Đặc điểm và ứng dụng của kết cấu thép mái vòm

Kết cấu thép mái vòm là một loại kết cấu thép được sử dụng trong các công trình xây dựng như nhà xưởng, nhà kho, các sân vận động, hội trường, các công trình nghệ thuật và kiến trúc công cộng khác. Với thiết kế mái vòm, kết cấu thép mái vòm có tính chất độc đáo, mang lại sự nổi bật và ấn tượng cho công trình mà vẫn đảm bảo độ bền.

Khả năng chịu lực: Kết cấu thép mái vòm được thiết kế dưới dạng vòm nhẹ, tạo ra một kết cấu chịu lực tốt và có khả năng phân tán tải trọng đều trên toàn bộ mái vòm. Đặc điểm này giúp giảm thiểu nguy cơ hư hỏng và đảm bảo an toàn cho công trình và người sử dụng.

Tính thẩm mỹ: Kết cấu thép mái vòm được sử dụng trong thiết kế để tạo điểm nhấn cho các công trình, vì vậy các kiến trúc sư thường đưa ra nhiều ý tưởng biến tấu dựa trên đặc điểm nổi bật này để tạo ra một công trình độc đáo và thu hút sự chú ý.

Mái vòm kết cấu thép đạt hiệu quả năng lượng cao bởi được làm từ vật liệu cách nhiệt lý tưởng, phù hợp cho những công trình có không gian rộng cần thông gió và tản nhiệt tốt. Với diện tích bề mặt nhỏ, nhiệt năng có thể được truyền tải tốt hơn, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí.

Bảo vệ môi trường: Hầu hết các kết cấu mái vòm có khả năng tái sử dụng, giảm thiểu lượng rác thải và giúp bảo vệ môi trường. Ngoài ra, mái vòm còn có khả năng cách âm, cách nhiệt và cho phép tự nhiên ánh sáng chiếu vào, giúp tiết kiệm năng lượng điện ban ngày.

Tiết kiệm chi phí: Nhà mái vòm chỉ sử dụng khoảng 50-75% vật liệu so với các công trình xây dựng thông thường, giúp giảm chi phí xây dựng.

Nhược điểm: Khó vận chuyển, lắp đặt mất nhiều thời gian và hạn chế diện tích sử dụng do mái vòm chiếm diện tích lớn.

Mặc dù kết cấu thép mái vòm khó thi công, nhưng với độ bền lâu dài và tính thẩm mỹ cao, nó vẫn được ứng dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng. Dưới đây là một số dự án kết cấu thép mái vòm nổi tiếng trên thế giới:

1. Gateway Arch, đài tưởng niệm cao nhất Hoa Kỳ

Gateway Arch được thiết kế bởi kiến trúc sư người Mỹ gốc Phần Lan Eero Saarinen và xây dựng bởi kỹ sư người Mỹ gốc Đức Hannskarl Bandel. Với chiều cao 630 feet (192 mét), nó là đài tưởng niệm cao nhất tại Hoa Kỳ. Đáy của mái vòm này cũng có kích thước tương đương với chiều cao và có hai chân hướng Bắc và Nam, được làm bằng bê tông với thép bọc bên ngoài, nhú lên, nghiêng đầu vào nhau, từ mặt đất lên 300 feet (91 mét), và tiếp tục làm hoàn toàn bằng thép carbon và thép có gân để nối lại với nhau ở giữa, tạo thành mái vòm.

2. Sân bay Changi – Singapore

Sau 5 năm xây dựng với tổng kinh phí lên tới 1,7 tỷ USD, khu phức hợp Jewel có hình mái vòm kính khung thép với diện tích rộng 135.700m2 đã hoàn thành. Công trình này được thiết kế bởi kiến trúc sư nổi tiếng thế giới Moshe Safdie và các kiến trúc sư địa phương và bắt đầu khởi công từ tháng 12/2014.

3. Trung tâm biểu diễn nghệ thuật Kauffman (Kansas, Mỹ)

Thiết kế của kiến trúc sư Safdie cho tòa nhà đặc trưng bởi hai khối biểu diễn với vỏ bọc hình dáng giống vỏ sò, được làm từ những tấm panel thép và nối với nhau bằng các vách kính lớn. Kể từ khi khánh thành, trung tâm nghệ thuật này đã trở thành một trong những trung tâm có kiến trúc và công nghệ tiên tiến nhất tại Mỹ.

Để tìm hiểu sâu hơn về đặc điểm và ứng dụng của kết cấu thép mái vòm, Quý khách có thể liên hệ tới đội ngũ kĩ sư của chúng chúng tôi qua thông tin dưới đây: