Khoảng cách giữa các cột nhà kho cho các công trình khung thép dạng cổng

Khoảng cách giữa các cột trong nhà kho khung thép dạng cổng thường là 6–9 m dọc theo chiều dài, phạm vi mà tiêu chuẩn GB 51022 của Trung Quốc khuyến nghị cho khung cổng nhẹ. Theo chiều rộng, tiêu chuẩn này khuyến nghị nhịp đơn từ 12–48 m, bất kể khung có nhịp thông thủy hay chia tách tại các đường cột bên trong. Lưới 50–60 ft phổ biến trong các nhà kho phân phối mới hơn ở Mỹ là một quy ước trên thị trường cho thuê, và chúng cần được chuyển đổi trước khi đưa ra báo giá cho khung cổng. Lưới khả thi được xác định từ bốn yếu tố đầu vào: tường bến, mô-đun giá đỡ, khoảng cách an toàn cho giá đỡ khi xảy ra động đất, và khoảng cách giữa các khung mà tại đó mái nhà trở nên nặng hơn.

Tiêu chuẩn GB 51022-2015 vẫn là tiêu chuẩn chuyên ngành của Trung Quốc dành cho khung cổng nhẹ. Từ ngày 1 tháng 1 năm 2022, tiêu chuẩn bắt buộc GB 55006-2021 Quy chuẩn chung về kết cấu thép sẽ được áp dụng trong trường hợp hai tiêu chuẩn này có sự khác biệt.

Tại sao khoảng cách giữa các cột trong kho của Mỹ không được chuyển trực tiếp sang khung cổng?

Khoảng cách giữa các cột trong nhà kho của Mỹ là 50–60 ft không thể sao chép nguyên trạng sang khung cổng, vì khung cổng thường cách nhau 6–9 m. Mỗi đường bên trong cũng có một cột ở mỗi khung, và cột chỉ nhô ra theo thiết kế. Sự khác biệt đó là lý do tại sao việc sao chép lưới từ bảng thông số kỹ thuật của Mỹ lại làm thay đổi báo giá thép.

Kéo dài khung lên 50 ft (15.24 m) và xà gồ sẽ vượt qua điểm 9 m, nơi tiêu chuẩn GB 51022 khuyến nghị sử dụng xà gồ giàn cho nhịp đơn giản. Chúng cũng vượt qua điểm 12 m mà tiêu chuẩn khuyến nghị cho xà gồ dạng lưới đặc, vì vậy hệ thống mái thường cũng thay đổi. Giữ khung ở mức 7.62 m và bỏ đi mỗi cột bên trong thứ hai sẽ cho khoảng cách 15.24 m giữa các cột bên trong. Khung phía trên mỗi cột bị bỏ qua sau đó được đặt trên một dầm chuyển tiếp hoặc giàn, đây là cách bố trí mà tiêu chuẩn khuyến nghị khi bỏ qua các cột bên trong.

Lưới 60 ft (18.29 m) hoạt động theo cách tương tự. Các khung có thể kéo dài đến 9.14 m, ngay sau dải, hoặc giảm xuống 6.10 m nếu bỏ qua hai cột bên trong trong ba cột.

Tính toán cho thấy ít nhất có hai phương án: khung rộng hơn với mái nặng hơn, hoặc khung tiêu chuẩn với dầm chịu lực. Phương án thứ ba là một hệ thống mái hoàn toàn khác. Phương án nào tiết kiệm chi phí hơn phụ thuộc vào nhịp, tải trọng mái và liệu cần cẩu có hoạt động trên các đường cột đó hay không. Hãy so sánh giá cả các phương án cạnh nhau trước khi chốt giá cuối cùng.

Các dự án sử dụng hệ mét cũng gặp phải vấn đề tương tự. Trung tâm hậu cần và kho lạnh rộng 60,000 m² ở Dushanbe sử dụng một lưới 12 × 24 m trải rộng khắp bốn tòa nhà. Dù lưới được định hướng theo hướng nào, chiều dài của nó cũng ít nhất là 12 m, vượt quá phạm vi 6–9 m. Khi nhận được lưới tính bằng feet, chúng tôi cần làm rõ hướng của mỗi hình và liệu các cột bên trong có thể đặt trên dầm chịu lực hay không trước khi báo giá.

Khoảng cách giữa các hàng cột bên trong nên rộng bao nhiêu?

Khoảng cách giữa các hàng cột bên trong của một nhà kho khung thép dạng cổng được xác định bởi những gì cần phải đi qua sàn. Mỗi hàng cột bổ sung sẽ đánh đổi chiều sâu của xà gác lấy nhiều móng hơn và nhiều vật cản hơn. Mỗi khung thép đều mang sự phân chia đó, vì vậy nó quyết định vị trí hoạt động của giá kệ, máy bốc xếp và cần cẩu trong suốt vòng đời của tòa nhà.

Móng được xây dựng theo toàn bộ các đường khung. Một tòa nhà dài 120 m với khung rộng 7.5 m sẽ có 16 nhịp và 17 đường khung. Một khung không cột đỡ sẽ đứng trên 34 móng khung chính và một khung ba nhịp đứng trên 68 móng, chưa kể các cột tường đầu hồi. Nhịp ngắn hơn sẽ bù lại chi phí đó bằng cách sử dụng xà gác nông hơn và khung nhẹ hơn, đó là lý do tại sao các nhà thiết kế thường chia nhỏ các tòa nhà rất rộng.

Nhà máy chế biến gỗ Kumasi sử dụng nhịp đơn dài 50 m, điều này quyết định chiều sâu xà gác và kích thước dầm ngang. Sàn thông thoáng được ưu tiên vì xe nâng và giá phơi mất thời gian khi di chuyển xung quanh các cột. Nhà máy sản xuất ống thép Arequipa lại chọn cách khác với bốn nhịp dài 25 m. Các dãy cột ở hai bên khu vực ép đùn của nhà máy này đỡ đường ray của cần cẩu trên cao có tải trọng 10 tấn.

Đối với các giá kệ chạy dọc theo chiều dài, mỗi nhịp phải chứa một số nguyên mô-đun giá kệ cộng với chiều rộng mà chính hàng cột cần. Phần giải thích về khoang kho đã trình bày rõ cách tính toán mô-đun. Một nhịp thiếu nửa mô-đun sẽ làm mất một hàng giá kệ hoặc đẩy một cột vào lối đi.

Cột đầu tiên nên cách tường bến tàu bao xa?

Vạch kẻ đầu tiên phía sau tường bến tàu xác định độ sâu khu vực xếp dỡ, và trong khung cổng, độ sâu đó phụ thuộc vào bức tường nào đỡ bến tàu. Thông lệ bất động sản công nghiệp của Mỹ gọi khu vực này là "vịnh tốc độ" và thường quy định độ sâu từ 60 feet trở lên.

Với các bến bốc dỡ nằm trên vách bên của kết cấu khung nhiều nhịp, xe tải dỡ hàng theo chiều rộng. Chiều sâu khu vực xếp dỡ sau đó là nhịp ngoài, được đo từ vách bến đến đường cột bên trong đầu tiên. Do đó, một kho tốc độ 60 ft cần một nhịp ngoài khoảng 18.3 m trở lên, trong khi các nhịp sâu hơn có thể hẹp hơn để chứa giá kệ. Kết cấu khung không có cột đỡ sẽ dành toàn bộ chiều rộng của nó cho khu vực xếp dỡ.

Với bến bốc dỡ hàng ở cuối tường, xe tải dỡ hàng dọc theo chiều dài, và các hàng cột bên trong chạy song song với hướng giao thông, mỗi khung có một cột. Các cột bên trong đầu tiên chỉ cách tường bến bốc dỡ một khoảng cách khung. Với khung dài 9 m, việc bỏ qua các cột bên trong của khung đầu tiên trên dầm chuyển tiếp sẽ cho chiều sâu thông thoáng khoảng 18 m, gần với quy ước 60 ft. Với khung dài 7.5 m, việc bỏ qua một hàng cột khung chỉ đạt 15 m, và hai hàng đạt 22.5 m.

Khu vực tiếp nhận hàng hóa kiểu xe tải vào di chuyển khu vực chuẩn bị hàng vào bên trong tòa nhà. Tại một kho CFS rộng 10,000 m² ở cảng Buenos Aires , chúng tôi đã bố trí một lưới cột 20 × 12 m thẳng hàng với các làn xe nâng và khu vực phân loại hàng hóa. Xe tải lái vào ở tầng trệt thông qua các cửa trượt rộng. Cần quyết định bức tường nào chịu lực của bến bốc dỡ hàng, hoặc liệu xe tải có thể lái vào hay không, trước khi vẽ bản vẽ phân chia nhịp, vì việc di chuyển bất kỳ phần nào sau đó đều đồng nghĩa với việc phải thiết kế lại khung nhịp.

Các cột bên trong nên được đặt ở vị trí nào so với các hàng giá kệ?

Các cột bên trong kho có giá kệ nên được đặt tốt nhất ở lối đi giữa các hàng kệ liền kề hoặc ở cuối hàng, tùy thuộc vào chiều rộng cột, chiều rộng lối đi và khoảng cách an toàn giữa cột và giá kệ. Một cột đặt sai vị trí sẽ ảnh hưởng đến các vị trí trên mọi tầng giá kệ phía trên nó. Chi phí đó sẽ làm giảm sức chứa kho, một con số mà không báo giá thép nào liệt kê chi tiết.

Trong các hạng mục thiết kế chống động đất từ ​​D đến F, tiêu chuẩn ANSI MH16.1 đưa ra khoảng cách mặc định giữa giá kệ và cột cho các thiết kế không cần phân tích chuyển vị. Theo kiểu bố trí ngang lối đi, khoảng cách mặc định này giữ cho giá kệ cách cột 2% chiều cao tầng chịu tải cao nhất. Một cột 300 mm nằm giữa hai hàng giá kệ chịu tải 9 m cần ít nhất 300 + 180 + 180 = 660 mm giữa hai cấu trúc giá kệ. Nếu bạn thay thế bằng chiều rộng cột và chiều cao tầng trên cùng của cột: khoảng cách đó phải ít nhất bằng chiều rộng cột cộng thêm 4% chiều cao.

Nếu bố trí giá kệ giả định khoảng cách hẹp hơn, mỗi cặp hàng trên đường cột đó sẽ tăng lên bằng hiệu số đó. Khi đó, nhịp phải bù đắp phần tăng thêm hoặc phải hy sinh một hàng. Theo chiều dọc lối đi, phương pháp tương tự yêu cầu khoảng cách bằng 5% chiều cao, tức là 450 mm ở khoảng cách 9 m, giữa một cột và cột đứng gần nhất. Một cột làm gián đoạn một hàng cần khoảng cách đó ở cả hai phía: với cột cao 300 mm, hàng đó sẽ mất khoảng 1.2 m ở mỗi tầng.

Ngoài các danh mục đó, tỷ lệ phần trăm mặc định không còn quy định khoảng cách nữa, mặc dù cột vẫn phải cách xa các giá đỡ. Dù sao thì con số đó chỉ là để kiểm tra khoảng cách an toàn chống động đất; chiều rộng ống khói, bố trí hệ thống phun nước và bất kỳ biện pháp bảo vệ cột nào vẫn tuân theo thiết kế phòng cháy chữa cháy theo quy định đã được thông qua.

Trình tự nào sẽ ổn định lại lưới điện khi các bến tàu, giá đỡ và kết cấu thép tách rời nhau?

Lưới cột nhà kho sẽ ổn định theo một trật tự nhất định khi các bến bốc dỡ, giá kệ và trọng lượng thép kéo theo các hướng khác nhau. Mỗi yếu tố đầu vào sau được tính toán sao cho nằm gọn trong không gian mà yếu tố trước đó để lại, do đó trình tự này cho thấy những thay đổi nào vẫn tiết kiệm chi phí ở giai đoạn thiết kế muộn.

1. Độ sâu tường bến và khu vực tập kết hàng: khu vực xe tải cố định tường bến, yếu tố quyết định xem khu vực bốc dỡ hàng nhanh xuất phát từ nhịp ngoài hay từ các cột bị bỏ qua.
2. Hướng bố trí mô-đun và hàng: toàn bộ mô-đun cộng với ống khói của mỗi hàng cột cần được thiết lập cho các nhịp còn lại.
3. Khoảng cách giữa các khung và hệ thống mái: khoảng cách giữa các khung tuân theo chiều rộng cửa và khoang giá đỡ dọc theo chiều dài, bên trong dải 6–9 m trừ khi hệ thống mái thay đổi.
4. Khoảng cách an toàn chống động đất: trong các hạng mục thiết kế chống động đất từ ​​D đến F, việc kiểm tra khoảng cách có thể làm rộng ống khói và đẩy nhịp lên một khoảng bằng dung sai mô-đun.

Tường bến, mô-đun giá đỡ, khoảng cách khung và khoảng cách an toàn chống động đất phải đồng bộ với nhau. Tường bến được cố định trước tiên, vì bản vẽ mặt bằng đã xác định vị trí của nó và nhịp ngoài được xác định từ đó. Khoảng cách khung vẫn có thể điều chỉnh trong thiết kế cho đến khi bản vẽ thi công được phát hành, điều này khiến nó trở thành kích thước cuối cùng được quyết định. Khi tòa nhà có nhịp thông suốt theo chiều rộng, chứa hàng tồn kho trên sàn hoặc các dãy giá đỡ ngắn và bến bốc dỡ hàng ở một bên tường, khoảng cách khung tiêu chuẩn đã hoạt động tốt và việc nghiên cứu lưới tùy chỉnh sẽ không bổ sung thêm nhiều không gian lưu trữ.

Nên trả tiền để di chuyển những cột nào?

Hai vị trí cột có ảnh hưởng lớn nhất đến hiệu quả của kế hoạch bố trí cột kho: hàng cột bên trong đầu tiên phía sau khu vực bốc dỡ hàng và bất kỳ cột nào làm gián đoạn một dãy giá kệ. Di chuyển cột đầu tiên sẽ tốn một nhịp ngoài hoặc một dầm chuyển tiếp. Di chuyển cột thứ hai sẽ tốn một lượng mô-đun hoặc một hàng bị mất.

Khoảng cách giữa các nhịp lớn hơn không tự động là lựa chọn tốt hơn. Tại một hội trường nhà thờ rộng 150 m ở Port Vila , năm nhịp dài 30 m đã thay thế một nhịp đơn. Các tiết diện được thiết kế để chịu được gió bão trên toàn bộ chiều rộng sẽ đẩy trọng tải vượt quá khả năng vận chuyển đường biển. Kích thước nhịp cuối cùng của bất kỳ công trình nào vẫn phụ thuộc vào gió, tuyết và tải trọng địa chấn tại địa phương, được xác nhận bằng tính toán kết cấu.

Trước khi đề xuất phương án chia nhịp, chúng tôi sẽ xác minh hai thông số với người mua: chiều sâu khu vực chứa hàng phía sau bến bốc dỡ và chiều cao của tầng giá kệ chất hàng trên cùng. Với bến bốc dỡ đặt ở vách cuối và chiều sâu khu vực chứa hàng khoảng 18 m, hãy yêu cầu báo giá phương án bỏ cột cùng với khung rộng hơn trong báo giá nhà kho thép của bạn . Với bến bốc dỡ đặt ở vách bên, nhịp ngoài là kích thước cần xác định trước tiên.

FAQ