Bài số 4 Nhà và công trình công nghiệp

Bài số 4 NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH CÔNG NGHIỆP 1. Nhà công nghiệp. 1.1. Khái niệm. - Là công trình xây dựng có mái và tường bao che dạng kín hay bán lộ thiên trong CN. - Phân loại nhà CN: + Theo chức năng: nhà SX chính, nhà phụ trợ SX, nhà hành chính, nhà phục vụ sinh hoạt, nhà kho... + Theo đặc điểm xây dựng: nhà một mục đích, nhà linh hoạt, nhà tháo dỡ được, nhà bán lộ thiên... + Theo số tầng: Nhà một tầng, nhà nhiều tầng. + Theo nhịp nhà: Nhà một nhịp, nhà nhiều nhịp. + Theo thiết bị vận chuyển: Nhà có cầu trục, nhà không cầu trục. + Theo kết cấu chịu lực: Nhà tường chịu lực, nhà khung chịu lực, nhà không gian chịu lực. + Theo chế độ tỏa nhiệt: Nhà không tỏa nhiệt thừa, nhà tỏa nhiệt thừa nhiều, nhà có chế độ vi khí hậu đặc biệt. + Theo chất lượng nhà: > Nhà cấp 1: chịu lửa bậc 1, sử dụng >80 năm. > Nhà cấp 2: chịu lửa bậc 1-2, sử dụng 50 năm. > Nhà cấp 3: chịu lửa bậc 3, sử dụng 20 năm. > Nhà cấp 4: chịu lửa thường, sử dụng Tường ngang: Độ cứng lớn, kết cấu đơn giản, ít dầm, cách âm, thông gió, chiếu sáng tự nhiên tốt nhưng phòng đơn điệu, đều nhau, tốn vật liệu, trọng lượng nhà lớn. > Tường dọc: Tiết kiệm vật liệu và diện tích, mặt bằng linh hoạt nhưng phòng mỏng, cách âm kém, thông gió và chiếu sáng kém. > Tường kết hợp: Bố trí linh hoạt, độ cứng lớn nhưng tốn kém móng và không gian. Kết cấu tường chịu lực - Kết cấu khung ngang và dọc bằng bê tông cốt thép: + Tải trọng được truyền qua dầm xuống cột. Khung chịu lực tiết kiệm vật tư, trọng lượng nhà nhỏ, hình thức nhẹ nhàng, phòng linh hoạt… Tuy nhiên thi công phức tạp, giá thành cao. Khung chịu lực gồm khung ngang, khung dọc, khung kết hợp. + Cột: Gồm cột 1 thân, cột 2 thân, cột biên, cột giữa. Cột chịu tải trọng mái, cần trục, tường, gió, bản thân.. + Móng: Kết cấu dưới cột nhận tải trọng từ cột gồm: > Móng cứng: bằng gạch, đá hộc, bê tông… dùng nơi nước ngầm. > Móng mềm: chịu tải uốn, phân bố lực tốt. > Móng lệch tâm, móng đúng tâm. > Móng cột: móng độc lập dưới chân cột. > Móng băng: móng chạy dài liên kết các chân cột. > Móng bè: móng băng được kết thành mảng. > Móng cọc: nơi nền đất yếu cần đóng cọc. + Dầm móng: kết cấu gối lên móng để đỡ tường và truyền tải trọng lên móng. + Dầm đỡ cầu trục: kết cấu đặt lên vai đỡ đường ray để cầu trục di chuyển đồng thời để giằng khung nhà. + Dầm giằng: kết cấu tựa lên vai cột liên kết khung. + Dầm mái: kết cấu đỡ mái nhà. + Giàn mái: thay dầm mái dưới dạng khung sẵn. + Dầm đỡ giàn hay dầm mái: dùng cho nhà nhiều nhịp. + Giằng: thanh liên kết cột giữ ổn định hình dáng nhà. + Khung chống gió: liên kết ngàm với móng, khớp với mái để chống gió. Kết cấu không gian chịu lực - Kết cấu khung cứng bằng bê tông cốt thép: dạng khung có liên kết khớp hoặc cứng với cột. - Kết cấu vòm bằng bê tông cốt thép: dạng thanh dầm uốn cong cho nhà có nhịp lớn. - Kết cấu khung phẳng bằng thép: sử dụng cho nhà công nghiệp 1 tầng có nhịp và bước cột lớn, liên kết thường dạng siết bulong, hàn. Khung chỉ dùng cho nhà yêu cầu bắt buộc giảm trọng lượng. - Kết cấu khung cứng bằng thép: có hoặc không khớp dùng cho các xưởng chế tạo máy bay, cơ khí. - Kết cấu không gian: dùng cho rạp hát, sân vận động, bể bơi có mái… theo hướng chịu lực ba chiều. c. Kết cấu bao che. - Mái nhà. + Là bộ phận bao che trên cùng của nhà có khả năng chống thấm, cách nhiệt, chịu gió bão cao. + Các bộ phận của mái gồm: > Tấm lợp: bằng lá , tranh, ngói, xi măng, tôn… > Kết cấu mang lực mái: dầm, giàn, vì kèo với xà gồ, cầu phông, li tô… > Trần: kết cấu dưới mái nhằm tăng khả năng cách nhiệt và giữ nhiệt. + Phân loại mái: > Theo hình thức cấu tạo: mái bằng (độ dốc 7%). > Theo kết cấu: mái phẳng, mái không gian. > Theo vật liệu: mái ngói, mái tôn, mái fibro xi măng.. + Cách nhiệt cho mái: > Tăng khả năng phản xạ của tấm lợp. > Dùng vật liệu cách nhiệt. > Dùng mái có tầng không khí lưu thông. > Dùng trần nhà. + Thoát nước cho mái: > Tạo độ dốc cho mái nhà. > Dùng các loại máng thoát đặt trong và ngoài nhà. > Dùng Seno (lưới chặn rác) và ống dẫn xuống. + Mái đua: Bảo vệ kết cấu bên trong mái, tường kết hợp che mưa nắng, thoát nước. + Cửa mái: thông gió, thoát nhiệt thừa, khí độc, chiếu sáng tự nhiên. Cấu tạo gồm khung cửa, cánh cửa, mái. + Trần nhà: giúp che giấu thiết bị, đường ống kỹ thuật, tạo thoáng mát, tăng mỹ quan.. Bằng bê tông, nhựa, thạch cao… - Tường nhà. + Là kết cấu bao che giúp đảm bảo chế độ vi khí hậu trong nhà, chịu tải trọng, khí hậu và môi trường. + Phân loại tường: > Theo vị trí: tường trong nhà, tường ngoài nhà. > Theo vật liệu: tường đất, tường gạch, tường đá.. > Theo thi công: tường xây, tường lắp ghép… > Theo kết cấu chịu lực: tường chịu lực, tường treo, tường tự mang. + Tường phổ biến là tường gạch dạng tự mang (dày 110-120mm). + Kèm theo tường có thể gồm: > Bệ tường: ngăn cản sự xâm nhập làm hư hại tường. > Lanh tô: thanh chịu lực trên cửa sổ hoặc cửa đi. > Bệ cửa sổ: ngăn bụi, nước róc vào nhà > Ô văng: tấm che mưa nắng giúp che mưa, nắng hắt vào nhà qua cửa sổ, cửa ra vào. - Cửa ra vào: để đi lại, vận chuyển hàng hóa, thiết bị, thoát hiểm. + Cấu tạo cửa ra vào gồm khung cửa, cánh cửa, bản lề, ổ khóa, kính chắn… + Kích thước phụ thuộc: Số lượng người, hàng hóa qua lại. kích thước thiết bị, hàng hóa, xe đi qua cửa. - Cửa sổ: để chiếu sáng, thông gió, trang trí. + Cấu tạo gồm khuôn cửa và cánh cửa. + Chiều rộng thường lấy bội số 0.5m và chiều dài lấy theo bội số 0.6m. + Chất liệu làm cửa bằng gỗ, sắt, nhôm. + Các dạng cửa sổ: cửa quay trục đứng, cửa quay trục ngang, cửa đẩy, cửa cuốn, cửa xếp… Cửa sổ gắn 4 cạnh, bên hông, thành trên, thành dưới Xoay phía cánh, giữa ngang, giữa dọc, ngang dọc Cửa sổ lật, trượt ngang, trượt dọc d. Kết cấu sàn nền. - Những tác động lên sàn nền: + Tải trọng nền. + Lực tĩnh hoặc động của người, thiết bị đặt lên. + Tác động sinh hóa, chất xâm thực. - Yêu cầu đối với sàn nền: + Độ bền cơ học cao chịu được tác động động và tĩnh. + Chịu lửa tốt. + Chịu các tác động tia lửa điện, sinh hóa... + Không trơn trượt, gây ồn ào, dễ lau chùi… - Kết cấu sàn nền gồm: + Lớp áo phủ: đất, bê tông, chất dẻo, vật liệu rời... + Lớp đệm truyền lực: cát, xỉ, đá dăm, sỏi… + Lớp trung gian: kết thành khối. + Lớp cách nhiệt, cách âm, chống thấm… + Lớp nền đỡ. - Các loại nền nhà công nghiệp: + Nền đất: dễ làm, rẻ tiền, chịu tải trọng động và tĩnh tốt cho ngành rèn, kho kim loại... + Nền bê tông: chịu lực cao, ít mài mòn, ít sinh bụi, chịu dầu mỡ, kiềm, dễ lau chùi, dễ sinh tĩnh điện, ồn, dễ vỡ, trơn trượt... + Nền bê tông nhựa: hút ẩm, chịu acid, không trơn, dễ sửa chữa, kém chịu nhiệt, dầu mỡ, tích bụi, xấu… + Nền đá mài: sạch, chịu va đập, hóa chất, trơn, không thấm nước. + Nền đá: chịu nhiệt cao, va chạm hóa chất, chịu lực kém, khó vệ sinh. + Nền gỗ: đàn hồi tốt, nhẹ, hút ẩm, không sinh bụi, chịu muối nhưng dễ cháy, mục, kém bền kiềm… + Ngoài ra còn có các loại nền: gạch gốm, tấm kim loại, vật liệu tổng hợp… - Ngoài ra còn có các loại sàn công nghiệp: + Sàn dầm bản toàn khối. + Sàn ô cờ. + Sàn nấm. e. Kết cấu phụ. - Cầu thang. + Phân loại cầu thang: > Theo nguyên kết cấu: Đường dốc, cầu thang thường, cầu thang tự chuyển, thang máy. > Theo chức năng: cầu thang chính, cầu thang phụ, cầu thang phục vụ, cầu thang phòng cháy. > Theo hình dáng: cầu thang 1, 2, 3, 4 vế. + Chiều rộng thân thang: 600, 700, 800, 1100-1200, 1300-1400, 1500-1650, 2000-2200mm… + Quan hệ giữa chiều cao và chiều rộng thang. m = 2h + b với m=590-640mm chiều dài bước đi + Quan hệ giữa chiều rộng chiếu nghỉ và thân thang. L = n(2h+b) + b với n: số bước trên chiếu nghỉ - Tường ngăn, vách ngăn. + Tường ngăn lửng: chiều cao 2-3m, không ngăn suốt chiều cao cho các kho dụng cụ, vật liệu, bán thành phẩm không đắt tiền... Làm bằng gỗ, kim loại, kính, bê tông… + Tường ngăn kín: phân chia các phòng độc lập, cách ly tiếng ồn, điều hòa không khí thường làm bằng gạch khối nhỏ, panel bê tông, tấm kim loại, fibro xi măng… - Lỗ kỹ thuật: để nâng hạ thiết bị, thiết bị xuyên tầng, đường ống kỹ thuật… - Tầng kỹ thuật: cho nhà nhịp lớn để tận dụng diện tích đặt trên sàn mái. - Sàn thao tác: sàn đi lại, sửa chữa, kiểm tra thiết bị.. - Móng máy: là khối bê tông chứa sẵn các khe định vị nhằm giảm chấn cho thiết bị. 1.4. Nhà công nghiệp nhiều tầng. - Là loại nhà công nghiệp dùng cho quá trình công nghệ theo chiều đứng áp dụng phổ biến cho ngành công nghiệp nhẹ, thực phẩm, điện tử, hóa chất… - Nhà nhiều tầng thường cấu tạo đơn giản và có các dạng sau: + Khung bê tông cốt thép toàn khối sàn có dầm. + Khung bê tông cốt thép lắp ghép sàn có dầm. + Khung nhà nhiều tầng bằng thép. 2. Nhà phục vụ sản xuất. 2.1. Nhà hành chính. - Gồm các phòng ban: Phòng Giám đốc, phòng kế toán, phòng nhân sự, phòng họp, phòng tiếp khách, nhà vệ sinh, phòng thiết kế, phòng kinh doanh... - Các giải pháp bố trí nhà: + Một khối (nhiều tầng) nhằm tiết kiệm diện tích và thuận lợi cho quản lý công việc. + Bố trí rời: tăng tính thông thoáng. - Nhà hành chính thường bố trí trước nhà máy đầu hướng gió chủ đạo. - Tiêu chuẩn diện tích tham khảo: nhân viên 3.5m2 , giám đốc 12-18m2, tiếp tân 18-24m2, khách đợi 9m2, phòng họp 0.7m2… cho mỗi người. - Nhà hành chính cần đẹp mắt, sạch sẽ, lịch sự và xung quanh cần có một khuôn viên đẹp. - Văn phòng làm việc cần đảm bảo ánh sáng, thông gió, có thể ngăn cách với nhau bằng các vách lửng. 2.2. Văn phòng xưởng. - Gồm phòng quản đốc, tổ trưởng, phòng kỹ thuật. - Thường bố trí gần các phân xưởng sản xuất hoặc bên trong xưởng. - Tiêu chuẩn tham khảo: quản đốc 6-9m2, cán bộ can vẽ 5-6m2, nhân viên khác 3m2. - Văn phòng xưởng cần đảm bảo ánh sáng, thông gió và đặt đầu hướng gió tại mỗi xưởng. 2.3. Nhà kho. - Chức năng của kho: + Thu nhận hàng hóa: nguyên phụ liệu, thành phẩm.. + Bảo quản hàng hóa chờ triển khai sản xuất. + Cấp phát hàng đến các xưởng hoặc ngoài công ty. - Yêu cầu chung đối với nhà kho là: + Cung cấp đều nguyên vật liệu do quá trình sản xuất. + Đảm bảo khả năng kiểm soát quá trình vận chuyển. + Hạn chế vận chuyển ngược lại kho. + Đảm bảo bốc dỡ dễ dàng về phương tiện, sân bãi… + Đảm bảo chất lượng hàng hóa: độ ẩm, nhiệt độ... + An toàn cháy nổ. + Giải phóng hàng hóa nhanh. 2.4. Nhà để xe. - Nơi giữ các phương tiện đi lại của cán bộ công nhân viên công ty, khách hàng... - Nhà để xe thường gồm: + Nhà để xe ô tô: xe tải, xe hơi, xe du lịch, container... + Nhà để xe máy và xe đạp. - Yêu cầu khi thiết kế nhà xe: + Đảm bảo sức chứa cho 60% số phương tiện tính theo đầu người (trừ hao cho số người đi phương tiện công cộng, đi bộ, xe đưa rước, đi nhờ xe). + Dễ dàng kiểm soát lượng xe nhờ hai đầu ra vào. + Bảo đảm các điều kiện an toàn cháy nổ. + Sắp xếp gọn gàng, ngăn nắp. - Tiêu chuẩn tham khảo cho nhà để xe: xe ô tô du lịch 12-18m2, xe tải 18-27m2, xe máy 2.25m2, xe đạp 0.9m2.. - Để tiết kiệm diện tích có thể bố trí nhà xe dưới tầng hầm hoặc nhà xe nhiều tầng. - Nhân viên bảo vệ thường đảm nhận nhiệm vụ quản lý ra vào các loại xe trong công ty. - Nhà để xe nên đặt gần cổng phụ của nhà máy không để xe chạy qua các xưởng gây ồn và ô nhiễm. 2.5. Nhà ăn, căng tin. - Nhà ăn thường gồm ba bộ phận: phòng ngồi ăn, nơi phân phối thức ăn và nơi chế biến thức ăn và thường chỉ phục vụ bữa ăn trưa đôi khi ăn tối nếu tăng ca. - Với trên 300 chỗ ăn, nhà ăn thường 2 tầng trở lên. - Tiêu chuẩn tham khảo: 300 chỗ ăn 1.776m2 người. - Yêu cầu khi tính toán xây dựng nhà ăn: + Tính theo số lượng ca đông nhất hoặc khoảng 60% tổng số công nhân. + Cách ly với khu vực khác nhằm đảm bảo vệ sinh, nhưng bán kính phục vụ nhỏ hơn 500m. + Có thể tổ chức nhà ăn bằng thức ăn nấu sẵn tù bên ngoài hoặc kết hợp với nhà ăn của xí nghiệp khác. + Nhà ăn cần đảm bảo vệ sinh, an toàn thực phẩm. + Thông thoáng, tiện nghi, có chỗ gửi đồ, rửa tay… 2.6. Nhà vệ sinh. - Yêu cầu khi bố trí nhà vệ sinh: + Bố trí gần nơi làm việc tối đa 150m, có thể bố trí trong phòng với điều kiện thông gió tốt. + Nên bố trí kín đáo nhằm đảm bảo mỹ quan. + Phải bố trí phòng đệm (chậu rửa, vòi nước…). + Tính theo số lượng ca đông nhất (15 người bệ cho nữ, 30 loại treo cho nam, 04 bệ bố trí 01 chậu rửa...). - Ngoài việc bố trí nhà vệ sinh cần kết hợp với các phòng gửi quần áo, phòng tắm, phòng thay đồ, phòng rửa tay… với các dụng cụ cần thiết như vòi hoa sen, chậu giặt, bình nước nóng, chỗ mắc quần áo…. 2.7. Phòng y tế. - Nơi cấp phát thuốc, khám bệnh, sơ cứu các tai nạn trong lao động... - Phòng y tế gồm chỗ đợi bệnh nhân, giường bệnh, chỗ làm thủ tục, bàn trực, phòng vệ sinh... Tùy qui mô mà có thể lập trạm y tế (>800 người) hay bệnh viện. - Tiêu chuẩn tham khảo: nhân viên 4m2, giường khám 4m2 (phòng y tế thường khoảng 80-190m2). - Phòng y tế có thể thiết kế phân tán theo các xưởng nhưng tốt nhất chỉ để các hộp cứu thương. - Cần được bố trí nơi đông công nhân, nơi nguy cơ xảy ra tai nạn cao và đặt không cách xa quá 800m và tuyệt đối không đặt lên trên tầng cao. - Để phục vụ tốt hơn có thể phối hợp với các xí nghiệp bạn để thành lập bệnh viện khám chữa bệnh cho CN. 2.8. Nhà trẻ. - Sử dụng phần lớn cho các xí nghiệp nhiều lao động nữ với số ca đông nhất trên 100 người. - Xác định số trẻ theo 1:10 số lượng công nhân nữ của ca đông nhất. - Diện tích tham khảo: giường cho bé 2m2, phòng cho bú 1.5m2 một bé, phòng chờ 0.7m2 bà mẹ… - Đặt nhà trẻ không cách quá 500m nơi mẹ làm việc. 2.9. Phòng hút thuốc. - Cần bố trí vì điều kiện xưởng dễ cháy nổ, có phụ nữ, phòng kín... - Dựa theo ca đông nhất theo tiêu chuẩn 0.02m2 công nhân, phòng không nhỏ hơn 8m2, không lớn hơn 20m2. - Trang bị thêm các thiết bị cấp nước uống. 2.10. Phòng bảo vệ. - Đóng vai trò kiểm soát hàng hóa, phương tiện, người ra vào xí nghiệp. - Chức năng chính của phòng bảo vệ là: + Thống kê, ghi nhật ký số công nhân ra vào công ty. + Kiểm tra số lượng hàng hóa ra vào. + Liên hệ công việc giữa khách hàng và ban lãnh đạo. + Đảm bảo an ninh trật tự, bảo vệ tài sản công ty. + Đảm bảo các yêu cầu phòng cháy chữa cháy. + Bố trí, coi giữ phương tiện đi lại của cán bộ công nhân viên, khách hàng. - Phòng bảo vệ túc trực 24 giờ được chia ca làm việc. - Diện tích tối thiểu của phòng là 6m2, chiều cao 2.5m. 2.11. Nhà văn hóa, phòng trưng bày, forum… - Ngoài các loại nhà phục vụ sản xuấ trên, tùy qui mô và mục đích sử dụng mà còn có các công trình sau: + Nhà văn hóa: hoạt động văn hóa văn nghệ. + Phòng đọc, thư viện: chứa tài liệu, sách đọc... + Phòng triển lãm: trưng bày sản phẩm của công ty. + Câu lạc bộ thể thao, nhà thi đấu. + Phòng nghỉ ngơi, thư giản, xem phim…. - Yêu cầu chung với các công trình này là: + Đáp ứng nhu cầu của người lao động. + Tránh lãng phí sử dụng, chi phí đầu tư. + Tạo vẻ đẹp thẩm mỹ cho toàn xí nghiệp. 3. Công trình công nghiệp 3.1. Trạm biến áp. - Giữ vai trò ổn định và phân phối điện cho sản xuất và sinh hoạt của xí nghiệp đặc biệt khi mức độ tiêu thụ năng lượng điện lớn. - Trạm biến áp hạ thế dòng điện quốc gia xuống điện áp sinh hoạt là 220V (2,3 pha). - Trạm biến áp có khả năng xảy ra các tai nạn: + Cháy nổ cho quá tải, chập điện, gió bão. + Điện trường cao, phóng điện, giật. - Yêu cầu an toàn khi bố trí trạm biến áp: + Bố trí xa nơi dễ cháy nổ như nhà kho, bãi chữa nhiên liệu, nhà xe hoặc bãi xe, bãi hàng… + Không đặt biến áp gần khu vực xưởng, nhiều người đi lại, đường giao thông. + Bảo vệ che chắn quanh trạm biến áp bằng lưới… + Bố trí các biển cảnh báo nguy hiểm và giới hạn phạm vi tiếp xúc đối với người đi lại. + Đặt trạm biến áp cuối hướng gió, không mắc dây dẫn đi trên nhà xưởng hoặc các vị trí người dễ tiếp xúc. 3.2. Cây xanh. - Cây xanh giữ vai trò: + Điều hòa không khí, cung cấp lượng oxy cần thiết, giảm lượng carbon, tránh gây ô nhiễm. + Làm giảm bức xạ mặt trời dẫn đến giảm nhiệt độ. + Điều hòa lượng gió, tăng thông gió tự nhiên. + Che chắn khói bụi, hóa chất do sản xuất sinh ra. + Giảm tiếng ồn (hút âm). + Tạo vẻ đẹp cảnh quan, trang trí đẹp cho nhà xưởng, tạo cảm giác thư giãn, thoải mái cho người lao động. + Chống xói mòn, ổn định mặt đất - Phân loại cây xanh trong XNCN. + Theo chiều cao: tán cao (cây cổ thụ như si, sứ, bàng...), tán trung (bụi cây), tán thấp (thảm cỏ). + Theo chức năng: cây xanh vi khí hậu (điều hòa không khí), cây xanh thẩm mỹ (làm đẹp). + Theo hình dáng: hàng cây (theo lối), cây tường rào (cắt tỉa), cây làm đường viền (đường bao, bồn hoa), mảng cây (tự do), giàn dây leo, thảm cỏ, hoa… - Yêu cầu khi trồng cây xanh trong XNCN: + Không làm ảnh hưởng đến kết cấu công trình. + Không che khuất tầm nhìn. + Hài hòa cảnh quan và môi trường. + Không gây nguy hiểm cho con người, nhà xưởng (gãy đổ, giật điện…) + Chi phí đầu tư và chăm sóc thấp. 3.3. Công trình giá đỡ, phục vụ kỹ thuật. - Bệ giá đỡ: chủ yếu dùng cho các nhà máy hóa chất, cao su, xây dựng, nhựa tổng hợp... để bố trí các thiết bị công nghệ hay năng lượng nổi trên mặt đất. - Đường hầm: lắp đặt các đường ống công nghiệp (nhiệt, nước, cáp) hoặc vận chuyển nguyên vật liệu. - Cầu cạn: nơi bốc dỡ hàng hóa (than gỗ, chất lỏng) từ xe lửa hoặc băng chuyền ngành khai khoáng… - Kè chắn đất: giữ cho đất khỏi sạt lở tại sườn dốc, nền cao, công trình thủy lợi… - Bunke: chứa tạm các nguyên liệu rời. - Silo: kho chứa vật liệu rời. - Tháp làm nguội: hệ giàn làm nguội, xử lý nước thải. - Trạm bơm: bơm nước cứu hỏa, đưa nước vào sản xuất, nước sinh hoạt kết hợp bể ngầm, bồn nước…