THIẾT KẾ KẾT CẤU THÉP TIỀN CHẾ VÀ NHỮNG ĐIỀU NHÀ ĐẦU TƯ CẦN BIẾT

Paul Rand – Nhà thiết kế đồ họa vĩ đại của thế giới đã từng nói: “Thiết kế không đơn giản chỉ là tập hợp rồi sắp xếp, hoặc thậm chí chỉnh sửa. Nó là việc thêm các giá trị và ý nghĩa, để minh họa, để đơn giản hóa, để làm rõ, để thay đổi, để làm cho đẹp đẽ, để kịch tính hóa, để thuyết phục và thậm chí để giải trí.”

Và trong các mẫu nhà tiền chế cũng như vậy, thiết kế kết cấu thép sẽ giúp chủ đầu tư dễ dàng hình dung được công trình của mình trong tương lai.

1. Tại sao lựa chọn thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ?

Hiện nay có nhiều tiêu chuẩn để áp dụng cho thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp, mỗi đất nước sẽ áp dụng một tiêu chuẩn riêng phù hợp. Trong đó SEICO GROUP áp dụng thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ. Sở dĩ lựa chọn Mỹ bởi đây là đất nước rất phát triển, quy tụ nhiều nhà khoa học nên đưa ra những sản phẩm, tiêu chuẩn có giá trị tương xứng.

Với khoa học kỹ thuật phát triển, thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ đã được chứng minh bằng thực nghiệm. Điểm khác nhau cơ bản giữa thiết kế theo tiêu chuẩn Mỹ và tiêu chuẩn Việt Nam sẽ được thể hiện trên nhiều phương diện như: Phương pháp tổ hợp tải trọng, phân loại tiết diện như tiết diện mảnh, tiết diện đặc, tiết diện không đặc.

Ứng với mỗi loại tiết diện khác nhau sẽ cho công thức tính khác nhau nên hiệu quả sẽ cao hơn. Kết quả tính toán chính xác càng cao sẽ đảm bảo sự hoàn hảo cho các kết cấu thép tiền chế đến từng centimet.

SEICO GROUP không ngừng cập nhật những tiêu chuẩn thiết kế kế mới và công nghệ nhất để đưa ra những giải pháp thiết kế tối ưu. Trong đó thiết kế kết cấu thép tiêu chuẩn Mỹ được áp dụng là:

• ANSI/AISC – LRFD 93 Specification for structural steel building
• AISC S329-85 Allowable stress design

Dựa trên những tiêu chuẩn này mà thiết kế của SEICO luôn đáp ứng được yêu cầu khắt khe của từng loại hình dự án như công trình có tải trọng lớn, nhà khẩu độ rộng, nhà cao tầng. Đặc biệt là tiêu chí để đạt được chứng chỉ từ các tổ chức chứng nhận của Hiệp hội công trình xanh Mỹ (LEED US).

Thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn Mỹ sẽ là nền tảng  cho kiến trúc sư đưa ra bản vẽ thiết kế. Dưới đây là các công việc thiết kế nhà kết cấu thép:

2. Thiết kế kiến trúc nhà khung thép tiền chế

Thiết kế kiến trúc là công tác tiên quyết đến sự thành bại của một dự án. Hiển nhiên rằng bản thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp là bước đệm để tiến tới quá trình thi công công trình. Khi kỹ sư tiếp nhận thông tin dự án, khả năng tài chính và nhu cầu khách hàng sẽ tiến hành thiết kế kết cấu thép nhà tiền chế.

Bản vẽ kiến trúc thể hiện hữu hình mong muốn của khách hàng, từ đó điều chỉnh sao cho phù hợp với thực tế. Thiết kế kiến trúc là việc bố trí, sắp xếp không gian, kết cấu, cấp điện, cấp thoát nước, điều hòa, thông gió… để tạo nên một công trình chất lượng, tiện ích nhưng vẫn đảm bảo sự thẩm mỹ.

 

Bản vẽ kiến trúc sẽ thể hiện qua những yếu tố:

• Mặt bằng: Diễn tả đầy đủ công năng, nội thất, tỷ lệ giữa các phòng, chiều cao tầng…
• Mặt đứng: Giúp gia chủ hình dung sợ bộ về công trình của mình;
• Mặt cắt: Diễn tả cao độ, kích thước, ngõ ngách chi tiết khác trong phòng.
• Bản vẽ phối cảnh và bản vẽ chi tiết thang, chi tiết nhà vệ sinh, chi tiết lát sàn, chi tiết cửa…

Thiết kế kết cấu thép hợp lý không chỉ tiết kiệm chi phí, vật tư mà còn tối ưu cả biện pháp sản xuất. Đồng thời đẩy nhanh tiến độ thi công và đảm bảo an toàn trong công tác lắp dựng.

Hiện nay, thiết kế kết cấu thép nhà dân dụng ngày càng được ưa chuộng bởi tối ưu chi phí, hữu ích và tính tiện nghi của chúng.

Dựa trên bản vẽ thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp, đội ngũ kỹ sư trong nhà xưởng sẽ thiết kế các cấu kiện chi tiết để tiến hành sản xuất kết cấu thép.

3. Tính toán kết cấu thép

Sau khi đã có phương án sơ bộ về giá thi công kết cấu thép, kỹ sư sẽ sử dụng phần mềm hiện đại là Sap2000 để phân tích nội lực của từng cấu kiện. Được biết, đây là phần mềm tính toán kết cấu thép tốt nhất, mang đến cho người dùng một giao diện trực quan, linh hoạt và tinh xảo nhất.

Tính toán nội lực của kết cấu thép công trình bao gồm:

• Tải bản thân: cột, dầm, sàn;
• Tĩnh tải: Tải hoàn thiện sàn, tải trần, tải tường;
• Hoạt tải sử dụng: Lấy theo chức năng sử dụng của sàn đó;
• Tải cầu trục;
• Tải trọng gió;

Thiết kế kết cấu thép theo tiêu chuẩn mỹ

 

4. Thiết kế bản vẽ kỹ thuật của nhà thép tiền chế

Bản vẽ kỹ thuật đóng vai trò là phương tiện giao tiếp của công nhân thi công và kiến trúc sư.

Kỹ sư sẽ thiết kế những chi tiết liên kết chính của kết cấu thép, chi tiết cấu kiện, xà gồ… bằng phần mềm AutoCad. Phần mềm thiết kế 3D thể hiện trực quan sinh động nhất dành  riêng cho dân kỹ thuật.

5. Thiết kế bản vẽ sản xuất (bản vẽ Detail)

Đội ngũ kỹ sư tại xưởng dựa trên bản vẽ kỹ thuật để thiết kế bản vẽ sản xuất bao gồm chi tiết toàn bộ cấu kiện, thống kê các loại vật tư cần có… thông thường được thể hiện bằng phần mềm Tekla Detailing.

Ở mỗi giai đoạn thiết kế kết cấu thép tiền chế đều đòi hỏi sự chính xác, tỉ mỉ. Bởi bước trước là dữ liệu quan trọng để hoàn thành các biếp tiếp theo. Có như vậy mới đảm bảo được sự chính xác trong giai đoạn sản xuất thép.

Đồng thời, tất cả những giai đoạn này đều được trao đổi và thống nhất với khách hàng. Điều này nhằm đưa ra các giải pháp tối ưu trên cả 2 phương diện kinh tế và kỹ thuật báo giá nhà thép tiền chế chính xác nhất.