thuyết minh đồ án môn kỹ thuật thi công 2 trường đại học xây dựng hà nội

Trên hình vẽ là sơ đồ nhà công nghiệp một tầng 2 nhịp ta cần lập biện phápthi công, thi công bằng phơng pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau bao gồm:móng, cầu trục, dầm cầu chạy, dàn vì

Đồ án kỹ thuật thi công 2 Phần i: Tính toán cẩu lắp

I Đặc điểm công trình xây dựng

1 Đặc điểm công trình.

Trên hình vẽ là sơ đồ nhà công nghiệp một tầng 2 nhịp ta cần lập biện phápthi công, thi công bằng phơng pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau bao gồm:móng, cầu trục, dầm cầu chạy, dàn vì kèo Các cấu kiện này đợc sản xuất trongnhà máy và đợc vận chuyển bằng các phơng tiện vận chuyển chuyên dụng đếncông trờng để tiến hành thi công lắp ghép

Đây là công trình 2 nhịp, 16B x 6m =96 m, do đó công trình cần phải bố tríkhe lún, khe lún đợc bố trí ở giữa nhà bề rộng của khe lún là 1m Công trình đợcthi công trên nền đất bằng phẳng, không bị hạn chế về mặt bằng, các điều kiệncho thi công là thuận lợi, các phơng tiện thi công đầy đủ, nhân công luôn đảmbảo

1 c/kiện

tổng cộng

5

mái 7

p2

t ờng panen

p1 panen

( 1,5 x 6 ) m ( 1,5 x 6 ) m

ngoài cột

6000 14600

cột trong

tt cấu kiện kí hiệu hình dáng kích th ớc

1,4 1,4

85 17 5

211.2 64 3.3

312.8 34 9.2

(tấn)

17 190.4

kiện (tấn)

11.2

p số cấu p Bảng tổng hợp khối l ợng lắp ghép

đơn vị

II Tính toán thiết bị và phơng án thi công

1 Chọn và tính toán thiết bị treo buộc.

1.1 Thiết bị treo buộc cột.

Để lắp cột vào vị trí dễ dàng, không phải điều chỉnh nhiều Muốn vậy cộtphải đợc treo thật thẳng Do cột cần lắp có tải trọng P = 11.2T và chiều dài cột là14.6 m có vai nên ta chọn đai ma sát để treo buộc cột

Ta tính toán cho cột C2 khi đó cột C1 sẽ thoả mãn

Lực căng cáp đợc tính theo công thức:

S = k

β cos

n - Số nhánh dây, n = 2

=> S =

1 2 1

32 12

6 = 36.96 TChọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đờng kính D = 28.5 mm, cờng độ chịukéo sợi cáp bằng 160 kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 38.6 T ( Tra phụ lục 1)

Trọng lợng 1m dài là 2.67 Kg

Chiều dài mỗi nhánh cáp: lcáp = 1,5 + 3.5 = 5,0 m

Trọng lợng thiết bị treo buộc cột:

qtb = 2..lcáp+qđai ma sát = 2.2.67.5 + 30 =56.7 KG = 0,0567 T

1.2 Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy.

Dụng cụ treo buộc phải đảm bảo tháo lắp dễ dàng, an toàn cho công nhânphục vụ lắp ghép Do nhịp DCC L = 6 m, PDCC= 3,3 T ta chọn dụng cụ treo buộc

có trang bị khoá bán tự động và có vòng treo tự cân bằng

Khi cẩu nhánh dây treo nghiêng một góc 450 so với phơng thẳng đứng Nộilực trong nhánh dây là:

Lực căng cáp đợc tính theo công thức:

4 S

Q ct

S = k.

β cos n m

Ptt

Ptt = 1,1.Pdc = 1,1.3,3 = 3,63 T

=> S = 6 1.23.0,63,707 = 15.4TChọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37+1, đờng kính D = 17,5 mm, cờng độ chịukéo sợi cáp bằng 170kg/cm 2,lực làm đứt cáp bằng 15.5T

Trọng lợng của thiết bị treo buộc gồm đòn treo và cáp lấy là qtb = 0,01 T

1.3 Thiết bị treo buộc dàn vì kèo:

Do thi công dàn mái cửa trời trên cao để cho an toàn khi thi công ta tiếnhành tổ hợp vì kèo và cửa trời ở dới mặt đất sau đó cẩu lắp đồng thời Chọn dụng

cụ treo buộc có trang bị khoá bán tự động và có vòng treo tự cân bằng

Vì dàn có nhịp lớn để an toàn chi thi công lắp ghép ta sử dụng thiết bị treobuộc có đòn treo, đòn treo dàn bằng hai nhánh dây thẳng đứng tại hai điểm mắtdàn

Dàn mái có L = 18 m ta chọn thiết bị đòn treo mã hiệu 195946R-11 đểnâng , sức nâng [Q] = 10T, G=0,455 T

Lực căng cáp đợc tính theo công thức:

  

  

S = k

β cos n m

Ptt = 1,1.P1 = 1,1.(5+1.2) = 6.82 T

Góc nghiêng dây treo với phơng đứng là 00

=> S =6

1 2 1

82 6

= 20.46 TChọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37+1, đờng kính D = 22 mm, cờng độ chịukéo sợi cáp bằng 150kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 21.5 T

qtb = 0,6 T

1.4 Thiết bị treo buộc Panen mái.

Panel lắp ghép có kích thớc 1,5x6 m trọng lợng P = 1,4 T , ta dùng chùmdây cẩu có vòng treo tự cân bằng

Lực căng cáp đợc tính theo công thức:

S = k

β cos n m

1.5 Thiết bị treo buộc tấm tờng

Tấm tờng có kích thớc 1,5x6 m, trọng lợng G = 1,4 T khi cẩu lắp theo

ph-ơng thẳng tiết diện nhỏ do đó khi cẩu lắp ta sử dụng cẩu có 2 móc

Lực căng cáp đợc tính theo công thức:

S = k

β cos n m

vị trí thuận lợi nhất dùng tối đa sức trục đợc khi đó Ryc sẽ phải lấy theo vị trí thực

tế trên mặt bằng cẩu có thể đứng đợc Song với bài toán đề ra của đầu bài, việc

bố trí sơ đồ di chuyển không bị khống chế mặt bằng và kỹ s công trờng có thểhoàn toàn chủ động lựa chọn, nh vậy để có lợi nhất ta sẽ chọn theo phơng án sửdụng tối đa sức trục của cẩu

Sau khi tính toán các thông số cẩu lắp, chọn cẩu ta sẽ lựa chọn sơ đồ dichuyển hợp lý nhất để đảm bảo tốn ít thời gian lu thông cẩu, việc lựa chọn cẩudựa vào các yêu cầu nh: góc quay cần càng nhỏ càng tốt, cùng một vị trí lắp càngnhiều cấu kiện càng tốt

Để chọn cần trục dùng cho quá trình thi công lắp ghép ta cần phải tinh cácthông số cẩu lắp yêu cầu bao gồm:

Hyc - Chiều cao puli đầu cần

Lyc - Chiều dài tay cần

7

MKG_16 l=(m)

Chiều cao yêu cầu của tay cần là:

Hyc = HL+a + hck + htb + hcáp

Trong đó

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=0

a: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện cao hơn cao trình máy đứng, h1=0,5 m

hck: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1=14,6 m

htb: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=1,5 m

hcáp: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

=> Hyc =0+ 0,5 + 14,6 + 1,5 +1,5 = 18.1m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = 0

75 sin

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=0

a: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện hơn cao trình máy đứng, h1=0,5 m

hck: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1=14,6 m

htb: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=1,5 m

8

hcáp: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m.

=> Hyc =0+ 0,5 + 14,6 + 1,5 +1,5 = 18.1m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = 0

75 sin

2.2 Tính toán cẩu lắp ghép dầm cầu chạy

Việc lắp ghép DCC không có trở ngại gì do đó ta chọn tay cần theo:

max = 750

Dùng phơng pháp hình học để chọn các thông số cần trục nh sau:

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=12- 0,7=11,3m.

h1: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện hơn cao trình máy đứng, h1=0,5 m

h2: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h2=0,8 m

h3: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=2,4 m

h4: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

Hyc = 11,3 + 0,5 + 0,8 + 2,4 + 1,5 =16,5 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = 0

75 sin

Sức cẩu yêu cầu:

2.3 Tính toán cẩu lắp ghép dàn mái và cửa trời

Việc lắp ghép dàn không có trở ngại gì do đó ta chọn tay cần theo:

max = 750

Dùng phơng pháp hình học để chọn các thông số cần trục

54 00

HL: ChiÒu cao l¾p cÊu kiÖn, HL=13-0,7= 12,3m

h1: §o¹n chiÒu cao n©ng cÊu kiÖn , h1=0.5 m

h2: ChiÒu cao cÊu kiÖn l¾p ghÐp, h1= 1,15 m

h3: ChiÒu cao thiÕt bÞ treo buéc, h3=3 m

h4: §o¹n puli,rßng räc, mãc cÈu ®Çu cÇn, h4=1,5 m

=> Hyc =12,3 + 0,5 + 1,15 + 3 + 1,5 = 18,45 m

ChiÒu dµi tay cÇn yªu cÇu lµ:

Lyc = 0

75 sin

Tầm với của tay cần là:

S = Lmin.Cos750 = 17,55.0,259= 4,544mTầm với ngắn nhất của cần trục là:

b) Dàn vì kèoD2 và cửa trời CT2(nhịp 30 m)

Chiều cao yêu cầu của tay cần là:

Hyc = HL + h1  h2  h3 + h4

Trong đó:

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL= 13,8m

h1: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện, h1=0.5 m

h2: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1=7,2 m

h3: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=3,6 m

h4: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

=> Hyc =13,8 + 0,5 + 7,2 + 3,6 + 1,5 = 26,6 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = 0

75 sin

2.4 TÝnh to¸n cÈu l¾p ghÐp Panen m¸i

HL: ChiÒu cao l¾p cÊu kiÖn, HL=13+1,7 - 0,7= 14m

h1: §o¹n chiÒu cao n©ng cÊu kiÖn , h1=0,5 m

h2: ChiÒu cao cÊu kiÖn l¾p ghÐp, h1=0,4 m

h3: ChiÒu cao thiÕt bÞ treo buéc, h3=2 m

h4: §o¹n puli,rßng räc, mãc cÈu ®Çu cÇn, h4=1,5 m

tw = arctg 3

b e

5 , 1 9 , 14

Søc cÈu yªu cÇu:

l b

5 , 1 9 , 21



 = 580

Lyc = 0

58 sin

Lyc = 0

75 sin

'

l b

Yêu cầu cần trục có R ≥ 6,71m

3 Chọn cần trục theo các thông số yêu cầu.

Bảng 2: Chọn cần trục thi công lắp ghép cấu kiện

Tên

Cấu kiện

Các thông số yêu cầu Chọn cần trục

Qyc Ryc Hyc Lmin Loại cẩu QCT Rmax Hmc Ksd

Cột C1

Cột C2

6,447,04

5,525,924

16,518

15,5317,08

MKG-16 (L=18,5 m) 7,8 6 17,6 0.9

6,0448,23

18,4526,6

17,5525,98

9,0914,25

18,425,4

14,8731,6

XKG- 30 (L=35 m) l=5 m

5 16 32,5 0.8

TT 1,41 6,138 18,8 17,91

MKG-16

III - Các biện pháp kỹ thuật trong lắp ghép.

Căn cứ vào thông số cẩu lắp của cần trục và mặt bằng thi công trên công ờng ta xác định vị trí cần trục cho việc cẩu lắp từng cấu kiện:

tr Từ bảng sơ đồ tính năng cần trục ta tra đợc bán kính Rmin (Đó là bán kínhnhỏ nhất cẩu có thể nâng vật, nếu nhỏ hơn bán kính này cẩu sẽ bị lật tay cần)

- Bảng chọn cẩu kết hợp với trọng lợng cấu kiện ta tra đợc bán kính lớn nhất

Rmax mà cẩu có thể cẩu

- Với mỗi cấu kiện ta có phạm vi hoạt động của cẩu (vùng mà cẩu có thể

đứng cẩu đợc cấu kiện đó) Từ đó ta dễ dàng xác định đợc phạm vi chung của

kiện hợp lý trên mặt bằng mà không vớng vào đờng di chuyển của cẩu Từ các vịtrí đứng sẽ hình thành sơ đồ di chuyên cẩu.

- Mỗi phơng án chọn cẩu ta tiến hành chọn sơ đồ di chuyển và bố trí cấukiện nh đã trình bày ở trên kết hợp với các biện pháp kỹ thuật trong lắp ghép

1 Cẩu lắp cột.

Theo bảng chọn cần trục ta dùng cẩu mã hiệu MKG-16 (L = 18,5 m) để

lắp cả cột biên và cột giữa Rmin=5 m

Mặt bằng bố trí và lắp ghép cột

20

d

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

5 0

b) BiÖn ph¸p thi c«ng.

5 4

2 1

Tiếp đó cuốn cáp nhấc hẳn cột lên cách mặt đất 0,5m, rồi quay bệ máy đadần cột về phía tim móng Nhả cáp từ từ điều chỉnh đa dần cột vào chậu móng.Sau khi dựng cột vào móng tiến hành kiểm tra vị trí chân cột, ổn định tạmcột rồi mới thao móc cẩu

Kiểm tra vị trí chân cột thoả mãn đờng tim ghi trên thân cột và trên mặtmóng phải trùng nhau Nên điều chỉnh bằng đòn ngang khi còn đang treo cột.Khi đặt cột vào chậu móng xê dịch chân cột bằng cách đóng các nêm ở chân cột.Kiểm tra cao trình vai cột bằng máy thuỷ bình Sai số cho phép về cao trìnhvai cột là 10 mm

22

1

3 2

-0.3

Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng máy kinh vĩ, trờng hợp cột bị nghiêng

điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài các dây văng (đợc nói tới trong phân ổn

định cột)

ổn định tạm thời.

Việc ổn định tạm cột nhằm mục đích sớm đa cẩu vào lắp ghép

Sau khi đã điều chỉnh cột vào đúng vị trí thiết kế mới tiến hành ổn định tạm cộttheo nhng quy định sau:

Dùng nêm gỗ (loại gỗ rắn và khô)đóng xuống chân cột (khe hở chân cột vàchậu móng), chiều dài nêm bằng 30 cm, phần nhô khỏi mặt móng bằng 12 cm,nên làm theo độ dốc của chậu móng

Chèn bê tông chân cột làm 2 giai đoạn: đợt 1 đổ BT tới chấm đầu dới connêm, khi BT đạt 50% R thiết kế tiến hành rút nên gỗ lấp vữa BT lên đến miệngmóng BT chèn phải đợc bảo dỡng nhằm đạt đợc cờng độ thiết kế

2 Cẩu lắp dầm cầu chạy.

2 1

1

4 3

4

Công tác chuẩn bị.

Dùng xe vận chuyển DCC đến tập kết dọc theo trục cột

Vạch tuyến trục (tim) trên mặt dầm cầu chạy và trên vai cột

Kiểm tra cao trình mặt trên vai cột (nơi gối 2 đầu dầm ct) bằng ống thuỷbình Trờng hợp sai lệch phải điều chỉnh ngay

Lồng các bu lông vào các lỗ liên kết ray

Trang bị các dụng cụ điều chỉnh, dùng cẩu để lắp sàn thao tác vào vị trí dớivai cột nơi có các đai chờ sẵn

Cách lắp dựng.

Trình tự lắp:

Buộc dây treo DCC tại vị trí đã đợc đánh dấu,đồng thời buộc các dây thừng

để kéo và điều chỉnh, các dây tháo rút chốt,móc cáp treo với móc cẩu

Cấu tạo thiết bị treo buộc dầm cầu trục

1- Miếng thép đệm

2- Dây cẩu kép 3- Khoá bán tự động 4- ống luồn dây cáp 5- Dây rút chốt

Tại vị trí đứng cần trục từ từ cuốn cáp nâng móc cẩu,vừa thao tác vừa chocông nhân đừng trên mặt đất kéo cáp điều chỉnh không cho dầm va chạm vàocột.Khi dầm ct cao hơn mặt tựa (vai cột) 0,5m thì quay bệ máy đa dầm tới vị trí

số 2, sau đó vừa hạ móc cẩu vừa điều chỉnh dấu tim trên dầm ct và trên vai cộtcho trùng nhau Để điều chỉnh cho công nhân đứng trê sàn công tác dùng đònbẩy điều chỉnh

Sau khi đặt dầm vào vị trí thiết kế tiến hành kiểm tra mặt phẳng ngang ởmặt trên DCC bằng thớc nivô

Kiểm tra tim, cốt của dầm Theo quy định sai số về đờng tim,cốt không vợtquá 5mm

Cố định dầm.

Nếu vị trí của dầm đạt đợc các dung sai lằm trong giới hạn cho phép Tiếnhành có định dầm theo 2 bớc:

26

Hàn sơ bộ (hàn điểm) các mối nối nếu là liên kết hàn, hoặc bắt một nửa số

bu lông liên kết ở gối tựa vai cột với đầu dầm.tháo dây cẩu giải phóng cần trục.Sau khi kiểm tra lần cuối đã đạt đợc các yêu cầu thiết kế thì tiến hành hàn

cố địnhbằng đờng hàn các mối nối ở gối tựa vai cột, hàn thép nối 2 đầu cột vàlấp vữa khe nối

3 Lắp dàn mái.

Sau khi lắp xong dầm cầu trục mà bê tông ở các mối nối của những kết cấu

đó đẫ đạt ít nhất là 70% cờng độ thiết kế mới tiến hành lắp dàn mái

Từ bảng chọn cẩu dùng cần trục mã hiệu XKG- 30,L=30 m lắp dàn mái cho

toàn công trình Rmin=8,5 m

a) Mặt bằng tập kết cấu kiện và cẩu lắp dàn mái

Dµn v× kÌo thÐp lµ kÕt cÊu m¶nh, tríc khi cÈu l¾p cÇn ph¶i xem xÐt tíi viÖc

gia cêng dµn tr¸nh nh÷ng h háng khi l¾p dùng

Cã hai lo¹i gia cêng dµn khi cÈu l¾p

28

Loại gia cờng thứ nhất:gia cờng khi dựng dàn từ t thế nằm sang đứng, nhằmgiữ cho dàn khỏi cong oằn khi dựng dàn.

Gia cờng cấu kiện theo nguyên tắc là tăng độ cứng cho dàn, bằng các thanh

gỗ tiết diện 40x60 mm ốp vào ngang dàn từ thanh cánh thợng xuống thanh cánhhạ, dùng dây thép mềm buộc kẹp chúng lại Khi lật đứng dàn xong tháo cácthanh gỗ gia cờng ngay

Loại gia cờng thứ 2: nhằm ngăn ngừa dàn bị uốn cong, vênh khỏi mặtphẳng dàn khi treo cẩu

Cách gia cờng: dùng các thanh gỗ tiết diện 60x80 ốp vào 2 bên thanh cánh hạ và1số thanh bụng (các thanh cánh hạ chịu nén vì dây treo buộc tại 2 điểm gầnnhau), dùng các đai thép xiết lại tại các nút của dàn Chỉ đợc thao các thanh giacờng này sau khi đã cố định xong dàn

1- Kết cấu 2- Đai thép 3- Gỗ gia cờng 4- Gỗ đệm

a Gia cờng thanh cánh hạ b Gia cờng thanh cánh thợng

Vạch đờng tim ở các chỗ tựa dàn mái vào cột

Gắn vào dầm dàn mái: các bu lông giằng ở 2 đầu dàn liên kết với cột, các dâythừng để giữ ổn định khi cẩu lắp, dây thừng tháo chốt

Công tác dựng lắp.

Tổ chức lắp dàn mái tơng tự nh lắp dầm cầu trục

Lắp dàn số 1.

Buộc dây cẩu vào các thanh cánh thợng tại vị trí mắt dàn

Cần trục treo dàn ở t thế đứng cách mặt đất 1m,gắn vào dàn (ở thanh cánhhạ) những bộ phận của sàn công tác Tiếp tục nâng dàn cao hơn đỉnh cột 0,7m,quay tay cần đa dàn tới vị trí số 2 (trong quá trình nâng dàn công nhân kéo dâythừng điều chỉnh tránh va trạm vào cột) Tiếp đó điều chỉnh cho dàn quay ngangnhà Hạ và điều chỉnh dàn vào vị trí thiết kế, nghĩa là điều chỉnh dấu tim ở đầudàn và đỉnh cột trùng nhau

Cố định tạm.

Dàn mái sau khi lắp đặt vào cột phải đợc cố định ngay bằng cách:

Cố định thêm vào các kết cấu lắp trớc bằng bộ gá lắp đầu dàn và các dâyneo Các dây neo một đầu buộc vào thanh cánh thợng dàn một đầu neo vàomóng cột hoặc cọc neo 1(T) lực, các dây neo phải có tăng đơ điều chỉnh vàkhông cản trở hoạt động cần trục

Sau khi cố định xong dàn số 1, công nhân kéo dây rút chốt, tháo dây cẩu giảiphóng cần trục

Chỉ đợc tháo móc cẩu sau khi kết thúc việc ổn định tạm

Cố định hẳn dàn vào cột bằng cách vặn toàn bộ số bulông hoặc hàn đờngnếu là liên kết hàn

4 Cẩu lắp Panen mái.

Sau khi cố định xong các dàn cho một ô gian tiến hành lắp các tấm panenmái ngay

a) Sơ đồ di chuyển của cẩu

Từ bảng chọn cần trục dùng cần trục XKG-30 (L = 25m, l= 5m ) cẩu lắp

panen mái cho toàn công trình

Mặt bằng di chuyển cầu trục lắp dựng panel mái (hình trên)

b) Biện pháp thi công.

Công tác chuẩn bị.

Sử dụng ôtô để chở Panen khi cẩu lắp

Công tác dựng lắp.

Các tấm mái đặt trên dàn mái phải ổn định, không có những khe hở lớn

Đầu các tấm mái tựa lên dàn mái ít nhất là 8 cm