Nhà Thép Tiền Chế Là Gì? Cấu Tạo và Ứng Dụng

Giải pháp xây nhà nào tối ưu hơn nhà bê tông cốt thép không? Nhà thép tiền chế là gì? Ưu, nhược điểm của nhà thép tiền chế? Các loại nhà thép tiền chế 1 tầng, 2 tầng, 3 tầng, 4 tầng? Nhà thép tiền chế có bền không? Các mẫu nhà thép tiền chế như thế nào? Tất cả mình sẽ trình bày trong bài viết này nhé!

Nhà thép tiền chế là gì?

Nhà thép tiền chế là tên gọi chung của những công trình được xây dựng bằng cách dựng, lắp ghép những cấu kiện thép đã được gia công sẵn tại xưởng.

Vì các kết cấu thép đã được chế tạo sẵn tại xưởng nên việc lắp ghép, xây dựng nhà thép tiền chế tại công trình thường diễn ra nhanh chóng. Và từ “thép tiền chế” cũng từ đây mà ra đời.

Nhà thép tiền chế có tên tiếng Anh là : pre-engineered building. Còn đối với nhà tiền chế dân dụng tên tiếng Anh lại là: prefabricated house.

Những công trình sử dụng thép tiền chế bao gồm:

• Nhà tiền chế dân dụng: nhà trệt 1 tầng, nhà cấp 4: 2 tầng, nhà 3 tầng, nhà 4 tầng,…
• Nhà khung thép tiền chế trong công nghiệp: nhà kho, nhà xưởng thép tiền chế; nhà khung thép tiền chế 1 tầng, 2 tầng, 3 tầng, nhiều tầng; công trình lớn; trung tâm thương mại; nhà cao tầng;…

Ưu nhược điểm của nhà thép tiền chế

Phàm cái gì tồn tại được cũng đều do những ích lợi của nó.

Ưu điểm của nhà thép tiền chế

Về thiết kế và kích thước

Nhờ thép tiền chế, con người có thể xây dựng nên những công trình đồ sộ như thế này

Các công trình, nhà cửa thép tiền chế có rất nhiều ưu điểm so với các công trình bê tông cốt thép truyền thống.

• Thích hợp cho nhịp nhà lớn 20-30m có khi lên đến 100m. Thích hợp để xây nhà kho, nhà xưởng, showroom, quán cafe, những tòa nhà lớn,…
• Trọng lượng công trình nhẹ, giảm áp lực xuống móng.
• Khoảng cách bố trí cột cách xa, giảm được số lượng móng. Giảm số lượng móng cũng có nghĩa sẽ giảm được chi phí, rút ngắn thời gian thi công.
• Đối với hệ mái che console rất dễ dàng để thiết kế mà không tốn nhiều chi phí.

Tính linh hoạt trong kiến trúc

• Nhu cầu kiến trúc có thể thay đổi theo thời gian, tòa nhà thép có tính linh hoạt cao nhất để đáp ứng nhu cầu trong tương lai.
• Mở rộng quy mô dễ dàng, thêm và kết nối với hệ thống cũ một cách linh hoạt.

Chế tạo

• Mọi cấu kiện thép đều được chế tạo tại nhà máy, chất lượng được kiểm soát tốt nhất. (Vì thế mới ra đời tên gọi thép tiền chế).
• Tại công trường, việc thi công chỉ còn bao gồm việc lắp ghép, gia công kết nối các cấu kiện lại với nhau.

Chất lượng

• Thép là vật liệu đồng nhất – không hoặc ít lẫn tạp chất (so với bê tông cốt thép).
• Các bộ phận được sản xuất chính xác theo bản vẽ thiết kế. Nguyên nhân do các cấu kiện được chế tạo bằng máy móc.
• Được chế tạo tại nhà máy dưới sự kiểm soát bởi quy trình – tiêu chuẩn kết cấu thép nghiêm ngặt.
• Chất lượng không bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết.
• Không phụ thuộc nhiều vào tay nghề công nhân (như việc xây dựng truyền thống).

Vận chuyển

• Có thể vận chuyển đến nhiều tỉnh thành khác nhau. Trong khi bê tông thì phải có xe bồn xoay thường xuyên để đảm bảo bê tông không bị đông cứng.Điều này dẫn đến việc công trình xây dựng không được quá xa nhà máy trộn bê tông hoặc phải trộn bê tông ngay tại công trình.

Về chi phí xây dựng

• Không cần công nhân tay nghề cao.
• Chi phí lắp đặt tại khu vực tương đối thấp.

Nhà thép tiền chế có an toàn không?

Cầu thép tiền chế

• Tỉnh dẻo dai của thép thể hiện sự linh hoạt dưới tải trọng địa chấn. Kết cấu thép nhẹ hơn làm giảm tối đa hiệu ứng địa chấn lên cấu trúc công trình.
• Trọng lượng thép 7850 kg/m3 nặng hơn bê tông 2500kg/m3 nhưng thép mạnh hơn bê tông gấp 18 lần. Một cấu kiện thép có thể gánh được trọng lượng gấp 6 lần trọng lượng của nó.
• Tính dẻo của thép thể hiện dấu hiệu bên ngoài khi kết cấu bị quá tải, dễ dàng nhận biết và khắc phục.

Nhược điểm của nhà thép tiền chế

Tuy có nhiều ưu điểm, nhưng không có gì là không có nhược điểm.

Thép tiền chế vẫn có một số nhược điểm sau:

Khả năng chịu lửa, chịu nhiệt

Vì là kim loại, thế nên chắc chắn thép sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ.

Ở nhiệt độ quá cao (từ 300 độ – 330 độ C), tính chất của thép sẽ thay đổi. Thép sẽ trở nên giòn hơn. Nhiệt độ càng cao hơn, thép càng dẻo.

Vì thế, khi bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, tránh để thép phải chịu tải trọng nặng.

Khả năng bị ăn mòn

Vật liệu bằng kim loại ít nhiều đều chịu ảnh hưởng của sự ăn mòn.

Ngay cả thép không gỉ (ví dụ inox 304) vẫn có thể bị gỉ. Chỉ là lâu hơn so với nhiều sắt hay thép nguyên chất mà thôi.

Trong môi trường ẩm ướt, nhiều muối (như ở gần biển), inox 304 vẫn có thể rỉ sét.

Xe tăng cũng gỉ sét

Vì thế, tùy vào đặc điểm thời tiết, khí hậu nơi xây dựng, kỹ sư thiết kế sẽ tư vấn loại thép phù hợp cho công trình của bạn.

Các loại nhà thép tiền chế

Tùy theo mục đích sử dụng, ta có các loại nhà thép tiền chế sau đây:

• Nhà khung thép tiền chế dùng trong công nghiệp: nhà kho, nhà xưởng, siêu thị, trung tâm thương mại và các công trình lớn khác.
• Nhà thép tiền chế khung zamil.
• Nhà thép tiền chế dân dụng (gọi tắt là nhà tiền chế).

Nhà khung thép tiền chế công nghiệp

Khung thép tiền chế là kết cấu được sử dụng phổ biến trong xây dựng nhà máy, nhà kho, nhà xưởng,… trong các khu công nghiệp.

Cấu tạo nhà khung thép tiền chế

Ta sẽ xét cấu tạo, cấu trúc nhà khung thép từ thấp đến cao, từ hệ sơ cấp (bao gồm cột, các thanh chống đỡ,…) đến hệ thứ cấp, hệ giằng, mái lợp và bao che.

Hệ sơ cấp

Hệ sơ cấp bao gồm kèo và cột kết nối với nhau bằng bu lông cường độ cao tạo thành hệ khung chính. Chiều dài các bộ phận thường bị hạn chế dưới 12m để dễ vận chuyển.

Hệ thứ cấp

Hệ thứ cấp bao gồm hệ xà gồ cho tường và mái, mái lợp, thanh giằng.

Hệ giằng

Có hai loại là giằng mái và giằng cột.

Hệ thống mái lợp và bao che

• Tấm lợp và tấm tường bao che có thể là tôn mạ kẽm tráng hoặc phủ màu. Có thể dùng loại tấm cách nhiệt.
• Tấm lợp có thể có cửa sổ mái hoặc lấy sáng bằng tấm polycarbonate/PVC hoặc tấm FRP.
• Hệ thống cửa đi, cửa sổ.
• Bao gồm các cửa đi ( cửa cuốn, cửa kéo.. ), cửa sổ, lam – chớp, quạt hút,…

Phụ kiện

Phụ kiện bao gồm quả cầu thông gió, máng xối, thang, ống thu nước mái…

Hoàn thiện

Nhà thép tiền chế hoàn chỉnh

Các thành phần kết cấu chính thường được hoàn thành với việc phun cát, hai lớp chống ăn mòn, tiếp theo là hai lớp sơn cho các chi tiết kỹ thuật. Cấu kiện phụ thứ cấp được sơn sau khi phun cát hoặc mạ kẽm dựa trên yêu cầu.

Các thông số kỹ thuật

Nhà thép tiền chế được thiết kế theo yêu cầu của khách hàng. Loại hình công trình nhà thép tiền chế này được xác định bởi các kích thước cơ bản sau:

1. Chiều dài công trình
2. Chiều cao công trình
3. Chiều rộng công trình
4. Độ dốc mái
5. Bước cột

Các kích thước cơ bản trong nhà thép tiền chế

Chiều dài công trình (Building length)

Là khoảng giới hạn bởi hai mặt tường đầu hồi.

Được xác định dựa trên chiều dài của thửa đất xây dựng, nhu cầu sản xuất, các yếu tố khác về quy hoạch: như cây xanh, đường nội bộ… nhằm tối ưu hóa cơ cấu đất sử dụng để đạt hiệu quả cao trong sản xuất. Công trình có thể nối dài trong tương lai.

Chiều cao công trình (Building height)

Là khoảng cách được xác định từ mặt nền hoàn thiện đến điểm thấp nhất của đuôi mái ( hay còn gọi là chiều cao giọt nước ).

Được xác định dựa trên yêu cầu sử dụng của máy móc thiết bị ( cẩu trục ), liên quan đến công nghệ sản xuất được sử dụng trong dự án đồng thời đảm bảo tỉ lệ giữa chiều cao và chiều ngang công trình mang đến tính thẩm mĩ cho dự án.

Chiều rộng công trình (Building width)

Hay còn gọi là khẩu độ khung kèo, là khoảng cách giới hạn giữa hai tường bao ngoài.

Chiều rộng công trình phải phù hợp yêu cầu sản xuất, công nghệ – thiết bị được đặt trong công trình…

Độ dốc mái (Roof slope)

Là góc nghiêng hợp bởi mái và mặt phẳng nằm ngang.

Độ dốc mái ảnh hưởng đến lượng thoát nước mưa trên mái.

Độ dốc mái thông thường cho các nhà công nghiệp 10-15%. Độ dốc này cũng có thể tùy thuộc vào những yêu cầu đặc biệt của chủ đầu tư.

Bước cột (Bay)

Là khoảng cách bố trí cột theo phương dọc nhà.

Lựa chọn bước cột hợp lý dựa trên quy mô công trình, công nghệ sản xuất, các thiết bị máy móc, số lượng cầu trục, chế độ làm việc… Mục đích cuối cùng của việc lựa bước cột là đảm bảo lợi ích trong bố trí kết cấu, mang lại hiệu quả sử dụng cao, chi phí hợp lý.

Các bước lắp đặt

Các cấu kiện dầm, cột được sản xuất tại nhà máy, sau đó được lắp ghép lại tạo thành một công trình hoàn chỉnh. Chính vì sự tự động – đơn giản hóa trong sản xuất cho nên nhà thép tiền chế rất linh hoạt trong sử dụng – nâng cấp cũng như bảo trì. Và luôn đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng: bền vững – thẩm mỹ – giá thành hợp lý.

Mẫu nhà thép tiền chế 1 tầng

Nhà thép tiền chế 1 tầng là loại công trình phổ biến nhất được xây dựng trong các khu công nghiệp.

Nhà thép tiền chế 1 tầng chỉ có một sàn duy nhất. Đứng dưới đất, bạn có thể thấy được mái lợp bên trên.

Nhà thép tiền chế thường được dùng xây dựng các nhà máy, nhà xưởng, nhà kho, đôi khi là cửa hàng, showroom, siêu thị, trung tâm thương mại, công trình quân sự,…

Một số mẫu nhà thép tiền chế 1 tầng phổ biến

Nếu quý khách đang có nhu cầu xây dựng nhà xưởng, nhà kho, tham khảo thêm đơn giá xây dựng nhà xưởng khung thép tiền chế tại đây!

Mẫu nhà thép tiền chế 2 tầng

Về cơ bản, nhà thép tiền chế 2 tầng cũng có cấu trúc gần giống với nhà thép tiền chế 2 tầng. Vẫn có cột trụ, hệ giằng, mái cột ở trên. Tuy nhiên, nhà thép 2 tầng sẽ cao hơn. Giữa 2 tầng là sàn bê tông lót thép ở dưới và tấm cemboard ở trên.

Một số mẫu nhà thép tiền chế 2 tầng:

Xem thêm về Mẫu nhà thép tiền chế 2 tầng Yame

Văn phòng công ty TNHH Thiết Thịnh bằng nhà thép tiền chế 2 tầng

Mẫu nhà thép tiền chế 3 tầng

Tương tự như nhà thép 2 tầng, nhà thép tiền chế 3 tầng sẽ có thêm một sàn thép bê tông lót tấm cemboard nữa. Khi này, tải trọng của công trình sẽ tăng lên. Yêu cầu về sức chống chịu đối với thời tiết cao hơn. Đối với những công trình to lớn, cần thiết kế kỹ hơn.

Một số mẫu nhà thép tiền chế 3 tầng bên công ty Nam Trung Cons đã thi công:

Văn phòng công ty vận tải Phú Mỹ

Mẫu nhà thép tiền chế 4 tầng

Nhà thép tiền chế 4 tầng gồm một sàn bê tông dưới đất và 3 sàn bê tông lót thép và tấm cemboard ở 3 tầng trên.

Nhà thép tiền chế 4 tầng thường được sử dụng trong để xây cửa hàng, tòa nhà văn phòng,…

Một số mẫu nhà thép tiền chế 4 tầng:

Nhà tiền chế bọc bê tông 4 tầng – Trụ sở văn phòng công ty Nam Trung

Khung thép trong quá trình xây dựng

Nếu quý khách đang có nhu cầu tìm hiểu đơn giá xây dựng nhà xưởng khung thép cập nhật  2021, xem ngay tại đây!

Mẫu nhà thép tiền chế vượt nhịp

Những công trình thép tiền chế không chỉ gói gọn ở nhà xưởng, nhà máy hay tòa nhà văn phòng.

Những công trình lớn, to hoành tráng như sân bay, nhà xưởng chứa máy bay, nhà hát,… cũng có thể xây bằng thép tiền chế.

Tuy nhiên, để có thể xây dựng được, những công trình này phải được thiết kế sao cho khoảng cách giữa các cột nhà lớn hơn 30m. Thường gọi là nhà vượt nhịp, công trình thép tiền chế vượt nhịp lớn.

Một số mẫu nhà thép tiền chế vượt nhịp lớn như sau:

Nhà thép chứa máy bay

Nhà tiền chế dân dụng

Không chỉ sử dụng để xây nhà kho, nhà xưởng, văn phòng, công trình lớn,… Thép tiền chế còn được sử dụng để xây nhà cửa.

Nhà tiền chế dân dụng là nhà ở xây bằng thép tiền chế. Thay vì xây bằng gỗ, bằng bê tông cốt thép như trước, nhà ở thép tiền chế dân dụng sử dụng các trụ, khung đều bằng thép tiền chế.

Nhà tiền chế dân dụng có tên tiếng Anh là prefabricated house. Tương ứng, nhà tiền chế dân dụng 1 tầng, 2 tầng, 3 tầng sẽ có tên tiếng Anh là single storey prefabricated house, two storeys prefabricated house, three storey prefabricated hosue.

Ưu điểm của nhà tiền chế dân dụng

So với nhà bê tông cốt thép hay nhà gỗ, nhà thép tiền chế dân dụng những ưu điểm sau:

Khả năng chịu lực, tải trọng lớn

So với gỗ hay bê tông cốt thép, nhà thép tiền chế có tải trọng lớn, khả năng chịu lực tốt hơn.

Được như thế vì thép có cấu trúc thuần nhất (khác với bê tông khi trộn lên thì có chỗ đều có chỗ không).

Ngoài ra, độ đàn hồi và độ dẻo của thép cũng chính xác, gần đúng với các tính toán, giả thiết ban đầu.

Trọng lượng nhẹ (hơn bê tông cốt thép)

Trong số các kết cấu chịu lực, các loại nguyên liệu xây nhà như bê tông cốt thép, gạch đá, gỗ,… thì thép là nhẹ nhất (xét theo hệ sốc = γ/R).

Trong xây dựng, kết cấu thép nhẹ hơn làm giảm tối đa hiệu ứng địa chấn lên cấu trúc công trình. Trọng lượng thép 7850 kg/m3 nặng hơn bê tông 2500kg/m3 nhưng thép mạnh hơn bê tông gấp 18 lần.

Tham khảo thêm so sánh thép tiền chế với bê tông cốt thép ở đây!

Thời gian xây dựng nhanh chóng

Do trọng lượng nhẹ, độ cứng lớn nên việc di chuyển và lắp ráp diễn ra nhanh chóng và dễ dàng hơn.

Kết cấu thép dễ sửa chữa, thay thế, tháo gỡ, di chuyển. Bạn có thể nhờ kiến trúc sư tư vấn về khả năng sửa chữa, nâng cấp cho căn nhà của mình sau này.

Không thấm nước

Thép và kết cấu thép có tính kín. Vì thế thép không bị thấm nước, thấm khí (như bê tông cốt thép hay gỗ, gạch).

Nhược điểm của nhà tiền chế dân dựng

Tuy có nhiều điểm trội hơn các vật liệu cũ, thép tiền chế vẫn có những nhược điểm nhất định.

Hãy cùng xem qua một số nhược điểm của nhà tiền chế để cân nhắc nhé.

Bị ăn mòn

Đã là kim loại thì không tránh khỏi việc bị ăn mòn. Dù cho là thép không gỉ, là inox 304 thì trong môi trường gió biển nhiều muối, độ ẩm cao năng cũng làm cho thép bị gỉ sét dần.

Vì thế, khi sử dụng thép để xây nhà, bạn nên sơn một lớp chống mòn bên ngoài cho thép.

Chịu nhiệt, chịu lửa kém

Kim loại sẽ bị nóng chảy dưới nhiệt độ cao. Thép hay hợp kim của thép cũng thế.

Ở nhiệt độ tao, t = 500 độ – 600 độ C, thép chuyển sang dạng dẻo, mất khả năng chịu lực, kết cấu dễ bị sụp đổ.

Vì thế, đối với các công trình có nguy cơ cháy nổ cao hơn như: nhà kho, nhà cao tầng,… thép phải được bọc bằng lớp chịu lửa (như bê tông, gồm, sơn phòng lửa, vật liệu chống cháy khác).

Giá thành cao nếu chọn loại thép quá chất lượng

Thép cũng như gỗ, có loại này có loại kia. Hợp kim của thép, inox 304, thì tốt và đắt hơn là thép nguyên chất.

Vì thế, tùy vào kinh phí xây dựng và tư vấn của kỹ sư mà bạn hãy đưa ra lựa chọn loại thép phù hợp cho công trình, nhà cửa của mình nhé.

Ứng dụng của nhà thép tiền chế dân dụng

Với những ưu điểm của mình, người ta có thể dùng kết cấu thép để xây dựng nên những nhà tiền chế 1, 2, 3, 4 tầng; nhà cao tầng; văn phòng công ty;…

Đối với những nhà cao từ 20 – 30 tầng thì áp lực lên cột là rất lớn. Lúc này sử dụng khung thép sẽ tốt hơn là sử dụng bê tông cốt thép.

Mẫu nhà tiền chế dân dụng thông dụng

Sau đây là một số mẫu nhà tiền chế dân dụng

Mẫu nhà tiền chế 1 tầng

Nhà tiền chế 1 tầng với kết cấu toàn bằng thép.

Nguồn ảnh: https://mexisteel.com/gallery/one-storey-house/

Mẫu nhà tiền chế dân dụng 2 tầng

Nhà tiền 2 tầng thì cũng có 2 sàn. Sàn bê tông ở tầng trệt và sàn khung thép, lót bê tông, tấm cemboard ở trên.

Nguồn: https://my.archdaily.com/

Nguồn: https://www.mcdonaldjoneshomes.com.au/

Mẫu thiết kế nhà tiền chế 2 tầng kiểu sân vườn, biệt thự.
Nguồn: http://three-d-conceptwerke.com/

Mẫu thiết kế nhà tiền chế 2 tầng dùng cho quán cà phê, rạp chiếu phim và các công trình lớn khác.

Quy trình thi công, xây dựng nhà khung thép tiền chế

Bước 1: Thiết kế

Dựa trên mặt bằng yêu cầu sử dụng, điều kiện thực tế, ngân sách và nhu cầu của khách hàng. Kiến trúc sư sẽ phân tích, đánh giá và đưa ra những giải pháp tối ưu nhất, sao cho ưu tiên đảm bảo an toàn và tiết kiệm nhất cho công trình.

Bước 2: Gia công cấu kiện

Nhà máy sẽ tiếp nhận bản vẽ gia công kết cấu thép để bắt đầu giai đoạn sản xuất và gia công cấu kiện. Quy trình thực hiện bao gồm: Cắt – gia công bản mã – ráp – hàn – nắn – ráp bản mã – vệ sinh – sơn.

Bước 3: Lắp dựng tại công trình

Quy trình thực hiện lắp dựng tại công trình như sau: lắp đặt bu lông móng, lắp dựng khung kết cấu thép, xà gồ, mái tôn. Trong đó, việc lắp đặt bu lông móng là tiền đề để các công đoạn tiếp theo đạt hoàn chỉnh và nhanh chóng. Tuỳ thuộc vào thực trạng quá trình khảo sát mà lựa chọn các phương pháp an toàn cho thi công.

Bảng báo giá thi công nhà khung thép tiền chế

Loại công trình	Giá (VNĐ/m2)
Nhà xưởng, nhà kho, nhà để xe đơn giản	1.300.000 – 1.500.000
Nhà thép tiền chế cho công trình nhà xưởng khẩu độ lớn	1.600.000 – 2.500.000

Nếu quý khách đang có nhu cầu xây dựng và tham khảo về quy trình thiết kế, các bước thi công xây cũng như là những mẫu thiết kế nhà xưởng, nhà kho mà công ty chúng tôi đã thực hiện thì có thể tham khảo về bài viết thi công và thiết kế nhà kho chuyên nghiệp tại đây!

Kết Luận

Những công trình nhà khung thép tiền chế có nhiều ưu điểm nổi bật như khả năng vượt nhịp cao, thi công lắp đặt nhanh chóng, giảm tải trọng công trình, khả năng chịu lực cao, dễ tháo dỡ và tái sử dụng…

Tuy nhiên, kết cấu thép cũng có những hạn chế nhất định của nó như khả năng chống cháy, khả năng bị oxi hoá.

Các kỹ sư, kiến trúc sư, các công ty kết cấu thép vẫn đang nghiên cứu và cải tiến nó mỗi ngày.

Nếu các bạn có nhu cầu thiết kế xây dựng nhà thép tiền chế vui lòng liên hệ công ty kết cấu thép Nam Trung để được tư vấn chi tiết nhất.

Cảm ơn bạn đã đọc bài viết!

Công Ty Cổ Phần Tư Vấn Thiết Kế & Xây Dựng Nam Trung

• Địa chỉ: 119 Lê Lợi, Phường Phú Mỹ, Thị xã Phú Mỹ
  Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
• Hotline: 0908 42 42 72
• Số điện thoại bàn: (0254) 392 3988 / 392 3989
• Phòng vật tư: 0908 57 32 72
• E-mail: info@namtrungcons.com
• Giờ làm việc: T2 – T7: 7:30 AM – 5:00 PM