Giải Pháp Gia Cố Khung Dầm Thép Hộp Cho Công Trình Cải Tạo Nâng Tầng

Trong các dự án cải tạo, nâng tầng nhà phố, biệt thự hoặc nhà xưởng công nghiệp, việc gia tăng diện tích sử dụng luôn đối mặt với thách thức lớn về tải trọng. Hệ móng và cột bê tông cốt thép hiện hữu thường không được thiết kế dư thừa biên độ chịu tải để đỡ thêm các tầng sàn bê tông truyền thống.

Giải pháp gia cố và dựng khung dầm bằng thép hộp kết cấu (kết hợp sàn deck hoặc sàn cemboard) là phương án kỹ thuật tối ưu. Nhờ trọng lượng bản thân nhẹ, khả năng chịu uốn nén vượt trội và tiến độ thi công nhanh, khung dầm thép hộp giúp giảm tới 40% – 50% tải trọng đứng tác động lên móng cũ.

1. Lựa chọn tiết diện thép hộp chịu tải cho hệ khung nâng tầng

Để đảm bảo khả năng chịu lực uốn của dầm sàn và lực nén dọc trục của cột chống, kỹ sư kết cấu lựa chọn tiết diện thép hộp dựa trên tính chất làm việc cơ học:

Hệ dầm chính và dầm phụ chịu uốn

Tiết diện ưu tiên: Sử dụng thép hộp chữ nhật đen hoặc thép hộp chữ nhật mạ kẽm cỡ lớn (như 100x150mm, 100x200mm, 150x350mm hoặc 200x300mm) đạt tiêu chuẩn ASTM A500.
Nguyên lý chịu lực: Đặt đứng chiều cao cạnh lớn theo phương tải trọng đứng giúp tối đa hóa mô-men kháng uốn Wx, ngăn chặn hiện tượng võng dầm khi chất tải sàn.

Hệ cột trụ và giằng chống xoắn

Tiết diện ưu tiên: Sử dụng thép hộp vuông đen hoặc thép hộp vuông mạ kẽm (như 100x100mm, 150x150mm, 200x200mm).
Nguyên lý chịu lực: Tính đối xứng qua hai trục (Ix = Iy) giúp cột thép chịu nén đồng đều theo mọi hướng, triệt tiêu nguy cơ mất ổn định dọc và chống chịu lực vặn xoắn tốt.

Giải Pháp Gia Cố Khung Dầm Thép Hộp Cho Công Trình Cải Tạo Nâng Tầng

2. Phương án liên kết khung thép hộp vào kết cấu bê tông cũ

Liên kết giữa hệ khung thép mới và cấu trúc bê tông cốt thép hiện hữu là vị trí nhạy cảm nhất về truyền tải trọng. Ba bước gá lắp kỹ thuật chuẩn công trường bao gồm:

Cấy bu-lông hóa chất vào cột/dầm bê tông cũ: Khoan cấy bu-lông nở hóa chất cường độ cao vào dầm bê tông hiện hữu. Độ sâu cấy và khoảng cách bu-lông phải tuân thủ đúng tính toán lực cắt và lực kéo vát.
Lắp đặt bản mã thép chân cột/đầu dầm: Dùng bản mã thép tấm dày 10mm – 16mm siết chặt vào hệ bu-lông hóa chất. Bản mã đóng vai trò mặt phẳng trung gian phân bổ lực đều lên bề mặt bê tông.
Hàn gá liên kết dầm cột thép hộp: Dùng phụ kiện hàn và gân tăng cứng (Gusset plate) hàn gia cường tại các nút liên kết dầm – cột để tăng độ cứng không gian, ngăn chặn hiện tượng biến dạng góc nút khung khi chịu tải trọng ngang.

3. Quy trình xử lý bề mặt và sơn bảo vệ mối hàn khung thép

Nhiệt độ hồ quang cực cao trong quá trình hàn liên kết bản mã và dầm thép hộp sẽ làm cháy mất lớp kẽm bảo vệ bề mặt. Để chống rỉ mục mối nối dưới lớp trần thạch cao hoặc vách thạch cao sau khi hoàn thiện, thợ thi công cần thực hiện đúng 4 bước:

Bước 1: Dùng máy mài cầm tay đánh sạch xỉ hàn, bavia và bụi kim loại đạt tiêu chuẩn làm sạch St2.
Bước 2: Phun hoặc quét dung dịch tẩy dầu Protect Clean lên vùng mối hàn để làm sạch thép, loại bỏ màng dầu mỡ bảo quản bám dính.
Bước 3: Quét dặm ngay 1 lớp sơn chống rỉ gốc nước Protect tại các vị trí mối hàn (độ dày màng khô 40 – 50 micron) trong vòng 2 giờ sau khi mài để khóa chân rỉ sét.
Bước 4: Thi công 2 lớp Sơn Kim Loại Protect Metallic hoàn thiện lên toàn bộ khung thép để đạt tổng độ dày màng bảo vệ 90 – 120 micron.

Độ an toàn của công trình cải tạo nâng tầng phụ thuộc trực tiếp vào dung sai độ dày thành ống và chất lượng phôi thép kết cấu.

Thép Hương Đạt cung ứng trọn gói vật tư thép hộp và phụ kiện kết cấu cho dự án:

Thép hộp kết cấu chuẩn barem: Cung cấp đầy đủ thép hộp vuông, thép hộp chữ nhật đen và mạ kẽm cỡ lớn đạt tiêu chuẩn ASTM A500 từ các nhà máy Hòa Phát, SeAH, Maruichi Sunsteel (SUNSCO).
Ống thép chịu lực & Phụ kiện: Phân phối ống thép đúc chịu áp, mặt bích, bản mã và phụ kiện liên kết.
Hóa chất & Dịch vụ cắt theo bản vẽ: Cung cấp dung dịch tẩy dầu Protect Clean, sơn kim loại Protect Paint và hỗ trợ gia công cắt thép hộp chính xác theo chiều dài thiết kế để giảm hao hụt tại công trường.