Giáo trình Chế tạo khung nhà công nghiệp Nghề: Chế tạo thiết bị cơ khí CĐ Kỹ Thuật Công Nghệ Bà Rịa Vũng Tàu

(NB) Giáo trình Chế tạo khung nhà công nghiệp là mô đun đào tạo nghề được biên soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành. Trong quá trình hực hiện, nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu cơ khí trong và ngoài nước, kết hợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất.

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BR – VT

TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ

GIÁO TRÌNH

MÔ ĐUN CHẾ TẠO KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP

NGHỀ : CHẾ TẠO THIẾT BỊ CƠ KHÍ TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP +CAO ĐẲNG

Ban hành kèm theo quyết định số 01/QĐ – CĐN, ngày 04/01/2016 của Hiệu

trưởng trường Cao đẳng nghề tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

Bà Rịa – Vũng Tàu, năm 2016

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN

Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thểđược phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo vàtham khảo

Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinhdoanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm

LỜI GIỚI THIỆU

Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về sốlượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹthuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với sự phát triển của khoa họccông nghệ trên thế giới, lĩnh vực cơ khí chế tạo nói chung và ngành chế tạothiết bị cơ khí ở Việt Nam nói riêng đã có những bước phát triển đáng kể

Chương trình khung nghề chế tạo thiết bị cơ khí đã được xây dựng trên cơ sở

phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề được kết cấu theo các môđun Để tạo điềukiện thuận lợi cho cơ sở dạy nghề trong quá trình thực hiện, việc biên soạngiáo trình kỹ thuật nghề theo theo các môđun đào tạo nghề là cấp thiết hiệnnay

Mô đun chế tạo khung nhà công nghiệp là mô đun đào tạo nghề được biên

soạn theo hình thức tích hợp lý thuyết và thực hành Trong quá trình hực hiện,nhóm biên soạn đã tham khảo nhiều tài liệu cơ khí trong và ngoài nước, kếthợp với kinh nghiệm trong thực tế sản xuất

Mặc dầu có rất nhiều cố gắng, nhưng không tránh khỏi những khiếm khuyết,rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của độc giả để giáo trình được hoànthiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Bà Rịa – Vũng Tàu, ngày 02 tháng 01 năm 2016

Biên soạn

Trần Bình Minh

MỤC LỤC

Đề mục Trang

I Lời giới thiệu

II Mục lục

III Nội dung mô đun Bài 1 Chuẩn bị điều kiện chế tạo 3

1 Các thông số cơ bản của khung nhà công nghiệp 3

1.1 Các thông số cơ bản của nhà công nghiệp một tầng 3

1.2 Các thông số cơ bản của nhà công nghiệp nhiều tầng 4

2 Cấu tạo, nhiệm vụ 4

2.1 Cấu tạo 4

2.2 Nhiệm vụ 9

3 Nguyên cứu tài liệu 9

3.1 Đọc bản vẽ thi công 9

3.2 Vẽ tách chi tiết cần chế tạo 10

3.3 Tiêu chuẩn chế tạo 11

3.4 Vạch ra các bước tiến hành công việc 19

4 Kiểm tra mặt bằng thi công,sàn thao tác 19

4.1 Độ bằng phẳng 20

4.2 Mắt bằng thi công đúng thiết kế 20

4.3 Đường vận chuyển 22

5 Chuẩn bị dụng cụ,vật tư 26

5.Thực hành cắt phôi 26

5.1 Nguyên cứu phương án thi công 26

5.2 Chuẩn bị địa điểm tập kết vật tư 26

5.3 Chủ động nhận thiết bị vật tư 26

Bài 2 Chế tạo thanh giằng 28

1 Cấu tạo, nhiệm vụ 28

1.1 Cấu tạo 28

1.2 Nhiệm vụ 30

2 Mối ghép bu lông 33

2.1 Khái niệm 33

2.2 Cấu tạo 33

2.3 Phân loại 35

2.4 Phương pháp tháo lắp 36

3 Đọc bản vẽ chi tiết 36

3.1 Đọc khung tên 36

3.2 Phân tích hình biễu diễn 36

4 Thực hành vạch dấu 37

5 Thực hành cắt phôi 37

6.Thực hành khoan lỗ 37

7 Thực hành hàn đính 38

Bài 3 Chế tạo cột 39

1 Tham số chủ yếu của lưới cột 39

2 Cấu tạo,công dụng 40

2.1 Cấu tạo 40

2.2 Công dụng 41

2.3 Phân loại 41

3 Các liên kết chế tạo 42

3.1 Liên kết bằng bulong 42

3.2 Liên kết bằng hàn 43

3.3 Liên kết đinh tán 45

4 Đọc bản vẽ chi tiết 48

4.1 Đọc khung tên 48

4.2 Phân tích hình biễu diễn 48

4.3 Phân tích 49

4.4 Tổng hợp 50

5 thực hành chế tạo đầu cột 50

7 Thực hành chế tạo đế cột 51

8 Thực hành kiểm tra 52

Bài 4 Chế tạo xà gồ 54

1 Cấu tạo,công dụng 54

1.1 Cấu tạo 54

1.2 Công dụng 55

1.3 Phân loại 55

2 Đọc bản vẽ chi tiết 56

2.1 Đọc khung tên 56

2.2 Phân tích hình biễu diễn 56

2.3 Phân tích 57

2.4 Tổng hợp 57

2.5 Tính chiều dài phôi 57

3 thực hành chế tạo đầu 57

4 Thực hành chế tạo nối 58

5 Thực hành chế tạo bản mã 60

6 Thực hành liên kết xà gồ 61

Bài 5 Chế tạo vì kèo 62

1 Cấu tạo,công dụng 62

1.1 Cấu tạo 62

1.2 Phân loại 63

1.3 Công dụng 64

2 Đọc bản vẽ chi tiết 65

2.1 Đọc khung tên 65

2.2 Phân tích hình biễu diễn 65

2.3 Tính chiều dài phôi 66

3 thực hành chế tạo thanh cánh 66

4 Thực hành chế tạo thanh bụng 67

5 Thực hành chế tạo nút kèo 67

6 Thực hành hàn đính lắp ghép 67

7 Thực hành kiểm tra 68

Bài 6 Chế tạo dầm tổ hợp 70

1 Cấu tạo,công dụng 71

1.1 Cấu tạo 71

1.2 Công dụng 78

2 Các liên kết chế tạo dầm tổ hợp 80

2.1 Liên kết bằng bu long 80

2.2 Liên kết bằng hàn 83

2.3 Liên kết đinh tán 85

3 Đọc bản vẽ chi tiết 88

3.1 Đọc khung tên 88

3.2 Phân tích hình biễu diễn 91

3.3 Tính chiều dài phôi 94

Bài 7 Kiểm tra tổ hợp 97

1 Phương pháp lắp ghép 97

1.1 Chuẩn bị 97

1.2 Lắp ghép 99

1.3 Lắp ghép cụm 101

2 Đọc bản vẽ chi tiết 104

2.1 Đọc khung tên 104

2.2 Phân tích hình biễu diễn 105

2.3 Phân tích 106

Bài 8 Đóng gói 117

1 Chuẩn bị 117

2 Đọc bản vẽ 117

3 Thực hành chế tạo gông 118

4 Thực hành đóng số 119

5 thực hành kiểm tra 120

Bài 9 Bàn giao 122

1.1 Bản vẽ phác 122

1.2 Quy trình chế tạo 127

1.3 Bóc tách khối lượng 130

1.4 tiêu chuẩn nhà thầu 132

1.5 Phương án thi công 133

1.6 Cung cấp vật tư,thiết bị 137

2 Lập biên bản bàn giao 139

Tài liệu tham khảo 142

MÔ ĐUN CHẾ TẠO KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP

I VỊ TRÍ, TÍNH CHẤT CỦA MÔĐUN:

Môđun Chế tạo khung nhà công nghiệp là môđun chuyên môn nghề trongdanh mục các môn học, mô đun đào tạo nghề Chế tạo thiết bị cơ khí

Môđun Chế tạo khung nhà công nghiệp mang tính tích hợp

II MỤC TIÊU MÔĐUN:

Học xong môđun này sinh viên có khả năng:

+ Trình bày được công dụng, cấu tạo, phạm vi sử dụng nhà công nghiệp+ Đọc, hiểu được hệ thống các bản vẽ thi công khung nhà công nghiệp+ Trình bày được phương pháp khai triển các chi tiết thép hình uốn lại.+ Tính được kích thước phôi theo bản vẽ thiết kế

+ Sử dụng đúng kỹ thuật các dụng cụ, thiết bị chế tạo cơ khí

+ Lấy dấu, cắt phôi, uốn tạo hình, khoan lỗ, tán đinh, hàn đính, lắp ghép chi tiết thành thạo

+ Kích thước sau khi lắp ghép của toàn bộ khung nhà trong phạm vi dungsai cho phép T=  1/ m

+ Sử dụng hiệu quả, đầy đủ trang bị bảo hộ lao động và vệ sinh côngnghiệp

+ Bố trí chỗ làm việc khoa học

III NỘI DUNG MÔ ĐUN:

1 Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:

dạy

BÀI 1 CHUẨN BỊ ĐIỀU KIỆN CHẾ TẠO KHUNG NHÀ CÔNG NGHIỆP

Giới Thiệu

Nhà công nghiệp một tầng bằng thép được sử dụng rộng rải trong các côngtrình xây dựng công nghiệp Để tạo nên kết cấu khung nhà có thể dùng vật liệuthép hoặc bê tông cốt thép Khi dùng cột bê tông, vì kèo bằng thép thì kết cấukhung được gọi là khung liên hợp Khi dùng tất cả các cấu kiện bằng thép thìđược gọi là khung toàn thép

Mục Tiêu

+ Nêu được công dụng, cấu tạo, phạm vi sử dụng nhà công nghiệp

+ Đọc, hiểu được hệ thống các bản vẽ thi công khung nhà công nghiệp+ Trình bày được phương pháp khai triển các chi tiết thép hình uốn lại.+ Tính được kích thước phôi theo bản vẽ thiết kế

+ Sử dụng đúng kỹ thuật các dụng cụ, thiết bị chế tạo cơ khí

+ Lấy dấu, cắt phôi, uốn tạo hình, khoan lỗ, tán đinh, hàn đính, lắp ghép chi tiết thành thạo

+ Kích thước sau khi lắp ghép của toàn bộ khung nhà trong phạm vi dungsai cho phép T=  1/ m

+ Sử dụng hiệu quả, đầy đủ trang bị bảo hộ lao động và vệ sinh côngnghiệp

+ Bố trí chỗ làm việc khoa học

Nội Dung

1 Các thông số cơ bản của khung nhà công nghiệp

Nhà công nghiệp một tầng bằng thép được sử dụng rộng rải trong các côngtrình xây dựng công nghiệp Để tạo nên kết cấu khung nhà có thể dùng vật liệuthép hoặc bê tông cốt thép Khi dùng cột bê tông, vì kèo bằng thép thì kết cấukhung được gọi là khung liên hợp Khi dùng tất cả các cấu kiện bằng thép thìđược gọi là khung toàn thép Kết cấu khung toàn thép được dùng khi nhà cao

(chiều cao thông thuỷ H > 15m), nhịp lớn (L > 24m), bước cột lớn (B > 12m),cẩu trục nặng (Q > 50t)

1.1 Các thông số cơ bản của nhà công nghiệp một tầng

L: Nhịp hay khẩu độ là khoảng cách giữa hai trục định vị dọc nhà

b: Bước cột là khoảng cách giữa hai trục định vị ngang nhà

hr: Khoảng cách từ nền đến kết cấu mang lực mái

h: Chiều cao nhà - khoảng cách từ nền đến mép dưới kết cấu mang lực mái

Hình 1.1 Các thông số cơ bản của khung nhà công nghịêp 1 tầng

1.2 Các thông số cơ bản của nhà công nghiệp nhiều tầng

- ht: Chiều cao tầng nhà: là khoảng cách từ mặt sàn tầng dưới đến mặt sàntầng trên kề liền.

- htt:Chiều cao thông thuỷ là khoảng cách từ sàn tầng dưới đến mép dướicủa bộ phận sàn tầng trên nhô ra (thường là dầm, trần)

- hd: Chiều cao dầm

- hs: Bề dày sàn nhà

- ht = htt + hd + hs

Hình1.2 Nhà công nghiệp nhiều tầng

2 Cấu tạo, nhiệm vụ khung nhà công nghiệp

2.1 Cấu tạo

2.1.1 Cấu tạo chung

Trong xây dựng công nghiệp, thép là loại vật liệu có nhiều ưu điểm: bền,trọng lượng kết cấu nhẹ, chịu được tải trọng lớn, chế tạo, vận chuyển và dựnglắp nhanh chóng Nên khi sử dụng cần tính toán xem xét Dùng khung théptrong những trường hợp sau đây tốt và lợi nhất

- Xưởng nếu không có cẩu trục thì chiều cao xưởng h > 20 m

- Xưởng có cẩu trục cầu với sức trục Q > 20T, hr > 8 m, nhịp L > 24

- Dầm cầu trục bằng thép dùng với bước cột b ≥ 6 m, sức trục Q > 20T,chế độ làm việc của cầu trục nặng

- Dàn thép dùng khi nhịp L ≥ 30 m

Vậy chọn khung nhà bằng vật liệu gì còn phải dựa trên những yếu tố sau:+ Yêu cầu kỹ thuật của sản xuất

+ Điều kiện, hoàn cảnh và môi trường sử dụng kết cấu

+ Chế độ làm việc bên trong xưởng

* Khung liên kết cứng: (cột với móng, cột với kết cấu mái liên kết ngàm)

Loại khung này có độ cứng theo phương ngang lớn, chịu được tải trọnglớn

- Khuyết điểm: khi bị lún không đều, khi chịu sự tác dụng của thay đổinhiệt độ lớn và khi có bất kỳ chuyển vị nào đều có thể gây ra nội lực phụ trongkết cấu khung - dễ bị phá hoại cục bộ

* Khung liên kết khớp: Cột với móng liên kết ngàm, cột với kết cấu

mang lực mái liên kết khớp Trong loại khung này các liên kết khớp dễ bị pháhoại gây hư hỏng ở mái nhưng không hư hỏng kết cấu chịu lực chính

2.1.2 Hình thức kết cấu nhà công nghiệp

- Kết cấu nhà có khẩu độ nhỏ:

Khẩu độ loại nhà này thường là 12m Do độ cao không lớn, tải trọngkhông lớn nên không cho phép dùng kết cấu thép Thường sử dụng cột gạchhoặc cột bê tông cốt thép Kết cấu chịu lực mái có thể bằng thép hoặc bê tôngcốt thép dựa vào yêu cầu chịu lủa và độ bền vững của nhà mà quyết định

Hình 1.4

Trong xưởng sản xuất chính nên dùng vật liệu không cháy để làm kết cấuchịu lực và kết cấu bao che Sử dụng kết cấu bê tông cốt thép hoặc kết hợp bêtông cốt thép và thép

Kết cấu chịu lực của nhà này là khung ngang chịu lực, sử dụng khung toànthép hoặc bê tông cốt thép, thép, bê tông thép hỗn hợp

Hình 1.6

- Kết cấu không gian:

Do những thành tựu của khoa học kỹ thuật, kết hợp những phương pháptính toán mơí, kỹ thuật thi công ngày càng được nâng cao, gần đây người ta đãđưa ra nhiều dạng kết cấu mới và đã được áp dụng vào nhà công nghiệp Ưuđiểm của dạng kết cấu này là nhẹ nhàng, tiết kiệm vật liệu và có thể dùng vớinhà có khẩu độ lớn và lưới cột lớn Loại kết cấu này có thể làm toàn khối hoặclắp ghép

Các dạng võ trụ

Hình 1.7

2.2 Nhiệm vụ

Các công trình xây dựng đều có quan hệ chặt chẻ với sản xuất công nghiệp,phục vụ cho việc tạo ra sản phẩm hoặc bảo quản hàng hóa nguyên vật liệu.Những yêu cầu cơ bản để thiết kế nhà công nghiệp là:

+ Bảo đảm sự hợp lý chức năng có nghĩa là phải phù hợp dây chuyền sảnxuất, tổ chức điều kiện lao động tốt và kinh doanh tốt

+ Hợp lý về kỹ thuật: thiết kế bảo đảm sản xuất, bảo vệ con người làm việcbên trong nhà, tạo ra một môi trường khí hậu tốt cho sản xuất và có độ bền vữngcao

+ Chất lượng kiến trúc và nghệ thuật tốt đẹp có sức truyền cảm ở bộ mặtbên ngoài củng như bên trong, có ảnh hưởng đến tình cảm, tâm lý của côngnhân

+ Hợp lý, kinh tế trong việc tổ chức quá trình sản xuất, giá thành sản phẩm

hạ, kinh tế trong xây dựng, bảo quản

3 Nghiên cứu tài liệu

3.1 Đọc hiểu các bản vẽ thi công

Để đọc và hiểu được các bản vẽ thi công ta cần nắm vửng các tiêu chuẩn

vẽ kỹ thuật như: Tiêu chuẩn ký hiệu bản vẽ, tiêu chuẩn ghi kích thước, tiêuchuẩn các ký hiệu sử dụng trong bản vẽ Sau đó ta phân tích từng chi tiết hoặcđọc các bản vẽ tách các chi tiết nếu có

Ví dụ: Ta có bản vẽ (hình 1.8) ta có thể đọc được chiều dài của bước cộtbằng l, chiều rộng của bước cột là a.

Hình 1.8 Mặt cắt và một phần mặt bằng nhà công nghiệp một tầng.

1 cột; 2 dầm mái; 3 dầm cẩu trục; 4 móng; 5 tường dọc; 6 cữa mái; 7 cẩu trục

-3.2 Vẽ tách chi tiết cần chế tạo

Để vẽ tách các chi tiết chế tạo ta dữa vào bản vẽ chi tiết của khung nhàcông nghiệp Ví dụ ta vẽ tách chi tiết cột thì ta phải căn cứ vào chiều cao cột,hình dáng cột, bề rộng cột, chế tạo từ vật liêụ (thép tấm, thép hình)…

Hình 1.9 Chi tiết cột

3.3 Tiêu chuẩn chế tạo khung nhà công nghiệp

Để có thể sản xuất hang loạt những thành phẩm xây dựng và xây dựng cơgiới hàng loạt, để xây dựng với tốc độ cao, chất lượng tốt, giá thành hạ cần đitheo con đường công nghiệp hoá xây dựng tức là chuyển ngành xây dựng thànhmột quá trình sản xuất theo một dây chuyền công nghệ như các ngành côngnghiệp khác

Một trong những cơ sở để có thực hiện sản xuất và xây dựng hàng loạt vớihiệu quả kinh tế cao là phải tiến hành điển hình hoá và thống nhất hoá xâydựng Điển hình hoá và thống nhất hoá xây dựng là một phạm trù khoa học rộnglớn Ở đây chúng ta chỉ nghiên cứu những khái niệm trong phạm vi hẹp của việcthiết kế nhà và các bộ phận của chúng

- Thống nhất hoá

* Định nghĩa : Thống nhất hoá trong xây dựng là việc làm có liên quan tới

sự thống nhất các đối tượng lao động, công cụ lao động còng như các sản phẩm

và phương pháp sản xuất (bao gồm các yếu tố về thông số kích thước, tính chất

cơ lý, thẩm mỹ, kinh tế )

Thống nhất hoá (phạm vi hẹp) là việc làm có liên quan đến sự thống nhất

chế tạo sẵn trong nhà máy Mục đích thống nhất hoá là hạn chế số lượng cácthông số hình khối mặt bằng nhà và số lượng các kích thước điển hình của các

bộ phận Chúng thực hiện bằng con đường lựa chọn các giải pháp hợp lý nhấttheo các yêu cầu kiến trúc, kỹ thuật, kinh tế

Trên cơ sở thống nhất hóa tạo điều kiện tiêu chuẩn hoá và điển hình hoátức là tạo điều kiện công nghiệp hoá xây dựng

- Điển hình hoá

Điển hình hoá trong xây dựng là một bộ phận trong tiêu chuẩn hoá và nộidung của nó là xác định loại, hình thức, độ lớn của các đối tượng lao động, công

cụ lao động, sản phẩm và phương pháp sản xuất

Điển hình hoá là phương pháp kinh tế trong thiết kế xây dựng nhằm lựachọn hoặc nghiên cứu ra những phương án, những giải pháp, những hình dạngkích thước hợp lý nhất, kinh tế nhất dùng để áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực xâydựng và chế tạo sản phẩm xây dựng

Cơ sở để điển hình hóa là việc nghiên cứu vận dụng hệ thống mô đunthống nhất, là sự thống nhất hoá các thông số không gian mặt bằng, là sự biênsoạn các tài liệu tiêu chuẩn qui phạm, nhiệm vụ thiết kế điển hình, xác định chỉtiêu kinh tế kỹ thuật của công trình

Công tác điển hình hóa có ý nghĩa to lớn là tạo điều kiện cho công nghiệphoá xây dựng, tạo ra sản phẩm nhanh, có chất lượng, giá thành rẻ nhờ tiết kiệmthời gian đầu tư nghiên cứu thiết kế và chế tạo sản phẩm được nghiên cứu kiểmnghiệm kỹ

Thiết kế điển hình là một bộ phận của điển hình hoá và các sản phẩm của

nó là sản phẩm của điển hình hoá Thiết kế điển hình có ưu điểm là có khả năngtạo nên những phương án hoàn chỉnh về chất lượng sử dụng, kinh tế kỹ thuật,phù hợp yêu cầu xây dựng nhiều, nhanh, chất lượng và giá thành rẻ

* Ưu điểm:

- Đơn giản quy trình thiết kế

- Rất thuận lợi cho việc sản xuất công nghiệp hoá

- Kích thước thống nhất trong xây dựng

Hệ thống môđun thống nhất là một trong những tiêu đề của việc thống nhấthoá kích thước, việc phát triển xây dựng theo lối công nghiệp Hệ thống môđunthống nhất áp dụng trong lĩnh vực xây dựng bao gồm những nguyên tắc để điềuhợp kích thước không gian ba chiều về các bộ phận kết cấu Thiết bị và thànhphẩm xây dựng dựa trên cơ sở môđun gốc là 100mm Nó cho phép hạn chế sốkiểu kích thước của các thành phẩm, thiết bị xây dựng, tạo điều kiện cho thicông xây lắp được nhanh chóng, giúp cho việc trao đổi, hợp tác quốc tế.

- Quy định về chiều cao

- Bước cột b = 6m, bước mở rộng 12m tuỳ khả năng kiến trúc

- Lưới cột nhà công nghiệp nhiều tầng:

+ 6m x 6m khi tải trọng tính toán trên sàn từ: 2000 - 2500 daN/m2

- Quy định về phân chia trục định vị:

+ Trục định vị dọc

+ Trục định vị ngang

+ Trục định vị hai nhà vuông góc nhau

+ Trục định vị khi sử dụng tường gạch chịu lực

- Phân chia trục định vị trong nhà công nghiệp

Việc phân chia trục định vị trong nhà công nghiệp có một tầm quan trọngđặc biệt đối với việc thiết kế và thi công các cấu kiện lắp ghép Phân chia trụcđịnh vị là cơ sở để thống nhất giữa thiết kế tiêu chuẩn hoá và thi công lắp ghép

ở hiện trường

* Trục định vị đối với nhà công nghiệp 1 tầng

Phương pháp chia trục định vị không đóng kín :

- Trục dọc nhà:

+ Đi qua tim hàng cột giữa

+ Cách mép ngoài hàng cột biên 1 đoạn 200mm

- Trục ngang nhà:

+ Đi qua tim cột, tường đầu hồi cách trục định vị 1 khoảng 500mm

Hình 1.10 Trục dọc nhà

Nhược điểm của phương pháp này là:

- Tường xung quanh nhà và mái có khe hở, muốn khép kín phải thêm tấmche, làm tăng số cấu kiện Để khắc phục dùng phương pháp phân chia trục định

vị đóng kín

* Phương pháp chia trục định vị đóng kín:

- Trục định vị dọc nhà:

+ Đi qua tim của các hàng cột giữa

+ Đi qua mép ngoài cùng của các hàng cột biên

- Trục định vị ngang nhà:

+ Đi qua tim của các hàng cột bên trong

+ Đi qua mép trong của tường đầu hồi, tim các hàngcột đầu hồi cách trụcđịnh vị một khoảng 500mm

Hình 1.11 Trục ngang nhà

Tại vị trí khe nhiệt độ theo chiều ngang nhà thiết kế 2 dãy cột, trục định vị

đi qua trung tâm 2 cột, tim cột cách trục định vị về 2 bên một khoảng 500mm.Với phương pháp phân chia trục định vị đóng kín không có khe hở giữa các tấmmái và tường bao quanh nhà nên số loại cấu kiện ít nhất Tuy nhiên khi nhàxưởng có cần trục cầu với sức trục lớn (lúc đó tiết diện cột lớn) để bảo đảm antoàn cho cầu trục hoạt động quy định như sau:

* Khoảng cách e từ trục định vị đến trục đường ray (trên đó bánh xe cầutrục hoạt động) với:

- Sức trục Q ≤ 30T e = 750mm

- Sức trục Q > 30T; lúc này trục định vị sẽ dời vào so với mép ngoài cộtmột khoảng từ 250 - 500mm e = 1000mm và e = 1250mm (khi có cấu tạođường đi dọc dầm cầu trục)

Trong trường hợp này sẽ có khe hở giữa các tấm mái với tường dọc nhà, đểbịt kín phải sử dụng tấm mái đặc biệt

Hình 1.12

- Nếu nhà có chiều rộng lớn ≥ 60m, có 2 khẩu độ song song cao thấp khácnhau thì tốt nhất là chỗ tiếp giáp giữa 2 khẩu độ đó trùng nhiệt độ

Hình 1.13

Hình 1.14

- Trường hợp theo chiều dọc nhà có 2 nhịp cao thấp khác nhau và chỉ sửdụng 1 cột tại vị trí giữa thì trục định vị đi qua mép ngoài gối tựa của 2 kết cấumái

Hình 1.16

- Chi tiết chỗ tiếp giáp giữa 2 nhà vuông góc nhau

Hình 1.17

Hình 1.18

3.4 Vạch ra trình tự các bước tiến hành công việc

- Đọc và nghiên cứu bản vẽ chi tiết

- Chuẩn bị thiết bị, dụng cụ cần thiết

- Chuẩn bị mặt bằng gia công

- Tính toán chuẩn bị vật tư và kho bải tập kết

- Lập các bước gia công các chi tiết cụ thể như: chế tạo cột, vì kèo, xà gồ…

- Lắp ráp liên kết các chi tiết với nhau

4 Kiểm tra mặt bằng thi công, sàn thao tác

4.1 Độ bằng phẳng, diện tích, đảm bảo cho thi công

Khi bố trí măt bằng chung cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Bảo đảm sự hợp tác chặt chẽ trong cùng 1 khu; nhà máy phải phù hợp với

qui hoạch chung khu công nghiệp và qui hoạch thành phố

- Bảo đảm thỏa mãn cao nhất dây chuyền công nghệ, các công trình phải

phù hợp với dây chuyền sản xuất tạo điều kiện sản xuất tốt, ngắn nhất không tậptrung lộn xộn đồng thời chú ý đến khả năng thay đổi dây chuyền công nghệ saunày

- Có biện pháp tổ chức vận chuyển hợp lý Tổ chức luồng hàng, luồng

người tốt, thuận tiện cho sản xuất và an toàn cho con người

+ Luồng hàng: Trong xí nghiệp nguyên vật liệu, thành phẩm, bán thành

phẩm di chuyển theo một quá trình do yêu cầu của sản xuất tạo thành luồnghàng Luồng hàng biểu thị lượng vận chuyển và hướng vận chuyển

+ Luồng người: Hình thành do lượng và hướng công nhân di chuyển trongnhà máy lúc đến làm việc, đổi ca hoặcđến các công trình

- Phải chú ý đến điều kiện vệ sinh chiếu sáng, thông gió, phòng hỏa

- Bố trí công trình kết hợp chặt chẽ với điều kiện địa hình, địa chất, thủyvăn, nhằm mục đích tiết kiệm trong xây dựng và hợp lý về kỹ thuật

- Giải quyết tốt vấn đề xây dựng trước mắt và tương lai.

- Phân khu hợp lý, bố trí chặt chẽ các công trình.

- Chú ý trồng cây xanh, trang trí để bảo đảm yêu cầu thẩm mỹ chung củatổng thể công trình

4.2 Mặt bằng thi công đúng thiết kế

Căn cứ để xác định hình thức mặt bằng nhà công nghiệp

Khi xác định hình thức mặt bằng nhà công nghiệp 1 tầng cần căn cứ vào cácđiểm sau:

- Dây chuyền sản xuất trong xưởng

- Tổ chức các công đoạn

- Tổ chức vận chuyển (trong nội bộ xưởng và từ ngoài vào)

- Yêu cầu thông gió, chiếu sáng

- Yêu cầu công nghiệp hóa xây dựng.

* Đối với nhà công nghiệp 1 tầng thường sử dụng các hình thức mặt bằngsau:

- Để định hình hóa các cấu kiện, nhịp nhà thường lấy bội số của 6m: 12, 18,

24, 30m, đôi khi lấy 9,15m, bước cột 6m, 12m Việc chọn nhịp, bước cột phảixuất phát từ điều kiện giảm chi phí vật liệu, giảm công chế tạo, lắp dựng đồngthời sử dụng tốt nhất diện tích mặt bằng

- Để định hình hóa và thống nhất hóa các cấu kiện lắp ghép, trục định vị nhàlấy như

Hình 1.19 Mặt cắt và một phần mặt bằng của nhà công nghiệp một tầng 1- cột; 2- dầm mái; 3- dầm cẩu trục; 4- móng; 5- tường dọc; 6- cữa mái; 8- cầu

* Vận chuyển đường bộ

Dùng cho xí nghiệp vừa, nhỏ trong thành phố, ngoài ra còn dùng để bổsung cho vận chuyển đường sắt, đường thủy

* Vận chuyển đường thủy

Dùng cho các xí nghiệp đặt cạnh sông hoặc biển (thực phẩm, đường, giấy,

cá hộp )

- Vận chuyển trong nhà máy

Chủ yếu vận chuyển nguyên, nhiên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm từkho đến xưởng, hoặc giữa các xưởng với nhau

- Địa hình khu đất, so sánh kinh tế

4.3.2 Vận chuyển đường sắt của nhà máy:

Có 2 loại đường sắt nối từ ga vào nhà máy và đường sắt bên trong nhàmáy

- Đường sắt ngoài nhà máy

* Đường sắt cụt: thích hợp với các xí nghiệp nhỏ.

Ưu điểm: rẻ, nhưng phải dùng ga chung để quay tàu

* Đường sắt vòng: dùng cho loại trung và lớn.

* Đường sắt xuyên qua: thường sử dụng cho xí nghiệp cở lớn (luyện

kim )

- Đường sắt trong nhà máy:

Có 3 loại:

- Đường vòng: nhà máy trung và lớn

- Đường xuyên qua: nhà máy lớn

- Nguyên tắc cơ bản để thiết kế đường sắt trong nhà máy

- Bảo đảm vận chuyển hàng hóa đến tận xưởng và kho, nếu cần di chuyểnthì số lần di chuyển ít nhất

- Phải phù hợp yêu cầu dây chuyền sản xuất, bảo đảm khoảng cách giữacác xưởng ngắn nhất, tránh cắt nhau và trùng lăp (luồng hàng)

- Nghiên cứu phối hợp giữa hệ thống đường sắt và các hệ khác

- Phù hợp với hệ thống vận chuyển của các xí nghiệp khác

- Bảo đảm qui phạm về bố trí đường sắt trong xí nghiệp

4.3.3 Vận chuyển đường bộ trong nhà máy

- Các yêu cầu bố trí mạng lưới đường bộ

- Mạng lưới thường làm theo hình thức ô vuông trục đường song song mépcông trình, phù hợp với việc phân khu ở mặt bằng chung

- Trong mạng lưới chung cần có trục đường chính nối liền với giao thôngngoài nhà máy

Đây còng là trục chính để bố trí các công trình chủ yếu nhà máy lớn có thể

có 2 hoặc nhiều trục chính song song hoặc vuông góc

- Mạng lưới thường bố trí liên tục khép kín nếu không phải bố trí chỗ quayxe

Hình 1.20 Vị trí quay xe

Diện tích khu nhà máy > 5 ha phải có > 2 cửa mở khác hướng Phía nhà máytiếp xúc đường công cộng phải có 2 cửa ra vào khi chiều dài nhà máy > 1000m

Hình 1.21 Bố trí cữa ra vào.

- Chiều rộng đường: là giới hạn giữa hai đường đỏ xây dựng gồm đường

xe chạy, người đi bộ và diện tích trồng cây xanh

Chiều rộng đường thường như sau :

* Xí nghiệp có S > 100 ha: đường 32 - 40m

* Xí nghiệp có S từ 50 - 100 ha: đường 26 - 32m

* Xí nghiệp có S < 50 ha: đường 20 - 26m

* Xí nghiệp có S 10 - 20 ha: đường 10 - 20m

* Chiều rộng mặt đường xe chạy

- Diện tích >50 ha 9m (3 làn xe)

- Diện tích <50 ha 6 - 7m (2 làn xe)

Hình 1.22 Bô trí mạng lưới đường bộ

+ Chiều rộng mặt đường phụ lớn hơn 3 m

- Chỗ giao nhau đường sắt và bộ < 450

Ngoài ra cần chú ý bến bốc dỡ và chỗ đậu xe

Hình 1.23 Bố trí bến bốc dở, chổ đậu xe

1 Chú ý qui chuẩn thiết kế đường cấp I, II, III

5 Chuẩn bị dụng cụ vật tư

5.1 Nghiên cứu phương án thi công và tiến độ thi công

Phương án thi công và tiến độ thi công là các bước kế hoạch, tính toán, lựachọn các bước thực hiện thi công khung nhà công nghiệp Ví dụ như phương ánvận chuyển, phương án chế tạo, phương án lắp đặt, phương án bảo quản khobải

- Phương án thi công

Vạch ra các phương án để thực hiện công việc:

- Chọn địa điểm thi công trong xưởng chế tạo hay tại công trường

- Các đường vận chuyển vật tư, thiết bi như thế nào

- Các bước thực hiện lắp ráp, dựng khung, liên kết các chi tiết sau khi đãchế tạo

- Tiến độ thi công

Tiến độ thi công là dư kiến thời gian bố trí cho các bước công việc từ khibắt đầu cho đến khi kết thúc hoàn thành công trình

5.2 Chuẩn bị địa điểm, tập kết vật tư

Khi đã lựa chọn được phương án thi công thi ta lựa chọ được phương án và

vi trí tập kết vật tư Nếu chế tạo khung nhà trong các xí nghiệp sau đó vậnchuyển đến các công trường lắp ghép thì việc tập kết vật tư dể dàng hơn Chú ý

là tập kết vật tư phải đản bảo thuận lợi khi vận chuyển, sắp xếp có khoa học,gọn gàng

Nếu trường hợp ta chọn phương án chế tạo lắp ráp tại công trường thì phảichuẩn bị lựa chọn địa điểm tập kế vật tư, chuẩn bi xây dựng kho tập kết, hìnhthức bảo vệ

Khi chọn địa điểm tập kết vật tư cần chú ý:

- Đường vận chuyển vật tư vào và ra thuận lợi

- Phải gần với vị trí chế tạo, gia công

- Phải đảm bảo ổn định không phải di chuyển vi trí trong quá trình giacông

- Đảm bảo tránh được mưa gió hay ngập úng

- Đảm bảo an toàn bảo vệ tốt cho vật tư và thiết bị

5.3 Chủ động nhận thiết bị, dụng cụ, vật liệu phụ cần chuẩn bị

Trong việc chế tạo khung nhà công nghiệp để đảm bảo tiết kiệm vật tư,tránh mất mát Thi thường trong các xưởng chế tạo hay tai các công trình xâydụng người ta thường bố trí một người quản lý vật tư, vật liệu Người này cónhiêm vụ nhận vật tư và giao vật tư cho nhom gia công

BÀI TẬP

Câu 1: Nêu cấu tạo và công dụng của khung nhà công nghiệp?

Câu 2: Trình bày cách chuẩn bị chế tạo khung nhà công nghiệp ?

Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập

Kiến thức Đánh giá theo mục tiêu về kiến thức của bài đề ra 0.3

Kỹ năng Đánh giá theo mục tiêu về kỹ năng của bài đề ra 0.5

Thái độ Tác phong công nghiệp ,Thời gian thực hiện bài

tập , an toàn lao động và vệ sinh phân xưởng

0.2Cộng

CHẾ TẠO THANH GIẰNG Giới Thiệu

Hệ giằng khung nhà công nghiệp giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo

độ cứng không gian của nhà Đối với các công trình bằng thép do vật liệu cótính dẻo, cường độ cao, nên tiết diện thường nhỏ, độ mãnh lớn Hệ giằng còn cótác dụng giảm chiều dài tự do để tăng ổn định tổng thể của các cấu kiện; mặtkhác còn chịu tải trọng gió tác dụng đầu hồi và lực hảm của cẩu trục

Mục Tiêu

- Trình bày được cấu tạo, công dụng của thanh giằng;

- Trình bày được mối ghép bằng bu lông;

- Đọc được bản vẽ chi tiết, tính được phôi thanh giằng;

- Cắt, mài, sửa phôi đúng hình dáng, kích thước yêu cầu;

- Vạch dấu, chấm dấu khoan lỗ thành thạo;

- Hàn đính bản mã, lắp ghép chi tiết đạt yêu cầu kỹ thuật

Nội Dung

1 Cấu tạo, công dụng của thanh giằng

Hệ giằng khung nhà công nghiệp giữ vai trò quan trọng trong việc đảm bảo

độ cứng không gian của nhà Đối với các công trình bằng thép do vật liệu cótính dẻo, cường độ cao, nên tiết diện thường nhỏ, độ mãnh lớn Vì vậy việc tăng

độ cứng của nhà càng không thể thiếu được

Hệ giằng còn có tác dụng giảm chiều dài tự do để tăng ổn định tổng thểcủa các cấu kiện; mặt khác còn chịu tải trọng gió tác dụng đầu hồi và lực hảmcủa cẩu trục Hệ giằng của khung nhà công nghiệp bao gồm hai bộ phận: hệgiằng ở mái và hệ giằng ở cột

1.1 Cấu tạo

1.1.1 Hệ giằng đứng đầu dầm (dàn) mái:

Để dầm (dàn) mái không bị đổ khi có tải trọng gió tác dụng lên đầu hồi Hệgiằng này đặt ở đầu kết cấu mái, ngay trên đầu cột ở gian đầu hồi và ở sát khenhiệt độ Ở các bước cột giữa dùng các thanh chống liên kết các đầu cột theophương dọc nhà

1.1.2 Hệ giằng đứng của cột:

Nằm trong mặt phẳng các thanh đứng thông thường bố trí ở thanh giửagiàn và hai đầu gối tựa Cùng với hệ dàn cánh trên, cánh dưới và hai dàn lâncận, hệ giằng đứng tạo nên khối cứng bất biến hình làm điểm tựa cho các dànkhác

Dưới tác dụng của lực hãm dọc, của gió theo phương dọc nhà, cột có thể

có chuyển vị lớn, nên cần cấu tạo hệ giằng đứng của cột tạo cho khung dọc một

ô cứng Hệ giằng thường làm bằng thép và bố trí ở ô giữa của khối nhiệt đô.Mặt khác giằng đứng có tác dụng cố định các vì kèo khi lắp ghép

1.1.3 Hệ giằng ngang cánh hạ của dàn:

Liên kết cánh hạ của hai dàn mái ngoài cùng thành một dàn cứng làm chỗtựa cho cột sườn tường, truyền lực gió dọc nhà vào các khung dọc

1.1.4 Hệ giằng ngang cánh thượng của dàn:

Nhằm giữ ổn định ngoài mặt phẳng dàn của thanh cánh thượng Trong nhàkhông có cửa mái, lợp panen có chân hàn vào dàn thì không cần hệ giằng này.Trong nhà có cửa dầm tựa trên tai cột đở tường, làm lanh tô cho cửa sổ, cửa đi,dầm có tiết diện chữ nhật L

- Chịu tác dụng của gió và lực hãm của cầu trục truyền lực tác dụng từ các

bộ phần nhà xuống móng theo đường ngắn nhất

- Tăng cường độ cứng không gian của nhà

- Bảo đảm cho toàn bộ kết cấu có độ ổn định tốt

- Phân phối lực do các thiết bị vận chuyển treo tác dụng trực tiếp vào kếtcấu mang lực mái cho kết cấu chịu lực chủ yếu của nhà.

Hệ thống giằng trong xưởng chia làm 2 nhóm:

* Hệ thống giằng mái: Có nhiệm vụ liên kết các kết cấu mái và bảo đảm

độ ổn định độ cứng của toàn mái Hệ thống giằng mái gồm:

- Hệ thống giằng ngang: làm nhiệm vụ giằng cánh trên và giằng cánh dưới

kết cấu mang lực mái

- Hệ thống giằng đứng: đặt ở gối tựa kết cấu mang lực mái.

Hệ thống giằng cột gồm:

- Giằng cột trên : bố trí phần trên cột, bảo đảm độ cứng phần cột trên, nhận

lực gió truyền vào đầu hồi

Giằng cột trên bố trí ở bước cột tiếp giáp với đầu hồi hoặc khe co giãn

- Giằng cột dưới: từ mép dưới dầm cầu trục đến chân cột, nhận lực từ hệ

thống giằng trên, lực hãm cầu trục truyền xuống móng

Giằng cột dưới bố trí ở giữa của đoạn nhà

* Giằng cửa mái: bố trí ở bước cột đầu hồi (đầu hồi của mái khác hồi nhà)