Hệ thống giằng thép kết cấu ngang

Được lắp đặt trong mặt phẳng của mặt bích trên hoặc dưới của dầm mái theo cấu hình "X" (chéo), Hệ thống giằng thép kết cấu ngang rất quan trọng đối với sự ổn định không gian của các tòa nhà công nghiệp. Chúng hoạt động chủ yếu dưới dạng căng hơn là nén và hoạt động cùng với các thanh giằng và nẹp đầu gối để tạo thành hệ thống chịu lực ngang của mái nhà.

1. Chức năng sản phẩm

Truyền tải trọng gió từ tường đầu hồi và lực địa chấn ngang tới các thanh giằng ở đỉnh cột, sau đó truyền chúng xuống hệ giằng giữa các cột và vào móng; hạn chế sự dịch chuyển ngang của dầm thép trên mái, ngăn chặn sự nghiêng về phía tổng thể hoặc sự mất ổn định của kết cấu mái.

2. Vật liệu thông dụng

1). Ứng dụng tiêu chuẩn: Thép góc đều (L50×5, L63×5, L70×6);

2). Công trình nhịp dài, tải trọng lớn hoặc chịu động đất: Tiết diện rỗng hình tròn đường kính nhỏ (CHS); vật liệu tiêu chuẩn là Q235B, với Q355B được sử dụng cho các ứng dụng tải nặng.

3. Vị trí lắp đặt

Được lắp đặt ở các gian cuối của mái và các khe co giãn ở sườn để tạo thành một kết cấu vững chắc.

Cấu hình tiêu chuẩn do nhà máy cung cấp

1. Các bộ phận giằng chính

Các thanh giằng chéo (thép góc hoặc CHS) được cung cấp dưới dạng các bộ phận được chế tạo riêng lẻ; một cặp thanh giằng chéo nhau trong một khoang tạo thành một bộ giằng ngang hoàn chỉnh.

2. Phụ kiện kết nối cuối

1. Tấm kết nối cuối: Các tấm thép 8–14mm được hàn tại nhà máy vào cả hai đầu của thanh giằng, có các lỗ bu lông được khoan trước để bắt vít vào mặt bích dầm thép;

2. Tấm nối chéo trung tâm: Tấm nối dùng chung tại điểm giao nhau của cấu hình “X”, nơi hai thanh giằng chéo chồng lên nhau và được cố định chắc chắn. 

3. Chốt phù hợp

Bu lông tiêu chuẩn cấp 4,8 (M16/M20) dùng chung; Bu lông cường độ cao cấp 8,8 (có vòng đệm phẳng và vòng đệm lò xo) dành cho các kết cấu hoặc cơ sở chịu động đất có cần cẩu trên cao.

4. Thông số kỹ thuật bảo vệ chống ăn mòn

1). Tiêu chuẩn: Chuẩn bị bề mặt thủ công St3 + sơn lót và sơn phủ ngoài (độ dày màng khô: 60–90 μm);

2). Khu công nghiệp ăn mòn/Vùng ven biển: Mạ kẽm nhúng nóng toàn bộ.

5. Thông số kỹ thuật phòng cháy chữa cháy

Áp dụng lớp phủ chống cháy dạng màng mỏng định mức 0,5 giờ trong các ngăn cháy được chỉ định; chỉ xử lý chống ăn mòn cho những khu vực không có yêu cầu phòng cháy chữa cháy.

Giải pháp hoàn chỉnh tiêu chuẩn cho hệ thống giằng thép kết cấu ngang

1. Giằng ngang bằng thép góc thông thường: Bộ phận chính bằng thép góc + tấm kết nối cuối + tấm nối trung gian + xử lý chống ăn mòn + bu lông khớp

2. Thanh giằng ngang tiết diện tròn chịu tải nặng (CHS): cấu kiện CHS + tấm cuối dày + tấm lót hình chữ thập + bu lông cường độ cao

3. Thanh giằng chịu lực nhẹ đơn giản: Thép góc thanh mảnh, không có chất làm cứng dày; thường được sử dụng cho các tòa nhà công nghiệp nhỏ bằng thép nhẹ

Tích hợp sản phẩm

Giằng ngang (sức cản gió ngang) + thanh giằng (liên kết chịu lực dọc) + giằng đầu gối (giữ ngang cho dầm) tạo thành hệ giằng mái tổng hợp, ổn định. Ưu điểm chính

1. Chống lại các lực ngang một cách hiệu quả, cung cấp khả năng chống gió và địa chấn mạnh mẽ đồng thời ngăn chặn sự lắc lư hoặc dịch chuyển tổng thể của mái nhà.

2. Thắt chặt khoảng cách giữa các bộ phận khung, chống lệch hoặc biến dạng của dầm thép và xà gồ.

3. Có thiết kế kết cấu đơn giản với bố trí lắp đặt linh hoạt, tạo điều kiện thi công thuận tiện.

4. Được làm từ vật liệu chắc chắn, có độ bền kéo cao, chống lỏng hoặc biến dạng khi sử dụng lâu dài.

5. Trải qua quá trình xử lý chống ăn mòn toàn diện, đảm bảo độ bền cao cho các cơ sở công nghiệp ngoài trời hoặc lộ thiên.

6. Tương thích cao; tích hợp hoàn hảo với các hệ thống kết cấu thép hoàn chỉnh, chẳng hạn như khung cứng cổng và các tòa nhà công nghiệp có nhịp dài.

Điểm nổi bật nổi bật của giằng ngang mái

I. Unique Structural Performance Advantages

1. Hệ thống giằng thép kết cấu ngang sử dụng cấu hình chữ X được thiết kế đặc biệt để truyền lực ngang. Nó hoạt động dưới tải trọng một chiều—chỉ hoạt động khi căng chứ không phải nén—dẫn đến đường dẫn tải ngắn và độ cứng tổng thể cao. Ngược lại, thanh giằng là bộ phận dọc trục có tác dụng hạn chế chuyển động dọc nhưng không thể chịu được lực ngang; giằng đầu gối và thanh chống võng chỉ tạo lực cản cục bộ cho xà gồ và dầm thép và không thể chịu tải trọng ngang tổng thể của tòa nhà.

2. Nó tạo ra một vách ngăn mái cứng bằng cách tập trung giằng trong các khoang cụ thể, liên kết hiệu quả các khung cứng riêng lẻ thành một cấu trúc mái cứng, thống nhất. Tải trọng gió từ các đầu hồi được truyền nhanh chóng qua các thanh giằng và thanh giằng xuống cột và móng. Nó đóng vai trò là thành phần cốt lõi để ngăn ngừa sự mất ổn định của mái bên—một khả năng mà các phụ kiện khác không có.

II. Material Selection and Cost Highlights

1. Vật liệu chính thường là thép góc bằng nhau, sẵn có và tiết kiệm chi phí. Thép góc là mặt hàng tiêu chuẩn trên thị trường, dễ cắt và hàn; so với thanh giằng ống tròn hoặc dầm thép chịu lực, nó sử dụng ít vật liệu hơn, giúp quản lý chi phí khi lắp đặt quy mô lớn. Ngược lại, dầm hộp tùy chỉnh hoặc các bộ phận dầm chữ H đòi hỏi chi phí cao và không phù hợp để sử dụng hàng loạt làm giằng.

2. Lựa chọn vật liệu được phân loại theo nhu cầu cụ thể: thép góc tiêu chuẩn được sử dụng cho các tòa nhà công nghiệp thép nhẹ thông thường, trong khi giằng ống tròn nhỏ hơn được sử dụng cho các cơ sở có nhịp dài, chống địa chấn hoặc được trang bị cần cẩu. Điều này cho phép kết hợp tải linh hoạt và ngăn ngừa lãng phí vật liệu. 

III. Điểm nổi bật về xây dựng và lắp đặt

1. Chia tiền chế và bắt vít tại chỗ; không cần hàn tại chỗ đối với các thành viên tiêu chuẩn. Các bộ phận đúc sẵn tại nhà máy có các tấm kết nối cuối để lắp ráp bắt vít tại chỗ nhanh chóng tại các khớp chữ thập; tuy nhiên, một số bộ phận chịu kéo yêu cầu khoan và hàn tại chỗ, dẫn đến hiệu quả thi công thấp hơn.

2. Bộ thành phần mô-đun, tiêu chuẩn hóa. Bộ giằng một nhịp được sản xuất hàng loạt với đường kính lỗ đồng nhất và bu lông có thể hoán đổi cho nhau, tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu kho và thay thế hoặc bảo trì tại chỗ.

IV. System Configuration and Differentiation

1. Độ ổn định ngang phụ thuộc vào giằng ngang, trong khi độ ổn định dọc phụ thuộc vào các thanh giằng cứng; hai chức năng bổ sung cho nhau và không thể thiếu:

Thanh giằng ngang: Cung cấp khả năng chống gió và địa chấn ngang; được cài đặt trong các vịnh cụ thể.

Thanh giằng dọc: Cung cấp khả năng buộc dọc liên tục; phân bố khắp cấu trúc. Các thanh giằng mái và các thanh chống võng là các bộ phận phụ liên kết với lớp vỏ công trình và không tham gia vào hệ chịu lực ngang chính.

1. Hạn chế sự mất ổn định ngoài mặt phẳng của dầm thép, làm giảm đáng kể chiều dài ngoài mặt phẳng hiệu quả khi tính toán; tối ưu hóa tiết diện dầm chính và tiết kiệm thép.

V. Ưu điểm chống ăn mòn

Các cấu kiện thép góc có hình dạng đều đặn, thuận tiện cho việc loại bỏ rỉ sét, sơn và mạ kẽm nhúng nóng. So với thép kênh có biên dạng mở, có ít góc khó tiếp cận hơn, cho phép xử lý chống ăn mòn kỹ lưỡng hơn.

VI. Định vị và phân biệt sản phẩm

1. Thanh giằng ngang: Sức cản bên; Bố trí hình chữ X ở các vịnh cụ thể; thành phần ổn định cấu trúc chính.

2. Thanh giằng: Buộc theo chiều dọc; bố trí liên tục; có khả năng chịu cả lực căng và lực nén.

3. Niềng Eave/Thanh võng: Gia cố cục bộ cho xà gồ và dầm phụ; thành phần cấu trúc vỏ.

Quy trình chế tạo tiêu chuẩn

1. Chấp nhận nguyên liệu thô

Chất liệu chính: Thép tròn Q235B. Xác nhận giấy chứng nhận chất lượng vật liệu; kiểm tra độ uốn, vết nứt và ăn mòn (làm thẳng nếu uốn vượt quá dung sai); kiểm tra các tấm thép phụ kiện (tấm vấu) khi đưa vào kho.

2. Cắt theo chiều dài

Cắt thép tròn theo thông số kỹ thuật bằng cưa mài hoặc cưa CNC; mài các đầu cắt cho mịn và loại bỏ các gờ. 

3. Xử lý kết thúc (Hai phương pháp phổ biến)

Tùy chọn ① Luồn ren (Kết nối bắt vít tại chỗ)

Cuộn ren ngoài vào hai đầu thanh thép tròn; chiều dài ren phải phù hợp với phụ cấp lắp ráp đai ốc và tấm đỡ; áp dụng biện pháp bảo vệ tạm thời cho các ren để tránh hư hỏng.

Tùy chọn ② Tấm vấu hàn (Kết nối dầm với cột bằng bu lông)

Hàn các tấm/vấu nối vào hai đầu của thanh thép tròn; sử dụng đồ gá để căn chỉnh và hàn dính để định vị.

4. Welding Process (Lug plate type)

Hàn được bảo vệ bằng khí CO₂ theo chu vi hoàn toàn; Mối hàn phi lê cấp II; kiểm tra trực quan; lấy mẫu để phát hiện lỗ hổng trong các dự án quan trọng.

5. Tạo lỗ (Thành phần tấm vấu)

Khoan CNC các tấm kết nối (đường kính lỗ phù hợp với bu lông M16/M20).

6. Làm thẳng và mài

Làm thẳng các cấu kiện để khắc phục hiện tượng uốn do hàn; mài sạch vết hàn và gờ.

7. Xử lý chống ăn mòn

Tiêu chuẩn: Loại bỏ rỉ sét St3 → sơn lót + sơn phủ ngoài; độ dày màng khô 60–90 μm;

Khu vực nhà máy ẩm: Mạ kẽm nhúng nóng toàn bộ tổ hợp.

8. Bao bì

Đóng gói với các đai ốc, vòng đệm phẳng và vòng đệm lò xo phù hợp; bộ nhãn và lưu trữ.

Quy trình chế tạo tiêu chuẩn cho hệ giằng thép kết cấu ngang (Thép góc chữ X)

1. Kiểm tra nguyên liệu thô

1. Vật liệu chính: Thép góc đều (Q235B/Q355B); xác minh giấy chứng nhận vật liệu; kiểm tra độ cong, xoắn hoặc biến dạng (làm thẳng nếu vượt quá giới hạn);

2. Kiểm tra lại hình thức bên ngoài của các tấm kết nối thép phù hợp.

2. Cưa/Cắt CNC

Cắt thép góc theo chiều dài quy định trên mỗi bản vẽ; mài các gờ từ các đầu đã cắt; bố trí riêng biệt cho các thành viên dài và ngắn của cụm giằng chéo.

3. Cắt tấm kết nối

CNC cutting of end connection plates and central cross-splice cover plates.

4. Lắp ráp và hàn dính

Định vị bằng đồ gá; tấm liên kết tâm và khít chặt vào hai đầu của thép góc; hàn dính để cố định; lắp ráp trước và đặt tấm lót ở điểm giao nhau trung tâm.

5. Hàn được bảo vệ bằng khí

Hàn CO₂ toàn bộ các đường nối giữa tấm nối và thép góc; mối hàn phi lê cấp II tiêu chuẩn; kiểm tra trực quan; lấy mẫu hạn chế để phát hiện lỗ hổng trong các dự án quan trọng. 

6. Khoan CNC lỗ bu lông

Khoan các tấm kết nối tiêu chuẩn (thường là M16 hoặc M20) để đảm bảo độ chính xác về khoảng cách lỗ và khoảng cách cạnh.

7. Hiệu chỉnh và mài

Khắc phục hiện tượng cong vênh, biến dạng do hàn; mài đi xỉ hàn và vết bắn tung tóe.

8. Xử lý chống ăn mòn

·Tiêu chuẩn: Loại bỏ rỉ sét thủ công St3 → sơn lót + sơn phủ ngoài (độ dày màng khô: 60–90 μm);

·Môi trường ven biển/ăn mòn: Mạ kẽm nhúng nóng toàn bộ bộ phận.

9. Đánh số, đóng gói và lưu kho

Số thành phần được đánh dấu bằng nhịp và bộ lắp ráp; ban hành với một danh sách các bộ phận phù hợp.

Các thông số hiệu suất cốt lõi cho giằng kết cấu thép nằm ngang (Thép góc, thép tròn và các phần rỗng tròn)

I. Thông số hình học

1. giằng ngang bằng thép góc (chủ yếu là các cấu kiện chịu lực cứng)

Các góc bằng nhau thường gặp: L50×5, L63×5, L70×6, L80×6; độ dày tấm kết nối cuối: 8–14 mm; lỗ bu lông: M16, M20; chiều dài từng thanh: 3–9 m; độ thẳng của cấu kiện: ≤L/1000.

2. giằng thép tròn linh hoạt

Đường kính: Φ12–Φ22; đầu ren (40–60 mm) hoặc tấm vấu hàn (8–12 mm); chỉ được sử dụng để giằng căng trong tấm lợp nhẹ.

3. Thanh giằng ngang hạng nặng dạng tròn (CHS)

Kích thước phổ biến: φ89×3, φ114×3.0, φ114×3.5; độ dày tấm cuối: 10–16 mm.

II. Tính chất cơ học của vật liệu cơ bản

III. Hiệu suất kết cấu

1. Hệ giằng thép góc/thép tròn: Cấu kiện chỉ chịu kéo (không thể chịu nén; mất ổn định xảy ra khi nén); sắp xếp theo hình chữ X; dưới tải, bộ phận chéo đơn hoạt động dưới dạng căng.

2. Thanh giằng phần rỗng hình tròn: Chịu được cả lực căng và lực nén; ổn định theo cả hai hướng; được sử dụng trong các khu vực có địa chấn cao và các cơ sở công nghiệp nặng.

3. Chức năng: Truyền tải trọng gió đầu hồi và lực động đất ngang; hạn chế sự dịch chuyển ngoài mặt phẳng của dầm thép; làm việc với các thanh giằng để tạo thành một màng chắn mái cứng. IV. Kiểm soát mối hàn

Mối hàn góc ở đầu nối được phân loại là mối hàn cấp II; họ trải qua quá trình kiểm tra trực quan tiêu chuẩn và, đối với các dự án quan trọng, Kiểm tra siêu âm tại chỗ (UT) thay vì kiểm tra 100%.

V. Thông số bảo vệ chống ăn mòn

1. Hệ giằng thép kết cấu ngang tiêu chuẩn: Chuẩn bị bề mặt thủ công St3; lớp sơn lót cộng với lớp phủ ngoài có tổng độ dày màng khô là 60–90 μm.

2. Coastal corrosive environments: Full hot-dip galvanizing.

VI. Thành phần kết nối

Tiêu chuẩn: Bu lông thông thường cấp 4,8. Các phương tiện chống động đất hoặc được trang bị cần cẩu: Bu lông cường độ cao cấp 8,8, được trang bị vòng đệm phẳng và vòng đệm lò xo.

VII. Phân biệt ngắn gọn giữa ba loại giằng

1. Thanh giằng thép tròn: Linh hoạt; chỉ căng thẳng; cho các ứng dụng phụ trợ nhẹ.

2. Giằng thép góc: Giằng sơ cấp tiêu chuẩn; chỉ căng thẳng; cấu hình tiêu chuẩn cho các tòa nhà công nghiệp thông thường.

3. Hệ giằng tiết diện rỗng (CHS): Cứng (chịu cả lực căng và lực nén); chuyên dùng cho các ứng dụng chịu tải nặng và chịu địa chấn.