Thống kê tiêu thụ thép, phân tích kết cấu và khả năng ứng dụng thị trường của dự án nhà máy CBC SG ECO tại Philippines

Thống kê tiêu thụ thép, phân tích kết cấu và khả năng ứng dụng thị trường của Dự án Nhà máy CBC SG ECO tại Philippines

 

Năm 2017, CBC đã thiết kế và sản xuất một dự án nhà máy lắp ghép cho khách hàng Philippine SG ECO. Nhà chính có kích thước dài 70m, rộng 37m, cao 6m, khoảng cách các gian mỗi gian là 6m, trừ gian cực Tây là 3,6m. Hướng nhịp là một nhịp đơn không có cột trung gian. Một tầng lửng rộng 7,4m, cao 3m được bố trí ở phía Bắc nhà máy. Một tòa nhà văn phòng hai{12}}tầng nằm bên ngoài phía tây của nhà máy, có chung bức tường với tòa nhà chính của nhà máy. Tòa nhà văn phòng có chiều dài 22m, rộng 8,15m, chiều cao mỗi tầng 3m, tổng chiều cao 6m. Các cột thép chính sử dụng cấu hình tùy chỉnh CBC H750*300*6*12mm, dầm mái được chia thành hai phần: H900~600*250*6*10mm và H600*250*6*10mm. Xà gồ mái và xà gồ tường đều có kích thước C160*60*20*1.8mm. Cột gác lửng H300*200*6*10mm, dầm lửng H400*200*6*10mm. Có 6 cột chống gió ở mỗi đầu, có kích thước H400*180*6*8mm. Dầm của tòa nhà văn phòng là H400*200*6*10mm, một bên cột chia sẻ các cột của nhà kho và bên kia sử dụng hồ sơ tùy chỉnh H300*200*6*10mm. Dầm mái của tòa nhà văn phòng là H300*150*6*8mm.

 

 

Thống kê tiêu thụ thép dựa trên trọng lượng lý thuyết của tiết diện thép (mật độ thép: 7,85g/cm³), kết hợp với chiều dài thực tế của từng thành phần, quá trình tính toán và kết quả như sau. Trọng số lý thuyết của từng phần được tính theo công thức hoặc số liệu chuẩn ngành.

 

Cột thép chính (H750*300*6*12mm): Theo công thức tính trọng lượng dầm H{0}}, trọng lượng lý thuyết là khoảng 102,3 kg/m. Số lượng cột chính được xác định bằng khoảng cách các gian: tổng chiều dài của nhà chính là 70m, với khoảng cách các gian là 6m (11 gian) cộng với cực Tây 3,6m (1 gian), tổng cộng có 13 gian, như vậy có 26 cột chính. Chiều cao mỗi cột là 6m. Tổng trọng lượng: 26 cột × 6m × 102,3 kg/m=15,958,8 kg ≈ 15,96 tấn.

Dầm mái:
Tổng trọng lượng của dầm mái: 47.85 + 21.64=69.49 tấn.

Đoạn 1: H900~600*250*6*10mm (mặt cắt ngang thay đổi), trọng lượng lý thuyết khoảng 85,2 kg/m. Nhịp 21,6m, 26 dầm (tương ứng 13 gian). Tổng trọng lượng: 26 dầm × 21,6m × 85,2 kg/m=47,848,32 kg ≈ 47,85 tấn.

Đoạn 2: H600*250*6*10mm, trọng lượng lý thuyết khoảng 57,8 kg/m. Nhịp 14,4m, 26 dầm (tương ứng 13 gian). Tổng trọng lượng: 26 dầm × 14,4m × 57,8 kg/m=21,640,32 kg ≈ 21,64 tấn.

 

Xà gồ mái và xà gồ tường (C160*60*20*1.8mm): Tính trọng lượng lý thuyết theo công thức thép tiết diện C-: (160 + 2×60 + 2×20 - 4×1,8) × 1,8 × 7,85 / 10000 ≈ 5,23 kg/m.
Tổng trọng lượng xà gồ: 12.45 + 4.97=17.37 tấn.

Xà gồ mái: Bố trí dọc theo chiều dài nhà chính (70m), khoảng cách 1,2m (khoảng cách thông thường), số lượng xà gồ: 39m(kể cả pickout) / 1,2m + 2=34 cái. Tổng chiều dài: 34 miếng × 70m=2380m. Trọng lượng: 2380m × 5,23 kg/m=12,447,4 kg ≈ 12,45 tấn.

Xà gồ tường: Chu vi của tòa nhà chính (không bao gồm tường chung với tòa nhà văn phòng) là (70 + 36) ×2 - 22=190m. Cao 6m, khoảng cách 1,2m, số xà gồ mỗi bên: 6m/1,2m + 2=7 cái. Tổng chiều dài: 190m × 7=950m. Trọng lượng: 950m × 5,23 kg/m=4968.5 kg ≈ 4,97 tấn.

 

Thành phần gác lửng:
Tổng trọng lượng các cấu kiện gác lửng: 1.48 + 4.92=6.40 tấn.

Cột lửng (H300*200*6*10mm): Trọng lượng lý thuyết khoảng 41,2 kg/m. Tầng lửng rộng 7,4m, dài 70m, khoảng cách 6m, số cột: 70m/6m + 1 ≈ 12 cái. Chiều cao 3m. Tổng trọng lượng: 12 chiếc × 3m × 41,2 kg/m=1483.2 kg ≈ 1,48 tấn.

Dầm lửng (H400*200*6*10mm): Trọng lượng lý thuyết khoảng 55,4 kg/m. Bố trí dọc theo chiều rộng gác lửng (7,4m), khoảng cách 6m, số dầm: 70m/6m + 1 ≈ 12 miếng. Tổng chiều dài: 12 mảnh × 7,4m=88.8m. Trọng lượng: 88,8m × 55,4 kg/m ≈ 4920,72 kg ≈ 4,92 tấn.

 

Cột chống gió-(H400*180*6*8mm): Trọng lượng lý thuyết khoảng 38,6 kg/m. 6 cột ở mỗi đầu, tổng cộng 12 cột. Chiều cao 6m. Tổng trọng lượng: 12 cột × 6m × 38,6 kg/m=2779.2 kg ≈ 2,78 tấn.

 

Thành phần tòa nhà văn phòng:
Tổng trọng lượng các bộ phận của tòa nhà văn phòng: 7.31 + 2.97 + 1.46=11.74 tấn.

Dầm văn phòng (H400*200*6*10mm): Trọng lượng lý thuyết 55,4 kg/m. Hai tầng, bố trí dọc theo chiều dài (22m), khoảng cách 4m (khoảng cách thông thường), số dầm mỗi tầng: 8,15m/4m + 1 ≈ 3 cái. Tổng chiều dài: 2 tầng × 3 căn × 22m=132m. Trọng lượng: 132m × 55,4 kg/m ≈ 7312,8 kg ≈ 7,31 tấn.

Cột văn phòng: Một bên dùng chung cột nhà máy (không tiêu hao thêm thép), bên còn lại sử dụng H300*200*6*10mm (trọng lượng lý thuyết 41,2 kg/m). Số cột: 2 tầng × (22m / 4m + 1) ≈ 12 cái. Chiều cao mỗi tầng 3m, tổng chiều cao 6m. Tổng trọng lượng: 12 cột × 6m × 41,2 kg/m=2966.4 kg ≈ 2,97 tấn.

Dầm mái văn phòng (H300*150*6*8mm): Trọng lượng lý thuyết khoảng 29,8 kg/m. Bố trí dọc theo chiều rộng (8,15m), khoảng cách 4m, số dầm: 22m/4m + 1 ≈ 6 miếng. Tổng chiều dài: 6 miếng × 8,15m=48.9m. Trọng lượng: 48,9m × 29,8 kg/m ≈ 1457,22 kg ≈ 1,46 tấn.

 

 

Tổng hợp tất cả các thành phần, tổng lượng thép tiêu thụ của dự án là: 15.96 + 69.49 + 17.37 + 6.40 + 2.78 + 11.74=122.74 tấn. Xét về hao hụt thép trong quá trình gia công, lắp đặt (tỷ lệ hao hụt thông thường từ 3%-5%), tổng lượng thép tiêu thụ thực tế khoảng 126,2-128,8 tấn. Tính toán này dựa trên trọng lượng lý thuyết của các phần thép và khoảng cách lắp đặt thông thường, phù hợp với phương pháp tính toán thông thường về mức tiêu thụ thép của nhà máy kết cấu thép.

 

 

 

Dự án sử dụng cấu trúc khung thép một nhịp, thuộc cấu trúc khung cổng thông dụng trong các nhà máy công nghiệp. Hệ thống-chịu tải chính bao gồm các cột thép chính, dầm mái và cột-chống gió, cùng chịu tải trọng thẳng đứng (trọng lượng bản thân, tải trọng tuyết, tải trọng thiết bị) và tải trọng ngang (tải trọng gió, tải trọng địa chấn). Tầng lửng sử dụng kết cấu khung thép thứ cấp, được kết nối với kết cấu chính để đảm bảo sự ổn định tổng thể. Tòa nhà văn phòng dùng chung một bức tường với nhà máy chính, không chỉ tiết kiệm tài nguyên đất đai mà còn giảm tiêu thụ thép của tòa nhà văn phòng, kết cấu kết cấu gọn nhẹ, hợp lý.

Từ góc độ thiết kế kết cấu, thiết kế một nhịp không có cột trung gian sẽ tối đa hóa không gian bên trong của nhà máy, thuận tiện cho việc bố trí thiết bị sản xuất và lưu thông hàng hóa. Việc lựa chọn kích thước tiết diện rất khoa học: các cột thép chính (H750*300*6*12mm) và dầm mái (H900~600*250*6*10 mm) sử dụng dầm tiết diện H-lớn, có khả năng chịu lực lớn và có thể đáp ứng yêu cầu tải trọng của nhà máy có nhịp-lớn. Các cột chống gió (H400*180*6*8 mm) được bố trí ở cả hai đầu để nâng cao hiệu suất chống gió theo chiều ngang của kết cấu, phù hợp với đặc điểm khí hậu của Philippines thường xuyên có bão. Tầng lửng và tòa nhà văn phòng sử dụng dầm H{22}}trung bình và nhỏ, cân bằng khả năng chịu lực và hiệu quả kinh tế. Xà gồ tiết diện C (C160*60*20*1.8mm) có ưu điểm là trọng lượng nhẹ và độ bền cao, có thể giảm trọng lượng bản thân của kết cấu một cách hiệu quả và tiết kiệm lượng tiêu thụ thép.

 

 

Sử dụng không gian cao: Thiết kế một nhịp không có cột trung gian giúp loại bỏ giới hạn không gian do các cột trung gian gây ra, giúp không gian bên trong nhà máy trở nên thông thoáng và linh hoạt. Nó phù hợp với nhiều cách bố trí sản xuất khác nhau, đặc biệt là đối với những doanh nghiệp cần-lắp đặt thiết bị quy mô lớn và không gian hoạt động trên diện rộng-. Thiết kế gác lửng giúp mở rộng thêm không gian sử dụng, có thể làm kho chứa hàng, văn phòng hoặc sản xuất phụ trợ, nâng cao hiệu quả sử dụng toàn diện của tòa nhà.

 

Chịu lực hợp lý và độ ổn định cao: Cấu trúc chính sử dụng dầm H{0}}có thiết kế tiết diện hợp lý, có đặc tính cơ học tuyệt vời và có thể chịu được nhiều tải trọng khác nhau một cách hiệu quả. Các cột chống gió-được bố trí ở cả hai đầu giúp tăng cường độ cứng theo phương ngang của kết cấu, có thể chống lại tác động của bão một cách hiệu quả và đảm bảo an toàn cho kết cấu. Thiết kế tường chung giữa tòa nhà văn phòng và nhà máy chính giúp nâng cao tính toàn vẹn tổng thể của cấu trúc và cải thiện tính ổn định của tòa nhà văn phòng.

 

Tiết kiệm và tiết kiệm năng lượng-Tiết kiệm: Việc lựa chọn kích thước mặt cắt được tối ưu hóa, lượng thép tiêu thụ được kiểm soát hợp lý (mức tiêu thụ thép đơn vị khoảng 50,2 kg/m2, tính theo diện tích xây dựng chính là 2520 m2). Xà gồ tiết diện C có trọng lượng nhẹ và hiệu suất cao, không chỉ tiết kiệm tài nguyên thép mà còn giảm chi phí kỹ thuật nền móng. Thiết kế tường chung giúp giảm việc sử dụng vật liệu xây dựng và chi phí xây dựng, phù hợp với nhu cầu kinh tế của các doanh nghiệp Philippine về xây dựng nhà máy.

 

Thi công nhanh và bảo trì thuận tiện: Các bộ phận kết cấu thép được chế tạo sẵn tại nhà máy, có độ chính xác gia công cao và-lắp đặt tại chỗ thuận tiện, có thể rút ngắn đáng kể thời gian xây dựng và đáp ứng nhu cầu sản xuất nhanh chóng của doanh nghiệp. Các bộ phận kết cấu thép dễ bảo trì, tháo rời và tái sử dụng, có độ bền tốt và tuổi thọ lâu dài. Đồng thời, phương thức sản xuất kết cấu thép theo mô-đun có lợi cho việc giảm chi phí xây dựng và nâng cao hiệu quả xây dựng, phù hợp với xu hướng phát triển nhà tiền chế ở Philippines.

 

Khả năng thích ứng tốt: Thiết kế kết cấu phù hợp với khí hậu biển nhiệt đới của Philippines. Các bộ phận chính có kích thước-lớn có thể chịu được nhiệt độ, độ ẩm cao và thời tiết bão ở Philippines. Không gian bên trong thoáng đãng thuận tiện cho việc thông gió và tản nhiệt, có thể cải thiện môi trường làm việc của nhà máy.

 

 

Philippines là thị trường mới nổi ở Đông Nam Á với ngành xây dựng đang bùng nổ. Quy mô thị trường của ngành xây dựng dự kiến ​​sẽ duy trì tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 6,8% từ năm 2025 đến năm 2030 và nhu cầu về nhà máy công nghiệp ngày càng tăng cùng với tốc độ công nghiệp hóa. Manila, Cebu và Davao là ba trung tâm kinh tế lớn ở Philippines, có đặc điểm công nghiệp và nhu cầu thị trường khác nhau. Thiết kế kết cấu và đặc điểm của dự án này có tính ứng dụng cao cho ba thị trường chính này, cụ thể như sau:

 

 

Manila, với tư cách là thủ đô và trung tâm kinh tế của Philippines, là trung tâm phát triển công nghiệp và thương mại quốc gia, với mức độ công nghiệp hóa cao và sự phân bố dày đặc của các-doanh nghiệp vừa và nhỏ (SME), đặc biệt là trong các lĩnh vực công nghiệp nhẹ, lắp ráp điện tử và chế biến thực phẩm. Nhu cầu thị trường đối với-các nhà máy công nghiệp vừa và nhỏ là rất lớn. Đồng thời, Manila nằm trong vùng khí hậu biển nhiệt đới, thường xuyên có bão và giá đất cao.

Khả năng áp dụng của dự án này ở Manila được phản ánh ở ba khía cạnh: Thứ nhất, thiết kế một nhịp không có cột trung gian có hiệu suất sử dụng không gian cao, có thể đáp ứng nhu cầu bố trí thiết bị sản xuất linh hoạt của các doanh nghiệp vừa và nhỏ và thiết kế gác lửng mở rộng hơn nữa không gian sử dụng, phù hợp với tình hình giá đất cao ở Manila và có thể giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí đất đai. Thứ hai, thiết kế-chống gió của công trình (bố trí các cột-chống gió) có thể chống bão một cách hiệu quả, phù hợp với đặc điểm khí hậu của Manila. Thứ ba, kết cấu thép có ưu điểm là thi công nhanh và chi phí thấp, có thể đáp ứng nhu cầu xây dựng nhanh chóng và kiểm soát chi phí của các doanh nghiệp vừa và nhỏ. Ngoài ra, Manila là thị trường nhập khẩu kết cấu thép chính của Philippines, các bộ phận kết cấu thép đúc sẵn của dự án có thể được vận chuyển và lắp đặt nhanh chóng, phù hợp với xu hướng phát triển nhà tiền chế ở Manila.

 

 

Cebu là trung tâm kinh tế của vùng Visayas, có nền kinh tế biển và công nghiệp sản xuất phát triển, tập trung vào các ngành như đóng tàu, điện tử, gia công dệt may. Nhu cầu về các nhà máy công nghiệp chủ yếu tập trung vào các nhà máy có quy mô-trung bình với khả năng chịu tải-và yêu cầu về không gian nhất định. Cebu có vị trí địa lý vượt trội, giao thông thuận tiện và giá đất tương đối thấp so với Manila nhưng cũng bị ảnh hưởng bởi bão và độ ẩm cao.

Khả năng ứng dụng của dự án này ở Cebu chủ yếu thể hiện ở chỗ: Thứ nhất, kết cấu chính sử dụng dầm-tiểu H{1}} lớn, có khả năng chịu lực lớn và có thể đáp ứng yêu cầu tải trọng của các doanh nghiệp sản xuất như đóng tàu và điện tử (ví dụ: lắp đặt thiết bị nặng). Thứ hai, không gian bên trong rộng mở thuận tiện cho việc vận chuyển và bố trí các-thiết bị quy mô lớn và bán{6}}thành phẩm, phù hợp với nhu cầu sản xuất của ngành sản xuất của Cebu. Thứ ba, kết cấu thép có khả năng chống ăn mòn tốt (sau khi-xử lý chống ăn mòn), có thể thích ứng với khí hậu biển có độ ẩm cao ở Cebu. Ngoài ra, dự án nâng cấp cảng và xây dựng khu công nghiệp của Cebu đang được triển khai rầm rộ và thiết kế kết cấu thép của dự án phù hợp với nhu cầu xây dựng nhà máy công nghiệp trong khu vực, nơi có triển vọng thị trường rộng lớn.

 

 

Davao là trung tâm kinh tế của Mindanao, chủ yếu tập trung vào chế biến nông nghiệp, khai khoáng và công nghiệp nhẹ. Nhu cầu thị trường về nhà máy công nghiệp chủ yếu là các nhà máy-vừa và nhỏ có cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và xây dựng nhanh. Davao nằm ở phía nam Philippines, chịu ảnh hưởng bão tương đối ít hơn Manila và Cebu, nhưng nhiệt độ và độ ẩm cao, trình độ kinh tế thấp hơn một chút so với hai thành phố lớn nên các doanh nghiệp chú ý hơn đến việc kiểm soát chi phí.

Khả năng ứng dụng của dự án này tại Davao đặc biệt nổi bật: Thứ nhất, dự án có mức tiêu thụ thép hợp lý và chi phí xây dựng thấp, phù hợp với nhu cầu kiểm soát chi phí của các doanh nghiệp tại Davao. Thứ hai, tốc độ xây dựng kết cấu thép nhanh, có thể giúp doanh nghiệp đưa vào sản xuất nhanh chóng và nắm bắt cơ hội thị trường. Thứ ba, thiết kế cấu trúc đơn giản và thiết thực, chi phí bảo trì thấp, phù hợp với nhu cầu vận hành của các doanh nghiệp vừa và nhỏ-ở Davao. Ngoài ra, Davao đang đẩy mạnh xây dựng các khu công nghiệp và cơ sở chế biến nông sản, kết cấu nhỏ gọn và thiết kế không gian linh hoạt của dự án có thể đáp ứng tốt nhu cầu các nhà máy hỗ trợ chế biến và khai thác nông sản có khả năng cạnh tranh thị trường mạnh.

 

 

Tổng lượng thép tiêu thụ của dự án nhà máy CBC SG ECO khoảng 128,8 tấn. Dự án sử dụng kết cấu khung thép một nhịp với thiết kế hợp lý, bố cục nhỏ gọn, tận dụng không gian cao, độ ổn định tốt và hiệu quả kinh tế. Đặc điểm cấu trúc của dự án rất phù hợp với đặc điểm khí hậu và nhu cầu thị trường của Philippines. Ở Manila, nó có thể đáp ứng nhu cầu của các doanh nghiệp vừa và nhỏ về kiểm soát không gian và chi phí; ở Cebu, nó có thể thích ứng với yêu cầu tải trọng của ngành sản xuất; ở Davao, nó có thể đáp ứng nhu cầu xây dựng nhanh và chi phí thấp của các doanh nghiệp. Với sự phát triển không ngừng của ngành xây dựng Philippines và nhu cầu về nhà máy công nghiệp ngày càng tăng, loại thiết kế nhà máy kết cấu thép này có khả năng ứng dụng thị trường rộng rãi và có giá trị quảng bá tại các thị trường lớn của Philippines như Manila, Cebu và Davao. Đồng thời, do Philippines phụ thuộc vào kết cấu thép nhập khẩu nên các sản phẩm kết cấu thép đúc sẵn của dự án này phù hợp với đặc điểm cung cầu thị trường của Philippines và có triển vọng thị trường tốt.