Nhà xưởng tiền chế: Đặc điểm & Giải pháp xây tối ưu chi phí

Đặc điểm nổi trội của nhà xưởng tiền chế là thời gian thi công ngắn với nhiều ưu điểm như khả năng chống chấn, chịu lực tốt. Vì vậy, ngày càng có nhiều nhà đầu tư ưu tiên chọn loại hình kiến trúc này khi xây dựng kho, xưởng hay bãi xe,… Tuy nhiên, kết cấu thép cũng có khả năng chống cháy kém và dễ bị ăn mòn do tác động của môi trường bên ngoài. Chính vì thế các đơn vị thi công hay khách hàng cần phải xem xét đầy đủ các ưu nhược điểm của kết cấu thép trước khi thiết kế và xây dựng.

Loại nhà xưởng tiền chế là gì

Nhà xưởng kết cấu thép nhà lắp ghép chủ yếu bao gồm nhà xưởng thép nặng và xưởng thép nhẹ. Phân xưởng thép nặng bao gồm các phân xưởng luyện thép và cán thép. Nó yêu cầu cần cẩu trọng tải lớn. Nhà xưởng kết cấu thép thường phải chịu lực lớn hơn. Nhà xưởng thép nhẹ thường sử dụng kết cấu khung thép cổng thông tin, có ưu điểm là thi công nhanh, nhẹ và chi phí thấp, được sử dụng rộng rãi để xây dựng nhà xưởng công nghiệp.

Đặc điểm của nhà xưởng khung thép tiền chế:

1. Trọng lượng của nhà xưởng tiền chế nhẹ, trọng lượng của kết cấu thép chỉ bằng 1/5 so với kết cấu gạch – bê tông. Ngoài ra với nhịp lớn, loại hình kiến trúc này còn giúp tối ưu diện tích sử dụng. Theo quy hoạch kết cấu hợp lý, khoảng cách giữa các kết cấu thép cột dọc có thể đạt tới 30m.
2. Nhà xưởng kết cấu thép có khả năng chống động đất và va đập tốt. Nhà xưởng kết cấu thép có độ cứng tổng thể tốt và khả năng biến dạng mạnh. Kết cấu thép đã được công nhận là kết cấu phù hợp nhất cho các khu vực công sự địa chấn, đặc biệt là các khu vực động đất mạnh.
3. Nhà xưởng tiền chế có khả năng chống cháy, chống ăn mòn cao, hiệu suất làm kín cao. Ví dụ, nhà xưởng kết cấu thép có thể dùng làm kho lạnh, nhà máy hóa chất, v.v.
4. Nhà xưởng kết cấu thép thuận tiện cho việc phá dỡ, có thể tái chế 100% và tương đối ít gây hại cho môi trường. Chính vì thế loại hình xây dựng này thường được biết đến như một công trình xanh.
5. Nhà xưởng thép tiền chế có mức độ Công Nghiệp hóa cao và có thể nhanh chóng lắp đặt trong dây chuyền lắp ráp tiêu chuẩn. Tất cả các thành phần kết cấu thép được sản xuất trong nhà máy, và việc lắp ráp đơn giản có thể rút ngắn đáng kể thời gian xây dựng trên công trường. Về cơ bản, một nhà xưởng tiền chế công nghiệp có diện tích 5000m2 có thể được lắp đặt xong chỉ trong vòng 40 ngày.
6. Kết cấu thép chiếm diện tích nhỏ, diện tích sử dụng lớn. Diện tích mặt cắt của cột kết cấu thép giảm khoảng 1/2 so với diện tích mặt cắt của cột kết cấu bê tông, giúp tăng diện tích sử dụng một cách hiệu quả.
7. Nhà xưởng kết cấu thép dễ dàng biến đổi trong quá trình sử dụng như phân chia bên trong như cốt thép, liên kết chiều cao, vách ngăn,… Việc điều chỉnh tương đối dễ dàng, linh hoạt, thuận tiện.

Các vấn đề và giải pháp trong thiết kế nhà xưởng tiền chế:

Thiết kế mái nhà

Kết cấu mái thép của nhà xưởng tiền chế phải đặc biệt chú ý đến thiết kế chống thấm, kết hợp giữa độ dốc mái, kiểu máng xối, chiều dài mái dốc đơn và các biện pháp điều chỉnh, xử lý phù hợp theo điều kiện lượng mưa của địa phương.

Tải thiết kế

Tải trọng đóng vai trò quan trọng đối với sự an toàn của nhà xưởng kết cấu thép, bao gồm tải trọng gió, tải trọng tuyết, tải trọng chết và tải trọng sống. Xem xét đầy đủ thực tế sử dụng của nhà xưởng thép, môi trường, khí hậu và các yếu tố ảnh hưởng khác để nâng cao độ tin cậy của nhà xưởng kết cấu thép.

Thiết kế hệ thống giằng

Cài đặt hệ thống thanh giằng: Có thể thiết kế nhiều cột chống ngang mái dọc theo chiều dài và thiết kế số cột chống liên cột như nhau.

Thiết kế của giằng mặt bích: Rất khó để đảm bảo sự ổn định tổng thể và độ cứng dọc của tòa nhà xưởng kết cấu thép nếu chỉ dựa vào hệ thống giằng mái và cột. Hệ giằng bay và xà gồ phải được thiết kế để giảm chiều dài dầm mái và làm cho khoảng cách đặt của các điểm đỡ kết cấu tương đối nhỏ.

Kết nối chung

Việc thiết kế phương pháp liên kết khớp có liên quan đến sự an toàn của nhà xưởng tiền chế. Nó có thể được kết hợp với các đặc điểm của truyền lực của kết cấu thép, xem xét các yếu tố như địa điểm xây dựng, môi trường công trường, trình tự vận thăng,… để lựa chọn các phương pháp kết nối khác nhau như kết nối cứng và kết nối bản lề. Các đặc điểm khác nhau của kết cấu thép mối hàn và mối nối bắt vít: mối hàn không cần tấm kết nối bổ sung và không cần mở lỗ, thao tác thuận tiện và đặc tính bịt kín tốt.

Mối nối bu lông dễ dàng lắp đặt và tháo rời nhưng phải thẳng hàng với các lỗ bu lông cần lắp ráp. Nói chung, bu lông cường độ cao kết nối các nút cột dầm và bu lông thông thường kết nối xà gồ và kết nối cột dầm.

Xử lý chống gỉ

Do đặc thù của vật liệu kết cấu thép nên khi thiết kế xử lý chống rỉ cho nhà xưởng kết cấu thép tiền chế phải chú ý. Cần làm rõ và nắm bắt vị trí, cách bố trí, vật liệu, Công Nghệ nhà xưởng của nhà xưởng kết cấu thép và tiến hành sơn chống rỉ trên bề mặt thép trước. Xem xét môi trường sử dụng của các bộ phận kết cấu thép, xác định số lượng hợp lý và độ dày lớp sơn chống rỉ.

Nói chung, kết cấu thép cần được phun ba lớp sơn, bao gồm sơn lót, sơn giữa và sơn trên.

Tóm lại, khác với nhà dân dụng, nhà xưởng công nghiệp đòi hỏi chúng ta phải thiết kế hợp lý do đặc điểm công năng riêng. Điều này giúp tạo điều kiện bố trí thiết bị hợp lý bên trong nhà xưởng tiền chế để đáp ứng nhu cầu sản xuất của nhà máy. Liên hệ với các đơn vị thầu, thi công nhà tiền chế uy tín như PEB Steel để được tư vấn chi tiết.

Nguồn: https://www.steelbuildingstructure.com/prefabricated-steel-structure-workshop/