Nhà xưởng khung thép đang là lựa chọn ưu tiên trong các công trình công nghiệp hiện đại nhờ thời gian thi công nhanh, độ bền cao và chi phí hợp lý. Để hiểu rõ hơn về đặc điểm, thành phần và quy chuẩn của loại công trình này, bài viết này Trường Phát Building sẽ phân tích chi tiết kết cấu nhà xưởng khung thép, từ khung chính đến móng nền và các thông số kỹ thuật quan trọng.
Ưu điểm nổi bật của nhà xưởng khung thép
Nhà xưởng khung thép sở hữu nhiều lợi thế so với kết cấu bê tông truyền thống. Trước hết, thời gian thi công được rút ngắn đáng kể do các cấu kiện được gia công sẵn tại nhà máy. Khi vận chuyển đến công trường, công đoạn lắp dựng chỉ mất vài ngày đến vài tuần tùy quy mô.
Ngoài ra, kết cấu thép có khả năng chịu lực lớn, bền bỉ với thời gian và dễ mở rộng hoặc thay đổi công năng sử dụng trong tương lai. Việc tháo lắp, di dời cũng dễ dàng hơn nhiều so với nhà xưởng xây bằng gạch, bê tông.
Cấu tạo kết cấu nhà xưởng khung thép tiêu chuẩn
Một nhà xưởng khung thép đạt tiêu chuẩn sẽ bao gồm nhiều bộ phận, được thiết kế đồng bộ để đảm bảo tính ổn định, khả năng chịu tải và tuổi thọ công trình.
Hệ khung chính: Xương sống của công trình
Hệ khung chính bao gồm các cột thép, kèo và dầm chính, có vai trò chịu tải trọng đứng (trọng lượng bản thân và tải trọng mái), tải ngang từ gió và các tải trọng động khác. Cột và kèo thường được chế tạo từ thép hình chữ H hoặc thép tổ hợp, đảm bảo độ cứng và tính ổn định cao.
Khoảng cách giữa các khung chính (bước cột) được thiết kế phù hợp với mục đích sử dụng nhà xưởng, đảm bảo không gian sản xuất rộng rãi, thông thoáng. Kết cấu khung này quyết định khả năng chịu lực và độ vững chắc tổng thể của nhà xưởng khung thép.
Xem thêm: Nhà xưởng thép tiền chế là gì? Tìm hiểu chi tiết từ A-Z
Kết cấu phụ trợ: Tăng cường sự ổn định
Hệ kết cấu thứ yếu gồm xà gồ mái, xà gồ tường, hệ giằng, thanh chống gió… có nhiệm vụ truyền tải phụ từ mái và tường về hệ khung chính. Ngoài ra, chúng còn giúp chống biến dạng và tạo sự ổn định khi nhà xưởng chịu lực gió hoặc rung động nhẹ.
Xà gồ thường làm từ thép mạ kẽm, có tiết diện chữ C hoặc Z. Giằng mái và giằng cột làm từ thép tròn hoặc thép hộp, liên kết chặt chẽ với khung chính giúp hạn chế biến dạng ngang và xoắn công trình khi có tác động bên ngoài.
Mái và hệ bao che: Bảo vệ toàn diện cho nhà xưởng
Phần mái và tường bao che không chỉ đảm nhận vai trò bảo vệ nhà xưởng khung thép khỏi điều kiện môi trường mà còn góp phần cách nhiệt, giảm tiếng ồn và tăng tính thẩm mỹ cho công trình. Tôn lợp mái có thể là tôn một lớp hoặc tôn cách nhiệt ba lớp, tùy vào yêu cầu sử dụng.
Ngoài tôn, một số công trình còn sử dụng panel cách nhiệt hoặc vật liệu chống nóng chuyên dụng cho khu vực nhiệt đới. Hệ thống thoát nước mái, máng xối và ống thu nước cũng cần được tính toán kỹ để đảm bảo không bị ứ đọng trong mùa mưa.
Nền móng: Chịu toàn bộ tải trọng công trình
Móng nhà xưởng khung thép thường sử dụng móng đơn, móng băng hoặc móng cọc tùy theo điều kiện địa chất. Móng có vai trò truyền tải trọng toàn bộ công trình xuống nền đất, nên cần được tính toán kỹ lưỡng để tránh sụt lún hoặc nứt gãy trong quá trình sử dụng.
Cốt thép trong móng được bố trí theo tiêu chuẩn kết cấu, kết hợp với bê tông đổ tại chỗ để đảm bảo độ bền lâu dài. Mỗi loại móng sẽ có ưu nhược điểm riêng và cần được lựa chọn phù hợp với tải trọng cũng như mục tiêu sử dụng công trình.
Thông số kỹ thuật cần biết khi thiết kế nhà xưởng khung thép
Việc thiết kế nhà xưởng khung thép không chỉ dựa vào mô hình cấu trúc mà còn phụ thuộc vào nhiều thông số kỹ thuật quan trọng. Các thông số này sẽ quyết định hiệu quả sử dụng và độ an toàn của công trình.
Khẩu độ, bước cột và chiều cao công trình
Khẩu độ là khoảng cách giữa hai cột khung chính, thường dao động từ 12m đến 30m hoặc hơn, tùy vào mục đích sử dụng. Bước cột là khoảng cách theo chiều dọc giữa các khung chính (thường từ 6m đến 12m). Chiều cao cột ảnh hưởng đến khả năng lắp đặt máy móc, thông gió và ánh sáng tự nhiên trong nhà xưởng.
Đây là những yếu tố cần cân nhắc kỹ trong giai đoạn thiết kế, đặc biệt với nhà xưởng sản xuất lớn, cần không gian vận hành rộng và linh hoạt.
Xem thêm: Báo giá thiết kế nhà khung thép tiền chế
Độ dốc mái và tải trọng nền
Độ dốc mái phổ biến từ 10% đến 20% nhằm đảm bảo thoát nước mưa hiệu quả. Đối với các khu vực có lượng mưa lớn, độ dốc mái nên được điều chỉnh tăng để tránh thấm dột.
Tải trọng nền cần được tính toán theo thiết bị lắp đặt bên trong xưởng. Với các xưởng sản xuất nặng, yêu cầu tải nền cao thì cần gia cố thêm lớp bê tông hoặc lưới thép chịu lực. Trong khi đó, với nhà kho lưu trữ, tải trọng nền có thể thấp hơn.
Vì sao nên lựa chọn nhà xưởng khung thép?
Nhà xưởng khung thép là giải pháp tối ưu cho các doanh nghiệp đang tìm kiếm một mô hình nhà xưởng linh hoạt, tiết kiệm và bền vững. Nhờ vào kết cấu chắc chắn, thời gian thi công nhanh và khả năng thích ứng cao với nhiều ngành nghề, loại nhà xưởng này ngày càng phổ biến trong cả sản xuất công nghiệp lẫn kho vận.
Nếu bạn đang có kế hoạch xây dựng nhà xưởng khung thép, hãy bắt đầu với việc hiểu rõ cấu trúc, vật liệu và thông số kỹ thuật để đảm bảo công trình đáp ứng cả về công năng và tuổi thọ sử dụng.
