Chi tiết kết cấu nhà xưởng công nghiệp từ A-Z [Update 2022]

Kết cấu nhà xưởng công nghiệp có thể coi là bộ xương quan trọng nhất của nhà xưởng khung thép tiền chế. Vì vậy việc thiết kế cũng như tính toán kết cấu đều cần được tính toán kỹ lưỡng, chính xác trước khi lắp đặt.

Vậy kết cấu nhà xưởng công nghiệp là như thế nào? Bài viết dưới đây VNFDesign xin chia với bạn toàn bộ các chi tiết quan trong trong kết cấu nhà xưởng công nghiệp. Theo dõi cùng VNF nhé!

1. Thông số chính của nhà xưởng khung thép tiền chế

Cấu tạo nhà xưởng bằng thép được xem là giải pháp tối ưu nhất từ trước đến nay. Đặc biệt là sau khi công nghệ khung thép tổ hợp tiền chế được ra đời, kỹ thuật xây dựng này gần như đã thay đổi hoàn toàn các phương pháp truyền thống. Giúp nhà thầu và chủ đầu tư tiết kiệm được nhiều thời gian, công sức và chi phí cho việc xây dựng.

Thông số cơ bản của kết cấu nhà xưởng khung thép tiền chế

• Khẩu độ: Đây là khoảng cách giữa các mép cột theo phương nằm ngang, hay còn gọi là chiều rộng của nhà xưởng.
• Bước cột: Đây là khoảng cách giữa hai cột theo phương dọc nhà xưởng, thông thường có kích thước khoảng từ 6 đến 12m.
• Chiều cao nhà xưởng: Là chiều cao cột biên, kích thước này sẽ quyết định đến độ thông thoáng của nhà xưởng.
• Độ dốc mái: Độ dốc mái thường được quy định có độ nghiêng khoảng 10% đến 30% để đảm bảo thoát nước mưa tốt.
• Tải trọng nền: Tính toán thông số này để phục vụ cho việc làm móng nhà xưởng. Tải trọng nền phụ thuộc vào khối lượng máy móc, xe hàng, xe vận chuyển tác động hàng ngày.
• Tải trọng mái: Bao gồm tải trọng mái tôn, tấm cách nhiệt, trần giả, hệ thống kỹ thuật, tải gió, cầu trục,…

Kết cấu nhà xưởng công nghiệp tiền chế khi xây dựng cần tuân theo các thông số tiêu chuẩn được quy định.

2. Kết cấu nhà xưởng khung thép tiền chế

Kết cấu nhà xưởng công nghiệp khung thép tiền chế thường có những thành phần chính sau:

2.1 Kết cấu móng

Kết cấu móng của nhà xưởng tiền chế vẫn là bê tông cốt thép, có tác dụng truyền tải trọng bên trên xuống nền đất cứng bên dưới. Hiện nay có các loại móng đơn, băng, bè, cọc được sử dụng rộng rãi và ứng dụng phù hợp với địa chất của từng vùng.

Trước khi đổ bê tông cần lắp đặt bu lông móng trước, đây là bước quan trọng và yêu cầu độ chính xác cao. Điều này sẽ đảm bảo việc lắp đặt các cấu kiện cột, kèo thép dễ dàng, chính xác.

2.2 Nền nhà xưởng

Nền nhà xưởng được đổ bê tông dưới lớp base và cát đầm chặt. Độ dày của bê tông phụ thuộc vào tải trọng của máy móc và xe di chuyển trong nhà xưởng. Mặt nền yêu cầu phải được đánh bóng hoặc sơn epoxy để chống thấm và dễ dàng vệ sinh, lau chùi.

2.3 Hệ khung kết cấu nhà xưởng chính

Hệ khung kết cấu nhà xưởng chính bao gồm cột, dầm, vỉ kèo thép. Đây chính là các bộ phận quan trọng nhất, có khả năng chịu lực và vượt được nhịp lớn lên đến 100m.

2.4 Cửa trời và mái canopy

Cửa trời thường được đặt trên đỉnh nhà xưởng để thông gió, tạo độ thông thoáng trong quá trình hoạt động, sản xuất.

Canopy là hệ mái sảnh có tác dụng che mưa, nắng tại vị trí cửa đi, cửa sổ.

2.5 Xà gồ và hệ giằng mái, giằng cột, giằng xà gồ

Xà gồ được làm bằng thép mạ kẽm có hình chữ C hoặc Z với khoảng cách từ 1 đến 1,5m. Hệ thống này được liên kết chặt chẽ với khung chính và có tác dụng đỡ hệ mái tôn bên trên.

Hệ giằng mái, cột tuy có khối lượng không lớn nhưng rất quan trọng trong cấu tạo nhà xưởng. Có tác dụng đảm bảo sự ổn định của hệ khung trong suốt quá trình lắp dựng và sử dụng.

2.6 Bu lông neo

Bu lông neo – một cấu kiện được sử dụng liên kết các chi tiết tại nhà xưởng khung thép tiền chế tạo thành một không gian hay hệ thống với nhau. Cấu tạo bu lông neo gồm : Đai ốc, 2 long đen, thân bu lông và long đen vênh chống nhả. 

Bu lông neo nhờ sự ma sát của các vòng ren, đai ốc để có thể giữ chặt được các chi tiết với nhau.

2.6 Cột dầm, cột thép

Bố trí độc lập :

Bố trí cột thép để đảm bảo được tại từng nhịp nó độc lập, từng gối phải gối bằng những thanh thẳng. Điều này giúp cho việc bố trí bà chọn thép có được sự linh hoạt, bên cạnh đó còn đảm bảo sự thuận lợi và dễ dàng thi công. 

Bố trí giao nhau :

• Những thanh momen dương phải được uốn tại các phần giữa của nhịp đặt phía dưới, lên phía trên sau đó cùng kết hợp lại để cột thép chịu momen âm.
• Cách uốn thanh momen để dễ dàng kết hợp các thanh thép xiên phải bảo đảm được sự cân xứng ở mặt phẳng đứng chưa trục hay trục toàn bộ ở những điểm thanh thép tại mặt phẳng đứng. Điều lưu ý, không được uốn chéo các cột thép vì nó sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng của công trình.

Tôn bao che và vật liệu cách nhiệt

Tôn bao che được mạ một lớp màu để tăng tính thẩm mỹ và tránh ăn mòn bởi môi trường bên ngoài. Bên cạnh đó cũng cần bố trí thêm vật liệu cách nhiệt bằng túi khí hoặc bông thủy tinh để điều hòa nhiệt độ bên trong nhà xưởng. Vật liệu này ngoài chống nóng còn chống ồn cho nhà xưởng.

Tôn bao che được mạ một lớp màu để tăng tính thẩm mỹ và tránh ăn mòn bởi môi trường bên ngoài

Quy trình xây dựng kết cấu nhà xưởng

Bước 1 : Các nhà thi công nhận và bảo quản các tư vật liệu.

Bước 2 : Thi công làm nền móng

Bước 3 : Thực hiện xây dựng khung thép cho nhà xưởng.

Bước 4 : Xây dựng lớp bao bọc của nhà xưởng.

Bước 5 : Thi công các cơ sở hạ tầng cần thiết cho nhà xưởng.

Bước 6 : Tiến hành thi công lắp đặt các hệ thống kỹ thuật.

Bước 7 : Hoàn thiện nhà xưởng, vệ sinh và đưa vào sử dụng.

Yêu cầu cơ bản khi thiết kế nhà xưởng công nghiệp

Khi thiết kế kết cấu nhà xưởng công nghiệp, chủ đầu tư và nhà thầu thường tuân theo một số yêu cầu cơ bản và tiêu chuẩn được quy định rõ trong các văn bản pháp luật như:

• Quy chuẩn xây dựng Việt Nam theo Quyết định số 682/BXD-CSXD ngày 14/12/1996 của Bộ Xây dựng.
• Quy chuẩn xây dựng Việt Nam theo Quyết định số 439/BXD-CSXD ngày 25/9/1997 của Bộ Xây dựng.
• Tiêu chuẩn xây dựng nhà xưởng sản xuất công nghiệp hiện hành.

Yêu cầu đối với thiết kế nền nhà xưởng sản xuất

Để có một cấu tạo nhà xưởng đúng tiêu chuẩn và kiên cố thì nền móng cũng cần được thiết kế vững chắc. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995 quy định về tải trọng được tóm tắt như sau:

• Nếu thiết kế nhà xưởng trên nền đất yếu thì phải có biện pháp xử lý phù hợp với địa chất công trình, thủy văn.
• Nền nhà xưởng được thiết kế phải đảm bảo yêu cầu về công nghệ, kỹ thuật.
• Đối với kết cấu nhà xưởng có nền bằng bê tông thì phải có cốt phôi thép chịu va đập, không bị axit, kiềm ăn mòn,…
• Nền nhà xưởng phải có lớp lót cứng, độ dày tối thiểu 0,1m và hệ thống thoát nước tốt, tránh ứ đọng.
• Nền nhà xưởng bằng bê tông phải được thiết kế chia thành nhiều ô có kích thước tối đa 0,6m, giữa các mạch đều được chèn bitum.
• Chiều rộng nền hè nhà xưởng yêu cầu từ 0,2 đến 0,8m, độ dốc từ 1 đến 3%.

Để có một kết cấu nhà xưởng đúng tiêu chuẩn và kiên cố thì nền móng cũng cần được thiết kế vững chắc

Yêu cầu đối với thiết kế kết cấu móng nhà xưởng

Do sức chịu tải và vượt nhịp lớn vì vậy kết cấu móng nhà xưởng cần được thiết kế bài bản, đúng tiêu chuẩn hơn kết cấu móng nhà dân dụng thấp tầng. để có thể nâng đỡ và chịu lực tốt.

• Tiêu chuẩn nền móng khi thiết kế phải đảm bảo có độ cao mặt trên chênh lệch với nền như sau:
  • Chênh lệch đối với cột cốt thép: 0,2m.
  • Chênh lệch đối với cột có khung chèn tường: 0,5m.
  • Chênh lệch đối với cột bê tông cốt thép: 0,15m.
• Độ cao của chân đế cột thép hành lang, cầu cạn đỡ đường ống phải cao hơn độ cao san nền ít nhất là 0,2m.
• Móng cột nhà xưởng luôn thiết kế khe co giãn.
• Sử dụng lớp bảo vệ vật liệu chịu nhiệt, ăn mòn để bảo vệ móng.

Yêu cầu thiết kế cấu tạo nhà xưởng đối với mái và cửa mái

• Tiêu chuẩn độ dốc mái nhà xưởng theo từng loại vật liệu như sau:
  • Kết cấu nhà xưởng sử dụng tấm lợp amiăng xi măng: Độ dốc từ 30% đến 40%.
  • Mái lợp tôn múi: Quy định độ dốc từ 15% đến 20%.
  • Mái lợp ngói: Quy định độ dốc từ 50% đến 60%.
  • Mái lợp bê tông cốt thép: Độ dốc từ 5% đến 8%.
• Nếu độ dốc mái dưới 8% thì bắt buộc phải có khe nhiệt ở lớp bê tông cốt thép chống thấm, khoảng cách giữa chúng nên lớn hơn 24m theo dọc nhà.
• Đối với trường hợp thiết kế mái 1 nhịp, chiều rộng không quá 24m, chiều cao cột nhỏ hơn 4,8m thì cho phép nước mưa chảy tự do, không cần ống dẫn. Tuy nhiên, nếu chiều cao cột lớn hơn 5,4m thì cần có ống dẫn từ mái xuống đất.
• Đối với thiết kế có cửa mái hoặc giật cấp với độ lệch lớn hơn hoặc bằng 2,4m thì phải có máng hứng và ống thoát nước mưa.
• Đối với thiết kế mái hỗn hợp vừa chiếu sáng, vừa thông gió thì bắt buộc phải lắp kính thẳng đứng. Chiều dài của cửa mái không quá 8,4m, nên đặt lùi 1 bước so với cột đầu hồi nhà.

Cần tính toán độ dốc mái và cửa mái cho phù hợp với tổng thể nhà xưởng

Yêu cầu thiết kế kết cấu nhà xưởng đối với tường, vách ngăn

Tiêu chuẩn thiết kế các hạng mục này tùy thuộc vào đặc tính, quy mô, nhu cầu sử dụng để lựa chọn vật liệu phù hợp như gạch, đá tự nhiên, amiăng xi măng, bê tông cốt thép.

• Nếu tường ngoài sử dụng vật liệu nhẹ thì phần chân phải làm bằng gạch, đá hoặc bê tông.
• Chân tường gạch phải luôn có lớp chống thấm nước mưa, chống ẩm bằng vữa xi măng mác 75, dày 20cm đặt ngang trên mặt nền.
• Tường ngăn phân xưởng cần được thiết kế có khả năng tháo, lắp thuận tiện.
• Mỗi nhịp tường có kích thước tối đa 12m và chiều cao cột lớn nhất là 6m.

Yêu cầu thiết kế kết cấu nhà xưởng cho cửa đi, cửa sổ

• Độ cao cửa chính tối đa 2,4m tính từ mặt sàn và phải đóng, mở được.
• Độ cao cửa sổ lớn hơn 2,4m phải lắp khung cố định để chống bão. Một số trường hợp cần thiết còn cần phải lắp thêm cửa có kẹp giữ chắc chắn, đóng, mở bằng cơ khí.

Ngoài những yêu cầu cơ bản trên, nhà thầu và chủ đầu tư còn cần quan tâm đến các yếu tố liên quan khác khi thiết kế kết cấu nhà xưởng như:

• Hệ thống đèn, điện, thông gió, chống cháy, nổ,…
• Hệ thống thoát nước trên mái.
• Hệ thống đường dây phục vụ viễn thông như truyền hình cáp, Internet, điện thoại,…

Hệ thống đèn, điện, thông gió, chống cháy, nổ cần được quan tâm bố trí phù hợp

Yêu cầu về kinh phí

Nhu cầu cần xây dựng các nhà xưởng công nghiệp đang được rất phổ biến vì lượng đất đai hiện tại đang ngày càng bị thu hẹp và hạn chế. Để việc thực hiện công việc thi công xây dựng nhà xưởng công nghiệp thì nhà đầu tư cần phải lưu ý:

• Số tiền sẽ có thể bị thay đổi khác đi so với thời điểm tính toán ban đầu.
• Phụ thuộc vào mô hình nhà xưởng muốn xây dựng sẽ có kinh phí khác nhau.
• Ngoài ra, kinh phí còn phụ thuộc rất lớn vào những bản thiết kế, số lượng sử dụng, vật liệu để xây dựng,…

Bản vẽ kết cấu nhà xưởng

Bản vẽ kết cấu nhà xưởng được tạo theo một cách khoa học, bên cạnh đó nó còn mang lại nhiều lợi ích .

Lợi ích của bản vẽ kết cấu nhà xưởng

• Giảm chi phí khi mua vật liệu cũng như các đội ngũ công nhân thích hợp với quy trình xây dựng và lắp nhà xưởng tiền chế.
• Thời gian được tiết kiệm trong quá trình thi công cũng như thiết kế nhà xưởng tiền chế vì đã được lên kế hoạch cụ thể và rõ ràng.
• Làm tăng hiệu quả sử dụng khi nhà tiền chế đã được chúng ta thiết kế cách bố trí không gian theo một cách khoa học, thuận tiện.
• Thời gian sử dụng nhà xưởng tiền chế có thời hạn lâu vì dựa trên các tiêu chuẩn nhất định mới thiết kế và thi công.

Tham khảo bản vẽ kết cấu nhà xưởng 

Bản vẽ nhà xưởng công nghiệp tiền chế bắt buộc phải thiết kế từ những công đoạn đầu tiên, bản vẽ này phải được chính tay các kỹ sư có trình độ chuyên môn cao. Ngoài ra, cũng cần sử dụng thêm các phần mềm trợ giúp kỹ thuật (autucad,…). Từ phần mềm này, sẽ giúp cho các bản vẽ đạt được độ chính xác nhất.

Ở mỗi một bản thiết kế cho một mô hình nhà xưởng khác nhau thì sẽ có những bản thiết kế khác nhau hoàn toàn. Ngoài ra, bản thiết kế của nhà xưởng nó không chỉ nằm vỏn vẹn trong một bản thiết kế mà sẽ được chia ra mỗi khu vực sẽ có cấu trúc riêng biệt. Trình tự vẽ phải theo khoa học, trình tự và đúng tổng thể từ ngoài vào trong.

Về phần kiến trúc bản vẽ, bản vẽ phải thể hiện tổng thể tất cả các cấu trúc của mỗi một khu vực riêng biệt. Phần bản vẽ còn phải thể hiện được chiều cao, chiều rộng và sự phân chia tỉ lệ rõ ràng cho các khu vực có trong công trình. Mặt cắt thể hiện được tất cả các chi tiết và ngóc ngách ở bên trong nhà xưởng.

Xây dựng kết cấu nhà xưởng càng bài bản, đúng tiêu chuẩn thì sẽ càng vững chắc, bền bỉ, nhất là đối với nhà xưởng công nghiệp dạng khung thép tiền chế. Hy vọng với những thông tin được chia sẻ trên đây sẽ giúp chủ đầu tư cũng như nhà thầu có thêm kinh nghiệm trong việc thiết kế và thi công nhà xưởng.

Ngoài ra, nếu có nhu cầu thiết kế hay thi công nhà xưởng quý khách vui lòng liên hệ ngay với Công ty thiết kế và xây dựng VNFDesign để được tư vấn và báo giá sớm nhất!

Qua bài viết: Chi tiết kết cấu nhà xưởng công nghiệp từ A-Z [Update 2022] nếu vẫn còn thắc mắc hoặc cần tư vấn, hỗ trợ. Quý khách vui lòng liên hệ theo thông tin dưới đây:

Cám ơn bạn đã theo dõi bài viết. Vui lòng chia sẻ bài viết nếu bạn thấy thông tin ở trên là hữu ích với nhiều người.

Chúc bạn buổi sáng tốt lành!