Thiết kế kết cấu mái vòm

 

Những ngôi nhà bằng kết cấu thép cho phép bạn có thể thiết kế và thi công dưới bất kỳ hình dạng và kích thước nào, kể cả dạng vòm. Có rất nhiều lợi ích mà bạn có thể có được khi sử dụng kết cấu vòm thép cho công trình của mình. Vậy bạn đã biết kết cấu vòm thép là gì chưa? Cùng theo dõi bài viết sau để có được câu trả lời.

Kết cấu vòm thép là gì?

Kết cấu thép là cấu trúc được hình thành từ việc kết hợp có tổ chức cấu kiện thép được thiết kế riêng biệt, đáp ứng theo những yêu cầu về mặt kỹ thuật và kiến trúc của người sử dụng. Kết cấu thép ngày nay đã được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các công trình xây dựng quy mô vừa và nhỏ, tính linh hoạt của nó cho phép các kiến trúc sư có thể linh hoạt biến tấu hình dáng kết cấu thép thành nhiều dạng, kể cả kiểu vòm.

Kết cấu vòm thép là gì?

Kết cấu vòm thép được hiểu là kết cấu thép dạng vòm, những kết cấu kiểu này mang đến cho người sử dụng sự thân thiện với môi trường, hiệu quả năng lượng, cũng như tính thẩm mỹ và độ bền vững cao.

Kết cấu vòm thép được ứng dụng chủ yếu cho những công trình công cộng quy mô lớn như nhà thi đấu, nhà để xe, hồ bơi, rạp hát hoặc nhà triễn lãm… Đây là kết cấu chịu lực trong công trình xây dựng. Kết cấu vòm thường được sử dụng khi người ta muốn tạo nhịp lớn, trong khi những vật liệu như gạch đá hay bê tông không làm được. Kết cấu vòm thép không chỉ giúp công trình của bạn tiết kiệm năng lượng mà nó còn góp phần làm tăng tính thẩm mỹ cho thiết kế.

Ưu nhược điểm của kết cấu vòm thép

Tương tự như những kiểu nhà bằng kết cấu thép khác, kết cấu vòm thép khi được đưa vào sử dụng cũng mang đến cho người sử dụng nhiều ưu và nhược điểm khác nhau.

❖ Ưu điểm:

-Kết cấu vòm thép có tính bền vững cao, nó mang đến sự chắc chắn và bền vững cho công trình, mọi thiết kế vòm thép đều được tính toán cẩn thận, đảm bảo tính đồng bộ trong lắp đặt.

-Vòm thép phù hợp với nhiều loại hình trang trí khác nhau, kết cấu vòm thép được ứng dụng nhiếu cho những công trình dân dụng, thương mại và thể thao. Từ những công trình nhỏ như nhà ở, nhà để xe cho đến những công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao khách sạn, nhà hàn, nhà thi đấu…

-So với những kết cấu khác, kết cấu vòm thép mang đến hiệu quả năng lượng bền vững. Nhiệt được hấp thụ và thoát ra thông qua phần mặt tiếp xúc trực tiếp với môi trường bên ngoài. Mái vòm chính là một lớp cách nhiệt lý tưởng cho những công trình có không gian lớn, cần độ thoáng khí và thoát nhiệt tốt. Do diện tích bề mặt nhỏ nên năng lượng nhiệt cũng được chuyển giao tốt hơn, giúp công trình sau khi xây dựng không bị hầm bí.

-Kết cấu vòm thép khi đưa vào sử dụng tỏ ra rất thân thiện với môi trường. Kết cấu vòm sử dụng các tấm lợp có chức năng chính là cách nhiệt, cách âm và lấy sáng, vì vậy nó giúp người sử dụng tiết kiệm tối đa điện năng tiêu tiêu thụ. Kết cấu vòm thép cũng dễ dàng tái chế lại, vì vậy nó góp phần không nhỏ trong việc bảo vệ môi trường.

Một ngôi nhà mái vòm cũng chỉ sử dụng khoảng 50-75% nguyên liệu so với những công trình xây dựng thông thường khác. Điều này giúp chủ đầu tư tiết kiệm được nhiều khoảng phí khác nhau như phí lắp đặt, phí thuê nhân công, phí bảo trì…

❖ Nhược điểm:

Bất kỳ một kết cấu nào khi đưa vào sử dụng cũng tồn tại những nhược điểm nhất định, kết cấu vòm thép cũng không ngoại lệ.

-Nhược điểm đầu tiên mà người sử dụng có thể thấy ở những căn nhà mái vòm đó là chúng khá cồng kềnh và nặng nề, vì vậy việc vận chuyển trở nên khó khăn hơn, quá trình tháo lắp cũng không hề đơn giản. Ngược lại, nếu sử dụng loại mái vòm không có khả năng cách âm thì rất dễ khiến môi trường bên trong công trình bị nhiễu tiếng ồn.

-Kết cấu vòm thép khiến không gian sử dụng bị hạn chế khá nhiều, đây có lẽ là một trong những bất tiện lớn nhất mà những ngôi nhà mái vòm sở hữu.

-Khi thi công, chủ đầu tư cũng cần trao đổi cụ thể với nhà thầu về các biện pháp chống cháy hữu hiệu vì khả năng chịu nhiệt của thép không được cao so với vật liệu bằng bệ tông.

-Do tính kín của mái vòm nên không gian bên trong công trình cũng khá ẩm ướt và ngột ngạt, điều này khiến nhà thầu phải đau đầu suy nghĩ nhiều giải phát để khác phục tình trạng này.

Vòm thép khi được ứng dụng cho những công trình quy mô cỡ lớn như nhà thi đấu olympic sẽ đòi hỏi kết cấu phức tạp hơn so với những công trình nhà tiền chế thông thường, điều này đòi hỏi mức chi phí cao hơn cho việc đầu tư.

Dù còn nhiều hạn chế nhưng với những ưu điểm cũng như tính ứng dụng của kết cấu vòm thép trong xây dựng, đây vẫn được xem là một trong những lựa chọn ưu tiên hàng đầu dành cho những công trình đòi hỏi sự độc đáo trong kiến trúc và thân thiện với môi trường.