Kèo composite là vì kèo làm từ thanh định hình composite FRP (thanh hộp, thanh chữ U) ghép thành giàn bằng bản mã và bu lông inox, không có mối hàn. Kèo composite không rỉ, vật liệu nặng khoảng 1/4 thép, nhưng mềm hơn thép khoảng 8 – 10 lần, nên phải do kỹ sư tính theo độ võng và liên kết; không lấy thanh composite cùng cỡ thay thẳng cho thanh thép được.
1. Kèo composite gồm những thanh nào?
Vì kèo giàn composite có hình dạng giống kèo giàn thép, khác ở vật liệu và cách nối:
- Thanh cánh trên và cánh dưới: thanh hộp composite, chạy theo dốc mái và theo phương ngang.
- Thanh bụng (thanh đứng, thanh xiên): thanh hộp nhỏ hơn hoặc thanh chữ U, chia giàn thành các tam giác.
- Bản mã: tấm FRP hoặc inox kẹp hai bên mắt giàn.
- Bu lông inox 304 có ống lót trong lỗ thanh hộp, để siết chặt mà không bóp méo vách hộp.
- Cột hộp composite, chân cột bắt bu lông xuống móng.
Vì kèo và xà gồ khác nhau thế nào có ở bài vì kèo và xà gồ khác nhau; các loại thanh định hình FRP ở bài thanh định hình FRP.
2. Kèo composite khác kèo thép ở những điểm nào?
Kèo composite khác kèo thép ở bốn điểm chính: nhẹ hơn khoảng 4 lần, mềm hơn khoảng 8 – 10 lần, chỉ nối bằng bu lông và không rỉ.
| Tiêu chí | Kèo thép | Kèo composite FRP |
|---|---|---|
| Khối lượng riêng | 7,85 tấn/m³ | 1,9 – 2,1 tấn/m³ |
| Mô đun đàn hồi | khoảng 200 GPa | 20 – 25 GPa |
| Cách nối | Hàn hoặc bu lông | Chỉ bu lông và bản mã, không hàn |
| Rỉ | Rỉ khi hết lớp mạ hoặc lớp sơn | Không rỉ |
| Dẫn điện | Có | Không |
| Khi cháy | Không cháy nhưng mất cường độ khi nóng | Cháy được; nơi có yêu cầu phòng cháy cần nhựa chống cháy |
| Cắt, khoan | Máy cắt sắt | Lưỡi kim cương, đeo khẩu trang chống bụi |
Dòng mô đun đàn hồi giải thích vì sao kèo composite không làm theo kiểu thay thanh. Cùng một tiết diện, thanh composite võng gấp khoảng 8 – 10 lần thanh thép, nên kèo composite thường dùng thanh lớn hơn hoặc giàn cao hơn kèo thép cùng nhịp. Liên kết cũng khác: lỗ bu lông trên composite chịu ép mặt kém hơn thép, nên khoảng cách từ lỗ tới mép thanh và số bu lông mỗi mắt phải tính riêng.
3. Công trình nào nên làm kèo composite?
Kèo composite có giá vật liệu cao hơn kèo thép, nên đáng làm khi kèo thép sẽ rỉ nhanh hoặc khi cần kết cấu không dẫn điện:
- Trại heo, trại gà, chuồng bò: hơi amoniac ăn cả kèo lẫn xà gồ, xem mái trại chăn nuôi.
- Nhà màng che ao tôm, trại giống ven biển: nhà màng che ao tôm.
- Trạm xử lý nước thải, xưởng hóa chất, xi mạ: FRP ở trạm xử lý nước thải.
- Mái che gần trạm điện, đường dây: FRP không dẫn điện.
- Nhà xe, mái che ngoài trời không muốn sơn lại: nhà xe khung composite 6 × 18 m.
Nhà xưởng nhịp lớn, nhà có cầu trục hay sàn chất hàng nặng thì kèo thép vẫn hợp hơn. Còn nếu chỉ thay xà gồ bằng composite mà giữ kèo thép ở trại chăn nuôi hay sát biển, kèo vẫn rỉ như cũ; khi đó nên tính cả kèo hoặc có cách chống rỉ riêng cho kèo, xem chống rỉ vì kèo thép.
4. Ví dụ: nhà xe 6 × 18 m khung composite
Mẫu nhà để xe ô tô 6 × 18 m của Santiago FRP có hai hàng cột hộp composite cao 3,2 m, sáu vì kèo giàn composite cách nhau 3,6 m, mái một dốc 8%. Phần xà gồ tra được bằng bảng: vùng gió I dùng SF-100, vùng II dùng SF-120, vùng III đến V dùng SF-160, tổng khoảng 205 m và 66 bộ liên kết. Cỡ cột và thanh kèo do kỹ sư tính theo tải và vùng gió của từng công trình.
Ở mẫu này, toàn bộ khung không có điểm hàn nào, lắp bằng bu lông, hai người khiêng được một thanh. Nhà xe đứng ngoài trời quanh năm, chân cột sát mặt sân nơi nước đọng, đúng chỗ khung thép hay rỉ trước nhất.
5. Tính kèo composite dựa vào tiêu chuẩn nào?
Tải trọng và gió vẫn lấy theo TCVN 2737:2023 và vùng gió theo QCVN 02. Phần kiểm tra thanh FRP và liên kết bu lông, kỹ sư thường tham khảo các tài liệu sau:
- ASCE/SEI 74 của Hội Kỹ sư Xây dựng Hoa Kỳ: thiết kế kết cấu FRP kéo đùn theo hệ số tải trọng và sức kháng (LRFD), gồm cả thanh và liên kết.
- CEN/TS 19101:2022: quy định kỹ thuật của châu Âu về thiết kế kết cấu composite cốt sợi polyme.
- EN 13706: yêu cầu với thanh định hình FRP kéo đùn (kích thước, cơ tính, phân hạng).
Kèo và cột cần kỹ sư kết cấu tính cho từng công trình. Santiago FRP cung cấp thanh định hình FRP và bu lông inox theo bản vẽ, cùng bảng tra cho phần xà gồ.
6. Hỏi thanh composite làm kèo cho công trình của anh chị
Anh chị gửi bản vẽ hoặc kích thước nhà, khoảng cách vì kèo, loại mái và tên xã qua Zalo: miền Nam 0932 411 006, miền Trung 0931 128 428, miền Bắc 0901 128 278. Bên em chọn cỡ xà gồ theo bảng tra và báo giá thanh hộp composite cho phần kèo theo bản vẽ của kỹ sư. Thanh hộp Santiago FRP có các cỡ từ SF-60 (79.000 đ/m) đến SF-200 (393.000 đ/m), đã gồm VAT, bảo hành 10 năm.
Nguồn tham khảo
- ASCE/SEI 74, Load and Resistance Factor Design (LRFD) of Pultruded Fiber Reinforced Polymer (FRP) Structures.
- CEN/TS 19101:2022, Design of fibre-polymer composite structures.
- EN 13706, Reinforced plastics composites – Specifications for pultruded profiles.
- TCVN 2737:2023, Tải trọng và tác động.
- Santiago FRP: mẫu nhà xe 6 × 18 m khung composite, bảng bước kèo tối đa xà gồ SF.
Câu hỏi thường gặp
Kèo composite là gì?
Là vì kèo ghép từ thanh định hình composite FRP (thanh hộp, thanh chữ U) bằng bản mã và bu lông inox, không có mối hàn, không rỉ.
Làm vì kèo bằng composite được không?
Được, nhưng phải có kỹ sư tính, vì composite mềm hơn thép khoảng 8 – 10 lần; kèo thường dùng thanh lớn hơn hoặc giàn cao hơn kèo thép cùng nhịp, liên kết bu lông tính riêng.
Kèo composite có hàn được không?
Không. Composite nối bằng bu lông inox 304 có ống lót và bản mã FRP hoặc inox.
Kèo composite có bền hơn kèo thép không?
Ở nơi ẩm, có muối, amoniac, hóa chất thì kèo composite không rỉ nên không phải sơn lại. Ở nhà khô ráo, nhịp lớn, có cầu trục thì kèo thép rẻ và cứng hơn.
Thanh làm kèo composite giá bao nhiêu?
Thanh hộp Santiago FRP từ 79.000 đ/m (SF-60) tới 393.000 đ/m (SF-200), đã gồm VAT, chưa gồm vận chuyển; số mét tùy bản vẽ kèo.
Sản phẩm phù hợp với bài này
SF-6060 × 30 × 379.000 đ/m · 474.000 đ/cây 6 m
SF-200200 × 60 × 5393.000 đ/m · 2.358.000 đ/cây 6 m
SF-100100 × 50 × 5234.000 đ/m · 1.404.000 đ/cây 6 mGiá niêm yết đã gồm VAT, chưa gồm vận chuyển. Bán theo cây 6 m, nhận cắt theo bước kèo khi đặt trước.
