Thiết kế kết cấu là khâu quan trọng không thể thiếu trong quá trình thiết kế, thi công công trình. Khâu này giúp giữ cho công trình có được sự ổn định nhất định khi được đưa vào sử dụng. Vì thế những người mới hành nghề xây dựng cần phải hiểu rõ thiết kế kết cấu là gì để triển khai hoạt động này đáp ứng đúng yêu cầu.
MỤC LỤC
Dưới đây sẽ là kiến thức quan trọng giúp bạn quan tâm củng cố sâu sắc nội dung kiến thức về thiết kế kết cấu.
Muốn hiểu rõ bản chất của hoạt động thiết kế kết cấu thì bạn cần phải hiểu rõ từ khái niệm kết cấu. Kết cấu chính là phần quan trọng trong công tác thi công xây dựng. Nó là bộ phận trụ cột, có nhiệm vụ chịu lực chính cho công trình. Kết cấu gồm có những cấu kiện được liên kết bền chặt lại với nhau nhằm tạo nên cho công trình một bộ khung vững chắc. Có thể kể đến các cấu kiện điển hình liên kết trong kết cấu gồm móng, vách, dầm, cột, sàn, …
Việc thiết kế kết cấu tức là làm xây dựng các kế hoạch cần thiết để đưa công trình đi vào hoạt động đảm bảo bền vững, không bị ảnh hưởng bởi bất cứ yếu tố nào từ môi trường bên ngoài như địa chất, thiên nhiên, … Nói chung, thiết kế kết cấu sẽ đem đến độ an toàn, bền vững cần thiết cho công trình nhưng vẫn thể hiện được đúng ý tưởng theo bản thiết kế của công trình.
Thực hiện việc thiết kế kết cấu chính là tiến hành triển khai, tính toán chi tiết, phương án trên tổng thể.
Nếu như thiết kế kết cấu không chuẩn dẫn tới việc phải thay đổi cấu kiện bên trong kết cấu thì sẽ gây ảnh hưởng lớn đến tiến độ thi công và thêm tốn kém chi phí. Vì vậy, lựa chọn thiết kế kết cấu cần phải được tối ưu mới mang lại kết quả tốt cho công trình.
Kiến trúc kết cấu là một khái niệm còn khá mới mẻ với nhiều người nhưng lại là một chuyên đề quan trọng trong xây dựng. Kết cấu cần phải được thiết kế để tạo nên bộ khung vững chắc cho công trình. Vì vậy người ta mới ví thiết kế kết cấu chính là khung xương sống cho công trình được hình thành để đảm bảo công trình đủ sức vững vàng chịu lực và cũng là cơ sở để kỹ sư kết cấu dễ dàng tính toán sử dụng cấu kiện cho phù hợp.
Thiết kế kết cấu triển khai những công tác bao gồm tính toán nội lực, lực đỡ, khả năng biến dạng của công trình do tác động ngoại lực. Ngoài ra, thiết kế kết cấu cũng tính đến cả nhiều tác động khác như sự co ngót ẩm, nhiệt độ thay đổi, biến dạng gối, từ biến.
Với các công trình lớn và công trình xây dựng dân dụng, thiết kế kết cấu giúp các kỹ sư kết cấu thuận lợi tìm hiểu, nghiên cứu các khả năng của công trình về độ chịu lực, chịu mài mòn trong không gian và thời gian; khả năng đảm bảo sự ổn định về mặt kiến trúc. Bên cạnh đó cũng cung cấp những dữ liệu dự toán để cung cấp cho chủ đầu tư, phục vụ cho kế hoạch cân đối ngân sách.
Dựa trên thông tin tìm hiểu được thiết kế kết cấu là gì, nhiệm vụ thiết kế kết cấu làm gì, chúng ta sẽ thuận lợi tìm ra những giá trị mà hoạt động này mang tới cho bạn.
Mỗi công trình xây dựng được tạo nên đều vì mục đích phục vụ sự ổn định, an cư cho con người. Chính vì vậy hơn hết nó đòi hỏi sự ổn định, bền vững và an toàn tuyệt đối để ở, sinh hoạt.
Thiết kế kết cấu sẽ phụ trách chính trong việc đảm bảo mục tiêu này. Muốn vậy, đơn vị thi công cần đáp ứng đầy đủ yêu cầu về tính bền bỉ cùng với tính chất sử dụng lâu dài, ổn định.
Khi có một kết cấu chuẩn mực thì công trình hoàn toàn có thể hiên ngang trước mọi sự tác động của những yếu tố đến từ ngoại lực hay từ sâu nội lực như thời tiết, tác động cơ học.
Ở bất cứ công trình nào đi chăng nữa thì người ta cũng cần dựa vào hồ sơ kết cấu để có thể đánh giá toàn diện đến chi tiết nguồn ngân sách cần phục vụ cho thi công. Khi xem xét hồ sơ kết cấu, người chủ công trình cũng có thể chủ động dự toán chi phí đầu tư.
Đôi khi trong quá trình thi công, các chủ đầu tư cũng sẽ thay đổi về phương án cấu kiện một cách đột xuất để đảm bảo thiết kế phù hợp với thực tế. Qua đó cũng phần nào đó đảm bảo tiết kiệm được chi phí hơn nữa cho thi công.
Có thể tồn tại những sai số trong bản thiết kế kiến trúc, đó cũng là lẽ thường tình và bắt nguồn từ nhiều lý do. Trong thiết kế kết cấu cũng vậy, sẽ vẫn có thể tồn tại sai số vì bản chất đây mới chỉ là những dự kiến ban đầu được đưa ra làm nền tảng cho mọi sự tính toán.
Tuy nhiên, những sai số ở thiết kế kết cấu cũng rất dễ dàng được xử lý. Nếu như phối hợp giữa hai lợi là kết cấu và kiến trúc thì sẽ càng đem đến sự tuyệt vời cho công trình, không những có tuổi thọ cao mà còn mang vẻ đẹp thẩm mỹ lớn.
Như thế, qua phần thông tin trên chúng ta đã biết được thiết kế kết cấu là gì, có vai trò và nhiệm vụ ra sao. Nói chung là thiết kế kết cấu rất quan trọng buộc người phụ trách công trình phải đảm bảo cho khâu này được triển khai hiệu quả, chuẩn chỉnh. Theo đó, người kỹ sư thiết kế cũng phải nắm được những bước cơ bản để triển khai thiết kế kết cấu.
Trước khi bắt tay vào thiết kế thì người kỹ sư thiết kế sẽ đưa ra các thông tin, cơ sở dữ liệu nhằm khái quát công trình chuẩn bị thi công. Sau đó, họ chủ động diễn giải ý tưởng thiết kế dựa trên những điều kiện cần đáp ứng cơ bản.
Kỹ sư kết cấu tiếp tục chọn phương án thi công để đảm bảo phù hợp với các loại công trình và địa hình trong thực tế. Tiếp sau đó, kỹ sư kết cấu lập sơ đồ kết cấu Đây sẽ là một cơ sở giúp tính ra các yếu tố xây dựng, chẳng hạn như tính toán vật liệu xây dựng, tính tải trọng, … Sơ đồ lập càng chi tiết sẽ càng tốt để tính toán ra các số liệu cụ thể, sát với thực tế.
Kỹ sư sẽ chọn kích thước sơ bộ cho các tiết diện dựa vào sơ đồ lập được ở bước 2. Sau đó, họ sẽ tính đến các phương án chọn vật liệu sao cho phù hợp để phục vụ công trình cũng như đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.
Có thể thấy rằng, bước này đặc biệt quan trọng của quy trình thiết kế kết cấu. Muốn tính được các dữ liệu tải trọng thì kỹ sư kết cấu phải là người giàu kinh nghiệm ở mảng này thì mới có thể đưa ra dự kiến, tính toán đúng nhất về những yếu tố từ bên ngoài tác động vào công trình.
Nếu để xảy ra sai sót ở bước này sẽ để lại nhiều hậu quả nghiêm trọng đó là làm chất lượng công trình. Ở tổn thất nặng nề hơn nó sẽ khiến công trình có thể sụp đổ do không tạo được một kết cấu chuẩn, không đủ độ vững bền chịu lực.
Bước này được thực hiện sau khi đã dự tính được các tác nhân nào ảnh hưởng tới công trình. Mỗi công trình sẽ chịu ảnh hưởng từ nội lực và tổ hợp lực khác nhau. Do đó, kỹ sư kết cấu cần có quá trình xác định nghiêm túc các yếu tố này để xử lý phù hợp với công trình.
Tính toán con số chi tiết, cụ thể tiết diện công trình. Bên cạnh đó, bạn cũng phải kiểm tra xem điều kiện áp dụng đã phù hợp chưa. Làm tới bước này, chúng ta đã có thể bắt tay vào tạo bản vẽ chi tiết rồi nhé.
Thông qua tính toán sơ bộ ở những bước đã nêu, kỹ sư kết cấu sẽ tiến hành xây dựng bản vẽ thiết kế chi tiết bằng cách lựa chọn cấu tạo cho công trình, sau đó diễn giải, thể hiện cấu tạo, kết cấu của chúng cụ thể trong bản vẽ.
Trên đây là những thông tin kiến thức giúp bạn lý giải thiết kế kết cấu là gì. Mong rằng, với những chia sẻ này, bạn sẽ dễ dàng nắm bắt cơ hội củng cố kiến thức cho mình để nhanh chóng trở thành một kỹ sư kết cấu thạo nghề.
Kỹ sư kết cấu là gì? Bạn có ý định tìm hiểu công việc kỹ sư kết cấu để nắm bắt cơ hội nghề nghiệp cho mình thì hãy đọc kỹ bài viết dưới đây để cập nhật nhé.
MỤC LỤC
18/07/2023
17/07/2023
14/07/2023
13/07/2023