn/ năm.

Nhà máy Kết cấu thép Hải Long

Nhà máy kết cấu thép Hải Long

Địa chỉ: xã Trường Thành, huyện An Lão, thành phố Hải Phòng.

Với đội ngũ kỹ sư kinh nghiệm, được đào tạo bài bản và thành thạo các công cụ hỗ trợ về kỹ thuật, cùng trang thiết bị máy móc sản xuất hiện đại được đầu tư mới liên tục, nhà máy của chúng tôi đã đáp ứng được tiến độ sản xuất lên tới 15.000 tấn/ năm với chất lượng thỏa mãn các tiêu chuẩn cao mà khách hàng đặt ra. Hơn thế nữa, nhà máy Hải Long cũng sở hữu một quy trình tự kiểm chất lượng nội bộ chuyên nghiệp trong tất cả các khâu của quá trình sản xuất, đảm bảo cho Nhà đầu tư sự yên tâm tuyệt đối về sản phẩm của chúng tôi.

Tham khảo các dự án Kết cấu thép của Hải Long tại đây

Tin liên quan
Chinese (Simplified)EnglishGermanJapaneseKoreanThaiVietnamese