Vai trò của việc thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp
Thiết kế nhà xưởng quảng ngãi là công tác đầu tiên và quyết định sự thành bại của một dự án.
Sau khi thống nhất được phương án tổng mặt bằng quy hoạch 1/500 và phương án kiến trúc là bước thiết kế kết cấu thép. Một phương án kết cấu hợp lí không chỉ tiết kiệm chi phí vật tư vật liệu mà còn tối luôn cho cả biện pháp sản xuất và thi công giúp tiết kiệm chi phí, đẩy nhanh tiến độ thi công và đảm bảo an toàn khi thi công lắp dựng.
Quy trình thiết kế kết cấu thép
Trong nhà trường, sinh viên khoa xây dựng các trường khối kỹ thuật học theo giáo trình “ Thiết kế kết cấu thép nhà công nghiệp” của Giáo sư Đoàn Định Kiến. Cuốn sách này cơ bản là đủ kiến thức để kỹ sư có thể trên cơ sở đó triển khai các dự án thực tế. Tuy nhiên xử lí các phương án kết cấu cho mỗi công trình cần nhiều hơn kỹ năng và kinh nghiệm của các chủ trì có nhiều kinh nghiệm.
Quy trình của nhà thép hoplong steel có các bước:
- Tính toán tải trọng
- Tải trọng công trình gồm một số tải trọng:
- 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
- Tổ hợp tải trọng: Tổ hợp các tải trọng bên trên theo từng trường hợp khác nhau mục đích tìm ra tổ hợp tải trọng nguy hiểm nhất cho hệ kết cấu
Lưu ý: Đôi khi kỹ sư thiết kế chỉ quan tâm đến các tải trọng trong quá trình sử dụng, vận hành công trình mà quên một tải trọng trong quá trình thi công. Tải trọng và sơ đồ làm việc giai đoạn này thường lớn hơn và khác với mô hình làm việc khi hệ kết cấu chưa hoàn thiện, và điều này là nguyên nhân chính gây ra các sự cố về an toàn thi công nhà xưởng.
Thiết kế kết cấu thép bằng Sap2000, Etabs
Sau khi lên được phương án sơ bộ phương án kết cấu, người kỹ sư mô hình lại khung kết cấu thép bằng phần mềm Sap200 hoặc phần mềm Etabs ( Cùng của công ty CSI, một công ty chuyên về phần mềm mô hình kết cấu của Mỹ). Phần mềm giúp các kỹ sư phân tích nội lực từng cấu kiện từ đó kiểm tra và tối ưu phương án kết cấu đã chọn.
Với các kỹ sư trẻ thì việc kiểm tra và tối ưu lại hệ kết cấu mất nhiều thời gian do phải kiểm tra lại nhiều lần. Nhưng các kỹ sư lâu năm nhiều kinh nghiệm, đôi khi chỉ cần bước chọn phương án đã là một phương án tối ưu.
Phần mềm Sap2000 của công ty CSI
Thể hiện bản vẽ phương án bằng phần mềm Cad
Sau khi tính toán bằng phần mềm Sap2000, người kỹ sư cần thể hiện bản vẽ phương án kết cấu thép bằng phầm mềm Cad 2D hoặc 3D để lấy căn cứ làm bản vẽ chấp thuận.
Thể hiện bản vẽ sản xuất ( bản vẽ Detail): Sau khi bản vẽ phương án được chấp thuận, một bước cuối cùng là thể hiện bản vẽ gia công để gửi ra công trường và gửi nhà máy sản xuất. Bản vẽ này có thể thể hiện bằng phần mềm bim hoặc thể hiện bằng phần mềm Cad.
Các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu nhà xưởng khung thép tiền chế
Phương án kết cấu tốt là phương án phải đảm bảo thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện:
- Đảm bảo khả năng chịu lực về cường độ
- Đảm bảo độ võng cho phép
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN quy định rõ các điều này:
- Tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCXDVN 2737-1995
- Tiêu chuẩn gió TCVN 229 – 1999
- Tiêu chuẩn kết cấu bê tông: TCXDVN 5574 – 2012
- Tiêu chuẩn kết cấu thép: TCXDVN 5575-2012
- Tiêu chuẩn móng cọc: TCVN 10304-2014
- Tiêu chuẩn nền: TCVN 9362-2012
Yêu cầu đối với một kỹ sư thiết kế kết cấu
Theo như kinh nghiệm bản thân và quan sát, để trở thành một kỹ sư thiết kế kết cấu giỏi cần một số đức như sau:
- Đọc hiểu tốt bản vẽ kiến trúc và các hạng mục liên quan
- Ham học hỏi, không ngại tìm tòi các vấn đề liên quan đến tải trọng và các dạng liên kết trong kết cấu, các mô hình tính và các bài báo khoa học, các tiêu chuẩn Việt Nam và tiêu chuẩn nước ngoài liên quan.
- Cẩn thận, tỉ mỉ trong công tác tính toán và kiểm tra số liệu từ tải trọng, nội lực đến phương án kết cấu.
- Cẩn thận trong công tác thể hiện bản vẽ.
- Khảo sát thực tế các dự án đang triển khai để từ đó rút kinh nghiệm và hoàn thiện bản thân.
Bài viết vừa là tổng hợp lại quy trình làm việc trong phòng Thiết kế của nhà thép hoplong steel rất vui, vừa là chia sẻ một số quan điểm cá nhân của tôi, một người làm thiết kế lâu năm và yêu nghề. Nếu bạn có đóng góp thêm hay phản biện gì, hãy để lại comment bên dưới. Chúng tôi rất vui nếu bạn viết giúp ích phần nào cho các bạn kỹ sư trẻ mới ngày đầu hay một góc nhìn đồng cảm với các bạn kỹ sư lâu năm giàu kinh nghiệm.
Quy trình thiết kế nhà xưởng quảng ngãi
