Bài giảng Thiết kế kiến trúc 2 - Chương 1: Quy định chung về nhà sản xuất - Trương Thị Anh Thư

uất đến kiến trúc nhà sản xuất 
1.2 Trang thiết bị vận chuyển trong nhà sản xuất 
Trang thiết bị vận chuyển trong nhà sản xuất thông thường được chia thành hai 
loại: Vận chuyển trên nền và vận chuyển trên không. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 16 -- 
1.2.1 Trên nền 
Trang thiết bị vận chuyển trên nền bao gồm: 
 Hệ thống băng tải: Đây là phưong tiện vận chuyển liên tục, vận chuyển 
vật có kích thước nhỏ, đặt trực tiếp trên nền hoặc trên giá đỡ. Giao thông 
vận chuyển cho người bố trí dọc theo các băng tải, sử dụng cầu vượt hoặc 
ngầm cho người đi ngang qua. 
 Xe kéo bánh hơi, bánh xích, xe nâng chạy trực tiếp trên nền. Hệ thống 
giao thông này đòi hỏi nền có khả năng chịu lực,chịu mài mòn và va chạm. 
 Cầu trục chạy trên ray đặt trên nền. Hệ thống ray cố định, chia cắt không 
gian sản xuất. 
1.2.2 Trên cao và theo phương đứng 
 Băng tải treo: thường gắn vào các hệ khung riêng, tách khỏi kết cấu chịu 
lực của nhà, nhằm giảm tải trọng (tĩnh và động) truyền vào khung nhà và 
đảm bảo tính linh hoạt khi thay thế, mở rộng 
 Cầu trục treo vào kết cấu mang lực mái: Chúng có thể có dạng cố định 
(còn được gọi là pa lăng) và loại di động. Loại di động gồm cầu trục treo 
vào một ray và cầu trục treo vào hai ray. Với cầu trục treo vào một ray 
phạm vi hoạt động của cầu trục chủ yếu dọc theo chiều dài ray. Còn với 
cầu trục treo vào hai ray (đặt vuông góc nhau) phạm vi hoạt động của cầu 
trục theo cả hai phương, ngang và dọc theo chiều dài của hai ray. Loại cầu 
trục treo có sức nâng nhỏ 0,5-5 tấn. Người điều khiển có thể đứng trên mặt 
đất hoặc ngồi trong các cabin treo dưới cầu trục. Trong không gian sản 
xuất có thể bố trí một hay nhiều cầu trục treo. 
 Cầu trục tựa trên vai cột: Cầu trục loại này gồm bộ phận: Xe nâng với 
tời và móc cẩu - chạy trên cầu theo phương ngang nhà; Kết cấu chịu lực 
đỡ ray, động cơ đẩy chạy theo phương dọc nhà; Cabin cho người điều 
khiển gắn với cầu trục. Căn cứ dạng cầu đỡ xe nâng, loại cầu trục này được 
phân thành cầu trục lăn một dầm và cầu trục lăn hai dầm (hoặc 2 dàn). Cầu 
trục tựa trên vai cột do tải trọng của cầu trục truyền vào cột nên có thể có 
sức trục lớn 5-50T, đặc biệt có thể đến hàng trăm tấn. 
 Ngoài ra trong NSX có các dạng cầu trục khác như: Loại cầu trục dạng 
conson; cầu trục tựa cố định vào tường..., có sức trục nhỏ và phạm vi hoạt 
động không lớn. 
 Hệ thống cầu trục treo vào kết cấu mang lực mái và tựa trên vai cột là 
loại phương tiện có ảnh hưởng lớn đến giải pháp xây dựng nhà, trước hết 
là nhu cầu về không gian để bố trí và tính toán các tải trọng động và tĩnh 
của cầu trục vào hệ khung chịu lực của nhà. 
. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 17 -- 
Hình 12: Một số dạng trang thiết bị vận chuyển trên nền và hệ thống các dạng băng tải 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 18 -- 
Hình 13: Cầu trục treo trong nhà sản xuất 
a) Pa lăng; b) Cầu trục treo một ray; c) Phạm vi hoạt động của cầu trục treo một ray; 
d) Cầu trục treo hai ray và sơ đồ bố trí trên mặt cắt và mặt bằng nhà xưởng. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 19 -- 
Hình 14: Cầu trục tựa trên vai cột trong NSX 
a) Cầu trục: b) Các thông số không gian nhà có liên quan đến cầu trục; c) Các dạng cầu 
trục khác (1- Cầu trục tháo khuôn;2- Cầu trục có gầu xúc; 3- Cầu trục đổ khuôn; 4- 
Cầu trục rải vật liệu) 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 20 -- 
Hình 15: Sơ đồ 
cầu trục lăn một 
dầm (hình trên) 
và cầu trục lăn 
hai dầm (hình 
dưới) do nhà máy 
kết cấu thép cơ 
khí Đông Anh, Hà 
Nội chế tạo với 
sức nâng đạt đến 
15 T. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 21 -- 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
f) 
Hình 16: Một số hình ảnh về hệ thống cầu trục trong kết cấu khung thép Zamil rất phổ 
biến hiện nay ở Việt Nam. 
a); b) Cầu trục tựa trên vai cột; c) Cầu trục treo vào kết cấu mang lực mái; d) Cầu trục 
dạng công xon và mô nô ray; e) Cầu trục một ray chạy trên nền và một ray tựa trên dầm 
cầu trục; f) Cầu trục chạy trên nền. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 22 -- 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
f) 
Hình 17: Một số hình ảnh về các phương 
tiện vận chuyển trong nhà công nghiệp 
a) Xe chuyên dụng chạy trên nền có sức 
nâng đến 10T, đòi hỏi cấu tạo nền phải đáp 
ứng được tải trọng và chịu được các va 
chạm khi vận chuyển; b) Băng tải bố trí cố 
định trên nền;c) Băng tải treo vào hệ 
khung cố định chạy dọc theo tuyến sản 
xuất;d) Phương tiện vận tải kết hợp vừa 
chạy dưới nền vừa chạy trên không; 
e) Hệ thống cầu trục treo vào kết cấu mái; 
f) Cầu trục lăn hai dầm tựa trên vai cột; 
e) Hệ thống cầu trục kết hợp vừa chạy trên 
nền vừa chạy trên giá đỡ. 
g) 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 23 -- 
1.3 Thống nhất hóa và điển hình hóa nhà sản xuất 
13.1 Thống nhất hóa –điển hình hóa nhà sản xuất 
13.2 Những thông số và module cơ bản của nhà sản xuất 
1.4 Tổ chức môi trường lao động 
1.4.1 Thiết lập điều kiện môi trường lao động 
1.4.2 An toàn lao động 
1.5 Lựa chọn vật liệu và kết cấu chịu lực. 
Khái niệm kết cấu chịu lực của nhà công nghiệp chủ yếu đề cập đến hệ thống chịu 
lực - cột và kết cấu mang lực mái. Chúng có nhiệm vụ đảm bảo sự ổn định cho kết cấu 
bao che của ngôi nhà, trong một số trường hợp chúng còn tiếp nhận các tải trọng của 
cầu trục, hệ thống cung cấp đảm bảo kỹ thuật. 
Kết cấu chịu lực của nhà được chia theo hai dạng: Kết cấu khung phẳng và kết 
cấu khung không gian. 
1.5.1 Kết cấu khung phẳng 
Kết cấu khung phẳng là kết cấu mà khi tính toán nội lực người ta chỉ tính toán 
chúng trong mặt phẳng. Có nhiều loại khung phẳng, sau đây giới thiệu một số dạng 
khung phẳng được sử dụng rộng rãi trong xây dựng công nghiệp: 
 Khung phẳng một nhịp: Khung gồm hệ thống cột và kết cấu mang lực mái. Cột 
liên kết ngàm với móng và là gối tựa cho kết cấu mang lực mái. Kết cấu mang lực mái 
có thể dạng dầm hay dạng dàn tùy thuộc vào khẩu độ của nhà. Ví dụ với kết cấu BTCT 
kết cấu mang lực mái dạng dầm được sử dụng khi nhà có nhịp nhỏ hơn 18m và dạng 
dàn khi nhịp nhà lớn hơn 18m. Kết cấu mang lực mái dạng dàn có trọng lượng nhỏ hơn 
so với dầm và là không gian rất thích hợp để bố trí hệ thống cung cấp và đảm bảo kỹ 
thuật, đặc biệt là hệ thống điều không. 
 Khung phẳng nhiều nhịp: Được sử dụng cho nhà công nghiệp có chiều rộng nhà 
lớn mà hệ thống khung phẳng một nhịp không thể đáp ứng được. Khung phẳng nhiều 
nhịp có thể coi như tổ hợp từ những khung phẳng một nhịp. Về mặt chịu lực khung 
phẳng nhiều nhịp có độ ổn định tốt hơn khung phẳng một nhịp. Kết cấu mang lực mái 
trong khung phẳng nhiều nhịp cũng tương tự như trường hợp khung phẳng một nhịp có 
thể dạng dầm hoặc dạng dàn, bằng BTCT hoặc bằng thép. 
 Khung khớp: Có thể là khung hai khớp hoặc 3 khớp. Trong khung khớp kết cấu 
theo phương đứng và ngang làm việc như một hệ kết cấu thống nhất, bởi vậy chúng 
thường có hình thức tương tự nhau: Cột liên kết khớp với móng và liên kết ngàm với 
kết cấu mang lực mái. 
 Khung ngàm: là hệ thống khung mà cột liên kết ngàm với móng và kết cấu mang 
lực mái. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 24 -- 
 Vòm: là hệ thống kết cấu chịu lực không có cột. Kết cấu mang lực mái được uốn 
cong và liên kết trực tiếp với kết cấu mang lực mái. Độ cong của vòm thường hay được 
lấy theo biểu đồ mô men do tải trọng mái sinh ra. Vòm có thể là vòm hai khớp hoặc vòm 
3 khớp. Vòm có thể vượt được nhịp đến 96m. 
 Kết cấu dây căng: thường được sử dụng trong trường hợp nhà có nhịp lớn, mái 
nhẹ. Hệ thống dây treo ở mái có thể nằm bên dưới hoặc bên trên của kết cấu mang lực 
mái. 
1.5.2 Kết cấu khung không gian 
Đối lập với hệ thống khung phẳng, trong khung không gian các nội lực tính toán 
được xác định theo 3 phương, không có khái niệm bước cột. Trong xây dựng công 
nghiệp, các kết cấu khung không gian sau thường được sử dụng: 
 Kết cấu vỏ: là hệ thống kết cấu có kết cấu mang lực mái dạng mặt phẳng không 
gian, chịu nén và chịu kéo thay vì chịu uốn như các kết cấu mái thông thường khác. 
 Kết cấu mái dầm hoặc thanh không gian: Trong kết cấu dầm không gian, dầm 
được chia thành hệ thống dầm chính và phụ. Kết cấu mái thanh không gian được tổ hợp 
từ các thanh thép ống hoặc thép góc. 
 Mái gấp nếp 
 Mái treo 
Việc lựa chọn các hình thức mái kể trên là nhiệm vụ của kỹ sư xây dựng và kiến 
trúc sư. Cơ sở để lựa chọn là: 
 Nhu cầu về không gian sử dụng; 
 Nhu cầu bố trí các hệ thống kỹ thuật; 
 Khả năng tính toán và thi công xây dựng; 
 Yêu cầu về hình thức kiến trúc của công trình. 
Lựa chọn hình dạng kết cấu khung là một trong nhân tố quan trọng trong việc tổ 
hợp hình khối kiến trúc của công trình công nghiệp. Xu hướng các kết cấu không gian 
được sử dụng tăng lên phản ánh nhu cầu thực tế về nâng cao hiệu quả thẩm mỹ nhà công 
nghiệp. Các kết cấu chịu lực không chỉ đơn thuần là bộ khung cho kết cấu bao che, bị 
bao phủ bởi kết cấu bao che mà có thể nằm ngoài kết cấu bao che, tham gia tích cực vào 
hình thức kiến trúc của công trình. 
1.5.3 Lựa chọn kết cấu chịu lực cho công trình. 
Có thể lựa chọn và sử dụng kết cấu chịu lực của công trình theo hai dạng sau: 
 Nhà có hai hay nhiều dạng kết cấu chịu lực: Mỗi dạng kết cấu chịu lực đáp ứng 
cho mỗi loại không gian nhất định. Ví dụ như kết cấu khung không gian cho bộ phận 
sản xuất và kết cấu khung phẳng cho bộ phận phục vụ sinh hoạt. Dạng này tiết kiệm 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 25 -- 
được không gian nhà, chi phí về xây dựng, tiết kiệm năng lượng điều hòa khí hậu và tạo 
cho công trình có hình khối kiến trúc sinh động. Tuy nhiên nếu sử dụng nhiều loại kết 
cấu sẽ làm tăng khối lượng tính toán. 
 Nhà chỉ có một dạng kết cấu chung cho toàn bộ công trình: Các bộ phận chức 
năng có không gian nhỏ có thể được bố trí theo các ngăn tầng. Giải pháp này tạo khả 
năng cho việc sử dụng linh hoạt, đơn giản cho việc tính toán kết cấu, nhưng có thể dẫn 
đến công trình có hình thức kiến trúc đơn điệu. 
CÂU HỎI CUỐI CHƯƠNG 1 
 Nhà sản xuất: khái niệm, nêu một số cách thức phân loại. 
 Trang thiết bị vận chuyển trong nhà sản xuất: trên nền và trên cao và phương 
đứng. 
 Nêu các dạng kết cấu chịu lực của công trình.