XT18 | Thi công nhà xưởng

Nhà thép tiền chế là loại hình công trình nhà làm bằng kết cấu thép được sản xuất, chế tạo sẵn ngay từ trong nhà máy. Nhà thép tiền chế thường được làm theo yêu cầu bản vẽ kiến trúc và kỹ thuật đã chỉ định sẵn. Quá trình làm ra sản phẩm hoàn chỉnh (có kết hợp các bước kiểm tra và quản lý chất lượng) được trải qua 3 giai đoạn chính: Thiết kế, gia công cấu kiện và lắp dựng tại công trình. Toàn bộ kết cấu thép có thể sản xuất đồng bộ sẵn rồi đưa ra công trường lắp dựng trong thời gian ngắn nhất.

Khi mang đến công trường  thép tiền chế chỉ cần rất ít thao tác lắp ghép để tạo nên một công trình hoàn chỉnh. Nhằm giảm thiểu thời gian thi công trên công trường và góp phần hạn chế các quá trình chỉ đạo thi công mệt nhọc trên công trường, giảm thiểu thời gian hoàn thành công trình và mang tính chuyên môn hoá cao. Mặt khác chủ đầu tư còn có thể dễ dàng kiểm soát được chất lượng công trình ngay từ trong quá trình sản xuất.

Do ưu điểm của nhà thép tiền chế là chi phí thấp, thời gian xây dựng nhanh, chi phí bảo dưỡng thấp và dễ dàng mở rộng thêm trong tương lai nên các doanh nghiệp sẽ tăng cường sử dụng thay vì xây  thông thường

Lịch sử

Dạng khung tiền bắt nguồn từ Hoa Kỳ trong nửa cuối thế kỷ 20. Đây là kiểu khung thép cho nhà công nghiệp, chuyên dùng cho những vùng nông nghiệp để chứa thóc lúa, hay cỏ khô cho bò ăn tại Mỹ, Âu-châu.

Hiện ở Việt Nam có rất nhiều nhà máy chế tạo nhà tiền chế. Nhưng trước đó  ở Việt Nam chỉ dùng kết cấu dàn thường là vì kèo tam giác, gọi là khung Tiệp. Sau khi mở cửa cho nước ngoài vào, thì Zamil – có đăng ký kinh doanh tại Saudi Arabi, lần đầu tiên đưa khung nhà bằng thép tấm cắt hàn này vào nên các kỹ sư xây dựng Việt Nam quen gọi nó là khung Zamil. Thực tế Zamil Steel chỉ là một công ty chuyên làm nhà thép tiền chế, chứ Zamil không phải là cơ quan đặt ra tiêu chuẩn do đó tên gọi khung Zamil là không chính xác mà cần phải gọi là khung (thép) tiền chế (Pre-engineering Building-PEB). Ngoài ra, không nên quan niệm là Zamil Steel , hay là một công ty nổi danh nào đó đã thiết kế thì không cần kiểm lại vì cũng có thể họ cũng có sai sót và chưa hợp lý.

Tại Việt Nam, lúc đầu Zamil Steel còn nhập luôn cả khung đã chế sẵn từ Thailand hay Trung Đông vào, nhưng sau đã lập nhà máy (thông qua pháp nhân thầu phụ nội địa) để sản xuất tại Việt Nam. Công việc kinh doanh ngày càng có hiệu quả, ngày nay thì bản thân Zamil Steel ngày nào cũng đã thành vài ba công ty khác, do những người chung vốn ban đầu của Zamil đến Việt Nam tách ra, như PEB chẳng hạn (đăng ký tại Cyprus), vv, và có cả người Việt từng làm cho Zamil cũng tách ra mở công ty riêng”. vvv. Và vì công nghệ này không phải là công nghệ bản quyền, nên chỉ một vài năm sau, các xưởng cơ khí lớn nhỏ nội địa cũng làm được khung nhà dạng này, vì chỉ cần cắt hàn là được, nó tương đối thuận tiện do có tiết kiệm vật liệu, lắp dựng nhanh chóng. Bây giờ hầu như 95% khung nhà xưởng đều dùng dạng khung này.

Vì nhiều người vẫn chưa làm quen với dạng khung đó thay đổi tiết diện, tiêu chuẩn thiết kế là của nước ngoài, Việt Nam chưa có tiêu chuẩn tương đương, được quảng bá nhiều quá, đắt quá, nên nhiều người trẻ vẫn coi zamil là cái gì đó “American Standard”. Các của Việt Nam thì cũng dùng dạng khung đó thay đổi tiết diện (gọi là “khung Zamil”, phân biệt với khung Tiệp) nhưng tính toán theo TCVN, những người mới vào nghề thì bở ngỡ nên hay hỏi và không biết tính ổn định.

Trong thiết kế Nhà Xưởng và sản xuất nhà thép thì trình độ của kỹ sư Việt Nam, thì không phải là quá kém, nhưng khả năng liên kết lại, khả năng tổ chức, khả năng làm kinh tế thì kém. Đặc biệt khả năng giữ uy tín với khách hàng của các Cty Việt Nam thấp. Vì thế vẫn chưa có chỗ đứng vững chưa nói dám khẳng định tên tuổi. Như vậy, các khách hàng nước ngoài vẫn phải chọn các công ty nước ngoài thiết kế thi công là đa phần

Ứng dụng

Ngày nay, khoảng 70% các công trình trong công nghiệp đều dùng nhà thép tiền chế. Ứng dụng của nhà thép tiền chế rất đa dạng, từ nhà để xe đến những nhà chứa máy bay với khẩu độ hơn 100m không cột giữa, các trung tâm thương mại.

Những công trình kiến trúc nên sử dụng loại vật liệu này: nhà máy, nhà xưởng, công trình thương mại nhà cao tầng,…^[1]. Sau đây là những ứng dụng thông thường của nhà thép

Thành phần cấu tạo chính

Nhà thép tiền chế điển hình gồm 3 thành phần sau:

· Các khung chính (cột và kèo) là các cấu kiện tổ hợp tiết diện “I”, có bề cao tiết diện không đổi hoặc vát.

· Thành phần kết cấu thứ yếu (xà gồ, thanh chống đỉnh tường và dầm tường) là các thanh thép nhẹ tạo hình nguội chữ “Z” và chữ “C” hoặc các dầm bụng rỗng

· Tấm thép tạo hình bằng cán (tấm mái và tường)

Tất cả các thành phần kết cấu chinh và thứ yếu đều được cắt, đột lỗ, khoan lỗ, hàn và tạo thành hình trước trong nhà máy trước khi được chuyển đến công trường. Chất lượng của các thành phần nhà luôn luôn được bảo đảm vì được sản xuất hoàn toàn tại nhà máy theo tiêu chuẩn và được kiểm tra nghiêm ngặt. Tại công trường, các thành phần tiền chế tại nhà máy sẽ được liên kết với nhau bằng các bulông.

Các kết cấu chính và thuật ngữ chung về nhà tiền chế

Những thông số cơ bản để xác định mô tả một nhà thép tiền chế

· Chiều rộng nhà: Chiều rộng của nhà tùy thuộc vào yêu cầu của chủ đầu tư. Không hạn chế về chiều rộng nhà. Chiều rộng nhà được tính từ mép ngoài tường đến mép ngoài tường

· Chiều dài nhà : Chiều dài của nhà tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Không hạn chế về chiều dài nhà. Chiều dài nhà được tính từ mép ngoài tường đến mép ngoài tường

· Chiều cao nhà : Chiều cao của nhà tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Chiều cao nhà được tính từ chân cột đến diềm mái( giao giữa tôn mái và tôn tường).

· Độ dốc mái: Độ dốc mái ảnh hưởng đến việc thoát nước mưa ở trên mái. Thông thường, độ dốc mái được lấy = 15%

· Bước cột: Bước cột là khoảng cách giữa các cột theo phương dọc nhà. Bước cột được xác định dựa vào chiều dài của nhà và mục đích sử dụng trong nhà.

· Tải trọng: Tải trọng tính toán tác động lên công trình bao gồm các loại tải trọng sau: trọng lượng bản thân, hoạt tải mái, tải trọng gió, tải trọng cầu trục, tải trọng sàn, Tải trọng sử dụng…

Các dạng khung phổ biến ở Việt nam hiện nay

           :