Kết cấu khung ngang nhà công nghiệp tiền chế

Kết cấu khung ngang nhà công nghiệp tiền chế là một loại kết cấu được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các nhà công nghiệp. Kết cấu này bao gồm các cột và dầm tạo thành lưới cột, được bố trí theo phương ngang của nhà. Bước khung, tức khoảng cách giữa hai cột dọc, thường là 6m. Bước cột biên thường cũng là 6m để dễ giải quyết kết cấu bao che. Cấu trúc chịu lực của khung ngang nhà công nghiệp tiền chế được liên kết với nhau bằng các kết cấu dọc như sau:

Hệ giằng.
Dầm cầu trục.
Kết cấu của mái.
Kết cấu đỡ tường.

Khung ngang gồm có các thành phần sau:

Cột.
Dàn (thay vì dùng dầm đặc vì nặng và không thích hợp với nhịp lớn).

Việc lựa chọn giải pháp khung ngang bao gồm các bước sau:

Xác định sơ đồ khung.
Xác định kích thước cơ bản của khung.
Bố trí khung trên mặt bằng.

Sơ đồ khung ngang nhà công nghiệp

Việc chọn giải pháp kết cấu khung ngang cho nhà xưởng tiền chế bao gồm các công việc sau:

Xác định số lượng và kích thước của khung ngang phù hợp với mặt cắt ngang của nhà.
Lựa chọn loại liên kết giữa dàn và cột, có thể là khớp hoặc cứng.
Bố trí khung ngang trên mặt bằng để đảm bảo độ cứng và an toàn cho nhà xưởng.
Khung ngang có thể có một nhịp hoặc nhiều nhịp, tùy thuộc vào kích thước của nhà.
Việc sử dụng liên kết khớp hay cứng phụ thuộc vào yêu cầu độ cứng của nhà xưởng và tải trọng cầu trục.
Dàn của khung có thể có dạng tam giác, hình thang hoặc cánh song song, tùy thuộc vào loại khung.
Cột của nhà xưởng có cầu trục thường là cột giật bậc, tiết diện có thể thay đổi để đảm bảo độ cứng và an toàn.
Khung ngang có các kích thước chính theo phương ngang và thẳng đứng, phù hợp với bề rộng và chiều cao của nhà xưởng.
Với những nhà xưởng thép tiền chế có chiều cao ở hai nhịp lân cận chênh lệch nhiều, cần có giải pháp thiết kế phù hợp để đảm bảo an toàn và độ cứng của khung ngang.

Bố trí khung ngang nhà công nghiệp

Các cột khung tạo thành lưới cột của khung ngang nhà công nghiệp được bố trí theo phương ngang của nhà.
Bước khung, tức khoảng cách giữa các cốt dọc của nhà, thường là 6m.
Bước cột biên thường là 6m để giải quyết dễ dàng các vấn đề liên quan đến kết cấu bao che.
Bước cột giữa có thể là 6m, hoặc 12m, hoặc thậm chí lớn hơn.
Nếu có trường hợp trống cột giữa, các khung sẽ được bố trí sao cho vẫn đủ các cột, bao gồm cả các khung không hoàn toàn (được đặt lên dàn đỡ kèo trong hàng cột giữa).
Khi kích thước mặt bằng của nhà công nghiệp quá lớn, để giảm ứng suất do thay đổi nhiệt độ, nhà sẽ được chia thành các khối riêng biệt được gọi là khối nhiệt độ. Khoảng cách giữa các khe nhiệt độ sẽ được quy định như sau:
Với khung toàn thép, khoảng cách dọc nhà là 200m, khoảng cách ngang nhà là 120m.
Với khung hỗn hợp, các kích thước trên chỉ là 45m.
Trục của khe nhiệt độ ngang sẽ được lấy trùng với trục định vị. Cột tại chỗ khe nhiệt độ cũng như tại đầu hồi nhà sẽ phải dịch về phía trong 500mm để giúp kết cấu bao che giữ được kích thước thống nhất.