Tại sao dầm chữ I được sử dụng làm cột trong các công trình xây dựng?

Các loại thép hình phổ biến như là thép hình chữ I, thép hình chữ H, hay còn có loại thép cán T… Đây là vật liệu hỗ trợ kết cấu thường được sử dụng trong kỹ thuật dân dụng và xây dựng. Vậy thép hình I có những ưu điểm gì mà dầm chữ I sử dụng làm cột trong các công trình xây dựng?

Các loại thép hình thường có được tên của chúng xuất phát từ hình dạng đặc biệt (mắt cắt) của chúng. Thông thường, hai loại thép hình hay được sử dụng nhất là thép hình I và thép hình H. Chúng bao gồm một mảnh kim loại dài, thẳng đứng được gọi là ‘web’ – thanh chắn ngang. Và các mảnh ngang (2 cạnh ngoài) ngắn hơn gọi là ‘mặt bích’. Các mảnh này khớp với nhau để tạo ra một chùm có tiết diện trông giống như chữ ‘I’ hoặc “H”, hoặc trường hợp có một mặt bích là thép “T”. Bài này mình xin được xét trường hợp dầm chữ I.

Các loại dầm chữ I

Dầm chữ I có lẽ là loại thép hình phổ biến nhất, nhưng cũng thường thấy các thép hình chữ I được làm từ nhiều loại vật liệu khác, bao gồm nhôm và gỗ.

Ngoài việc được phân loại theo loại vật liệu, thép hình chữ I còn được phân loại theo kích thước của chúng. Danh pháp thay đổi từ quốc gia này sang quốc gia khác, nhưng ở Việt Nam, dầm chữ I được gọi bằng cách sử dụng khoảng cách của chùm tia từ mặt ngoài của mặt bích này đến mặt khác và trọng lượng của chùm tia trên mỗi chân. Do đó, ’11 × 20 ‘sẽ có độ sâu 11 inch và trọng lượng 20 lbs mỗi bước.

Dầm chữ I sử dụng làm cột trong xây dựng

Thép hình chữ I thường được sử dụng làm các vì kèo hỗ trợ chính trong các tòa nhà, giúp đảm bảo tính toàn vẹn cấu trúc của chúng. Sức mạnh của thép chữ I có thể làm giảm nhu cầu về nhiều cấu trúc hỗ trợ, cho phép các nhà xây dựng tạo ra các không gian rộng mở, thẩm mỹ trong các tòa nhà.

Ưu điểm và nhược điểm của dầm chữ I

Mạng lưới kết nối của dầm chữ I chống lại lực cắt, trong khi mặt bích của nó chống lại các khoảnh khắc uốn cong. Điều này cho phép chùm tia vượt trội trong việc mang lực cắt và uốn trong mặt phẳng của web. Tuy nhiên, cường độ dầm chữ I ít ghê gớm hơn theo hướng ngang, và dầm chữ I cũng kém lão luyện hơn khi mang xoắn.

Dầm chữ I bằng thép so với dầm chữ I bằng gỗ

Dầm chữ I bằng gỗ thường được ngưỡng mộ vì vẻ đẹp thẩm mỹ của chúng. Chúng cũng cho phép bạn treo đồ đạc từ chúng, điều này rất khó với dầm chữ I bằng thép.

Tuy nhiên, dầm chữ I bằng thép có những lợi thế khác nhau. Chúng ít có khả năng uốn cong và cong vênh. Chúng cũng không thể bị mục rữa (mặc dù chúng sẽ bị rỉ sét). Nhìn chung, chúng mạnh hơn dầm gỗ, có nghĩa là bạn có thể sử dụng ít hơn chúng để hỗ trợ cùng tải.

Lý do tại sao các nhà thiết kế lấy dầm chữ I sử dụng làm cột

1) Dầm chữ I bằng thép (thép hình I) là hình dạng phổ biến nhất có sẵn được cán bởi các nhà máy thép và có sẵn với nhiều kích cỡ và độ dày hơn bất kỳ hình dạng nào khác.

2) Dầm chữ I sử dụng làm cột thường xuyên trong các công trình xây dựng bởi vì chúng cũng được các nhà thiết kế ưa thích. Do dầm chữ I là hình dạng tối ưu hơn để chống lại các khoảnh khắc uốn. Vật liệu được sắp xếp theo hình chữ I để có nhiều diện tích hơn, nơi có nhiều ứng suất hơn. Các cột phải chịu các khoảnh khắc uốn cong ngoài lực dọc trục và lực cắt và các khoảnh khắc uốn có ý nghĩa nhất trong số ba. Vì vậy, bất kỳ hình dạng nào là tối ưu cho BM sẽ vượt trội so với các hình dạng khác.

3) Dầm chữ I bằng thép cung cấp một bề mặt phẳng gọn gàng theo hai hướng vuông góc lẫn nhau để tạo điều kiện cho các kết nối của dầm hoặc các giằng chắc chắn.

4) Kết nối các thành phần vật liệu khác vào một cột dễ dàng hơn vì cả hai bên đai ốc và phía đầu bu lông đều có thể truy cập được. Trong các phần rỗng hình ống trừ khi bu lông đi qua toàn bộ mặt cắt ngang, phía xa nơi đặt đai ốc sẽ không có sẵn để siết chặt do nằm trong ống.

5) Bạn có thể chế tạo một phần dầm hình I tùy chỉnh bằng cách cắt ba tấm hình chữ nhật và lắp ráp và hàn chúng lại với nhau để tạo thành hình chữ I. Vì vậy, về mặt lý thuyết bạn có thể có bất kỳ kích thước lớn mà các nhà máy thép không cung cấp.

6) Bạn có thể tối ưu hóa và giảm diện tích không yêu cầu bằng cách giảm độ sâu, hoặc chiều rộng hoặc độ dày mặt bích. Bạn không thể làm thon một phần rỗng.

7) Toàn bộ bề mặt có thể truy cập để sơn, đó không phải là trường hợp cho một phần hình ống. Bên trong của ống không thể truy cập để vẽ. Bạn thậm chí không thể kiểm tra nó.

Nếu bạn cần thép hình cho dự án tiếp theo của bạn, hãy liên lạc để được báo giá nhanh. Chúng tôi cũng cung cấp các vật liệu kết cấu khác, bao gồm thép hình, thép tấm. Và chúng tôi đảm bảo vận chuyển với thời gian dẫn nhanh nhất có thể.