Nhà công nghiệp một tầng bằng thép được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng công nghiệp. Để tạo nên kết cấu của nhà có thể dùng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép (BTCT). Khi dùng cột bê tông, vì kèo bằng thép thì kết cấu khung được gọi là khung liên hợp. Khi dùng tất cả các cấu kiện bằng thép thì gọi là khung toàn thép.
Kết cấu khung toàn thép được dùng khi nhà cao (chiều cao thông thủy H > 15m), nhịp lớn (L > 24m), bước cột lớn (B > 12m), cầu trục nặng (Q > 50 tấn). Mặt khác do ưu điểm của vật liệu thép nên kết cấu khung thép còn được sử dụng để làm các loại nhà công nghiệp thông dụng (chủ yếu là nhà xưởng).
Trong nhà công nghiệp, yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến sự làm việc của kết cấu là cầu trục. Tải trọng của cầu trục là tải trọng động, lặp, dễ làm cho kết cấu bị phá hoại do hiện tượng mỏi. Vì vậy khi thiết kế cần phải chú ý đến cường độ hoạt động của cầu trục, được gọi là chế độ làm việc của cầu trục.
Khi nghiên cứu phân loại kết cấu nhà xưởng, thường phân loại theo chế độ làm việc của cầu trục bên trong nhà xưởng. Có thể phân loại theo bốn chế độ làm việc của cầu trục : nhà có cầu trục chế độ làm việc nhẹ, trung bình, nặng và rất nặng.
Xem thêm : Dịch vụ thiết kế nhà xưởng giá rẻ cho doanh nghiệp.
Nhà có cầu trục chế độ làm việc nhẹ : thời gian hoạt động của cầu trục ít, rất hiếm khi làm việc với sức trục lớn nhất (chỉ có 15% thời gian sử dụng).
Nhà có cầu trục chế độ làm việc trung bình : tính chất làm việc như nhà có cầu trục chế độ làm việc nhẹ, song thời gian sử dụng nhiều hơn (khoảng 20%).
Hai loại nhà trên thường là nhà xưởng sản xuất nhỏ, xưởng cơ khí lắp ráp, sửa chữa thiết bị.
Nhà có cầu trục chế độ làm việc nặng : là nhà xưởng có dây chuyền sản xuất lớn, xưởng chế tạo kết cấu. Thời gian hoạt động và số lần mở máy của cầu trục nhiều (khoảng 40 – 60% thời gian sử dụng), thường xuyên làm việc với sức nâng lớn nhất.
Nhà có cầu trục chế độ làm việc rất nặng : thời gian làm việc hầu như liên tục (trên 60% thời gian sử dụng), thường xuyên làm việc với sức nâng lớn nhất. Như nhà máy luyện kim, xưởng cán thép,…
Kết cấu của nhà công nghiệp có cầu trục chế độ làm việc nặng và rất nặng chịu tải lớn, động và liên tục. Nên khi thiết kế nhà xưởng phải đảm bảo các yêu cầu đặc biệt về tải trọng, tính toán và cấu tạo. Tất cả những điều này đều được quy định trong quy phạm.
Kết cấu nhà công nghiệp một tầng có hình thức rất đa dạng. Từ các kết cấu thép nhẹ như nhà kho, xưởng cơ khí lắp ráp,… đến xưởng luyện thép công suất lớn. Nhịp nhà có thể từ 30 đến 60m, bước cột từ 12 đến 48m, chiều cao nhà có thể đến 40m.
Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế khung ngang nhà công nghiệp một tầng
Về phần này, Shun Deng cũng đã trình bày một lần trong bài viết khác rồi. Các bạn có thể xem trong bài viết Kết cấu nhà xưởng công nghiệp.
Cấu tạo nhà công nghiệp một tầng
Các bộ phận chính trong kết cấu nhà xưởng, bao gồm :
Phần ngầm : kết cấu móng chủ yếu sử dụng loại móng đơn, tùy theo điều kiện địa chất có thể sử dụng móng nông hoặc sâu.
Phần thân : cột, dầm cầu trục, hệ giằng cột, hệ cột sườn tường.
Phần mái : dàn mái (dàn vì kèo), dầm mái, hệ giằng mái, hệ kết cấu cửa mái, hệ xà gồ (đối với mái nhẹ).
Kết cấu khung ngang : là kết cấu chịu lực chính bao gồm các bộ phận móng, cột, dầm xà hoặc dàn vì kèo.
Xem thêm : Dịch vụ thi công xây dựng nhà xưởng chất lượng cho doanh nghiệp.
Bố trí hệ lưới cột
Bố trí hệ lưới cột là tìm kích thước hợp lý giữa các cột theo hai phương : ngang nhà gọi là nhịp khung, dọc nhà gọi là bước cột. Khi chọn kích thước hệ lưới cột phải xuất phát từ điều kiện vật liệu, công nghệ, các thiết bị máy móc, số lượng cầu trục, chế độ làm việc,…
Mặt khác cần căn cứ vào điều kiện kinh tế, ví dụ nhà có chiều cao do công nghệ xác định có thể chọn nhịp và bước cột sao cho chi phí vật liệu bé nhất. Ngoài ra, khi chọn kích thước mặt bằng cần tính đến khả năng thay đổi công nghệ trong tương lai.
Kích thước khung ngang
Sơ đồ khung ngang
Khung ngang nhà là khung một nhịp hoặc nhiều nhịp phụ thuộc vào kiến trúc của nhà. Kết cấu chính của khung là cột và vì kèo. Cột có thể là cột đặc hoặc rỗng, tiết diện cột có thể không thay đổi hoặc thay đổi (cột bậc) theo chiều dài cột. Vì kèo là dầm hoặc sàn, thông thường với nhà xưởng công nghiệp dùng dàn nhiều hơn. Liên kết giữa cột và vì kèo có thể là liên kết khớp hoặc liên kết cứng.
Khung nhiều nhịp thường dùng liên kết khớp, đơn giản và thuận tiện cho việc thi công nhà xưởng. Với khung một nhịp có độ cao lớn và yêu cầu độ cứng lớn do có cầu trục, thì nên dùng liên kết cứng nhằm tăng độ cứng ngang và giảm biến dạng của khung. Điều kiện liên kết còn phụ thuộc vào hình dạng của vì kèo. Nếu vì kèo hình tam giác thì chỉ liên kết với cột, còn vì kèo dạng hình thang thì có thể liên kết cứng hoặc khớp.
Trong khung liên hợp giữa vì kèo và cột chỉ có thể là liên kết khớp. Không dùng dầm hoặc dàn bê tông với cột bằng thép.
Kích thước chính của khung một nhịp
Kích thước theo phương ngang.
Kích thước theo phương đứng.
Kích thước chính của khung nhiều nhịp
Vì nội dung tài liệu dài và rất khó để trình bày chi tiết từng phần một. Do đó để tải toàn bộ tài liệu về kết cấu thép nhà xưởng công nghiệp (Cụ thể là kích thước khung ngang). Các bạn vui lòng liên hệ với chúng tôi qua hotline 0979 012 177 (Ms. Thắm) để được hỗ trợ tốt nhất trong việc chia sẻ tài liệu.
Hệ giằng nhà công nghiệp
Hệ giằng nhà công nghiệp giữ vai trò quan trọng trong việc bảo đảm độ cứng không gian của nhà. Đối với các công trình bằng thép, do vật liệu có tính dẻo, cường độ cao, nên tiết diện thường nhỏ, độ mảnh lớn. Vì vậy việc tăng độ cứng của nhà càng phải được xem trọng.
Hệ giằng còn có tác dụng giảm chiều dài tự do để tăng ổn định tổng thể các cấu kiện, mặt khác còn chịu tải trọng gió tác dụng đầu hồi và lực hãm của cầu trục. Hệ giằng của nhà công nghiệp bao gồm hai bộ phận : hệ giằng mái và hệ giằng cột.
Các bạn có thể xem chi tiết trong bài viết hệ giằng nhà công nghiệp đã được Shun Deng trình bày trước đó.
Mọi chi tiết về dịch vụ thiết kế & xây dựng công trình công nghiệp. Vui lòng liên hệ :
CÔNG TY TNHH SHUNDENG TECHNOLOGY
Địa chỉ : Số 20 Vsip II, đường số 1, KCN Việt Nam – Singapore II, KLHCNDV – DT Bình Dương, P. Hòa Phú, TP. Thủ Dầu Một, T. Bình Dương
Hotline : 0979012177 (Mrs. Thắm) – 0919797750 (Mr. WANG)
Email : shundeng.vp@gmail.com
