P cv kRI I + I ;
1.1. Giới thiệu chung
Nhà công nghiệp một tầng được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng công nghiệp. Kết cấu chịu lực có thể dùng vật liệu thép hoặc bêtông. Khi dùng cột bêtông, vì kèo thép thì kết cấu gọi là khung liên hợp. Khi dùng tất cả các cấu kiện bằng thép, thì khung được gọi là khung toàn thép (Hình 1.1). Việc chọn vật liệu phải dựa trên cơ sở so sánh các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật, trước hết căn cứ vào kích thước nhà, tải trọng cầu trục, các yêu cầu về công nghệ sản xuất, kể cả những vấn đề liên quan đến cung cấp vật tư và thời gian xây dựng công trình.
Tải trọng cầu trục ảnh hưởng rất lớn đến sự làm việc của khung nhà công nghiệp. Đây là tải động và lặp, dễ làm kết cấu bị phá hoại do hiện tượng mỏi. Khi thiết kế, cần quan tâm đến cường độ làm việc của cầu trục gọi là chế độ làm việc của cầu trục.
Từ các điều kiện kinh tế kỹ thuật, kết cấu thép áp dụng hợp lý và có hiệu quả cho nhà công nghiệp trong các trường hợp sau:
- Nhà có độ cao lớn, nhịp rộng, bước cột lớn, cầu trục nặng;
- Dùng khung thép cho nhà có cầu trục chế độ làm việc rất nặng, nhà chịu tải trọng động liên tục là rất hợp lý vì kết cấu thép làm việc chịu tác động lặp của tải trọng động lực an toàn hơn các kết cấu khác;
- Nhà trên nền đất lún không đều, vì kết cấu thép vẫn chịu lực tốt trong điều kiện móng lún không đều;
- Nhà xây dựng tại những vùng sâu vùng xa, điệu kiện vận chuyển khó khăn. Kết cấu thép nhẹ dễ vận chuyển, lắp dựng nhanh, sớm đưa vào sử dụng. [5]
4
a) Nhà khung truyền thống
5
c) khung thép truyền thống
6
e) Khung thép nhẹ
f) Cấu tạo mái khung thép nhẹ
7
a) Cầu trục dầm đơn b) Cầu trục dầm đôi
Hình 1.2 . Cầu trục trong nhà công nghiệp (Nguồn: Internet)
Trong các hình ảnh trên, hình 1.1.a là khung nhà công nghiệp truyền thống với tiết diện cột bậc rỗng, mái là dàn thép, tấm lợp thường là panel bêtông cốt thép rất nặng nề. Loại khung này có kích thước rất cồng kềnh nên việc vận chuyển và dựng lắp khó khăn, chi phí chế tạo cao, tốn kém vật liệu, do đó làm tăng đáng kể chi phí xây lắp, hiệu quả kinh tế thấp.Hình 1.1.b là dạng khung nhẹ được sử dụng rất phổ biến trong các nhà công nghiệp ở Việt Nam hiện tại với tiết diện cột, dầm chữ I. Hiện nay, khoảng 70% các công trình công nghiệp đều dùng loại nhà này. Loại khung này có trọng lượng và kích thước rất gọn nhẹ và đa dạng về hình thức. Toàn bộ các cấu kiện, bộ phận đều được thiết kế và sản xuất đồng bộ tại nhà máy và đem ra lắp dựng ngoài công trường. Khi vận chuyển đến công trường, chỉ cần thao tác lắp dựng để tạo nên một công trình hoàn chỉnh, do vậy dễ kiểm soát được chất lượng, tính chuyên nghiệp hoá cao, giảm thiểu được thời gian thi công công trình.
Tuy nhiên, việc thiết kế khung thép nhẹ hiện nay chủ yếu theo tiêu chuẩn nước ngoài, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn tương đương, nên cần quan tâm nghiên cứu để có thể mở rộng và phát triển loại khung này ở Việt Nam.
8