Bài viết chuyên môn

Cấu tạo nhà thép tiền chế

Giới thiệu nhà thép tiền chế

10/14/2015 2:33:17 AM

Nhà thép tiền chế - PEB ( Pre-Engineered Buildings) được chế tạo từ các cấu kiện kết cấu thép, thường được sản xuất tại nhà máy và vận chuyển ra lắp dựng tại công trường

Nhà thép tiền chế là gì?

Nhà thép tiền chế tiếng anh là Pre-Engineered Buildings ( PEB) là nhà được chế tạo từ các cấu kiện kết cấu thép, thường được sản xuất tại nhà máy và vận chuyển ra lắp dựng tại công trường.

Khái niệm nhà thép tiền chế còn được biết đến với tên gọi khác là nhà Zamil, là tên một công ty Arab Saudi lần đầu tiên đưa khung thép tổ hợp vào ứng dụng cho các dự án nhà xưởng tại Việt Nam vào đầu những năm 2000.

Hiện nay ở Việt Nam, giải pháp nhà thép tiền chế vẫn được ứng dụng nhiều hơn cả cho các dự án nhà xưởng sản xuất, nhà kho bởi tính linh hoạt, khả năng vượt nhịp lớn và việc thi công lắp dựng nhanh. Ngoài ra giải pháp khung thép tiền chế cũng đang được sử dụng nhiều cho các dự án xây dựng dân dụng trong thời gian gần đây tại các thành phố lớn, điển hình cho các dự án siêu thị, showroom, nhà hàng, nhà cao tầng…

Bài viết này sẽ giới thiệu giải pháp nhà thép tiền chế cho các dự án nhà xưởng công nghiệp, nhà kho. Các dự án nhà tiền chế dân dụng sẽ đi sâu hơn ở một bài viết khác.

Thông số cơ bản của nhà xưởng công nghiệp thép tiền chế

  • Khẩu độ: Là khoảng cách theo phương ngang của nhà xưởng. Khẩu độ của nhà xưởng phụ thuộc vào chiều rộng của nhà xưởng và giải pháp kết cấu. Thông thường khẩu độ từ 25m - 50m
  • Bước cột: Là khoảng cách 2 cột theo phương dọc nhà. Thông thường lấy từ 6m đến 12m
  • Chiều cao nhà: Là chiều cao cột biên, quyết định đến độ thông thoáng của nhà xưởng
  • Chiều cao móc cẩu và sức nâng cầu trục: Thông số này phụ thuộc yêu cầu cẩu hàng của chủ đầu tư, tải trọng hàng, kích thước hàng hóa cần di chuyển...
  • Độ dốc mái: Độ dốc mái thường chọn từ 10% đến 30% để đảm bảo việc thoát nước mưa tránh bị thấm dột
  • Tải trọng nền: Phụ thuộc vào công năng nhà xưởng như bố trí máy móc, xe hàng và xe vận chuyển
  • Tải trọng mái: Gồm tải mái tôn và tấm cách nhiệt, trần giả, hệ thống kỹ thuật, tải gió, cầu trục... Các loại tải trọng này được kỹ sư tính toán và kiểm tra, thông thường lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737: Tiêu chuẩn tải trọng và tác động.

Mặt cắt ngang nhà xưởng

Mặt cắt khung ngang điển hình

Thiết kế nhà thép tiền chế

Việc thiết kế nhà thép được thực hiện bởi các kỹ sư và kiến trúc sư chuyên ngành. Được chia làm 2 bước

  • Thiết kế phương án tổng mặt bằng và mặt bằng công năng của nhà xưởng
  • Thiết kế bản vẽ chi tiết hay bản vẽ shopdrawing

Việc thiết kế phương án kiến trúc và phương án kết cấu hợp lí ngay từ đầu là rất quan trọng, bởi nó quyết định việc các cấu kiện có đảm bảo khả năng chịu lực, đồng thời phải tiết kiệm vật tư, sử dụng loại vật liệu hợp lí cũng như công năng sử dụng sau này.

Ngày nay với sự hỗ trợ của các phần mềm tính toán nội lực và mô hình thông tin BIM mà điển hình là phần mềm Tekla, cho phép dựng mô hình và đưa ra bản vẽ, việc tính toán và thể hiện các bản vẽ shop drawing là dễ dàng và chính xác hơn rất nhiều, giảm thiểu những sai xót và nhầm lẫn trong quá trình tính toán và thể hiện bản vẽ.

Thiết kế nhà thép tiền chế

Mô hình 3D nhà xưởng công nghiệp bằng phần mềm Tekla

Sau khi thiết kế xong Bản vẽ chi tiết các cấu kiện, bản vẽ được chuyển xuống phòng vật tư để chuẩn bị cho quá trình sản xuất các cấu kiện trong nhà xưởng.

Sản xuất nhà thép tiền chế 

Sản xuất nhà thép tiền chế

Sản xuất kết cấu thép tại nhà xưởng

Quá trình sản xuất các cấu kiện thông thường gồm các khâu:

  • Cắt thép
  • Gá cấu kiện
  • Hàn tự động
  • Nắn thẳng
  • Hàn bản mã, gân tăng cứng
  • Vệ sinh phun bi 
  • Sơn chống gỉ và sơn màu

Để rõ hơn quá trình sản xuất kết cấu thép tại nhà máy, bạn có thể xem bài: Quy trình sản xuất kết cấu thép

Thi công nhà thép tiền chế

Các cấu kiện sau khi được gia công sẽ được vận chuyển ra lắp dựng tại công trường. Quá trình lắp dựng kết cấu thép bao gồm một số bước:

  • Định vị và lắp đặt bu lông móng
  • Lắp dựng cột, dầm và vì kèo
  • Lắp dựng xà gồ
  • Lợp mái tôn

Cấu tạo nhà thép tiền chế

Nhà xưởng công nghiệp thép tiền chế bao gồm một số cấu kiện cơ bản:

  1. Hệ kết cấu móng
  2. Nền nhà xưởng
  3. Hệ khung kết cấu chính
  4. Cầu trục
  5. Cửa trời và mái canopy
  6. Xà gồ và hệ giằng mái, giằng cột, giằng xà gồ
  7. Mái tôn bao che

nhà thép tiền chế

Cấu tạo nhà xưởng thép tiền chế

1/ Kết cấu Nền và móng

Nhà tiền chế vẫn sử dụng hệ kết cấu móng bê tông cốt thép. Hệ móng có tác dụng truyền tải trọng bên trên xuống nền đất cứng bên dưới. Móng có thể là móng đơn, móng băng, móng bè hay móng cọc tùy vào địa chất và tải trọng của công trình.

Trước khi đổ bê tông móng, bu lông móng hay còn gọi là bulong neo được liên kết chính xác và chắn chắn vào hệ thép móng, Bulong móng thường sử dụng M24 và M27

Lắp đặt bu lông móng là một bước quan trọng và yêu cầu độ chính xác cao để đảm bảo việc lắp đặt các cấu kiện cột, kèo thép là dễ dàng và chính xác.

2/ Nền nhà xưởng

Nền nhà xưởng thường được đổ bê tông dưới là lớp base và cát đầm chặt. Chiều dày bê tông nền phụ thuộc vào tải trọng máy móc và xe di chuyển trong nhà xưởng. Mặt nền thường được đánh bóng hoặc sơn epoxy để đảm bảo bề mặt bóng sạch trong quá trình sử dụng.

3/ Hệ khung kết cấu chính: Cột, dầm, vì kèo thép

Cột thép, vì kèo thép là cấu tạo chính của nhà thép tiền chế, cột và vì kèo được các kỹ sư thiết kế để đủ khả năng chịu lực và vượt được nhịp lớn có thể lên đến 100m theo yêu cầu của nhà xưởng.

Cột và vì kèo thường được thiết kế dạng thép chữ I thay đổi tiết diện ( I beam), hay cấu tạo dạng dàn. Liên kết giữa cột và vì kèo thường bằng bản mã và liên kết bởi các bu lông cường độ cao.

Vận chuyển nhà thép tiền chế

Hệ dầm cột, vì kèo thép sau khi sản xuất tại nhà xưởng được vận chuyển ra công trường

nhà thép tiền chế 

Lắp dựng vì kèo khẩu độ 35m 

4/ Cầu trục

Hệ cầu trục trong nhà xưởng được thiết kế để đáp ứng nhu cầu vận chuyển hàng hóa trong nhà xưởng phục vụ nhà xưởng sản xuất hoặc nhà kho.

5/ Cửa trời và mái canopy

Cửa trời thường đặt trên đỉnh nhà xưởng, có tác dụng thông gió giúp nhà xưởng thông thoáng trong quá trình hoạt động sản xuất.

Canopy là hệ mái sảnh có tác dụng che nắng và tránh hắt mưa tại vị trí cửa đi hoặc cửa sổ

6/ Xà gồ và hệ giằng mái, giằng cột, giằng xà gồ

Xà gồ thép mạ kẽm thường có dạng chữ C, Z ... khoảng cách xà gồ từ 1m – 1,5m có tác dụng đỡ hệ mái tôn bên trên.

7/ Tôn bao che và vật liệu cách nhiệt

Thông thường mái tôn được cấu tạo thêm 1 lớp cách nhiệt bằng túi khí hoặc lớp bông thủy tinh có tác dụng chống nóng và chống ồn. 

Mái tôn nhà xưởng

Thi công mái tôn và bông thủy tinh  

8/ Nhà thép tiền chế nhiều tầng

Nhà xưởng công nghiệp 2 tầng, 3 tầng hiện được triển khai ngày càng nhiều do tăng được diện tích sử dụng trên cùng một diện tích đất. Cùng với đó là giải pháp sàn liên hợp thép - bê tông với tấm sàn deck.

Giải pháp sàn deck không những hiệu quả về khả năng chịu lực mà còn giúp chủ đầu tư giảm chi phí xây dựng, đẩy nhanh tiến độ thi công.

Để hiểu rõ hơn về sàn deck bạn có thể tham khảo bài viết: Giới thiệu về sàn deck

Ưu điểm của nhà thép tiền chế

  • Linh hoạt trong bố trí không gian: Kết cấu thép thanh mảnh và nhẹ hơn bê tông, vì vậy kết cấu thép có khả năng vượt nhịp lớn hơn kết cấu bê tông cốt thép nhiều lần, có thể dễ dàng tạo được không gian lớn đáp ứng yêu cầu công năng của chủ đầu tư.
  • Rút ngắn thời gian thi công: Quá trình gia công sản xuất các cấu kiện trong nhà xưởng và chỉ cần vận chuyển ra lắp ráp tại công trường nên tiến độ của giải pháp nhà thép tiền chế vượt trội hoàn toàn so với phương án bê tông cốt thép.
  • Khả năng chịu lực tốt: Thép có khả năng chịu lực gấp hơn 10 lần so với bê tông, nên giải pháp kết cấu thép đáp ứng được đa dạng các loại kết cấu và tải trọng mà bê tông khó đạt được
  • Tiết kiệm chi phí: Với ưu điểm nhẹ hơn, tiến độ thi công nhanh hơn, dễ dàng gia công chế tạo và lắp dựng nên giải pháp kết cấu thép tiết kiệm hơn so với giải pháp bê tông cốt thép truyền thống.
  • Giảm thiểu ô nhiễm môi trường và an ninh xã hội: Việc lắp dựng tại công trường rất ngắn chỉ dùng bu lông nên hạn chế được nhiều vấn đề về vận chuyển vật tư vật liệu cũng như máy móc trên công trường so với giải pháp bê tông cốt thép truyền thống

Nhược điểm

  • Chịu lửa kém: Thép bị giảm cường độ khi chịu nhiệt độ cao dẫn đến phá hoại kết cấu. Điều này được khắc phục bằng cách dùng sơn chống cháy và một vài biện pháp bọc kết cấu thép bằng tường xây hay thạch cao...
  • Dễ bị ăn mòn bởi môi trường: Sử dụng sơn chống gỉ thông thường như sơn Alkyd và một số loại sơn kháng môi trường có tính ăn mòn cao như sơn Epoxy, sơn PU
  • Đòi hỏi gia công chính xác cao: Với sự phát triển của công nghệ CNC và các loại máy móc hiện đại, kết cấu thép có khả năng gia công chính xác và xây dựng lên các công trình có độ phức tạp cao như mái nhà ga sân bay, các cung triển lãm, nhà thi đấu hay sân vận động...

Công ty kết cấu thép VSTEEL

Công ty kết cấu thép VSTEEL với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực xây dựng nhà xưởng, thiết kế và sản xuất và thi công nhà thép tiền chế. Với đội ngũ kiến trúc sư và kỹ sư tận tâm và đội ngũ công nhân lành nghề, mỗi năm với hàng trăm dự án được hoàn thành trong khắp cả nước. Chúng tôi tự tin sẽ đáp ứng được mọi nhu cầu về kỹ thuật chất lượng với mức giá thành cạnh tranh nhất.

Nếu quý khách hành có bất kỳ thắc mắc hay câu hỏi nào cần giải đáp, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn:

  • Nhà máy: Khu công nghiệp Bình Phú, Thạch Thất, Hà Nội
  • VP đại diện: P10.10 Tòa T2B - TSQ, Mỗ Lao, Hà Đông, Hà Nội
  • ĐT: 0902,559.555
  • Email: [email protected]

 

Kết cấu thép VSTEEL

Tin liên quan

Tin khác