Thiết kế kết cấu nhà xưởng thép

Đặc điểm của Kết cấu nhà xưởng thép là độ cứng tổng thể và hiệu suất địa chấn tốt, tốc độ thi công nhanh, trọng lượng nhẹ và khả năng chịu lực cao. Trong thiết kế kết cấu nhà xưởng, tùy theo đặc điểm của nó, có thể phát huy tốt hơn vai trò của kết cấu thép bằng cách tận dụng điểm mạnh và tránh điểm yếu. Bây giờ, một số vấn đề trong thiết kế nhà xưởng kết cấu thép công nghiệp được giải thích ngắn gọn.

Cách Nhiệt Và Phòng Cháy Chữa Cháy

Thép có tính dẫn nhiệt cao và độ dẫn nhiệt của nó là 50w (m.°C).

• Khi nhiệt độ đạt tới 100°C trở lên, độ bền kéo của nó sẽ giảm và độ dẻo của nó sẽ tăng lên;
• khi nhiệt độ đạt tới 250°C, độ bền kéo của thép sẽ giảm.
• Khi nhiệt độ lên tới 500°C, cường độ của thép giảm xuống mức rất thấp sẽ khiến kết cấu thép bị sụp đổ.

Vì vậy, khi nhiệt độ môi trường xung quanh kết cấu thép đạt trên 150°C thì cần thiết kế cách nhiệt, chống cháy.

Thực tế chung là: mặt ngoài của kết cấu thép được ốp bằng gạch chịu lửa, bê tông hoặc ván cứng chống cháy. Hoặc kết cấu thép phải được quét lớp phủ chống cháy loại dày, độ dày phải được tính toán theo “Quy chuẩn kỹ thuật về lớp phủ chống cháy cho kết cấu thép”.

Thiết kế hệ thống hỗ trợ mái nhà

Việc bố trí hệ thống đỡ mái phải được xác định theo nhịp, chiều cao, bố trí mạng cột, kết cấu mái, trọng tải cần trục và cường độ công sự chống động đất của khu vực. Nói chung, kết cấu mái có hoặc không có hệ xà gồ cần được hỗ trợ theo chiều dọc; Trong hệ thống không có xà gồ, tấm mái lớn được hàn với giàn mái ở ba điểm, có thể đóng vai trò hỗ trợ dây cung phía trên nhưng xét đến những hạn chế về điều kiện thi công và yêu cầu lắp đặt.

Bất kể mái có xà gồ hay mái không có hệ xà gồ thì dây giằng trên cùng của giàn mái và dây trên cùng của khung giếng trời phải được bố trí các thanh đỡ bên trên. Đối với những nhà xưởng có khoảng cách giàn mái không nhỏ hơn 12m hoặc những nơi có cầu trục siêu nặng trong nhà xưởng hoặc trong nhà xưởng có thiết bị rung lớn thì phải bố trí giá đỡ ngang dọc.

Thiết kế thoát nước và chống thấm của mái nhà cần được xem xét trong thiết kế mái nhà. Độ dốc mái tối thiểu là 5%. Ở những nơi có tuyết dày, độ dốc cần được tăng lên một cách thích hợp.

Chiều dài của mái dốc đơn chủ yếu phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ trong khu vực và chiều cao cột nước tối đa được hình thành do lượng mưa. Theo kinh nghiệm thiết kế kỹ thuật, chiều dài của mái dốc đơn nên được kiểm soát trong phạm vi 70m.

Hiện nay trên thị trường có 2 phương pháp lợp mái kết cấu thép được sử dụng phổ biến:

• Mái cứng: tấm thép định hình màu hai lớp có lớp bông cách nhiệt bên trong;
• Mái composite linh hoạt: bao gồm tấm bên trong tấm thép màu, rào chắn khí, lớp cách nhiệt, lớp chống thấm vật liệu cuộn.

Cài đặt khe co giãn nhiệt độ

Sự thay đổi nhiệt độ sẽ gây ra biến dạng của xưởng kết cấu thép, khiến kết cấu phát sinh ứng suất nhiệt độ. Khi kích thước mặt phẳng của nhà xưởng lớn, để tránh tạo ra ứng suất nhiệt độ lớn, các khe co giãn nhiệt độ phải được đặt theo hướng dọc và ngang của nhà xưởng, đồng thời có thể điều chỉnh độ dài của mặt cắt.

Thi công theo yêu cầu kỹ thuật kết cấu thép. Các khe co giãn nhiệt độ thường được xử lý bằng cách lắp đặt các cột đôi và ổ lăn có thể được đặt ở giá đỡ giàn mái cho các khe co giãn nhiệt độ theo chiều dọc.

Xử lý chống gỉ

Bề mặt kết cấu thép sẽ bị ăn mòn khi tiếp xúc trực tiếp với không khí. Khi có môi trường ăn mòn trong không khí của nhà xưởng kết cấu thép hoặc kết cấu thép ở trong môi trường ẩm ướt thì tình trạng ăn mòn của nhà xưởng kết cấu thép sẽ rõ ràng và nghiêm trọng hơn.

Sự ăn mòn kết cấu thép không chỉ làm giảm tiết diện cấu kiện mà còn gây ra các vết rỗ rỉ sét trên bề mặt cấu kiện thép. Khi bộ phận chịu ứng suất sẽ gây ra sự tập trung ứng suất và khiến kết cấu bị hỏng sớm.

Do đó, cần chú ý đầy đủ đến việc chống gỉ của các bộ phận nhà xưởng kết cấu thép, đồng thời cần thực hiện các biện pháp đối phó và biện pháp tương ứng về mặt bố trí chung, bố trí quy trình, lựa chọn vật liệu, v.v.

Theo môi trường ăn mòn và điều kiện môi trường của nhà xưởng để đảm bảo an toàn cho kết cấu nhà xưởng. Sự an toàn. Thông thường, sơn lót và sơn phủ chống ăn mòn thường được sử dụng để chống ăn mòn kết cấu thép.

Số lượng và độ dày của lớp phủ thường được xác định theo môi trường sử dụng và đặc tính của lớp phủ. Dưới tác động của môi trường khí quyển tự nhiên, kết cấu thép trong nhà nói chung yêu cầu độ dày lớp phủ 100 μm, tức là hai lớp sơn lót và hai lớp sơn phủ.

Đối với kết cấu thép lộ thiên hoặc kết cấu thép dưới tác động của môi trường khí quyển công nghiệp thì tổng độ dày của màng sơn yêu cầu từ 150 μm đến 200 μm. Và kết cấu thép trong môi trường axit đòi hỏi phải sử dụng sơn chống axit chlorosulfonated.

Phần bên dưới mặt đất của cột thép phải được bọc bằng bê tông không nhỏ hơn C20, chiều dày lớp bảo vệ không nhỏ hơn 50 mm.

Thiết kế mặt tiền

Việc xây dựng kết cấu thép nhẹ chủ yếu có bốn đặc điểm sau: quy mô, đường nét, màu sắc và sự thay đổi.

Mặt tiền nhà xưởng kết cấu thép chủ yếu được quyết định bởi cách bố trí quy trình. Trong khi đáp ứng các yêu cầu của quy trình, mặt tiền đơn giản và hoành tráng, các nút cũng đơn giản và thống nhất nhất có thể.

Tấm thép định hình màu làm cho công trình nhà xưởng thép nhẹ có vẻ nhẹ nhàng và giàu màu sắc, rõ ràng là tốt hơn so với kết cấu nặng và đơn của kết cấu bê tông cốt thép truyền thống.

Trong thiết kế nhà xưởng thép nhẹ, màu sắc nổi bật và màu sắc mát mẻ thường được sử dụng, tập trung vào lối vào và lối ra chính, máng xối bên ngoài và tràn lề, điều này không chỉ phản ánh sự hùng vĩ của nhà xưởng hiện đại mà còn làm phong phú thêm hiệu ứng mặt tiền.

Đối với nhà xưởng kết cấu bê tông cốt thép truyền thống, các bức tường bên ngoài được duy trì bằng gạch xây và trang trí bên ngoài là sơn hoặc gạch ốp mặt, được bổ sung bằng các dải ruy băng.

Do hiệu ứng chiếu sáng của cửa sổ trên mái bê tông không đạt yêu cầu nên trong quá trình thiết kế, một số lượng lớn cửa sổ chiếu sáng thường được lắp đặt trên tường. Nhưng điều này không xảy ra với nhà xưởng kết cấu thép có tường bảo trì làm bằng thép tấm định hình màu.

Đường nét là nét độc đáo nhất của phong cách kiến ​​trúc kết cấu thép nhẹ. Các đường đồng nhất theo chiều ngang hoặc chiều dọc, làm cho các tòa nhà kết cấu thép nhẹ có kết cấu kim loại mịn, phản ánh bầu không khí công nghiệp hiện đại mạnh mẽ.

Nếu lắp đặt một số lượng lớn cửa sổ chiếu sáng trên tường, hình dạng đường nét của bức tường sẽ bị phá hủy. Đồng thời, mái kết cấu thép nhẹ có thể sử dụng số lượng lớn tấm chiếu sáng trên mái, ánh sáng đồng đều, đồng thời giải quyết được vấn đề thông gió của nhà xưởng.

Kết luận

Nói một cách dễ hiểu, việc thiết kế nhà xưởng kết cấu thép phải dựa trên đặc điểm của nó. Việc thiết kế kết cấu công trình phải phù hợp với đặc điểm của nó sao cho thiết kế an toàn, tin cậy, tiết kiệm, hợp lý và đẹp.