Các giải pháp của Hilti về liên kết cho kết cấu thép

Nếu là một kĩ sư đã từng tham gia vào việc thiết kế hoặc quản lý một dự án Năng lượng và Công nghiệp (E&I), chắc hẳn bạn đã phải đau đầu khi đối mặt với các trở ngại trong việc tìm phương án cố định các cấu kiện vào thép mạ. Một số cấu kiện phổ biến nhất là (xem Hình 1):

• Thiết bị;

• Sàn thao tác;

• Máng cáp phục vụ cho các hệ thống, ví dụ như điện viễn thông;

• Hệ giá đỡ đường ống;

• Hệ khung giá đỡ đa hệ thống, bao gồm các đường ống cơ-điện và HVAC.
  

  

  Hình 1 – Liên kết hệ giá đỡ thang máng cáp (bên trái) và đường ống (bên phải) vào kết cấu thép.
  Theo truyền thống, có hai cách để cố định các yếu tố nêu trên vào kết cấu thép, đó là (i) hàn và (ii) Bu-lông liên kết (xem Hình 2).
  

  

  Hình 2 – Các phương pháp liên kết truyền thống trên kết cấu thép: hàn (bên trái) và bắt bu lông (bên phải).

  
  

Hàn là một phương pháp đáng tin cậy và chắc chắn, khiến nó được sử dụng trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, khi nói đến hàn truyền thống,luôn tồn một số yếu tố trở ngại phát sinh, cụ thể như:

• Máy hàn yêu cầu có nguồn điện lân cận, có thể khó tìm thấy trong công trường;

• Tia lửa hàn, là một rủi ro tiềm ẩn về Sức khỏe, An toàn và Môi trường (HSE);

• Việc hàn gây tốn thời gian;

• Yêu cầu người thi công có kỹ năng và chứng chỉ về công tác hàn;

• Với thép mạ, cần phải mạ lại các vị trí sau khi hàn dẫn đến chất lượng khó kiểm soát.

Và một giải pháp thay thế quen thuộc, Bu lông liên kết, thường các dầm thép sẽ được đục lỗ sẵn theo thiết kế ban đầu để lắp đặt các bu lông và yêu cầu thao tác được ở cả hai bên khi thi công nhằm đảm bảo liên kết theo đúng thiết kế. Từ góc độ thi công, cách thức này yêu cầu chi phí đầu tư thấp hơn, tuy nhiên vẫn tồn tại một số thách thức liên quan đến phương pháp này, đặc biệt là:

• Quá trình thi công chậm và mệt mỏi đối với công nhân;

• Không thuận tiện, vì có thể khó thực hiện ở một số vị trí/hướng (trên cao, nút giao, dưới cánh dầm, ...);

• Yêu cầu bảo vệ chống ăn mòn vị trí lỗ khoan trước khi siết bu lông;

• Cần máy khoan từ tại dự án để hỗ trợ do sai số hoặc thay đổi về thiết kế và việc này không thể thực hiện ở tất cả các vị trí.