Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, nhu cầu tối ưu hóa không gian và tạo điểm nhấn thẩm mỹ cho các công trình kiến trúc ngày càng trở nên quan trọng. Và chính từ nhu cầu đó, mái giàn không gian đã trở thành một giải pháp đa năng và hiệu quả, không chỉ giúp tận dụng tối đa không gian mà còn thêm nét độc đáo, phá cách cho mọi kiến trúc. Hãy cùng khám phá chi tiết hơn về sản phẩm trong bài viết này.
Mái giàn không gian là gì ? Cấu tạo
Kết cấu giàn không gian, hay còn được gọi là kết cấu dàn không gian, là một hệ thống chịu lực quan trọng trong lĩnh vực xây dựng, thường sử dụng các thành phần thanh thép kết hợp. Hệ thống mái giàn không gian thích hợp cho các công trình có nhịp lớn (với chiều dài hàng chục mét) khi sử dụng kết cấu bê tông hoặc gạch trở nên khó thực hiện và không hiệu quả. Đặc biệt, kết cấu dàn không gian thường xuất hiện phổ biến trong các công trình có không gian rộng như nhà thi đấu, sân vận động, nhà hát, nhà công nghiệp, và giàn khoan trên biển. Bản chất đa dạng của kết cấu này góp phần làm tăng tính thẩm mỹ cho các công trình.
Chi tiết cấu tạo mái giàn không gian
Mái giàn không gian bao gồm nhiều chi tiết chịu lực với các kích thước đa dạng và các chi tiết nối, hỗ trợ, các thành phần cấu tạo bao gồm nút cầu, ống lồng, đầu côn, thanh giàn, và bu lông. Đây là giải pháp được kiến trúc sư và nhà đầu tư ưu tiên sử dụng ngày càng nhiều, nhờ nhiều ưu điểm, đồng thời họ cũng đã xác định các nhược điểm của kết cấu này để tìm giải pháp khắc phục.
Đặc điểm của mái giàn không gian
Mái giàn không gian truyền tải tải trọng theo hai phương, đảm bảo mọi phần tử dọc và ngang đều chịu lực. Thông thường, kết cấu không gian nhẹ hơn kết cấu phẳng và mang dáng kiến trúc đẹp hơn. Tuy nhiên, tính toán chính xác kết cấu đòi hỏi công sức và phần mềm tính toán chi tiết.
Hệ kết cấu thép mái không gian thường sử dụng hệ lưới thanh liên kết, nhưng điểm yếu là các nút liên kết phức tạp và yêu cầu độ chính xác cao trong chế tạo và lắp ráp. Kết cấu mái không gian thép chia thành hai loại chính: mái lưới thanh không gian và dạng vỏ không gian. Được sử dụng cho các công trình với nhịp nhỏ (l < 30 m), nhịp vừa (l = 30-60 m) hoặc nhịp lớn (L > 60 m).
Phân loại kết cấu các hệ giàn
Có thể chia thành ba loại hệ giàn cơ bản sau:
Hệ giàn phẳng
Hệ giàn phẳng hay hệ giàn kèo là kết cấu được tạo thành trong 1 mặt phẳng làm việc.
Hệ giàn không gian
Hệ giàn không gian là một loại hệ kết cấu giàn mà các phần tử kết cấu của nó chịu lực theo nhiều chiều trong không gian. Hệ giàn không gian có ưu điểm vượt trội và được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng các công trình công cộng trên thế giới. Điểm mạnh của hệ giàn không gian là khả năng tận dụng tối đa khả năng làm việc của các phần tử thanh (chịu lực dọc), dẫn đến tiết kiệm vật liệu và đảm bảo an toàn trong sử dụng. Các dạng phổ biến của kết cấu giàn không gian bao gồm dạng mạng lưới tinh thể, hệ giàn 2 lớp, hệ vòm cong 1 lớp, vòm đạc và nhiều dạng khác.
Kết cấu mái lưới thanh không gian
Hệ kết cấu mái lưới thanh không gian có cấu trúc gồm ba lớp lưới thanh, bao gồm:
- Lớp lưới cánh trên: Được bố trí theo hướng của mặt mái, đây là lớp chịu trọng lượng chính của hệ kết cấu và có vai trò hỗ trợ chống nén;
- Lớp lưới cánh dưới: Thường được đặt song song với lớp lưới cánh trên, lớp này chịu trọng lượng phụ và giúp cân bằng tải trọng giữa các cánh lưới, đồng thời tăng tính ổn định của hệ kết cấu;
- Lớp thanh bụng: Liên kết lưới thanh cánh trên với lưới thanh cánh dưới, đảm bảo hệ kết cấu có độ cứng cần thiết để chịu được các lực tác động và đảm bảo tính ổn định và an toàn của mái lưới.
Các yếu tố ảnh hưởng đến tính toán kích thước mái giàn không gian
Để tính toán kích thước mà dàn không gian có thể đạt được, chúng ta cần nắm vững những yếu tố cơ bản sau:
Thực hiện các giả thiết tính toán dàn:
- Xác định yêu cầu và điều kiện công trình sử dụng dàn không gian;
- Lựa chọn loại và dạng hệ giàn phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng;
- Thiết kế và xác định các thông số kỹ thuật cơ bản của dàn không gian.
Xác định tải trọng có thể tác dụng lên dàn:
- Xác định các tải trọng tác dụng lên dàn gồm tải trọng tĩnh (như trọng lượng của công trình, vật liệu xây dựng, máy móc…) và tải trọng động (như tải trọng gió, tải trọng động do tác động từ môi trường xung quanh…).
Xác định thông số của xà gồ mái:
- Xác định các thông số kỹ thuật của xà gồ mái, bao gồm kích thước, tải trọng chịu được, cách bố trí các xà gồ mái trong hệ giàn không gian.
Xác định nội lực khi chịu tải trọng của thanh dàn:
- Sử dụng các phương pháp tính toán kỹ thuật để xác định các nội lực trong các thanh dàn của hệ giàn không gian khi chịu tải trọng.
Xác định chiều dài và độ mảnh giới hạn của thanh dàn:
- Xác định chiều dài tính toán của các thanh dàn để đảm bảo tính ổn định và an toàn của công trình;
- Xác định độ mảnh giới hạn của các thanh dàn để tránh tình trạng mất mát tính ổn định trong quá trình sử dụng.
Chọn tiết diện thanh dàn sơ bộ:
- Chọn một số tiết diện thanh dàn sơ bộ phù hợp với công trình và yêu cầu cơ bản.
- Tính toán các thông số kỹ thuật cơ bản của tiết diện đã chọn.
Chọn tiết diện hợp lý của thanh dàn:
- Sử dụng phương pháp tính toán kỹ thuật để lựa chọn tiết diện hợp lý cho các thanh dàn trong hệ giàn không gian, đảm bảo độ cứng và độ bền cần thiết.
Lựa chọn tiết diện cuối cùng của thanh dàn:
- Dựa vào các tính toán và xác định tiết diện hợp lý, lựa chọn tiết diện cuối cùng cho các thanh dàn của hệ giàn không gian.
Ưu, nhược điểm khi sử dụng hệ thống mái giàn không gian
Lựa chọn mái giàn không gian thay cho các phương pháp truyền thống như sử dụng mái bê tông hay kèo thép bởi nhiều lý do cũng chính là những ưu điểm.
Xem thêm : Mái che không gian lớn | Bạt kéo căng ngoài trời | Mái vòm
Ưu điểm của mái giàn không gian
Kết cấu mái giàn không gian có nhiều ưu điểm vượt trội như sau:
- Giúp mái trở nên vững chắc và kiến trúc đẹp, độc đáo: Giàn không gian mang lại tính thẩm mỹ cao và tạo ra các kiểu kiến trúc độc đáo, ấn tượng, làm nổi bật cho hệ thống mái công trình;
- Tiết kiệm vật liệu và an toàn trong sử dụng: giàn không gian tận dụng tối đa các phần tử thanh (chịu lực dọc), giúp tiết kiệm ngân sách về vật liệu sử dụng và đảm bảo an toàn cho công trình;
- Khả năng vượt nhịp lớn: Dàn không gian có khả năng vượt nhịp lớn, phù hợp với các công trình có không gian rộng và mở;
- Giảm trọng lượng móng: Nhờ tính nhẹ của kết cấu, mái giàn không gian giúp giảm trọng lượng cho phần móng, tiết kiệm chi phí xây dựng và làm giảm tác động lên môi trường;
- Ổn định và bền vững: Kết cấu giàn không gian có độ ổn định cao, giúp chống chọi với điều kiện thời tiết khắc nghiệt như gió, mưa, bão…;
- Dễ dàng vận chuyển và tháo lắp: Do tính chất tháo lắp và khối lượng nhẹ, giàn không gian dễ dàng vận chuyển và lắp đặt, tiết kiệm thời gian và công sức;
- Dễ dàng sửa chữa và thay thế: Các bộ phận của mái giàn không gian có thể được sửa chữa hoặc thay thế riêng lẻ trong toàn bộ kết cấu, giúp tiết kiệm ngân sách;
- Phù hợp với công trình có không gian lớn: Dàn không gian thích hợp cho những công trình có không gian lớn như nhà hát, trạm thu phí, nhà thi đấu đa năng, nhà xưởng, mái che… Nó không chỉ đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật cao mà còn tôn vinh tầm vóc của công trình, mang lại vẻ đẹp hoành tráng và độc đáo;
- Dung hoà giữa mỹ thuật và kinh tế: Sự ra đời của kết cấu giàn không gian giúp giải quyết tốt bài toán hóc búa của những công trình lớn, đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả kinh tế.
Nhược điểm của mái giàn không gian
Mặc dù sử hữu nhiều ưu điểm nhưng hệ giàn không gian cũng có một số nhược điểm như sau:
- Các công đoạn thi công và lắp đặt dàn không gian đòi hỏi sự chính xác, tinh thần cẩn trọng và kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo tính an toàn và độ bền của công trình nên yêu cầu đội ngũ thực hiện phải có tay nghề cao và kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng;
- Giàn không gian thường chỉ phù hợp với các công trình có nhịp lớn hoặc không gian mở rộng để tối ưu hóa chi phí xây dựng.
Tìm kiếm địa chỉ lắp đặt mái giàn không gian ở đâu ?
Với một thị trường sôi động các đơn vị cung cấp dòng sản phẩm mái giàn không gian, thật khó để quý khách lựa chọn cho mình một đơn vị uy tín. Công ty TNHH TM DV CN Trực Tuyến VINA đã có nhiều năm hoạt động trong lĩnh vực cung cấp mái giàn không gian, tích lũy được nhiều kinh nghiệm và đánh giá tích cực từ khách hàng. Điều này chứng tỏ đây là một đối tác đáng tin cậy trong việc cung cấp các giải pháp kết cấu giàn không gian.
Kết luận
Như vậy, thông qua bài viết đã giúp quý khách hiểu rõ hơn về mái giàn không gian, đây là một giải pháp xây dựng độc đáo và tinh tế, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội cho các công trình với không gian rộng và mở.
Trả lời