Kết cấu thép bọc bê tông cốt thép

Với một giải pháp sáng tạo độc đáo, công ty cổ phần đầu tư phát triển công nghệ GEC đã cho ra đời hệ khung Kết cấu thép bọc bê tông cốt thép liên hợp GuBeam phục vụ cho nhà cao tầng và đặc biệt là có thể sử dụng đại trà cho các nhà thấp tầng.

KẾT CẤU THÉP BỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP THEO CÔNG NGHỆ CHÂU ÂU

I. Tình hình nghiên cứu ứng dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông trên thế giới

Khác với bê tông cốt thép thông thường, có cốt thép chịu lực là các thanh thép tròn, kết cấu liên hợp thép – bê tông là kết cấu mà thép chịu lực có dạng thép tấm, thép hình, thép ống. Nó có thể nằm ngoài bê tông ( gọi là kết cấu thép nhồi bê tông), hay nằm bên trong bê tông ( gọi là kết cấu thép bọc bê tông) hoặc được liên kết với nhau để cùng làm việc.

Lịch sử phát triển của kết cấu liên hợp thép – bê tông gắn liền với lịch sử phát triển kết cấu thép và kết cấu bê tông cốt thép. Việc hình thành các dạng kết cấu liên hợp này bắt nguồn từ hai nguyên nhân.

Nguyên nhân thứ nhất bắt đầu từ ý định thay thế các cốt thép tròn bằng các dạng cốt thép khác gọi là cốt cứng, khi hàm lượng quá lớn hình thành nên kết cấu liên hợp. Nguyên nhân thứ hai bắt đầu từ ý tưởng muốn bao bọc kết cấu thép chịu lực bằng bê tông để chống xâm thực, chống cháy hoặc chịu lực, từ đó hình thành nên kết cấu liên hợp thép bê tông.

Tuy ra đời muộn hơn một số kết cấu truyền thống như kết cấu thép, kết cấu bê tông, kết cấu gỗ… nhưng dạng kết cấu này đã được sử dụng từ hàng trăm năm nay và càng có nhiều ưu điểm cần thiết phải khai thác.

II. Đặc điểm của kết cấu liên hợp thép – bê tông.

Khả năng chống ăn mòn của thép được tăng cường. Điều này càng có ý nghĩa đối với công trình có độ ẩm cao, công trình ven biển, các cấu kiện bị tiếp xúc với môi trường ăn mòn.

Khả năng chịu lửa tốt, đối với cấu kiện được bọc bê tông, khả năng chịu lửa của thép đảm bảo tốt hơn là thép bọc ngoài.

Tăng độ cứng của kết cấu, điều này thấy rõ đối với cột liên hợp thép – bê tông dù là thép bọc nhồi bê tông hay bê tông bọc thép thì đều làm giảm độ mảnh của cột thép làm tăng khả năng ổn định cục bộ và ổn định tổng thể của cấu kiện.

Chống tải trọng động đất.

Tăng khả năng biến dạng hơn so với kết cấu bê tông cốt thép, đó là ưu điểm lớn trong việc chống tải trọng động đất.

Có thể tạo kết cấu ứng lực trước trong khi thi công, tăng hiệu quả của việc sử dụng vật liệu, nhất là vật liệu cường độ cao. So với kết cấu bê tông thông thường, kích thước của kết cấu liên hợp bé hơn, do đó tăng được không gian sử dụng, nhất là đối với các cột tầng dưới của nhà cao tầng.

Có thể đạt hiệu quả kinh tế cao. So với kết cấu bê tông cốt thép thông thường thì lượng thép dùng trong kết cấu liên hợp lớn hơn, nhưng đôi khi không phải là đắt hơn.

Nếu đánh giá hiệu quả kinh tế một cách toàn diện, có thể chi phí vật liệu cao nhưng bù lại bởi tốc độ thi công nhanh, tiết kiệm nhân công ngoài hiện trường, chi phí quản lý, sớm quay vòng vốn và đưa vào sử dụng sớm thì rất có thể công trình sẽ rẻ hơn.

III. Các công trình tiêu biểu trên thế giới và tại Việt Nam

Với xu thế phát triển công nghệ ngày càng hiện đại, biện pháp thi công tiên tiến. Hiện nay, kết cấu liên hợp thép – bê tông được sử dụng rất rộng rãi đặc biệt là các tòa nhà cao tầng.

Tòa nhà PeachtreeTower | Tháp thiên nhiên kỷ Áo

Tòa nhà One Atlantic Center,Mỹ Trung tâm thương mại Thượng Hải

Tòa nhà Diamond Plaza ở TP.HCM Tòa nhà Vietinbank Tower Hà Nội

Với xu thế phát triển công nghệ ngày càng hiện đại, biện pháp thi công tiên tiến. Hiện nay, kết cấu liên hợp thép – bê tông được sử dụng rất rộng rãi đặc biệt là các tòa nhà cao tầng. Tòa nhà Peachtree Tower Tháp thiên nhiên kỷ Áo 4 Tòa nhà One Atlantic Center,Mỹ Trung tâm thương mại Thượng Hải Ở Việt Nam.

Trong thời gian gần đây với yêu cầu phát triển xây dựng hiện nay việc sử dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông để thiết kế và thi công cũng được sử dụng rộng rãi. Tòa nhà Diamond Plaza ở TP.HCM, Tòa nhà Vietinbank Tower Hà Nội, Toà nhà Keangnam Hà Nội, Toà nhà Lotte Center Hà Nội.

IV. Kết luận

Với tính chất làm việc, sự tương tác giữa các loại vật liệu của kết cấu liên hợp có rất nhiều ưu điểm nên việc phát triển lý thuyết tính toán của kết cấu liên hợp phát triển song song với sự phát triển của công nghệ xây dựng nhà cao tầng.

Với các công trình yêu cầu nhịp lớn hoặc cao tầng kết cấu bê tông cốt thép thông thường bộc lộ rõ những giới hạn của mình, đó là kích thước kết cấu chịu lực chính là cột, dầm rất lớn, tốn nhiều nhân công thủ công tại chỗ, tiến độ thi công chậm…Do đó, việc áp dụng kết cấu liên hợp trong các công trình nhịp lớn, cao tầng là sự tất yếu của một dạng kết cấu mới với các tính năng ưu việt, phù hợp với sự phát triển của đất nước.

V. Hệ khung kết cấu GuBeam

Với một giải pháp sáng tạo độc đáo, công ty cổ phần đầu tư phát triển công nghệ GEC đã cho ra đời hệ khung kết cấu bê tông cốt thép liên hợp GuBeam phục vụ cho nhà cao tầng và đặc biệt là có thể sử dụng đại trà cho các nhà thấp tầng.

♻️ Hệ dầm cột GuBeam với thiết kế đặc biệt nên có kết cấu nhẹ hơn và khả năng chịu lực tốt hơn so với các loại dầm cột truyền thống.Tăng khả năng biến dạng hơn so với kết cấu bê tông cốt thép, đó là ưu điểm lớn trong việc chống tải trọng động đất.

♻️ GuBeam được làm bằng kết cấu thép có tiết diện hình chữ U, C tổ hợp lại tạo ra hệ thép bao tạo hình bê tông và chứa cốt thép xây dựng bên trong.

♻️ GuBeam kết hợp với bê tông thành một khối đồng nhất nằm chìm trong sàn nên có thể giảm thiểu được tối đa 50% chiều cao của dầm.

♻️ Do vậy, dầm cột GuBeam làm tối đa không gian chiều cao mỗi tầng. Nên có thể tăng số tầng khai thác trên cùng một chiều cao quy định. Tạo bề mặt của trần phẳng tăng tính thẩm mỹ.

Năm ưu điểm của xây nhà công nghệ châu Âu.

1. Kết cấu công nghệ châu ÂuGubeam là kết cấu cao cấp thép bọc + bê tông cốt thép được làm từ thép tốt nhất của Hoà Phát chỉ có dự án nhà cao tầng hoặc qui mô lớn mới mua được.

Thép bọc mạ kẽm của tôn Việt Nhật, Hoa Sen. Bê tông mác 300. Sàn bê tông siêu nhẹ dày 14 cm nhẹ hơn sàn bê tông thường dày 10 cm. Sàn dày 14 cm nên có khả năng cách âm, cách nhiệt, chống rung tốt.

2. Cốt thép được tiền chế tại nhà máy. Công nhân chỉ việc lắp đặt cốt thép này vào đúng vị trí mà không cần ghép cốp pha gỗ hay thép.Kết cấu bê tông đổ nguyên khối liền một lúc là cột, dầm, sàn.Giảm 50% số mối nối. Không có cốp pha gỗ nên giảm vật liệu gây ô nhiễm môi trường.

3. Giảm 50% thời gian thi công.

4. Khả năng chống tải động đất tốt hơn.

5. Tiết kiệm 5%-10% chi phí móng do kết cấu nhẹ hơn.

VI. Một số hình ảnh thi công nhà theo công nghệ châu Âu của GEC

Kết cấu thép bọc bê tông cốt thép

Kết cấu thép bọc bê tông cốt thép

Kết cấu thép bọc bê tông cốt thép

Kết cấu thép bọc bê tông cốt thép

TÀI LIỆU THAM KHẢO1. GS.TS PHẠM VĂN HỘI, “Kết cấu liên hợp thép bêtông dùng trong nhà cao tầng ”. NXB KHKT, Hà Nội, 2019 ( Tái bản lần 3)

2. Eurocode 4. Design of composite steel and concrete structures: Part 1-1: General rules and rules for buildings, UK, 2005.

3. Phạm Anh Tuấn, mục Khoa học công nghệ kỳ 1+2 /tháng 2 năm 2007 báo Nông nghiệp và phát triển nông thôn

CÔNG TY CỔ PHẦN ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ GEC

CEO TẠ QUANG HUY.

Address: BT 3.7, khu chức năng đô thị Tây Mỗ, quận Nam Từ Liêm, Thành phố Hà Nội.

Mobie: 0979.781.007 ; Tel: 02436.68.68.30 ; Zalo: +84 979-781-007.

Email: gecvietnam@gmail | https://gec.com.vn | https://www.facebook.com/gecvienam