Bài giảng Thiết kế kiến trúc 2 - Chương 3: Thiết kế nhà sản xuất một tầng - Trương Thị Anh Thư

yêu cầu khi thiết kế 
3.5.2 Xác định chiều cao nhà 
Chiều cao NCN một tầng được xác định chủ yếu theo yêu cầu công nghệ: 
– Chiều cao cần thiết cho việc bố trí máy 
– Phương án dùng thiết bị vận chuyển nâng, 
– Yêu cầu chiếu sáng, thông gió, môi trường, vi khí hậu; 
– Yêu cầu thống nhất hóa trong xây dựng công nghiệp. 
Thông thường chiều cao nhà – được tính từ cốt cao mặt nền hoàn thiện đến mép 
dưới kết cấu đỡ mái. Nếu không có gì ràng buộc nên lấy bằng nhau; song khi có những 
thiết bị sản xuất quá chênh lệch nhau về độ cao, nên lấy độ cao nhà khác nhau để có hiệu 
quả hơn về mặt kinh tế. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 65 -- 
Chiều cao nhà CN một tầng được quy định trong bảng sau theo “Những quy định 
cơ bản về thống nhất hóa giải pháp hình khối – mặt bằng và giải pháp kết cấu nhà CN 
– QPXD – 57-73”. 
Bảng 1:Chiều cao nhà và vai cột theo nhịp nhà và sức trục của cầu trục 
Khẩu độ 
(m) 
Chiều cao 
Nhà (m) 
Tải trọng cầu 
trục 
(T) 
Cao độ mặt trên của vai cột 
(m) khi bước cột bằng: 
6 12 
18; 24 
18; 24 
18; 24 
18; 24; 30 
18; 24; 30 
24; 30 
24; 30 
8,4 
9,6 
10,8 
12,6 
14,4 
16,2 
18 
10 
10; 20 
10; 20 
10; 20; 30 
10; 20; 30 
30; 50 
30; 50 
5,2 
5,8 
7 
8,5 
10,3 
11,5 
13,3 
4,6 
5,4 
6,6 
8,1 
9,9 
11,1 
12,9 
Bảng 2: Chiều cao nhà sản xuất một tầng không hoặc có cần trục treo 
Nhịp nhà 
(m) 
Tải trọng cần trục treo 
(T) 
Chiều cao nhà 
(m) 
Theo bội số 
(m) 
6; 9; 12 
15; 18 
18; 24 
0,5 – 10 
0,5 – 10 
0,5 – 10 
3,6; 4,8; 5,4; 6 
4,8 
5,4; 6; 7,2; 10,8; 12,6 
0,6 
0,6-1,2 
3.5 Chọn lựa hình thức mái nhà 
3.6.1 Mái dốc 
3.6.2 Mái bằng 
3.6 Tổ chức che mưa nắng, thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên 
3.7.1 Che mưa, che nắng 
3.7.2 Chiếu sáng tự nhiên 
Tổ chức chiếu sáng tự nhiên là một trong những nhiệm vụ quan trọng của tư vấn 
kiến trúc với mục tiêu đảm bảo chiếu sáng đáp ứng cao nhất các yêu cầu của điều kiện 
lao động để tăng năng suất, an toàn cho người lao động. 
Chiếu sáng tự nhiên cho NCN thường được tổ chức trên mái và từ tường biên. 
Các nguyên tắc tổ chức chiếu sáng tự nhiên được trình bày trong phần Khái niệm 
về XNCN. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 66 -- 
Hình thức lấy ánh sáng từ mái còn là cơ sở cho việc lựa chọn giải pháp kết cấu 
chịu lực của nhà và giải pháp cấu tạo mái. Hình dạng của các cửa mái là cơ sở quan 
trọng cho việc tạo lập hình khối không gian của nhà. Lấy ánh sáng có thể theo các dạng: 
– Lấy ánh sáng bên tại các cửa mái có dạng hình thang; răng cưa đứng, răng 
cưa nghiêng. 
– Lấy ánh sáng trực tiếp từ mái kết hợp với các tấm chắn nắng. 
Việc tổ chức lấy ánh sáng từ tường bên là cơ sở quan trọng để tổ chức hình thức 
kiến trúc mặt đứng NCN. Các bề mặt kính từ tường và các kết cấu che nắng là nhân tố 
tổ hợp chính cho việc phân chia hình khối và tạo lập cấu trúc bề mặt của công trình. 
3.7.3 Thông thoáng tự nhiên 
3.7 Các loại vật liệu và hình thức kết cấu 
3.8.1 Lựa chọn các kết cấu thông dụng 
Nói đến kết cấu chịu lực tức là nói đến hệ thống các cấu kiện được sử dụng để 
đảm bảo sự ổn định của ngôi nhà, nhằm chống lại các tải trọng (tĩnh, động) tác động 
vào nhà. Kết cấu chịu lực của NCN một tầng rất đa dạng. 
Việc lựa chọn dạng kết cấu chịu lực NCN một tầng phải dựa trên: 
– Yêu cầu và đặc điểm của công nghệ sản xuất; 
– Khả năng làm việc của vật liệu; 
– Lưới cột và thiết bị vận chuyển nâng cần thiết trong nhà; 
– Yêu cầu tổ chức chế độ vi khí hậu trong phòng; 
– Yêu cầu về thẩm mỹ kiến trúc và kinh tế xây dựng. 
3.8.2 Các kết cấu thông dụng 
 Kết cấu tường chịu lực 
– Được xây dựng với gạch, gỗ, đá. Là loại kết cấu được sử dụng nhiều vì 
đây là vật liệu truyền thống, rẻ tiền, dễ xây dựng; 
– Tường nhận tất cả tải trọng của bản thân, tải trọng kết cấu mái và các tải 
trọng khác truyền qua móng xuống nền đất. Tải trọng tác động lên gối tựa 
không lớn; 
– Khả năng chịu lực thấp, khả năng CNH thấp, thi công bị kéo dài. 
– Tính linh hoạt của nhà xưởng bị hạn chế do sử dụng tường chịu lực ngăn 
chia không gian. 
– Ứng dụng cho NCN có nhịp bé (< 12m); có diện tích sử dụng nhỏ; NCN 
thấp tầng không sử dụng các thiết bị vận chuyển nâng hoặc có nhưng sức 
trục không lớn; 
– Trường hợp chiều rộng nhà lớn, cần phải làm nhiều nhịp song song với 
nhau. 
 Kết cấu dạng bán khung 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 67 -- 
– Để tránh nhược điểm nêu trên của kết cấu tường chịu lực, có thể sử dụng 
dạng bán khung: có tường chịu lực, cột chịu lực sẽ thay thế tường chịu lực 
ở giữa. 
– Với loại kết cấu này, kiến trúc vẫn còn nặng nề, khả năng CNH chưa cao, 
chỉ có thể dùng cho NCN ít tầng. 
 Kết cấu dạng khung phẳng 
– Hiện nay kết cấu khung phẳng bằng BTCT, thép, hoặc hỗn hợp được sử 
dụng phổ biến nhất trong xây dựng công nghiệp. 
– Khả năng chịu lực tốt; thiết kế, chế tạo, thi công đơn giản, khả năng CNH 
cao. 
– Loại kết cấu này được hình thành từ các khung ngang (móng, cột, xà 
ngang) và các kết cấu giằng dọc. Các khung ngang được liên kết với nhau 
bằng các hệ giằng dọc, tạo nên một hệ khung chịu lực ổn định. 
– Tường đóng vai trò bao che hoặc ngăn cách. 
– Nhược điểm cơ bản: do các bộ phận chịu lực của hệ khung đều làm việc 
độc lập nên chi phí vận chuyển tăng lên – đặc biệt khi lưới cột của nhà 
tăng lên. 
 Khung BTCT 
– Khung toàn khối hoặc lắp ghép, với các cấu kiện điển hình – thống nhất. 
– Được sử dụng khá rộng rãi do thiết kế, chế tạo, thi công đơn giản, đáp ứng 
yêu cầu CNH xây dựng. 
– Đáp ứng mọi hình dáng yêu cầu của công nghệ và kiến trúc, đặc biệt tính 
hợp lý và kinh tế khi nhịp nhà 18 – 30m, với sơ đồ đơn giản. 
– Nhược điểm cơ bản: trọng lượng riêng lớn, chi phí vận chuyển và xây lắp 
lớn. 
– Trong những năm gần đây việc sử dụng kết cấu dự ứng lực đã cho phép 
giảm chi phí vật liệu, mở rộng phạm vi sử dụng và cho phép vượt qua được 
những nhịp lớn. 
 Khung thép 
– Sử dụng thích hợp cho mọi loại NCN một tầng với mọi loại dây chuyền 
công nghệ (trừ những ngành sản xuất có hoặc sản sinh ra các chất ăn mòn); 
– Cho các NCN một tầng với dạng sơ đồ kết cấu và hình khối phức tạp do 
phải phụ thuộc vào công nghệ và thiết bị sản xuất. 
– Ưu điểm cơ bản: trọng lượng bản thân và trọng lượng công trình nhẹ; thiết 
kế, chế tạo dễ dàng theo mọi hình dáng cần thiết; thi công lắp ráp và tháo 
dỡ nhanh chóng, đáp ứng tốt yêu cầu CNH xây dựng. 
– Đặc biệt kinh tế - hợp lý khi nhà thấp, nhịp nhỏ, mái và tường làm bằng 
vật liệu nhẹ, có sử dụng tầng hầm, mái để bố trí hệ thống phục vụ kỹ thuật; 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 68 -- 
hoặc trong NCN một tầng có nhịp > 30m, chiều cao > 14,4m, có sử dụng 
cầu trục với sức nâng lớn, quá trình sản xuất sinh nhiều nhiệt. 
– Hiện nay sử dụng khung thép trong xây dựng NCN một tầng là xu hướng 
mạnh nhất; đặc biệt khi xây dựng các XNCN liên doanh với nước ngoài – 
những đối tác đòi hỏi xây dựng công trình trong thời gian ngắn nhất. 
 Khung hỗn hợp: 
– Là sự kết hợp giữa kết cấu BTCT và kết cấu thép, để tận dụng tối đa các 
ưu điểm của hai vật liệu nói trên. 
– Thông thường cột được làm bằng BTCT, kết cấu chịu lực mái bằng thép, 
vỏ bao che có thể bằng BTCT hoặc bằng tấm nhẹ kết hợp tường bao che. 
 Khung cứng và vòm 
– Ưu điểm: tận dụng được các khả năng làm việc hợp lý nhất của kết cấu, 
nhằm giảm tối đa chi phí vật liệu; 
– Có độ cứng lớn và cho phép vượt qua được các khẩu độ rất rộng, nhờ vậy 
tính linh hoạt và tính vạn năng của ngôi nhà tăng lên. 
3.8.3 Một số dạng kết cấu đặc biệt 
 Kết cấu không gian 
– Để giảm nhẹ trọng lượng ngôi nhà, ngoài các kết cấu thông dụng nói trên, 
trong thực tế xây dựng công nghiệp hiện đại, người ta còn sử dụng kết cấu 
không gian kiểu: vỏ mỏng, dây văng, thanh lưới không gian. 
– Tạo nên các ngôi nhà không có cột ở giữa, hoặc nhà có lưới cột lớn; tạo 
nên không gian bên trong rộng rãi; 
– Phù hợp với các yêu cầu thay đổi dây chuyền công nghệ và hiện đại hóa 
thiết bị của sản xuất hiện đại. 
 Kết cấu kiểu vỏ mỏng, dây treo 
– Hình dáng nhẹ nhàng, phong phú, tiết kiệm được vật tư; 
– Cho phép vượt qua không gian > 100m nhờ tận dụng tốt khả năng làm việc 
của vật liệu. 
 Kết cấu không gian bằng thanh lưới phẳng (kết cấu khung – không gian) 
– Cho phép giảm tiết diện cột và tăng kích thước lưới cột; có khả năng CNH 
cao. 
 Kết cấu kết hợp 
– Một trong những phương pháp sử dụng hợp lý kết cấu chịu lực NCN một 
tầng là sự phối hợp vài chức năng trong một bộ phận kết cấu. 
– Việc phối hợp chức năng này cho phép tiết kiệm vật liệu, giảm khối tích 
nhà làm không gian bên trong nhà trở nên thoáng đãng; nâng cao một cách 
đáng kể hiệu quả thẩm mỹ kiến trúc của tòa nhà. 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 69 -- 
Ví dụ: có thể sử dụng kết cấu không gian làm kết cấu chịu lực đồng thời làm kết 
cấu bao che; hoặc phối hợp kết cấu chịu lực của nhà với kết cấu thiết bị, biến kết cấu 
chịu lực của nhà thành một phần của kết cấu chịu lực cửa mái; thêm các chức năng khác 
cho kết cấu (lấy cột rỗng làm thành chức năng ống thoát nước). 
Hình 35: Sơ đồ khung 
phẳng một nhịp và nhiều 
nhịp. 
 Hình 36: Sơ 
đồ khung 
khớp và 
khung ngàm, 
vòm và dây 
căng 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 70 -- 
Hình 37: Sơ đồ kết cấu 
mái treo, mái dầm hoặc 
thanh không gian và 
mái gấp nếp 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 71 -- 
Hình 38: Sơ đồ kết cấu vỏ mỏng 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 72 -- 
Hình 39: Các dạng kết cấu khung chịu lực bằng thép cho NSX một tầng 
a/ dạng đơn giản b/ dạng phức tạp c/ dạng đặc biệt 
Hình 40: Các dạng kết cấu khung chịu lực beton cốt thép NSX một tầng 
a/ dạng khung toàn khối b/ dạng khung lắp ghép toàn khối c/ dạng khung lắp ghép 
 Thiết kế Kiến trúc 2 -- 73 -- 
CÂU HỎI CUỐI CHƯƠNG 3 
– Nhà sản xuất 1 tầng: phạm vi ứng dụng, ưu và nhược điểm, phân loại. 
– Thiết kế mặt bằng NSX 1 tầng: nêu các yếu tố quyết định khi thiết kế, nội dung 
thiết kế NSX 1 tầng. 
– Thiết kế mặt cắt ngang NSX 1 tầng: nêu các yêu cầu khi thiết kế, nội dung thiết 
kế NSX 1 tầng. 
– Hệ thống giao thông trong NSX: chức năng và thành phần.