Kết cấu thép ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng, công nghiệp, nhà xưởng, nhà kho, trung tâm thương mại… nhờ tính linh hoạt, độ bền cao và khả năng thi công nhanh. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả và độ an toàn tối đa, cả giai đoạn thiết kế và thi công kết cấu thép đều đòi hỏi phải tuân thủ các nguyên tắc kỹ thuật nghiêm ngặt. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng mà kỹ sư, kiến trúc sư, đơn vị thi công cần nắm rõ.
1. Lưu ý khi thiết kế kết cấu thép
1.1. Tính toán tải trọng chính xác
Một thiết kế hiệu quả luôn bắt đầu từ khâu xác định tải trọng đúng: tải trọng tĩnh (trọng lượng bản thân kết cấu), tải trọng hoạt tải, tải trọng gió, tải trọng động đất… Nếu tính toán sai, sẽ dẫn đến thiết kế không tối ưu – gây thừa vật tư, hoặc nguy hiểm hơn là kết cấu yếu, mất ổn định.
1.2. Lựa chọn tiết diện hợp lý
Kỹ sư cần tối ưu tiết diện dầm, cột, giằng sao cho vừa đảm bảo khả năng chịu lực, vừa tiết kiệm vật tư. Việc sử dụng thép tổ hợp (dạng tổ ong, hộp hàn) hay thép định hình (I, H, C, Z…) phải dựa vào đặc thù tải trọng và công năng công trình.
1.3. Xem xét yếu tố ổn định tổng thể
Kết cấu thép dễ bị ảnh hưởng bởi hiện tượng mất ổn định (buckling). Vì vậy, cần tính toán chi tiết đến các liên kết chống xoay, giằng ngang, giằng dọc để giữ ổn định hệ khung.
1.4. Thiết kế liên kết theo đúng tiêu chuẩn
Liên kết là điểm yếu nhất trong kết cấu thép nếu không được tính toán đúng. Phải phân tích đầy đủ các liên kết bu lông, hàn, bản mã… theo tiêu chuẩn (AISC, TCVN, Eurocode), và mô phỏng bằng phần mềm khi cần thiết (như IDEA StatiCa).
1.5. Tối ưu khả năng lắp dựng
Thiết kế kết cấu cần hướng đến dễ thi công và dễ lắp dựng. Tránh dùng các chi tiết khó hàn, vị trí liên kết phức tạp hoặc yêu cầu thiết bị đặc biệt gây tốn kém và kéo dài thời gian.
2. Lưu ý khi thi công kết cấu thép
2.1. Đảm bảo chất lượng chế tạo tại nhà máy
Các cấu kiện thép thường được chế tạo sẵn trong nhà máy. Vì vậy, kiểm tra kích thước, chất lượng mối hàn, độ dày vật liệu, xử lý bề mặt (phun cát, sơn chống rỉ…) là yếu tố then chốt. Nhà máy cần có chứng chỉ chất lượng (ISO, QCVN…).
2.2. Lắp dựng theo trình tự hợp lý
Quá trình thi công cần có bản vẽ lắp dựng chi tiết, lập kế hoạch thứ tự dựng cột, lắp dầm, giằng mái… đúng quy trình. Thi công không đúng trình tự có thể gây lún lệch, mất ổn định hoặc rủi ro cho công nhân.
2.3. Kiểm tra liên kết tại hiện trường
Mỗi mối bu lông, bản mã, hàn phải được kiểm tra đầy đủ: độ siết bu lông đúng lực, mối hàn không có rỗ khí, rạn nứt. Dùng các thiết bị đo lực, kiểm tra siêu âm (nếu cần) để đảm bảo chất lượng công trình.
2.4. An toàn lao động & thiết bị nâng hạ
Do thi công ở độ cao và cấu kiện nặng, cần tuân thủ nghiêm ngặt quy định về an toàn lao động: dây an toàn, giàn giáo, cẩu trục, máy nâng… Không đảm bảo an toàn có thể gây tai nạn nghiêm trọng và ảnh hưởng tiến độ.
2.5. Bảo vệ bề mặt & chống ăn mòn
Bề mặt kết cấu cần được sơn chống rỉ, sơn hoàn thiện đúng quy trình. Ở môi trường ăn mòn cao (gần biển, khu công nghiệp), nên dùng sơn epoxy 2 thành phần, mạ kẽm nhúng nóng hoặc phủ chống ăn mòn đặc biệt.
Kết luận
Việc thiết kế và thi công kết cấu thép tuy nhanh và linh hoạt, nhưng cũng ẩn chứa nhiều rủi ro nếu không tuân thủ kỹ thuật và tiêu chuẩn. Sự phối hợp chặt chẽ giữa kỹ sư thiết kế – đơn vị thi công – đội kiểm tra chất lượng là yếu tố quyết định sự thành công của dự án.
SHOME – với kinh nghiệm thi công hàng trăm công trình kết cấu thép dân dụng và công nghiệp – luôn đặt yếu tố kỹ thuật, an toàn và chất lượng lên hàng đầu. Chúng tôi không chỉ mang đến giải pháp kết cấu tối ưu mà còn đồng hành với khách hàng từ thiết kế đến thi công, đảm bảo tiến độ – tiết kiệm – bền vững.