English
Thép là một trong hai loại vật liệu quan trọng nhất trong xây dựng ở Việt Nam hiện tại, cùng với vật liệu bê tông cốt thép. Đặc biệt trong các năm gần đây, việc sử dụng thép đã phát triển nhanh chóng, thay thế cho bê tông cốt thép (BTCT) trong phần lớn nhà xưởng, nhà nhịp lớn và nhiều công trình công cộng khác.
Trở lại lịch sử, ngay từ thời kỳ cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20. Mọi công trình xây dựng, công nghệ chế tạo và thi công liên quan đến thép đều là của Pháp. Do bê tông cốt thép chỉ được áp dụng ở Việt Nam từ những năm 30 và hầu như không có kết cấu nhịp lớn, nên hầu hết các nhà công nghiệp và công trình nhịp lớn như hội trường, rạp hát đều dùng kết cấu thép, ít ra là hệ mái.
Ví dụ Nhà hát lớn Hà Nội, một công trình nổi tiếng hoàn thành vào thập kỷ đầu tiên thế kỷ 20, có kết cấu được xây dựng hoàn toàn bằng gạch và thép, không có bê tông cốt thép. Mái vòm tròn là cupôn hình nón gồm các sườn hình tam giác, tựa trên vành gối. Thép cacbon thấp, có cường độ xấp xỉ thép CCT34. Mọi sàn nhà lớn, ban công, cầu thang đều làm bằng dầm thép chủ tổ hợp đinh tán, các dầm thép hình và cuốn gạch tạo mặt sàn. Cấu tạo sàn kiểu dầm thép và cuốn gạch này được áp dụng trong hầu hết các mặt sàn và được áp dụng trong hầu hết các nhà tầng có tầng gác được xây dựng thời kỳ đó.
Các nhà xưởng lớn bằng thép đáng kể là: Nhà máy xe lửa Gia Lâm, nhà máy rượu Hải Dương, các hàng ga máy bay ở Gia Lâm và Bạch Mai… Công nghệ và hình thức kết cấu là ở vào trình độ đương đại: thép cacbon thấp, liên kết đinh tán, thép cán cỡ nhỏ, sơ đồ kết cấu cổ điển.
Thời kỳ những năm 50 và 60: Sau khi hoà bình lập lại ở Đông Dương, miền Bắc Việt Nam bắt đầu xây dựng cơ sở cho nền công nghiệp hoá, trước hết là các nhà máy công nghiệp nặng và công nghiệp nhẹ. Lúc đó, thép là vật liệu hiếm có và rất quý giá, do hoàn toàn nhập từ các nước xã hội chủ nghĩa mà tại các nước này, thép cũng rất quý và hiếm. Phương châm thiết kế kết cấu thép là: tiết kiệm ở mức cao nhất.
Do đó, chỉ dùng thép cho những nhà xưởng lớn, có cầu trục nặng, cột cao và nhịp rộng. Điển hình là các nhà xưởng của Khu Liên hợp Gang thép Thái Nguyên. Tại đó, có những khung toàn thép với dàn nhịp 30 đến 40m, cột rỗng bậc thang đỡ cầu trục 20 đến 75 tấn, dầm cầu trục nhịp 18m cao tới 2m. Lượng thép tính cho một mét vuông sàn là khá lớn: 70 đến 100kg/m2. Một công trình đáng kể nữa là nhà máy Supe Phốt phát Lâm Thao: phần lớn các phân xưởng nhiều tầng hay một tầng đều dùng kết cấu thép. Do việc sử dụng thép nhiều mà nhà máy này đã được hoàn thành nhanh hơn 1 năm so với viẹc dùng kết cấu bê tông.
Việc này đã mang lại lợi ích không nhỏ cho nền công nghiệp lúc đó. Sơ đồ hệ thống kết cấu thông dụng là: dàn gồm các thép góc, cột và dầm tổ hợp tấm và thép cán; liên kết hàn, không dùng đinh tán. Ngoài ra, các trường hợp khác đều chỉ dùng kết cấu bê tông cốt thép: trong tất cả các nhà dân dụng, trong phần lớn nhà xưởng, kể cả xưởng nhịp lớn.
Có thể nêu ví dụ ở Nhà máy đóng tàu Bạch Đằng, xưởng rộng 21 mét đã dùng dàn bêtông cốt thép ứng lực trước, nặng hơn 10 tấn, thi công cực kỳ khó khăn trong khi một dàn thép tương tự chỉ nặng 1,5 tấn nhưng không được dùng. Tại nhiều trường hợp khác, để đỡ mấy tấm fibrô xi măng nặng 100kg, đã dùng xà gồ bê tông nặng tới 500kg chứ không dám dùng một xà gồ thép nhẹ nhàng. Những ví dụ này cho thấy rõ chủ trương không dùng kết cấu thép mỗi khi có thể được…
Thời kỳ những năm 70 và 80: Công tác xây dựng chủ yếu là khôi phục các công trình bị phá hoại, xây dựng những xưởng máy mới loại nhẹ. Áp dụng rộng rãi sơ đồ kết cấu hỗn hợp: cột bê tông và dàn thép. Bắt đầu sử dụng nhiều kết cấu thép tiền chế nhập từ nước ngoài.
Điển hình là loại Khung kho Tiệp, đó là khung nhịp 12 đến 15m, dàn bằng thép ống, cột thép cán tổ hợp và xà gồ là cấu kiện thành mỏng cán nguội. Khung này là nguyên là để làm kho cỏ, sang đến Việt Nam đã được cải tạo để làm kết cấu cho nhà xưởng có các cửa trời và cầu trục, nhà thể thao, và thậm chí cả ga hàng không. Ngoài ra, nhiều công trình dân dụng như trường học, bệnh viện do các tổ chức nhân đạo trợ giúp nhập từ nước ngoài, được làm bằng kết cấu thép tiền chế 1 tầng và 2 tầng. Phương châm tiết kiệm thép không còn sức mạnh nữa; các yếu tố thuận tiện cho vận chuyển, cho thi công, cho việc hoàn thành nhanh đã trở nên quyết định.
Ở miền Nam Việt Nam trong các thời kỳ đó, kỹ thuật xây dựng đã được phát triển nhanh với sự hỗ trợ của công nghệ của các nước tiên tiến.
Các xu hướng thiết kế là giống như của phương Tây: thép được áp dụng rộng rãi trong các công trình công nghiệp, xưởng đóng tàu, nhà cao tầng (tới 16 tầng), hang ga máy bay và cả nhà chung cư nhiều tầng.
Thời kỳ những năm 90 đến nay: Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế và của ngành xây dựng, việc sử dụng thép đã tăng nhanh chưa từng thấy. Hầu như 100% nhà xưởng là làm hoàn toàn hay đại bộ phận bằng kết cấu thép. Những mái nhà nặng nề bằng bê tông cốt thép đã biến mất, thay thế bằng mái tôn nhẹ đặt trên xà gồ thành mỏng. Không thấy ở đâu dàn BTCT, dầm mái BTCT đúc sẵn một thời phát triển.
Trong lĩnh vực công nghiệp, kết cấu thép ứng dụng cho khung nhà xưởng công nghiệp, băng chuyền, bệ máy và các chi tiết cơ khí…
Trong dân dụng, kết cấu thép được sử dụng nhiều trong các hệ dàn mái xà gồ trước kia và ngày nay cùng với sự phát triển của phần mềm và trình độ của các kỹ sư Việt Nam, kết cấu thép đã được sử dụng cho kết cấu văn phòng, nhà cao tầng từ 10-20 tầng.
Công trình Bảo tàng Hà Nội, xây dựng kỷ niệm 1000 năm Thăng Long năm 2010, công trình có kết cấu hình kim tự tháp ngược, trong đó tầng 4 có diện tích lớn nhất, các tầng dưới nhỏ dần. Đơn vị tư vấn thiết kế liên danh GMP – ILAG ( Đức). Được xây dựng trên tổng diện tích khoảng 54.000 m2, cao 30,7m. Công trình gồm 4 tầng nổi và 2 tầng hầm.
Khách sạn JW Marriott cũng là một công trình sử dụng kết cấu thép độc đáo trong lòng Hà Nội. Được thiết kế bởi kiến trúc sư nổi tiếng Carlos Zapata J.W Marriott với thiết kế rất ấn tượng dựa trên ý tưởng về một bờ biển Việt Nam nên thơ, lấy cảm hứng từ hình ảnh của “con rồng huyền thoại”. Khách sạn kết cấu theo kiểu đường cong xoắn ốc, 9 tầng, có 450 phòng, hướng về phía mặt hồ nước, biểu hiện cho sự hưng thịnh trước đất trời rộng mở, kết hợp với khoảng sân vườn bên trong đầy màu xanh mát của thiên nhiên đã tạo nên một dáng vẻ thanh thoát.
Với ưu điểm xây dựng nhanh và vượt được khẩu độ lớn đến 100m, kết cấu thép còn được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm thương mại, siêu thị và show room.
Còn rất nhiều những ưu điểm cũng như tầm quan trọng của kết cấu thép đối với nhu cầu cuộc sống con người ngày nay. Minh Danh sẽ đề cập ở những bài viết tiếp theo.
