Kết cấu thép nhà xưởng là phần “bộ xương” quyết định độ bền, khả năng mở rộng và một phần lớn chi phí của một nhà máy. Hiểu đúng cấu tạo và tiêu chuẩn áp dụng giúp chủ đầu tư đặt yêu cầu chính xác với nhà thầu và tránh lãng phí. Bài viết tổng hợp kiến thức cốt lõi cùng kinh nghiệm tối ưu chi phí từ Kết cấu thép Hải Long.
Kết cấu thép nhà xưởng là gì?
Kết cấu thép nhà xưởng là hệ khung chịu lực gồm cột, kèo, xà gồ và hệ giằng được gia công sẵn tại nhà máy, sau đó vận chuyển và lắp dựng bằng bu lông tại công trường. So với kết cấu bê tông cốt thép, khung thép nhà xưởng nhẹ hơn, vượt được khẩu độ lớn không cần cột giữa và thi công nhanh hơn nhiều.
Vì vậy, phần lớn nhà máy sản xuất, kho logistics và nhà xưởng xây sẵn trong các khu công nghiệp hiện nay đều sử dụng kết cấu thép, phổ biến nhất là dạng nhà thép tiền chế.
Cấu tạo kết cấu thép nhà xưởng
Một nhà xưởng thép tiêu chuẩn gồm 6 nhóm bộ phận chính:
| Bộ phận | Chức năng | Vật liệu thường dùng |
| Móng và bu lông neo | Truyền tải trọng xuống nền, liên kết chân cột | Bê tông cốt thép, bu lông neo cường độ cao |
| Cột thép | Chịu lực đứng, đỡ kèo và dầm cầu trục | Thép tấm tổ hợp tiết diện I/H |
| Kèo (vì kèo) | Đỡ mái, tạo khẩu độ vượt nhịp | Thép tổ hợp tiết diện thay đổi |
| Xà gồ | Đỡ tôn mái và vách, truyền tải về kèo, cột | Thép C, Z mạ kẽm |
| Hệ giằng | Giữ ổn định tổng thể, chống gió và rung động | Thanh giằng, cáp, thép ống |
| Mái và vách bao che | Che mưa nắng, cách nhiệt, lấy sáng | Tôn mạ màu, tôn cách nhiệt, tấm lấy sáng |
Với nhà xưởng có thiết bị nâng hạ, kết cấu còn có thêm dầm cầu trục và vai cột; nhà xưởng nhiều tầng sẽ có hệ dầm sàn và sàn deck.
Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho kết cấu thép nhà xưởng
Tại Việt Nam, khung thép nhà xưởng được thiết kế và thi công theo các tiêu chuẩn chính sau:
- TCVN 5575:2024 – Thiết kế kết cấu thép: tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, thay thế TCVN 5575:2012.
- TCVN 2737:2023 – Tải trọng và tác động: căn cứ xác định tải trọng gió, tải trọng sử dụng và các tác động lên công trình.
- TCVN 170:2007 – Kết cấu thép, gia công, lắp ráp và nghiệm thu: yêu cầu kỹ thuật cho khâu sản xuất và lắp dựng.
- Tiêu chuẩn quốc tế như AISC (Mỹ), Eurocode 3 (châu Âu) và AWS D1.1 (hàn) thường được các chủ đầu tư FDI yêu cầu áp dụng song song.
Với nhà xưởng ven biển như Hải Phòng, Quảng Ninh, tải trọng gió và môi trường ăn mòn cần được tính toán kỹ ngay từ bước thiết kế.
Vật liệu và hệ sơn bảo vệ
Thép kết cấu phải có chứng chỉ xuất xưởng (CO) và chứng chỉ chất lượng (CQ) rõ ràng, mác thép đúng theo thiết kế. Bề mặt thép được làm sạch bằng phun bi trước khi sơn để lớp sơn bám chắc và đạt tuổi thọ thiết kế.
Hệ sơn chống gỉ kết cấu thép (sơn lót, sơn trung gian, sơn phủ) được chọn theo mức độ ăn mòn của môi trường. Công trình có yêu cầu chống cháy còn cần thêm lớp sơn chống cháy theo thẩm duyệt PCCC.
5 cách tối ưu chi phí kết cấu thép nhà xưởng
- Chọn khẩu độ và bước cột phù hợp công năng
Khẩu độ càng lớn, kèo càng nặng. Thiết kế theo đúng mặt bằng dây chuyền sản xuất – không lớn hơn mức cần thiết – là cách đơn giản nhất để giảm khối lượng thép.
- Dùng tiết diện thay đổi cho cột và kèo
Tiết diện được làm lớn ở vị trí chịu lực lớn và thu nhỏ ở vị trí chịu lực bé, giúp tiết kiệm thép so với dùng tiết diện đều toàn chiều dài.
- Tính tải trọng sát thực tế, có tính đến mở rộng
Xác định rõ tải cầu trục, thiết bị treo, pin mặt trời mái và kế hoạch nâng tầng ngay từ đầu. Tải trọng dư quá nhiều gây lãng phí; thiếu thì phải gia cường tốn kém về sau.
- Đồng bộ thiết kế – sản xuất – lắp dựng
Khi một đơn vị chịu trách nhiệm cả ba khâu, chi tiết liên kết được chuẩn hóa, hạn chế sai lệch bản vẽ và chi phí sửa chữa tại công trường. Đây cũng là lợi thế của mô hình tổng thầu trọn gói.
Tham khảo bài viết: Tổng thầu xây dựng nhà xưởng trọn gói: Quy trình 7 bước
- Chọn hệ sơn đúng môi trường sử dụng
Hệ sơn quá cao cấp cho môi trường khô ráo là lãng phí; hệ sơn yếu cho nhà xưởng ven biển hoặc có hóa chất sẽ làm tăng chi phí bảo trì. Lựa chọn đúng giúp tối ưu tổng chi phí vòng đời công trình.
Kiểm soát chất lượng tại Nhà máy Kết cấu thép Hải Long
Chất lượng kết cấu thép được quyết định phần lớn tại nhà máy. Nhà máy Kết cấu thép Hải Long tại xã Quyết Thắng, Hải Phòng có tổng vốn đầu tư 400 tỷ đồng, diện tích 5 ha (nhà xưởng 3 ha) và công suất 35.000 tấn kết cấu thép/năm.
- Máy cắt laser 30–80 kW cho đường cắt chính xác.
- Robot gá hàn tự động Smarobics, đồng đều chất lượng mối hàn.
- Dây chuyền Smart-Line (1.300 tấn/tháng) và Auto-Line (1.000 tấn/tháng).
- Hệ thống phun bi làm sạch 48 m và hệ thống sơn sấy tự động.
Năng lực này đã được kiểm chứng qua các dự án kết cấu thép quy mô lớn như LG Innotek Việt Nam (14.500 tấn), LG Display Việt Nam (9.300 tấn), Nhiệt điện Vũng Áng (8.600 tấn) cùng các nhà máy của VinFast, Amkor và Foxconn.
Câu hỏi thường gặp
Nhà thép tiền chế và kết cấu thép nhà xưởng có khác nhau không?
Nhà thép tiền chế là một dạng kết cấu thép nhà xưởng, trong đó các cấu kiện được thiết kế và gia công sẵn theo hệ thống để lắp dựng nhanh tại công trường.
Thiết kế kết cấu thép nhà xưởng hiện nay theo tiêu chuẩn nào?
Tiêu chuẩn hiện hành là TCVN 5575:2024, kết hợp TCVN 2737:2023 về tải trọng. Dự án FDI có thể áp dụng thêm AISC hoặc Eurocode theo yêu cầu chủ đầu tư.
Chi phí kết cấu thép nhà xưởng phụ thuộc vào đâu?
Chủ yếu phụ thuộc khối lượng thép (do khẩu độ, chiều cao, tải trọng quyết định), giá thép tại thời điểm sản xuất, hệ sơn và điều kiện lắp dựng.
Hải Long có nhận gia công kết cấu thép riêng lẻ không?
Có. Ngoài tổng thầu trọn gói, Hải Long nhận gia công và lắp dựng kết cấu thép theo bản vẽ của chủ đầu tư hoặc tổng thầu khác.
Nhận báo giá kết cấu thép nhà xưởng
Gửi bản vẽ hoặc yêu cầu sơ bộ để đội ngũ kỹ sư Hải Long tư vấn phương án kết cấu tối ưu và báo giá.
- Hotline: (+84) 846 625 888 – (+84) 976 860 686
- Email: info@hailongjsc.vn
- Nhà máy: Xã Quyết Thắng, thành phố Hải Phòng
