Tải trọng kết cấu thép nhà xưởng là gì? Nguyên tắc tính toán và thiết kế chuẩn kỹ thuật

Trong thiết kế và thi công nhà xưởng, kết cấu thép chỉ thực sự an toàn khi được tính toán đúng tải trọng kết cấu thép nhà xưởng. Thực tế cho thấy, nhiều nhà xưởng gặp sự cố võng kèo, rung kết cấu, nứt móng,… không phải do vật liệu kém mà do đánh giá sai hoặc thiếu tải trọng ngay từ giai đoạn thiết kế. 

Vậy nguyên tắc tính toán và thiết kế tải trọng nhà xưởng như thế nào? Hãy cùng Xây dựng Hải Thành tìm hiểu kỹ qua bài viết dưới đây nhé! 

Tìm hiểu về tải trọng kết cấu thép nhà xưởng 

Khái niệm tải trọng trong kết cấu thép nhà xưởng

Hiểu một cách đơn giản, tải trọng kết cấu thép nhà xưởng là toàn bộ các lực tác động lên công trình trong suốt quá trình thi công và sử dụng. Những lực này có thể tác động thường xuyên hoặc thay đổi theo thời gian.

Trong thiết kế, tải trọng không được xét riêng lẻ mà luôn được kết hợp theo các tổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn hiện hành. Điều này giúp đánh giá đúng trạng thái nguy hiểm nhất mà kết cấu có thể gặp phải trong thực tế.

Thế nào là tải trọng kết cấu thép nhà xưởng?

>> Xem thêm: Khẩu độ nhà xưởng là gì? Cách tính và các khái niệm liên quan

Vì sao tải trọng là yếu tố thiết yếu của thiết kế nhà xưởng?

Trong mọi công trình công nghiệp, tải trọng kết cấu thép nhà xưởng là dữ liệu đầu vào quan trọng nhất. Toàn bộ việc lựa chọn tiết diện cột, dầm, kèo, giằng, liên kết,… đều dựa trên tải trọng tác động lên công trình.

Nếu tải trọng bị đánh giá thấp sẽ khiến: 

- Kết cấu dễ bị võng, rung khi sử dụng

- Liên kết bulông, mối hàn nhanh xuống cấp

- Phải gia cố sau khi đưa vào vận hành

Ngược lại, nếu tính tải trọng quá lớn sẽ khiến: 

- Tăng khối lượng thép không cần thiết

- Đội chi phí đầu tư ban đầu

- Giảm hiệu quả kinh tế của dự án

Vì vậy, tính đúng và đủ tải trọng kết cấu thép nhà xưởng là cách duy nhất để cân bằng giữa an toàn kỹ thuật và hiệu quả đầu tư.

Tải trọng là yếu tố thiết yếu để thi công nhà xưởng 

Các loại tải trọng thường gặp trong nhà xưởng 

Tải trọng bản thân (tĩnh tải)

Tĩnh tải là trọng lượng của chính kết cấu và các bộ phận cố định của nhà xưởng như:

- Khung thép, cột, kèo, dầm

- Xà gồ, tôn mái, panel bao che

- Hệ thống kỹ thuật cố định

Đây là loại tải trọng luôn tồn tại và chiếm tỷ trọng lớn trong tải trọng kết cấu thép nhà xưởng. Việc xác định chính xác tĩnh tải giúp lựa chọn tiết diện thép hợp lý, tránh lãng phí vật liệu.

Tải trọng mái

Tải trọng mái bao gồm:

- Trọng lượng lớp mái và vật liệu cách nhiệt

- Thiết bị treo trên mái

- Người bảo trì, sửa chữa

Với nhà xưởng có khẩu độ lớn, tải trọng mái ảnh hưởng trực tiếp đến độ võng kèo và xà gồ. Đây là yếu tố thường bị đánh giá thấp trong nhiều bản vẽ sơ bộ.

Tải trọng gió

Nhà xưởng kết cấu thép có diện tích mặt đứng lớn nên rất nhạy cảm với gió. Tải trọng gió tác động theo phương ngang, ảnh hưởng đến:

- Độ ổn định tổng thể công trình

- Hệ giằng, liên kết khung

- Cửa cuốn, vách bao che

Trong nhiều dự án, chúng tôi nhận thấy tải trọng gió là thành phần quan trọng trong tải trọng kết cấu thép nhà xưởng, đặc biệt với nhà xưởng cao hoặc đặt tại khu vực trống trải.

Tải trọng sử dụng

Đây là tải trọng phát sinh trong quá trình vận hành nhà xưởng, bao gồm máy móc sản xuất, hàng hóa lưu trữ, xe nâng, cầu trục, người lao động.

Tải trọng sử dụng có thể thay đổi theo công năng. Vì vậy, khi thiết kế, cần dự phòng cho khả năng thay đổi dây chuyền hoặc tăng công suất trong tương lai.

Tải trọng đặc biệt

Ngoài các tải cơ bản, một số nhà xưởng còn chịu: tải trọng động do máy rung, tải trọng nhiệt do chênh lệch nhiệt độ, tải động đất (tùy khu vực). Những yếu tố này cần được xem xét riêng trong tải trọng kết cấu thép nhà xưởng để đảm bảo an toàn lâu dài.

>> Xem thêm: Tổng hợp các loại kết cấu cột thép trong thi công nhà xưởng

Ảnh hưởng của tải trọng đến giải pháp kết cấu thép 

Với nhà xưởng tải trọng lớn, giải pháp kết cấu phải đảm bảo độ cứng và khả năng làm việc ổn định lâu dài. Ngược lại, với nhà xưởng tải nhẹ, thiết kế hợp lý giúp giảm khối lượng thép và tối ưu chi phí. Đây cũng chính là lý do mà Hải Thành luôn bắt đầu mỗi dự án bằng việc phân tích chi tiết tải trọng kết cấu thép nhà xưởng trước khi lên phương án thiết kế.

Những sai lầm thường gặp khi đánh giá tải trọng 

Một số sai lầm phổ biến trong thực tế gồm:

- Chỉ tính tải hiện tại, không dự phòng mở rộng

- Bỏ qua tải trọng động và rung

- Không cập nhật tải khi thay đổi công năng

- Sao chép tải trọng từ dự án khác mà không kiểm chứng

Những sai lầm này có thể khiến công trình nhanh xuống cấp, phải gia cố tốn kém và làm gián đoạn sản xuất khi sửa chữa. 

>> Xem thêm: Vai trò, cấu tạo và phân loại cột thép nhà xưởng hiện nay

Kết luận 

Tải trọng kết cấu thép nhà xưởng không chỉ là con số kỹ thuật, mà là nền móng cho một công trình an toàn, bền vững và hiệu quả kinh tế. Tính đúng tải trọng ngay từ đầu giúp tránh rủi ro, tối ưu vật liệu và kéo dài tuổi thọ nhà xưởng.

Nếu bạn đang cần tư vấn thiết kế & thi công nhà xưởng kết cấu thép, hãy liên hệ Xây dựng Hải Thành để được khảo sát, tính toán tải trọng và đề xuất giải pháp phù hợp ngay từ giai đoạn đầu.

Địa chỉ: Số 126 Hoàng Ngọc Phách, Kênh Dương, Lê Chân, TP Hải Phòng

Hotline: 0904.140.582

Gmail: haithanhxaydung@gmail.com

Website: xaydunghaithanh.com