SO SÁNH ĐỘ ỔN ĐỊNH KHÔNG GIAN VÀ ĐỘ VÕNG CHO CÁC HỆ KẾT CẤU NHÀ XƯỞNG LỚN
Trong các công trình nhà xưởng công nghiệp quy mô lớn, đặc biệt là các nhà máy sản xuất, trung tâm logistics hay kho hàng, yêu cầu kỹ thuật đối với không gian mở rộng và khả năng chịu tải trọng lớn ngày càng cao. Hai trong số các tiêu chí kỹ thuật quan trọng nhất để đánh giá chất lượng kết cấu là:
- Độ ổn định không gian: Khả năng duy trì hình dạng và vị trí tương đối giữa các bộ phận cấu kiện khi chịu tải trọng làm việc hoặc tải trọng gió, động đất.
- Độ võng (độ biến dạng): Độ cong, độ lún hoặc chuyển vị của cấu kiện khi chịu tải trọng tác động lâu dài, ảnh hưởng đến thẩm mỹ và an toàn sử dụng.
Bài viết này tập trung phân tích và so sánh ba hệ kết cấu nhà xưởng phổ biến (kết cấu thép, kết cấu bê tông toàn khối, kết cấu hỗn hợp) dưới góc độ độ ổn định không gian và độ võng, phục vụ quá trình thiết kế và lựa chọn kết cấu tối ưu.
1. Kết cấu thép
1.1 Độ ổn định không gian
-
Ưu điểm: Nhẹ, linh hoạt, dễ triển khai các hệ khung không gian với khẩu độ rất lớn (lên tới 50–70m không cột giữa). Có thể sử dụng khung Z, khung tổ hợp chữ I, dàn không gian để tăng cứng.
-
Nhược điểm: Dễ mất ổn định cục bộ (ví dụ: gãy ổn định cánh dầm, cột mảnh) nếu thiết kế không kỹ. Hệ thống giằng, liên kết (giằng mái, giằng gió, sườn phụ) đóng vai trò rất quan trọng để duy trì ổn định tổng thể.
1.2 Độ võng
- Do thép có mô đun đàn hồi thấp hơn bê tông, độ võng của dầm, khung thép thường lớn hơn nếu cùng kích thước tiết diện và tải trọng.
- Cần giới hạn độ võng theo tiêu chuẩn (thường là L/250 – L/300 với dầm mái) để tránh võng quá mức gây nứt mái, đọng nước, ảnh hưởng thiết bị treo.
2. Kết cấu bê tông toàn khối
2.1 Độ ổn định không gian
-
Ưu điểm: Kết cấu khối nặng, liên kết cứng và ổn định cao trong tải trọng ngang, đặc biệt tốt trong vùng có gió bão hoặc động đất nhẹ.
-
Nhược điểm: Giới hạn về khẩu độ – các nhịp thường chỉ từ 5–10m. Cần bố trí nhiều cột, ảnh hưởng đến không gian sử dụng và luồng vận hành thiết bị.
2.2 Độ võng
- Bê tông có mô đun đàn hồi cao, nên độ võng ban đầu nhỏ. Tuy nhiên, độ võng dài hạn (do creep – độ rão và shrinkage – co ngót) là yếu tố đáng lưu ý, đặc biệt ở dầm dài, sàn phẳng.
- Với thiết kế tốt (cốt thép đúng vị trí, kiểm soát chiều dài nhịp), độ võng có thể giữ ở mức thấp và ổn định lâu dài.
3. Kết cấu hỗn hợp (Composite)
3.1 Độ ổn định không gian
- Kết hợp ưu điểm cả hai hệ vật liệu: phần cột hoặc móng bằng bê tông tạo ổn định cơ bản; phần mái, khung ngang bằng thép giúp mở rộng khẩu độ.
- Có thể dùng dầm thép liên hợp với sàn bê tông để tận dụng sự làm việc chung giữa hai vật liệu, tăng cứng cho kết cấu.
-
Ổn định không gian tốt, đặc biệt nếu kết cấu được phân chia thành các modul có kiểm soát.
3.2 Độ võng
-
Nếu thiết kế đúng, độ võng trong hệ liên hợp có thể giảm đáng kể so với dầm thép độc lập, nhờ bê tông sàn hỗ trợ chống võng.
-
Tuy nhiên, cần thiết kế kỹ liên kết chống trượt giữa thép và bê tông để tránh mất ổn định tại điểm giao.
5. Bảng so sánh tổng hợp
|
Tiêu chí |
Kết cấu thép |
Bê tông toàn khối |
Kết cấu hỗn hợp |
|---|---|---|---|
|
Ổn định không gian |
Tốt nếu bố trí giằng hợp lý |
Rất cao (liên kết cứng) |
Cao (nhờ phối hợp khối nặng – nhẹ) |
|
Khả năng mở rộng khẩu độ |
Rất lớn (30–70m) |
Hạn chế (5–10m) |
Lớn (20–40m) |
|
Độ võng ban đầu |
Trung bình đến lớn |
Nhỏ |
Trung bình (giảm nhờ liên kết) |
|
Độ võng dài hạn |
Ổn định nếu không rỉ thép |
Có thể tăng do co ngót/rão |
Phụ thuộc vào liên kết vật liệu |
|
Yêu cầu thiết kế võng |
Phải tính chính xác ngay từ đầu |
Cần dự phòng co ngót |
Cần xử lý chống trượt |
|
Ứng dụng phù hợp |
Kho bãi, nhà xưởng nhẹ |
Công trình chịu tải lớn, ổn định |
Nhà máy tổ hợp, đa chức năng |
Độ ổn định không gian và độ võng là hai yếu tố kỹ thuật cốt lõi trong thiết kế kết cấu nhà xưởng lớn. Việc lựa chọn hệ kết cấu phù hợp cần căn cứ vào:
- Khẩu độ nhịp yêu cầu
- Tải trọng máy móc và thiết bị
- Mục tiêu sử dụng dài hạn (cải tạo, mở rộng...)
- Điều kiện địa chất và khí hậu
Tóm lại:
- Kết cấu thép phù hợp với nhà xưởng cần khẩu độ rộng, nhưng cần kiểm soát võng tốt bằng tăng chiều cao dầm và bổ sung hệ giằng.
- Kết cấu bê tông mang lại ổn định không gian rất tốt, nhưng giới hạn khẩu độ và có thể bị võng dài hạn nếu không được tính toán cẩn thận.
- Kết cấu hỗn hợp là giải pháp dung hòa giữa cả hai, nhưng yêu cầu thiết kế và thi công phức tạp hơn.
GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ CUNG CẤP DỊCH VỤ TƯ VẤN THIẾT KẾ & THI CÔNG UY TÍN
Tầm quan trọng của các đơn vị thi công là không thể phủ nhận, uy tín của họ sẽ đảm bảo chất lượng và tính thẩm mỹ cho công trình của bạn. Hiện nay, có rất nhiều đơn vị cung cấp dịch vụ thiết kế và thi công để đáp ứng nhu cầu xây dựng ngày càng tăng cao tại nước ta. Do đó, việc tìm kiếm một đơn vị uy tín không phải là điều dễ dàng và đòi hỏi bạn phải dành thời gian tìm hiểu. Trong quá trình lựa chọn, bạn cần tìm hiểu thật kỹ và đảm bảo rằng đơn vị đi cùng phải có chuyên môn cao, nhiều năm kinh nghiệm, có hợp đồng ký kết rõ ràng, chi phí minh bạch,... Để giúp khách hàng tiết kiệm thời gian tìm kiếm, Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú tự tin rằng sẽ là sự lựa chọn tốt nhất dành cho bạn.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú với sứ mệnh cung cấp các giải pháp và dịch vụ tốt nhất, xây dựng cộng đồng thịnh vượng cùng khách hàng, Hưng Nghiệp Phú đang từng bước khẳng định thương hiệu của mình thông qua sự hợp tác chân thành, với đội ngũ lãnh đạo có năng lực đạo đức, sáng tạo, chuyên môn cao và tầm nhìn chiến lược. Hưng Nghiệp Phú sở hữu đội ngũ nhân viên lành nghề, trình độ cao sẽ mang đến cho khách hàng những công nghệ chất lượng tốt nhất.
Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú - chuyên thi công các công trình dân dụng và công nghiệp. Chúng tôi mong muốn đồng hành cùng khách hàng trong các dự án xây dựng cũng như các thủ tục liên tục như sơ đồ quy hoạch, xin giấy phép xây dựng, hoàn thiện thủ tục, xin cấp chứng chỉ phòng cháy chữa cháy,... Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc đang có nhu cầu thiết kế, hoàn thiện thủ tục, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí!
>>> Xem thêm:
_____________________
THÔNG TIN LIÊN HỆ HỢP TÁC:
Facebook: Công ty TNHH Đầu tư Xây dựng Hưng Nghiệp Phú (興業富)
Đường dây nóng: 1800.3368 (Miễn phí)
Trang web: xaydunghungnghiepphu.com
Gmail: kinhdoanh01@xaydunghungnghiepphu.com
Địa chỉ: Số 2034D, tổ 22, Ấp Phước Thái, P. Thái Hòa, TP. Tân Uyên, Tỉnh Bình Dương
------
Nguồn: Tổng hợp từ Internet
