Các cấu kiện cấu thành nhà xưởng kết cấu thép một tầng gồm những gì?
Nhà xưởng (hoặc nhà máy) kết cấu thép một tầng (single-story steel structure workshop/factory) thường là một hệ thống không gian (space system) bao gồm các cấu kiện như: kết cấu mái (roof structure), cột (column), dầm cầu trục (crane beam), dầm hãm (brake beam) hoặc giàn hãm (brake truss), các loại hệ giằng (bracing system) và khung tường (wall frame). Các cấu kiện này có thể được phân loại theo chức năng như sau:
(1) Khung ngang (Transverse Frame): Cấu tạo bởi cột và các vì kèo (roof truss) hoặc dầm ngang (roof beam) mà cột đỡ. Đây là hệ thống chịu lực chính (main load-bearing system) của nhà xưởng thép một tầng. Nó chịu trọng lượng bản thân kết cấu, tải trọng gió, tuyết, tải trọng thẳng đứng và ngang từ cầu trục (crane), sau đó truyền các tải trọng này xuống móng (foundation).
(2) Kết cấu mái (Roof Structure): Hệ thống kết cấu chịu tải trọng mái, bao gồm dầm ngang (hoặc dầm chính) của khung ngang, dầm đỡ mái (dầm dọc - truss girder), vì kèo trung gian (intermediate roof truss), khung cửa trời (truss của mái dốc - monitor / sawtooth frame), xà gồ (purlin), v.v.
(3) Hệ thống giằng (Bracing System): Bao gồm các thanh giằng phần mái và các thanh giằng giữa các cột. Hệ thống này một mặt kết hợp với cột, dầm cầu trục... tạo thành khung dọc (longitudinal frame) của nhà xưởng thép một tầng, chịu tải trọng ngang theo phương dọc; mặt khác, nó kết nối các hệ thống chịu lực chính (vốn là các kết cấu phẳng riêng lẻ) thành một kết cấu không gian tổng thể, đảm bảo độ cứng (rigidity) cần thiết và sự ổn định (stability) cho kết cấu thép của nhà xưởng một tầng.
(4) Dầm cầu trục (Crane Beam) và Dầm hãm (Brake Beam) hoặc Giàn hãm (Brake Truss): Chức năng chính là chịu tải trọng thẳng đứng và ngang do cầu trục gây ra, sau đó truyền các tải trọng này vào khung ngang và khung dọc.
(5) Khung tường (Wall Frame): Chịu trọng lượng bản thân của tường và tải trọng gió.
Ngoài ra, còn có một số cấu kiện phụ khác như thang (ladder), lối đi (walkway), cửa ra vào, cửa sổ (door, window). Trong một số kết cấu thép nhà xưởng một tầng, do yêu cầu về mặt vận hành công nghệ, còn được trang bị sàn công tác (working platform).
I. Bố trí lưới cột (Column Grid Layout)
Bố trí lưới cột (layout of column rows) là việc xác định cách sắp xếp các cột chịu lực trên mặt bằng của nhà xưởng thép một tầng, tức là xác định lưới (grid) được tạo thành bởi các trục định vị (positioning axis) theo phương dọc và phương ngang của cột. Nhịp (span) của kết cấu thép nhà xưởng một tầng là kích thước giữa các trục định vị theo phương dọc của cột. Bước cột (column spacing) của kết cấu thép nhà xưởng một tầng là kích thước giữa các trục định vị theo phương ngang của cột.
II. Khe co giãn nhiệt độ (Temperature Expansion/Contraction Joint)
Sự thay đổi nhiệt độ sẽ gây ra biến dạng kết cấu, làm phát sinh ứng suất nhiệt (temperature stress) trong kết cấu thép nhà xưởng. Do đó, khi kích thước mặt bằng nhà xưởng (平面尺寸) tương đối lớn, để tránh biến dạng nhiệt quá lớn và ứng suất nhiệt, cần bố trí khe co giãn nhiệt độ (temperature joint) theo phương ngang và phương dọc của kết cấu thép nhà xưởng.
Việc bố trí khe co giãn nhiệt độ phụ thuộc vào chiều dài theo phương dọc và phương ngang của kết cấu thép. Đối với nhà xưởng có chiều dài lớn theo phương dọc, khi nhiệt độ thay đổi, biên độ co giãn của các cấu kiện dọc (longitudinal members) rất lớn, gây ra biến dạng toàn bộ kết cấu, làm phát sinh ứng suất nhiệt lớn trong các cấu kiện và có thể dẫn đến hư hỏng tường và mái. Để tránh những hậu quả bất lợi này, người ta thường sử dụng khe co giãn nhiệt độ ngang để chia kết cấu thép nhà xưởng một tầng thành các phân đoạn nhiệt độ (temperature sections) mà khi co giãn sẽ không ảnh hưởng lẫn nhau.
Trang trước:
Trang tiếp theo:
Tin tức
