Trong quá trình thi công - xây dựng nhà, những kiến trúc sư - kỹ sư chuyên nghiệp nhắc rất nhiều đến vấn đề vị trí và kết cấu của dầm chịu lực trong nhà. Điều này đủ nói lên tầm quan trọng của dầm chịu lực trong quá trình xây dựng. Vậy đứng ở vị trí chủ nhà bạn có bao giờ tự hỏi liệu dầm chịu lực là gì? Các loại kết cấu dầm chịu lực - Hãy để XRF - Việt Nam giải thích cho bạn nhé!

Dầm chịu lực là gì?

Dầm nhà là một trong những yếu tố vô cùng quan trọng trong quá trình thi công. Đây là bộ phận then chốt giúp chịu và truyền tải trọng từ sàn, mái, tường hoặc các kết cấu phía trên xuống cột, tường và móng. Nhờ khả năng làm việc chủ yếu theo uốn, cắt và đôi khi là kéo – nén,nên có thể thay thế các tường chịu lực giúp tối ưu diện tích ngôi nhà nhưng vẫn đảm bảo sự ổn định, bền vững và an toàn cho toàn bộ công trình.

Trong xây dựng hiện nay, dầm nhà thường được chế tạo bằng nhiều vật liệu khác nhau như gỗ, thép, bê tông cốt thép hoặc kết cấu composite. Trong đó, dầm thép được ưa chuộng nhất nhờ ưu điểm vượt trội về độ bền và khả năng thi công nhanh.

Dầm thép chịu lực là gì?

Dầm thép chịu lực (Steel Structural Beam) là cấu kiện thép dùng để chịu tải trọng chính trong công trình xây dựng, có nhiệm vụ đỡ, truyền tải và phân phối lực từ sàn, mái, tường hoặc các cấu kiện khác xuống cột, móng.

Cấu tạo của dầm thép chịu lực

Dầm thép được sản xuất từ thép kết cấu như:

Thép hình I, H, U, V
Thép hộp, thép tổ hợp bản mã
Hoặc dầm thép hàn theo yêu cầu

Một dầm hoàn chỉnh gồm:

Bản cánh (flange): phần trên – dưới, chịu uốn
Bản bụng (web): phần nối hai cánh, chịu cắt
Các sườn tăng cứng (stiffener) nếu cần

Vai trò dầm thép chịu lực trong kết cấu công trình

Dầm thép được ưu tiên lựa chọn trong các công trình nhà cao tầng, nhà công nghiệp… Bởi nhờ vào các đặc điểm ưu việt như:

1. Chịu tải trọng lớn

Dầm thép có cường độ chịu uốn, chịu cắt , chịu kéo lớn và giúp giảm thiểu tối đa các tác động mạnh và các yếu tố tác động từ môi trường . Điều này giúp công trình ổn định mà không cần nhiều cột, tối ưu không gian xây dựng, giảm thiểu chi phí.

2. Thi công nhanh và linh hoạt

Do tính chất của vật liệu, dầm thép có thể gia công nhanh chóng tại nhà máy và dễ dàng vận chuyển và lắp đặt khi thi công. Ngoài ra, còn rất linh hoạt hình dáng rất phù hợp với các thiết kế có hình dạng độc đáo.

3. Vượt nhịp lớn

Dầm thép là lựa chọn tối ưu cho các công trình như nhà xưởng, hội trường, kho bãi, nơi yêu cầu không gian rộng và ít cột.

4. Bảo trì dễ và tuổi thọ cao

Dễ dàng kiểm tra và thay thế các kết cấu bên trong khi có hư hỏng. Và do có khả năng chống ăn mòn, tính dẻo dai và đàn hồi tốt nên cũng ít chịu tác động của môi trường. Điều này khiến dầm thép có tuổi thọ cao giúp giảm thiểu chi phí bảo trì và sửa chữa.

5. Thân thiện với môi trường

Thép có tính đàn hồi tốt, dễ dàng thay đổi hình dáng nên dễ dàng tái sử dụng khi cần.

Các loại kết cấu dầm chịu lực

Kết cấu dầm chịu lực rất đa dạng. Thường được dựa phân loại dựa vào phương chịu lực và thiết kế của công trình:

1.Kết cấu theo phương chịu lực

Khung ngang

Là loại kết cấu mà dầm chính được bố trí theo phương ngang của công trình. Ưu điểm là giúp công trình có độ cứng cao, chịu tải tốt và ổn định lâu dài.
Hiện nay, khung ngang thường được sử dụng trong đa phần các nhà xưởng công nghiệp.

Dựa trên cách liên kết giữa cột và móng và dầm chính, khung ngang được chia thành:

Khung cứng: Phù hợp với nền đất ổn định, ít lún.
Khung khớp: Thích hợp với nền đất mềm hoặc bùn, nơi có độ lún không đều.

Khung dọc

Khung dọc có dầm chính chạy theo chiều dài của công trình. Ưu điểm là tiết kiệm vật liệu, dễ bố trí ban công và mái che, đồng thời thuận tiện cho việc lắp đặt đường ống đứng và bố trí không gian nội thất linh hoạt.

2. Xây dựng kết cấu theo thiết kế

Khung kèo hai mái – Phù hợp công trình diện tích lớn

Khung kèo hai mái có thể thiết kế có cột giữa hoặc không có cột giữa:

Không cột giữa: Chiều rộng tối đa công trình là 180m, lý tưởng cho nhà chứa máy bay, kho vận hoặc công trình giải trí.
Có cột giữa: Chiều rộng tối đa công trình là 200m, phù hợp với nhà xưởng có độ dốc mái thấp hoặc kho trung tâm.

Khung kèo một mái – Giải pháp tiết kiệm chi phí

Là dạng có mái dốc nghiêng về một hướng. Đây là giải pháp tiết kiệm chi phí cho các công trình dưới 12m chiều rộng, thường áp dụng cho nhà ở, kho chứa hàng, văn phòng hoặc xưởng đóng tàu.

Khung kèo tổ hợp cong – Tạo không gian rộng và sáng

Khung kèo cong giúp mang lại vẻ đẹp kiến trúc, tăng ánh sáng tự nhiên và tạo cảm giác rộng rãi. Thường được sử dụng cho sân bay, nhà ga, trung tâm thương mại, hội trường thể thao và trung tâm giải trí.

3. Xây dựng kết cấu theo loại nhà

Nhà dân dụng – Kết cấu chịu lực nhẹ và bền

Là dạng các công trình nhỏ như nhà ở gia đình. Kết cấu bao gồm móng, cột, dầm và giằng, mỗi bộ phận đóng vai trò quan trọng trong việc chống sụt lún và đảm bảo ổn định.

Nhà cao tầng – Kết cấu chịu lực vững chắc

Là dạng có nhiều tầng, chịu tải trọng lớn, đặc biệt khi xây trên diện tích nền nhỏ. Vì vậy, móng thường phải thiết kế phức tạp với giải pháp móng sâu như cọc đóng hoặc cọc khoan nhồi.

Nhà cao tầng nhạy cảm với độ lún lệch, đồng thời chịu tác động của gió và động đất. Do đó, việc phân bố độ cứng theo chiều cao và giảm tải trọng dao động là rất quan trọng.

Xem thêm: Thép dầm nhịp 5m là gì? Bố trí thép dầm nhịp 5m

Kiểm tra khả năng chịu lực của dầm thép - kiểm tra kết cấu thép

Việc đánh giá kết cấu thép là bước không thể thiếu xót nhằm kiểm tra độ ổn định, an toàn và bền vững của dầm thép. Một số phương pháp kiểm tra tiêu biểu:

1. Kiểm tra hình dạng và kích thước

Độ chính xác về kích thước và độ thẳng của dầm, quyết định khả năng chịu lực của dầm.. Có thể kiểm tra bằng quan sát trực tiếp, dây căng, hoặc máy đo để phát hiện các biến dạng như cong, nghiêng, xoắn hoặc lệch trục.

2. Kiểm tra các mối nối

Tấm nối: Kiểm tra độ dày, phẳng và kích thước, đồng thời phát hiện vết nứt hoặc khuyết tật.
Bulong: Kiểm tra độ chặt, lực siết và bố trí bulong cường độ cao.
Mối hàn: Dùng thiết bị siêu âm hoặc chụp X-quang để phát hiện khuyết tật bên trong và hình dạng bên ngoài.

3. Kiểm tra tình trạng ăn mòn

Thép dễ bị ăn mòn khi tiếp xúc môi trường ẩm ướt, dẫn đến giảm sức chịu lực. Dùng máy đo độ dày để phát hiện vùng rỉ sét và mài mòn.

4. Kiểm tra lớp phủ chống cháy

Lớp phủ chống cháy giúp công trình chịu nhiệt tốt hơn. Có thể kiểm tra độ dày, độ bền và vết nứt trên bề mặt dựa theo tiêu chí:: vết nứt ≤ 0,5mm, phần mỏng ≥ 85%.

5. Kiểm tra phi phá hủy (NDT)

Cách này giúp phát hiện khuyết tật mà không làm ảnh hưởng đến cấu kiện. Các kỹ thuật phổ biến gồm:

Siêu âm (UT)
Chụp X-quang (RT)
Hạt từ tính (MT)
Thâm nhập (PT)

6. Đánh giá hiệu suất kết cấu

Bao gồm:

Kiểm tra tính chất cơ học của thép: độ kéo, uốn, va đập, độ cứng.
Kiểm tra cơ học chốt: lực trượt, lực dọc trục.
Phân tích vi cấu trúc thép: độ cứng vi micro, cấu trúc hạt.
Phân tích thành phần hóa học thép.
Theo dõi ứng suất trong quá trình lắp đặt và vận hành.

Giải pháp vượt nhịp – Sàn hộp XF-BOX của XRF Việt Nam

Dầm thép chịu lực thường được sử rất nhiều trong các công trình thi công hiện. Nhưng có một khuyết điểm không thể chối cãi là dầm thép thường có chi phí rất cao, nhất là đối với các công trình có diện tích lớn. Mà theo như những thông tin trên thì một trong những yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến số lượng, độ bền chịu lực chính là sàn nhà. Nên là việc sử dụng chất liệu để xây dựng sàn nhà là vô cùng quan trọng.

Và một trong những giải pháp sàn tối ưu chính là sàn hộp rỗng XF - BOX. Bởi một số lợi ích vượt trội như:

Giảm số lượng dầm thép: Bởi vì sàn hộp rỗng XF - BOX có khối lượng nhẹ,nên giúp số lượng và tiết diện dầm thép được tối ưu, giúp tiết kiệm vật liệu và chi phí xây dựng.
Tăng nhịp sàn – Giảm dầm phụ: Công nghệ XF-BOX cho phép thiết kế nhịp sàn lớn hơn, hạn chế việc bố trí nhiều dầm phụ, tạo không gian mở và thông thoáng.
Tiết kiệm chi phí: Giảm lượng thép, bê tông và nhân công, đồng thời rút ngắn tiến độ xây dựng.
Nâng cao hiệu quả: Sàn phẳng, không dầm, dễ dàng bố trí hệ thống MEP và linh hoạt trong thiết kế kiến trúc.
Đảm bảo độ bền – An toàn: Đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật quốc tế, khả năng chịu tải và chống rung tốt, phù hợp cho cả công trình dân dụng và công nghiệp.

Liên hệ ngay XRF Việt Nam để được tư vấn và báo giá!

Xem thêm: Thiết kế nhà xưởng công nghiệp thi công sàn phẳng