Quá trình xây dựng của một cấu trúc thép là gì?

Việc sử dụng thép làm vật liệu xây dựng chính đã trở thành đồng nghĩa với xây dựng hiện đại, cho phép tạo ra các kho mở rộng, các tòa nhà chọc trời cao vút và các cơ sở công nghiệp phức tạp. Hiệu quả và độ tin cậy của một Cấu trúc thép phụ thuộc vào cơ bản vào một quá trình xây dựng được lên kế hoạch và thực hiện tỉ mỉ.

Giai đoạn 1: Lập kế hoạch và thiết kế

Giai đoạn ban đầu này là quan trọng nhất, vì nó đặt nền tảng cho tất cả các hoạt động tiếp theo. Độ chính xác ở đây ngăn ngừa các lỗi tốn kém trong quá trình xây dựng.

1. Thiết kế khái niệm và chi tiết: Các kỹ sư và kiến ​​trúc sư hợp tác để tạo ra các bản vẽ và thông số kỹ thuật chi tiết. Giai đoạn này liên quan đến phân tích cấu trúc để đảm bảo Cấu trúc thép có thể chịu được tất cả các tải trọng dự định (chết, sống, gió, địa chấn). Mô hình thông tin xây dựng (BIM) ngày càng được sử dụng để tạo ra một mô hình 3D kỹ thuật số, tạo điều kiện phát hiện xung đột và cải thiện sự phối hợp giữa các hệ thống xây dựng khác nhau.

2. Tuân thủ mã và giấy phép: Thiết kế phải tuân thủ các mã và tiêu chuẩn xây dựng địa phương (ví dụ: MỘTISC ở Hoa Kỳ, Eurocodes ở châu Âu). Tất cả các giấy phép xây dựng cần thiết được lấy từ các cơ quan có liên quan trước khi bất kỳ công việc nào bắt đầu.

Giai đoạn 2: chế tạo

Sau khi thiết kế được hoàn thiện và phê duyệt, dự án sẽ chuyển đến cửa hàng chế tạo.

1. Mua sắm vật liệu: Các phần thép (dầm, cột, kênh) được đặt hàng từ các nhà máy, đáp ứng các lớp và phẩm chất được chỉ định.

2. Sáng tạo vẽ cửa hàng: Các nhà chế tạo phát triển các bản vẽ cửa hàng chi tiết hướng dẫn việc cắt, khoan và hàn chính xác của từng thành phần.

3. Cắt và khoan: Các thành phần được cắt theo độ dài chính xác bằng cách sử dụng cưa tự động hoặc máy cắt plasma. Các lỗ cho bu lông được khoan hoặc đục lỗ với độ chính xác cao.

4. Lắp ráp và hàn: Các lắp ráp phụ nhỏ hơn có thể được hàn lại với nhau trong môi trường được kiểm soát của cửa hàng. Điều này đảm bảo kiểm soát chất lượng cao hơn so với hàn trường.

5. Xử lý bề mặt và vận chuyển: Để bảo vệ chống ăn mòn, các thành viên thép thường bị bắn để loại bỏ quy mô nhà máy và sau đó được sơn bằng sơn lót. Các thành phần được dán nhãn một cách có hệ thống và được vận chuyển đến công trường xây dựng theo một chuỗi phù hợp với kế hoạch cương cứng.

Giai đoạn 3: Chuẩn bị trang web và xây dựng nền tảng

Trong khi chế tạo đang được tiến hành, công trường xây dựng được chuẩn bị.

1. Công trình đất: Trang web được xóa, phân loại và san bằng.

2. Xây dựng nền tảng: Khai quật cho nền tảng diễn ra. Cho a Cấu trúc thép , Các nền tảng chung bao gồm các chân bị cô lập hoặc một tấm bê tông cốt thép. Bu lông neo được đặt chính xác vào bê tông trước khi nó chữa khỏi. Vị trí của các bu lông này là rất quan trọng, vì chúng sẽ bảo đảm các cột thép vào nền tảng.

Giai đoạn 4: cương cứng cấu trúc thép

Đây là giai đoạn dễ thấy nhất của quá trình xây dựng, trong đó Cấu trúc thép Tăng từ mặt đất.

1. Hàng tải và dàn dựng thành phần: Các thành viên thép được chế tạo được dỡ hàng và dàn dựng chiến lược xung quanh trang web để dễ dàng truy cập bằng cần cẩu.

2. Tập hợp các yếu tố chính: Sử dụng cần cẩu di động hoặc tháp, đội lắp đặt đầu tiên đặt các cột dọc chính. Chúng được giằng tạm thời và bắt vít vào các thanh neo trong nền tảng.

3. Cài đặt dầm và dầm: Các chùm và dầm ngang được kết nối với các cột để tạo khung cấu trúc. Các kết nối thường được thực hiện bằng cách sử dụng các bu lông cường độ cao, được siết chặt thành một mô-men xoắn được chỉ định.

4. Sự cương cứng của các thành viên thứ cấp: Các yếu tố thứ cấp, chẳng hạn như Purlins (để hỗ trợ mái) và các nòng (để hỗ trợ tường), được cài đặt để cung cấp một khung cho phong bì tòa nhà.

Giai đoạn 5: Hoàn thiện và bao vây

Với khung chính hoàn chỉnh, tòa nhà được làm kín thời tiết và hoàn thành.

1. Cài đặt sàn: Boong kim loại được đặt trên dầm và hàn tại chỗ. Bộ sàn này sẽ phục vụ như một hình thức cho một tấm bê tông (trong cấu trúc tổng hợp) hoặc làm chất nền trực tiếp cho mái nhà.

2. Xây dựng bao vây: Các hệ thống ốp tường và mái nhà (thường được làm bằng các tấm composite hoặc tấm kim loại được lắp đặt) được lắp đặt trên các purlins và nầm.

3. Tích hợp các giao dịch khác: Với cấu trúc kèm theo, công việc có thể tiến hành hoàn thiện nội thất, hệ thống cơ, điện và hệ thống ống nước.

Các loại và ứng dụng của cấu trúc thép

• Khung thép thông thường: Lý tưởng cho các tòa nhà thương mại và các cấu trúc công nghiệp thấp.

• Các tòa nhà được thiết kế trước (PEB): Được thiết kế sử dụng các thành phần tiêu chuẩn hóa cho các ứng dụng cụ thể như kho và nhà máy, cung cấp tốc độ và kinh tế.

• Kết cấu thép cho cầu: Cung cấp sức mạnh và tính linh hoạt cần thiết cho các cây cầu dài.

• Khung thép cho các tầng cao: Lõi và khung của hầu hết các tòa nhà chọc trời được xây dựng từ một Cấu trúc thép do tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao của nó.

Thép so với bê tông: Một so sánh ngắn gọn

• Tốc độ xây dựng: A Cấu trúc thép thường được dựng lên nhanh hơn một bê tông, vì các thành phần được đúc sẵn.

• Sức mạnh và trọng lượng: Thép có tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao hơn, cho phép các nhịp dài hơn và nền móng nhẹ hơn.

• Thiết kế linh hoạt: Thép cho phép thiết kế kiến ​​trúc sáng tạo và linh hoạt hơn.

• Sửa đổi trong tương lai: Khung thép có thể dễ dàng sửa đổi hoặc mở rộng hơn sau này.

Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)

Q1: Mất bao lâu để xây dựng cấu trúc thép?
A: Dòng thời gian thay đổi đáng kể dựa trên kích thước và độ phức tạp. Một kho nhỏ có thể mất vài tuần để dựng lên, trong khi một tòa nhà thương mại lớn có thể mất vài tháng. Thời gian chế tạo cũng phải được xem xét.

Câu 2: Xây dựng thép có đắt hơn bê tông không?
A: Chi phí vật liệu ban đầu cho thép có thể cao hơn. Tuy nhiên, thời gian xây dựng nhanh hơn, nền tảng nhẹ hơn và chi phí lao động thấp hơn có thể làm cho tổng chi phí dự án cạnh tranh, nếu không thấp hơn.

Câu 3: Một cấu trúc thép được bảo vệ khỏi lửa như thế nào?
A: Thép trần mất sức mạnh ở nhiệt độ cao. Phòng cháy chữa cháy là điều cần thiết và đạt được thông qua các phương pháp như vật liệu chống cháy được áp dụng phun (SFRM), lớp phủ đầu trong hoặc bao bọc trong bảng hoặc bê tông.

Q4: Còn ăn mòn thì sao?
A: a Cấu trúc thép được bảo vệ khỏi sự ăn mòn thông qua các phương pháp xử lý bề mặt như mạ kẽm (áp dụng lớp phủ kẽm) hoặc các hệ thống sơn nhiều lớp phù hợp với môi trường của tòa nhà.

Tóm lại, việc xây dựng một Cấu trúc thép là một quá trình có phương pháp thúc đẩy chế tạo ngoài trang web và lắp ráp chính xác tại chỗ. Cách tiếp cận này dẫn đến một giải pháp xây dựng bền, dễ thích nghi và hiệu quả tiếp tục định hình môi trường được xây dựng hiện đại.