I. Đặc điểm chung của nhà công nghiệp

1. Vật liệu chế tạo

• Khung bê tông cốt thép;
• Khung toàn thép;
• Khung hỗn hợp.

2. Sự làm việc của cầu trục

• Tải trọng do cầu trục gây phá hoại cho kết cấu do mỏi;
• Chế độ làm việc của cầu trục

II. Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế nhà công nghiệp

Thỏa mãn đồng thời hai yêu cầu cơ bản: yêu cầu về sử dụng và yêu cầu về kinh tế.

1. Yêu cầu về sử dụng:

1. Phù hợp dây chuyền công nghệ và thuận tiện việc lắp đặt thiết bị máy móc. Yêu cầu này liên quan đến bước
2. cột, hệ giằng, hướng di chuyển của cầu trục;
3. Đảm bảo độ cứng dọc và ngang để cho các thiết bị nâng cẩu làm việc bình thường;
4. Đảm bảo chịu lực và độ bền lâu dưới tải trọng động và sự xâm thực của môi trường;
5. Đảm bảo điều kiện thông gió và chiếu sáng.

2. Yêu cầu về kinh tế:

• Giảm giá thành vật liệu, chế tạo (điển hình hóa cấu kiện), vận chuyển, xây lắp…
• Rút ngắn thời gian xây dựng cũng như các chi phí khác (duy tu, bảo dưỡng) trong quá trình sử dụng công trình

III. Các bộ phận chính trong kết cấu nhà xưởng:

1. Phần ngầm: kết cấu móng chủ yếu sử dụng loại móng đơn, tùy theo điều kiện địa chất có thể sử dụng móng nông hoặc sâu;
2. Phần thân: cột, dầm cầu trục, hệ giằng cột, hệ cột sườn tường;
3. Phần mái: dàn mái (dàn vì kèo), dầm mái, hệ giằng mái, hệ kết cấu cửa mái, hệ xà gồ (đối với mái nhẹ);
4. Kết cấu khung ngang: là kết cấu chịu lực chính bao gồm các bộ phận móng, cột, dầm xà hoặc dàn vì kèo

Các bộ phận chính trong kết cấu nhà xưởng

IV. Bố trí hệ lưới cột và khe nhiệt độ

1. Bố trí hệ lưới cột là tìm kích thước hợp lý giữa các cột theo hai phương:

• Phương ngang nhà gọi là nhịp khung ký hiệu là L. Nhịp L thường được chọn theo mô đun là 6m: L=12; 18; 24; (27); 30; (33); 36m.
• Phương dọc nhà gọi là bước cột ký hiệu là B. Bước cột B thường gặp B=6; 12m.
• Đối với nhà mái nặng có nhịp L>30m, chiều cao nhà H>15m, sức trục Q>30T thì sử dụng bước cột B=12m là hợp lý. Khi các thông số trên nhỏ hơn thì dùng bước cột B=6m kinh tế hơn.
• Đối với nhà mái nhẹ, bước B có thể chọn trong khoảng từ 6m÷9m

• Khi nhà có kích thước mặt bằng lớn, khi có sự thay đổi về nhiệt độ, trong các thành phần kết cấu có thể xuất hiện thêm các ứng suất phụ gây tác dụng không có lợi cho kết cấu.
• Trong các trường hợp cần thiết, mặt bằng nhà được chia thành các khối nhiệt độ theo phương dọc và ngang được tạo bởi các khe nhiệt độ.
• Khoảng cách giữa các khe nhiệt độ không quá 200m
• Tại vị trí khe nhiệt độ, bố trí hai khung đứng cạnh nhau có trục lui về hai phía của trục định vị 500mm.

V. Các kích thước chính của khung ngang

1. Kích thước theo phương đứng (nhà mái nặng)

• Htr – chiều cao đoạn cột trên: Htr =H2+Hdct +Hr
• H2 - chiều cao từ mặt ray đến mép dưới giàn vì kèo: H2=Hc+100mm+f
• Hc - chiều cao từ mặt ray đến điểm cao nhất của cầu trục, tra trong catalog cầu trục theo sức trục Q và nhịp cầu trục S;
• 100mm - là khe hở an toàn giữa cầu trục và vì kèo;
• f - độ võng của vì kèo;
• Hdct - chiều cao dầm cầu trục;

• Hd – chiều cao đoạn cột dưới: Hd=H –Htr +H3
• H - chiều cao sử dụng từ mặt nền đến cánh dưới vì kèo;
• H1 - chiều cao từ mặt nền đến cao độ mặt ray cầu trục (còn gọi là cao trình đỉnh ray), H1 được cho
  trong yêu cầu thiết kế.
• H3 - chiều cao chôn cột dưới nền, thường lấy từ 600-1000

• Lct – nhịp cầu trục, khoảng cách hai trục của dầm cầu trục, xác định theo catalog phụ thuộc Q và L;
• L - nhịp danh nghĩa, khoảng cách trục định vị, xác định theo yêu cầu sử dụng; L = Lct + 2
•  -  khoảng cách trục dầm cầu trục đến trục định vị lấy phụ thuộc vào sức trục và điều kiện đảm bảo an toàn cho cầu trục khi vận hành;
• D - khoảng hở an toàn giữa cầu trục và mép trong cột, D = 60÷75 mm;
•  > B1 + ( ht - a ) + D
• B1 – khoảng cách từ trục ray đến nmép ngoài cầu trục;
• a – khoảng cách mép ngoài cột đến trục định vị lấy phụ
• thuộc vào sức trục Q
• hd - chiều cao tiết diện cột dưới; hd = (1/15  1/20) H
• ht – chiều cao tiết diện cột trên; ht = (1/10 1/12)Ht

2. Kích thước chính của khung (nhà mái nhẹ)

• Nhịp của cầu trục được xác định từ trục của ray này đến ray đối diện;

• λ là khoảng cách từ mép ngoài tường đến trục của ray cầu trục;

• hc là bề rộng của tường (tường tôn hoặc tường xây);
• hw là chiều cao của tiết diện cột;
• Zmin là khoảng cách an toàn tối thiểu từ trục ray đến mép trong của cột và được xác định theo bảng tra cầu trục của các nhà cung cấp.
• Nhà công nghiệp mái nhẹ thường dùng cấu kiện tiết diện chữ I tổ hợp, tiết diện không đổi hoặc thay đổi tuyến
  tính theo chiều dài (cột vát);
• Đối với cột vát, chiều cao tiết diện chân cột thường chọn đảm bảo yêu cầu về độ mảnh và cấu tạo được lấy bằng 200÷250mm, chiều cao tiết diện đỉnh cột xác định sơ bộ theo công thức sau:

Chiều cao tiết diện nách khung được chọn theo chiều cao tiết diện cột nhưng không nhỏ hơn (1/40)L. Tiết diện xà ngang thay đổi cách đầu cột một đoạn (0.175÷0.225)L, tiết diện đoạn xà ngang còn lại lấy không đổi.