Đồ án môn học kỹ thuật thi công thiết kế biện pháp thi công đất và chống vách đất hố đào

CÔNG TÁC CỐT THÉP4.1 Trình tự gia công cốt thép  Cốt thép trước khi gia công và đổ bê tông cần bảo đảm các yêu cầu sau:  Bề mặt sạch không dính bùn, dầu mở, không có vẩy sắt và

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

KỸ THUẬT THI CÔNG

Giảng viên hướng dẫn : Hồ Chí Hân

Sinh viên thực hiện : Trần Anh Tuấn

Lớp : 61_CNXD-2

Mã số sinh viên : 61133211

Nha Trang, tháng 5, năm 2022

PHẦN 1: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐẤT VÀ CHỐNG VÁCH ĐẤT HỐ ĐÀO

1.1 Xác định thông số đầu vào

Cao trình đỉnh cừ + 0.5 m

Cao trình đáy hố đào: -2.6 m

Cao trình mực nước ngầm: -1.8 m

1.2 Xác định chỉ tiêu thông số kỹ thuật của đất

Bảng 1.1 Bảng tổng hợp thông số kỹ thuật của đất

Chiều cao lớp đất H H = ± 0 ÷ 1.8 m H = - 1.8÷ - 2.6 m

Dung trọng của đất � �1 = 1.75 T/m3 �2 = 1.83 T/m3Góc ma sát trong φ φ = 321 0 φ2 = 200

Tra hệ số theo góc ma sát trong của đất ( tại lớp 2 ∝ � �=200 lấy ∝=0.86)

�: Hệ số an toàn về cường độ (Thông thường chọn = 1.5)�

Tính độ sâu điểm không u

Áp lực đất tại điểm đáy hố móng:

) + ()

kN/m2

q: tải trọng trên bờ hố móng (10 kN/m2)

1.5 Xác định điểm có lực cắt bằng 0 và Momen cực đại

2.1 Tính khối lượng công tác đất

Căn cứ vào mặt bằng thi công, ta sẽ xác định 3 phương án đào đất là đào hố độc lập,đào rãnh chạy dài hoặc đào ao móng

Ta chọn cách đào toàn bộ mặt bằng công trình (đào ao móng)

2.2 Tính khối lượng đất

Căn cứ bảng tra hệ số chuyển thể tích từ đất tự nhiên sang đất tơi

Bảng 1.4 Hệ số đất chuyển từ tự nhiên sang tơi theo loại đất

(Bảng C1 - Phụ lục C – TCVN 4447-2012)

Khối lượng đất nguyên thổ để đào:

h: Chiều cao hố đào

Hệ số tơi xốp ban đầu của đất

Khối lượng đất để lấp hố móng:

Trong đó:

Hố đào với chiều sâu h = 2.6m, khối lượng đào đất bằng máy là

V = (m ) 20000 (m ), ta chọn máy đào một gầu nghịch có dung tích gầu q = 0.40.653 3

Chiều cao đổ đất cao nhất h = 4.8m;

Chiều sâu đào lớn nhất H = 4.2m;

Tính năng suất máy đào một gầu

Năng suất của máy:

Trong đó:

qDung tích gầu, m ;3

Kđ Hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất

(Lớp đất đào là đất cấp 01, đất ở trạng thái ẩm, loại gầu nghịch nên chọn K = 1.2).đ

Kt Hệ số tơi của đất, K = 1.28;(1.1-1.4)t

Nck Số chu kỳ xúc trong 1 giờ (3600 giây);

Tck = tck.K Kvt quay Thời gian của một chu kỳ;

tck Thời gian của một chu kỳ khi góc quay , đất đổ tại bãi;

Kvt Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy xúc:

(Kvt = 1 khi đổ tại bãi; Kvt = 1.1 khi đổ lên thùng xe)

Ở đây ta đổ vào thùng xe nên hệ số K = 1.1;vt

Kquay Hệ số phụ thuộc vào cần; ta chọn phương án đào trước đổ ngang nên ta chọn

Kquay lấy giá trị trung bình của góc quay <90 và 1500 0

III - khô 0.75 ÷ 0.9 0.56 ÷ 0.8 0.3 ÷ 0.4

tck = 17 – Tra theo bảng “Những thông số kỹ thuật của máy xúc một gầu” trang 35

Ta có:

Năng suất của máy:

Năng suất của máy trong 1 ca (8h):

Vậy số ca máy đào là:

Tính số xe vận chuyển đất

Tính toán thiết bị chuyển đất ra khỏi công trường

Đất đào lên được vận chuyển ra khỏi công trường đến khu đất trống cách công trình 5(km) Chọn xe ben tự đổ HD – 270 15(tấn), vận tốc là 30 (km/h)

Số gầu đất đổ đầy xe:

Trong đó:

Q – Trọng tải xe;

– Dung trọng đất ở trạng thái nguyên thổ = 1.85 (T/m3);

q = 0.5 – Dung tích gầu;

Hệ số chứa đất tơi của gầu;

Dung tích chứa của xe tải:

Thời gian chứa đất lên xe tải:

(Với N = (m /h) là năng suất của máy đào khi đổ vào xe).3

Thời gian đổ đất của xe tải:

3 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC

Q :Trọng lượng dây treo ( chọn Q t= 0.3 T)

Độ cao nâng cần thiết : H ych cth ath ckh th puli

(m)

1000 1000

- Chiều dài tay cần L = 20m

- Sức nâng lớn nhất Qmax = 12T

- sức nâng nhỏ nhất Qmin =2T

- Tầm với lớn nhất Rmax = 17m

- Tầm với nhỏ nhất Rmin = 6m

- Đô š nâng cao: H= 17.5 m

Thi công phần thân

Chiều cao tầng Trục CỐP PHA

Ta chọn kích thước ván khuôn đáy sàn: 1220x2440x25 mm

Ván ép có E = 5500 Mpa; [ ] = 26 Mpa; Trọng lượng riêng: 430 kg/m3

1 THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN

1.1 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm sàn

- Tải trọng tác dụng lên dầm sàn là lực phân bố đều q bao gồm tĩnh tải của bê tôngtt

sàn, ván khuôn và các hoạt tải trong quá trình thi công

Trong đó: n là hệ số vượt tải

Vậy ta có tổng tĩnh tải tính toán: ptt= p + p =330+11.8=341.8(daN/m2)

1.2 Tính toán kiểm tra ván sàn

Sơ đồ tính toán ván sàn là : Coi ván sàn như dầm liên tục kê lên các gối tựa làcác xà gồ lớp 1 (xà gồ lớp trên L1=61cm)

Sơ đồ tính toán:

Căn cứ vào tổ hợp ván khuôn ta bố trí khoảng cách lớn nhất giữa các xà gồlớp 1 là 61cm ( lấy 122cm chia 2 ra khoảng cách của xà gồ lớp 1 ).

 Dùng ván ép 2440x1220x25 mm Khoảng cách L giữa các xà gồ 1 được tính toánsao cho đảm bảo điều kiện bền và điều kiện độ võng cho ván sàn

Chọn tấm ván 2440x1220x25 mm để tính toán kiểm tra

Tải trọng lên ván khuôn với khoảng cách xà gồ 1 là 0.61m :

Vậy thoả mãn điều kiện bền

+ Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

Theo quy phạm, độ võng cho phép tính theo:

Ta thấy f < nên điều kiện độ võng được thoả mãn f

Vậy chọn khoảng cách giữa các xà gồ lớp 1 là 61 cm, phù hợp với điều kiệntính toán và cấu tạo

1.3 Tính toán, kiểm tra độ võng của xà gồ lớp 1

Ta coi xà gồ lớp 1 là một dầm chịu tải trọng phân bố đều tựa lên 2 sườn dọc (xà gồlớp 2) và nhịp của nó bằng L2 (khoảng cách là L2=61cm) Giả sử bỏ qua trọnglượng bản thân của xà gồ trên 1m chiều dài

Chọn dùng xà gồ bằng thép chữ nhật có tiết diện 50905mm

Sơ đồ tính toán xà gồ là dầm liên tục chịu tải trọng phân bố:

qtt = qtts L2 = 815 0.61= 497 (daN/m).

qtc = qtcs L2 = 709 0.61 = 432 (daN/m).

+ Kiểm tra theo điều kiện bền :

Vậy điều kiện bền được đảm bảo

+ Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

Với J=127 cm4 tra bảng xà gồ thép

Ta thấy f < nên điều kiện độ võng được thoả mãn f

Điều kiện độ võng đảm bảo nhưng để an toàn ta nên đặt thêm xà gồ phụ ở giữavới khoảng cách giữa các lớp xà gồ 1 là 0.305m

+ Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 2:

Chọn dùng xà gồ bằng thép chữ nhật có tiết diện 50905mm

Tải tập trung nằm giữa xà gồ lớp 2 do xà gồ lớp 1 phụ:

(daN)

(daN)

 Tính toán khoảng cách dầm đỡ sườn:

 Tính theo điều kiện về cường độ:

 Theo điều kiện bền ta có:

(tra bảng xà gồ thép)

 Điều kiện: [] = 2.110 (daN/m ) ( thỏa)u 5 2

 Tính toán theo điều kiện biến dạng:

 Theo điều kiện độ võng:

cm4 (tra bảng xà gồ thép)

 Điều kiện:

1.4 Tính toán, kiểm tra cây chống

 Dùng chống đứng k-103: ống ngoài 60x2mm, ống trong 49x2mm với chiều Ø Ø

dài =4000mm

 Khoảng cách cột chống ta chọn theo khoảng cách xà gồ lớp 2

Như đã tính ở phần tĩnh tải thì tổng tải trọng tính toán trên 1m2 sàn là: qtt = 341.8+ 1338.69 = 1680.49 (daN/m2)

Bỏ qua trọng lượng bản thân xà gồ

Tải trọng lên cột chống N= qtt×L1×L2 = 1680.49×0.61×0.61 = 625.31 daNPhương pháp tính cột chống là chọn tiết diện trước, rồi kiểm tra khả năng chịu nén, khả năng uốn dọc Nếu tiết diện thỏa mãn 2 điều kiện trên là được

Bán kính chuyển đổi của hình tròn: = /4 = 49/4 = 12.25(� � mm)

Coi 2 đầu cột chống như là ngàm, μ = 0.65

Độ mảnh: λ = = = 158.12 (tra bảng phụ lục D trang 109 TCVN 5575- 2012: Kết cấu thép, nội suy ta được φ = 297.14)

Diện tích của cột chống: F= = =150.79mm2 =1.507cm2

[σ]thép = 2100 daN/cm2 ≥ = = 1.39 (daN/cm2)

Với [σ]thép = 2100 (daN/cm2 ) là cường độ cho phép của thép

• Tải trọng do người đi lại p3=200 daN/m2

• Tải trọng do đầm rung p4= 130 daN/m2

• Lực động do bê tông đổ xuống ván p5=200 daN/m2

• Trọng lượng xe vận chuyển, cầu công tác p6=300 daN/m2

Tổng tải tiêu chuẩn:

Momen kháng uốn của tấm ván gỗ :

Momen quán tính tiết diện của ván khuôn

Vậy điều kiện bền:

Vậy thoả mãn điều kiện bền

+ Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

+ Tính toán xà gồ ngang đỡ ván đáy dầm:

- Tải trọng do bê tông lên 1m2 dầm:

p = h 1  sàn = 0,55 2500=1375 (daN/m2).

- Tải trọng do bản thân ván khuôn:

p = 2   δ = 430 0.025=10.8(daN/m2).

• Tải trọng do người đi lại p3=200 daN/m2

• Tải trọng do đầm rung p4= 130 daN/m2

• Lực động do bê tông đổ xuống ván p5=200 daN/m2

• Trọng lượng xe vận chuyển, cầu công tác p6=300 daN/m2

Tổng tải tiêu chuẩn:

+ Kiểm tra theo điều kiện bền:

Trong đó:

+ Kiểm tra điều kiện biến dạng của ván khuôn

Momen quán tính tiết diện của ván khuôn

Vậy ván thỏa điều kiện biến dạng

Ta thấy f < nên điều kiện độ võng được thoả mãn.f

Vậy chọn khoảng cách giữa các thanh nẹp là 305mm, phù hợp với điều kiệntính toán và cấu tạo

2.4 Kiểm tra sườn đứng (tính toán với tải trọng ngang):

 Dùng sườn đứng có tiết diện 50905mm

2.5 Tính toán thanh chống xiên (tính toán với tải trọng ngang).

 Dùng thanh chống xiên dài 0.6m, tiết diện 4040mm

= 0.75 = 2280000

 Ta thấy:

2.6 Kiểm tra khả năng chịu lực của cột chống :

Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:

Vì tải tác dụng lên đầu cây chống dầm < ứng suất cho phép của cây chống sàn nên có thể dùng làm chống dầm

Dùng chống đứng: ống ngoài 60x2mm, ống trong 49x2mm với chiều dài Ø Ø

 = 2.5 t/m là trọng lượng riêng bê tông cốt thép.3

R = 0.75 m bán kính tác dụng của đầm dùi loại đầm trong, lấy H = R = 0.75

Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do đổ là 400kG/m (Số lượng bê tông đổ là >200l)2

Vậy tổng tải trọng tính toán là: q = q + q =2062.5+520 = 2582 daN/m tt

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc =1875 +400 =2275 daN/m 2

3.2 Tính toán ván khuôn cột

Chiều cao tính toán của cột: 3300-550=2750 (mm)

Dùng ván khuôn: 2440x500x25, 2240x750x25 : 2440x500x25 và 2240x750x25 cho cột C1

L-Coi ván khuôn cột tính toán như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là các gông.Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữa các gông

 Chọn tấm ván 2440x500x25 để tính toán kiểm tra

Tải trọng tác dụng lên dải 0.5m là:

q = 2582 0,5 = 1291(dan/m).tt 

q = 2275 0,5 = 1137.5(dan/m).tc 

3.3 Tính toán khoảng cách các gông cột:

+ Kiểm tra theo điều kiện bền:

 Điều kiện: [] = 9.810 (daN/mu 5 2)

4 CÔNG TÁC CỐT THÉP

4.1 Trình tự gia công cốt thép

 Cốt thép trước khi gia công và đổ bê tông cần bảo đảm các yêu cầu sau:

 Bề mặt sạch không dính bùn, dầu mở, không có vẩy sắt và các lớp gỉ, cácthanh thép bị bẹp, bị giảm tiết diện do làm sạch hoặc do những nguyênnhân khác không được vượt quá giới hạn cho phép 2% đường kính Nếuvượt quá giới hạn này thì loại thép đó hoặc được sử dụng theo diện tíchtiết diện thực tế

 Cốt thép cần được kéo uốn và nắn thẳng trước khi sử dụng

 Sửa thẳng và đánh gỉ cốt thép:

 Những thanh nhỏ thì dùng búa đập cho thẳng hoặc dùng máy duỗi thép để

bẻ thẳng

 Những thép có gờ được bẻ bằng vam hoặc dùng máy uốn

 Những cuộn dây cốt thép được kéo bằng máy duỗi thẳng Khi này dây cốtthép không những được kéo thẳng mà khi kéo dây thép giản ra làm bongcác vẩy gỉ sét ngoài cốt thép, đỡ mất công cạo gỉ

 Đánh gỉ bằng bàn chải sắt, giấy chà nhám

 Cắt và uốn cốt thép:

 Thép có đường kính từ 10 mm trở xuống thì dùng kéo để cắt và uốn;

 Thép có đường kính từ 12 mm trở lên thì dùng máy cắt, uốn để cắt uốnthép;

 Thép sử dụng cho công trình hầu hết là thép có gờ, nên không cần bẻ mócđối với thép sàn;

 Cốt thép được cắt uốn phù hợp với hình dạng và kích thước thiết kế

 Sản phẩm cốt thép được cắt uốn xong cần được kiểm tra theo từng lô

 Nối buộc cốt thép:

 Không nối ở các vị trí chịu lực lớn dựa vào biểu đồ nội lực và chỗ uốncong Trong một mặt cắt của tiết diện kết cấu không nối quá 50% diện tíchtổng cộng của cốt thép chịu lực đối với cốt thép có gờ, và không quá 25%đối với cốt thép trơn

 Việc nối buộc cốt thép cần thỏa mãn các yêu cầu sau :Chiều dài nối buộccốt thép trong khung và lưới thép bằng (30 45)d và không nhỏ hơn

25cm đối với thép chịu kéo, bằng (20 40)d và không nhỏ hơn 20cm đốivới thép chịu nén.

 Trong một mối nối cần buộc ít nhất là 3 vị trí (ở giữa và hai đầu đoạnnối).Dây buộc dùng dây thép mềm đường kính 1mm

 Vận chuyển và lắp dựng cốt thép:

 Việc vận chuyển cốt thép đã gia công cần bảo đảm các yêu cầu sau:

 Không làm hư hỏng và biến dạng sản phẩm cốt thép

 Cốt thép từng thanh nên buộc theo từng chủng loại để tránh nhầm lẩn khi

sử dụng

 Phân chia thành từng bộ phận nhỏ phù hợp với phương tiện vận chuyển,lắp dựng cốt thép

 Công tác lắp dựng cốt thép cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

 Các bộ phận lắp dựng trước không được gây trở ngại cho các bộ phận lắpdựng sau

 Có biện pháp ổn định vị trí cốt thép để không bị biến dạng trong quá trình

 Thép chờ nối cột có độ dài 40d

 Sau khi buộc nối thép dọc phải tiến hành đặt cốt đai vào để buộc giữ cốtdọc, chốt vị trí chân cột và đỉnh cột để tránh thép vị thay đổi vị trí.

 Dựng dàn giáo để đứng buộc cốt đai

 Sau đó là buộc thép đai đã được gia công từ trước với khoảng cách theothiết kế;

 Thả rọi ngắm để cốt thép được dựng lên phải tương đối thẳng để khi ghépcốp pha được dễ dàng

Lắp đặt cốt thép vách, lõi:

 Thép dùng trong vách là thép d18,20

 Cốt thép trong vách được đặt thành lưới gồm cốt thép đứng và ngang,phải đặt 2 lưới mỗi lưới có 2 lớp

 Cũng như cột tại một tiết diện nối cũng không quá 50% số thép nối

 Khoảng cách thép chờ từ vách là 40d cho 50% thứ nhất và thêm 40d cho50% nối còn lại

 Dùng thép chữ C để liên kết 2 lưới thép với nhau, khoảng cách neo là20cm trong vùng nối buộc và 30cm ngoài vùng nối buộc, đặt 6 thanhtrong 1 mét dài

 Lắp đặt đúng vị trí thiết kế và tiến hành nối thép chiều cao nối được thựchiện phải bằng chiều cao thép chờ phải có ít nhất 3 mối kẽm liên kết

 Tại vị trí cửa lõi thang máy có cửa lớn cần bố trí cốt thép gia cường chéo

để tăng cường độ cứng tại lỗ cửa

Lắp đặt cốt thép dầm:

 Sau khi lắp đặt cốp pha dầm xong, ta tiến hành đặt cốt thép, ta dùngnhưng thanh thép để đỡ những dầm thép hở cao hơn so với cốp pha dầm

để cho dễ buộc sau đó mới hạ cốt thép xuống dầm

 Tiến hành luồn thép trên trước sau đó buộc cốt đai vào các vị trí đã đượcvạch sẵn do người đo đạc chia sẵn

 lồng cốt đai vào sắp xếp cốt thép đúng vị trí thiết kế thép cấu tạo, thépchịu lực, thép tăng cường và tiến hành buộc kẽm để tạo thành một khungvững chắc;

 Luồn thép dưới vào khung sắt đã đặt sẵn thép trên;

 Khoảng hở giữa các thanh thép phải đủ để bảo đảm cốt liệu lọt được

 Khoảng cách ngàm cốt thép dầm vào cột, vách cứng phải đủ theo thiết kế(khoảng 30d-45d)

 Sàn gồm 2 lớp cốt thép: lớp cốt thép dưới chịu momen dương, lớp trênchịu momen âm, bề dày sàn lớn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng, diệntích ô sàn, và đảm bảo yêu cầu kiến trúc tăng giảm bề dày sàn;

 Ta phải buộc lớp cốt thép bên dưới trước rồi sau đó buộc lớp cốt thép bêntrên

 Thép dưới leo vào trong dầm một khoảng 40d vào trong dầm

 Sau khi lắp xong thép dưới tiến hành lắp thép mũ sau ở một vài nơi cầnđặt thêm thép kê sàn (chân chó) để đảm bảo khoảng cách 2 lớp thép vàsàn không bị võng

Lớp bảo vệ:

 Để đảm bảo chiều dày quy định của lớp bê tông bảo vệ người ta đúc sẵnnhững miếng kê bằng bê tông có chiều dày thiết kế những miếng kê nàynằm giữa cốt thép đứng và cốp pha đứng và được buộc chặt vào cốt thépbằng dây kẽm

4.3 Nghiệm thu cốt thép

 Nghiệm thu cốt thép cần phải chú ý các vấn đề sau:

 Kiểm tra sự phù hợp của cốt thép thi công đối với bản vẽ có đúng haykhông

 Bề mặt cốt thép đã đạt chưa, vị trí các điểm nối, chiều dài leo có đạtkhông

 Nếu có sự thay đổi trong thi công thì phải báo ngay cho nhà thầu thiết kế

để thay đổi cho phù hợp

4.4 Những chú ý trong công tác cốt thép

 Thi công trên cao phải có dây an toàn;

 Những máy gia công cần đặt tại một khu vực riêng và do những tốp thợ

có tay

 nghề đảm nhiệm Nơi gia công thép cần cách xa nơi có nhiều người qualại Chú ý điện của máy móc để tránh bị điện giật

 Phải dựng giàn giáo chắc chắn khi thi công trên cao;

 Phải có sàn công tác khi thi công cột cao;

 Vị trí nguy hiểm cần có lan can bảo vệ

5 CÔNG TÁC BÊ TÔNG.

5.1 Chọn máy phục vụ công tác bê tông:

 Để chọn phương tiện vận chuyển, đổ bêtông người ta dựa trên các yêu cầu về chất lượng bê tông, đặc điểm công trình và phương tiện cơ giới:

 Yêu cầu chất lượng bê tông:

 Bê tông không bị phân tầng, đông kết hay chảy nước xi măng khi vận chuyển, đổ

 Bêtông được đưa đến vị trí thi công đủ, kịp thời (thời gian từ lúc trộn xong đến lúc bắt đầu đầm không vượt quá 1 giờ)

 Bê tông được trộn, phân bố đều, chặt trong cấu kiện (không đổ bê tông rơi

tự do ở độ cao quá 3m xuống)

5.2 Tính khối lượng vật tư

Khối lượng vật tư cho ô sàn s3