Bài tập kỹ thuật thi công

Trường đại học Bách Khoa Tp.HCMKhoa kỹ thuật xây dựng Thi công tấm 3D panel Xác định tải trọng Xác định và vẽ sơ đồ tính toán, kích thướt tiết diện Sườn ngang Sườn dọc Cột chống Xác định độ võng của các bộ phận cốp pha Áp lực lớn nhất của bê tông tác động lên cốp pha theo ACI 34704 Tiết diện cây chống xiên

Tổng thể tích cộng dồn (m 3 )

A

Khoảng cách vận chuyển đất trung bình trên từng đọan đạt cân bằng đào đắp:

Đoạn AB:

LAB = ∑F

V max = 62240300 = 207,47 m Đoạn BC

0.5

3 SV: Đoàn Sỹ

0.6 X

D2

0.6

2500/4*(2+X)

0.8 0.6 x

D1

0.6

1812.5

0.8 1 0.5

Biểu đồ cutinov

5 SV: Đoàn Sỹ

Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM

Khoa kỹ thuật xây dựng

Bài tập số 2 – KTTC

Giáo viên: TS Nguyễn Duy LongTrợ giảng: KS Trương Công ThuậnSVTH: Đoàn Sỹ Long

MSSV: 80701313

7 SV: Đoàn Sỹ

Bài 1:

 Năng suất của máy đào gàu nghịch

Năng suất thực tế (N) = C.S.V.B.E

Với C (đất mềm, gàu nhỏ) : 250 chu kỳ/giờ

 Thể tích đất bốc chuyển trong 1 chu kỳ:

Tải trọng tối đa 30 tấn  16.67 m3 đất nguyên thổ = 30000

1800 Thể tích đất bời rời: 16.67 x 1.12 = 18.67 < 20 m3

Biểu đồ 4.5 (8%, 100m) : t = 0.48’

2 lần quay đầu : 2 x 0.48 =0.96’

Chu kỳ biến đổi : 1.625’ + 2.08’ + 0.96’ = 4.665’

 Chu kỳ cố định

Thời gian vào vị trí (trung bình) : t = 0.3’

Thời gian bốc tải (trung bình) : t = 0.6’

Thời gian thao tác và đổ (trung bình) t = 0.7’

chu kỳ/giờ (làm tròn xuống vì trong 60’ có thể xảy xả 1 số sự cố trong quá trình vận chuyển hay lấy đất …)

E = 45 ' 60 ' = 0.75

N1 = 16.67 x 9 x 0.75 = 112.523 m3 (đất nguyên thổ)

N2 = 18.67 x 9 x 0.75 = 126.023 m3 (đất bời rời)

9 SV: Đoàn Sỹ

10 SV: Đoàn Sỹ

Long

Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM

Khoa kỹ thuật xây dựng

Bài tập số 3 – KTTC

Đề tài: Thi công tấm 3D panel

Giáo viên: TS Nguyễn Duy LongTrợ giảng: KS Trương Công ThuậnSVTH: Đoàn Sỹ Long

MSSV: 80701313

11 SV: Đoàn Sỹ

I Giới thiệu.

Năm 1985 một phát minh được đưa ra của hãng EVG của Cộng Hòa Áo là tấm 3D panel, có nhiều khả năng vượt trội, bằng chứng là tấm 3D panel được đăng kí bản quyền công nghệ ở các nước tiên tiến như Tây Âu, Mĩ, Nhật,… và riêng ở Việt Nam Cục Sở hữu Công Nghiệp - Bộ Khoa học,Công Nghệ và Môi trường đã cấp BẰNG ĐỘC QUYỀN SÁNG CHẾ số 468, bảo hộ quyền sáng chế của EVG.

Tấm có kết cấu ba chiều, hình thành bởi các lưới thép đan vào nhau và kẹp vào giữa là tấm

“mốp” (EPS) Sườn tấm 3D được chế tạo từ thép kéo nguội, đường kính từ 2 - 3,8mm, mật độ ô

lưới là 52 x 50mm (hình I-1) Toàn bộ thép được mạ kẽm để tránh gỉ sét Khi gắn vào công trình

sẽ tô vữa xi măng lên các mặt tấm 3D này

Tấm 3D có thể dùng làm tường, sàn, cầu thang, mái, ô văng…và có 4 loại với độ dày khác nhau Bề rộng tấm 1,2m; chiều dài tùy chọn từ 2,5 - 6m Tùy mục đích sử dụng mà có thể tô trát các mặt ngoài hay kết cấu nối bằng vữa xi măng - cát mác 75 - 100, bê tông - đá 1 x 2 mác 200 -

300 hoặc bê tông đá mi mác 150 - 200…

II Mục đích.

1 Môi trường.

Với tình hình xây dựng hiện nay sử dụng vật liệu gạch đất sét nung làm tường bao che là chủ yếu, nó vừa đảm bảo yếu tố tiết kiệm và dễ thi công, nhưng tài nguyên thiên nhiên nào cũng có giới hạn, đặc biệt là những loại đất sét được dùng để làm gạch, nếu không có kế hoạch khai thác sử dụng hợp lí đồng thời dùng các vật liệu khác thay thế thì liệu tương lai của nhân loại sẽ đi về đâu ? Tấm 3D thay thế các tường bao che bằng gạch nhằm tiết kiệm tài nguyên đất, mặc dù tấm 3D được cấu tạo chủ yếu từ vật liệu thép (được chế biến từ quặng thiên nhiên) bất cứ vật liệu nào nguồn gốc sâu xa cũng từ thiên nhiên mà ra vì vậy việc quan trọng là chọn lựa khai thác nguồn tài nguyên nào để bảo vệ môi trường, về khía cạnh này thì tấm 3D đã hơn hẳn những tường gạch phổ biến hiện nay.

2 Bảo vệ cuộc sống con người.

Một trong những ưu điểm nổi trội của tấm 3D là nhẹ và chống động đất đến 7,5° richter (Hình

II – 1) thiên nhiên ngày càng khắt nghiệt số vụ động đất ngày càng nhiều và cấp độ càng tăng đòi

hỏi các công trình phải được thiết kế chịu các tải động đó

Một m 2 tường bằng tấm 3D dày 10cm hoàn thiện nặng 85 - 90kg (tường gạch truyền thống

160 - 190kg), sàn dày 10cm nặng 150kg (sàn bê tông truyền thống nặng 230kg) Như vậy công trình bằng tấm 3D chỉ nặng bằng khoảng 60% so với công trình tương tự xây bằng vật liệu truyền thống và biến dạng và các vết nứt do tải trọng nặng không làm công trình sập đổ tức khắc do đó khi xảy ra sự cố đổ sập thì so với kết cấu nặng nề truyền thống thì nó có tính an toàn hơn.

Tính chống cháy rất tốt : Nhờ bức tường hai lớp và khả năng truyền nhiệt của tấm xốp gần như bằng không cho nên vật liệu EVG 3D có thể chịu được nhiệt độ cháy 10000° C trong 2 giờ Trên thực tế nếu lớp vữa bê tông không bị hở và bảo đảm độ dày 60mm thì coi như vật liệu EVG 3D là vật liệu không cháy

3 Bền vững.

Nhờ kết cấu thép ba chiều, các tấm EVG 3D có khả năng chịu tải rất lớn Qua thí nghiệm

người ta nhận thấy tấm EVG 3D chịu được tải trọng 70tấn/m dài, trong khi tường 220 chỉ chịu được tải trọng 20 tấn/ m dài, nghĩa là khả năng chịu tải của vật liệu EVG 3D gấp 3,5 lần tường gạch 220 (còn tường 110 thì không được coi là tường chịu lực)

Hơn nữa khi xây dựng các tấm EVG 3D được nối kết chặt chẽ nhờ các tấm lưới phủ thành một khối hộp liên kết toàn bộ các phần của ngôi nhà nên có khả năng kéo dài tuổi thọ đến 100 năm

4.Tiết kiệm.

Vật liệu EVG 3D tạo nên công nghệ xây nhà mới, tiết kiệm nguyên vật liệu (như là hoàn toàn không dùng cốp pha, trong khi ngày càng hiếm và giá càng cao) Hơn nữa công việc xây dựng đơn giản hơn rất nhiều Nếu được trang bị thêm một số dụng cụ chuyên dùng thì đội ngũ thợ xây dựng xây nhà bằng vật liệu EVG 3D sẽ có năng suất gấp 10 lần so với phương pháp cổ điển Do

đó tiết kiệm đáng kể nhân công lao động

II Những vấn đề khi thi công.

1.Dữ trữ và bảo quản.

Các tấm Panel xây dựng 3D thường được giao trên những xe tải có mặt phẳng mở rộng

Trọng lượng nhẹ (Hình II–2, hình II-3) của các tấm xây dựng này có nghĩa là chúng có thể được

dỡ hoặc bằng tay hoặc bằng xe nâng Sau đó các tấm Panel có thể được trữ tại một mặt phẳng ở

12 SV: Đoàn Sỹ

Long

ngoài trời không cần phải có tấm phủ bảo vệ Dù sao, do trọng lượng nhẹ của chúng, người ta cần bảo quản các tấm này khỏi bị gió phá huỷ Các giá đỡ các tấm panel nên được buộc chặt với giá đỡ thích hợp nhằm ngăn chặn hư hỏng Các tấm panel để ngoài trời trong một vài tuần lễ

không có vấn đề gì xảy ra

2.Nền móng.

Thông thường các đồ án sẽ quy định hệ thống các neo kim loại phải được đặt trong móng tường hoặc các bản để bảo đảm cho nền móng panel Chiều dài của thanh nẹp thẳng kéo dài phương thẳng đứng ra ngoài lớp bê tông thường được sử dụng cho mục đích này Người ta nên thận trọng để bảo đảm rằng các đường, góc đỡ và khoảng cách của những neo này phải được duy trì Các tấm thường được định vị sao cho thanh nẹp được đặt giữa tấm lưới thép và lớp

polystyrene Cách sắp xếp này đảm bảo tường thẳng một cách dễ dàng

Một trong vài trường hợp, các đường rãnh được tạo ra trong móng tạo điều kiện cho nền móng panel chắc chắn hơn Khi các tấm panel phải được di chuyển trên các bản có sẵn, các lỗ

có thể được khoan theo chiều dài của nhà nằm trên các chốt ở các thanh nẹp

Những phương pháp khác cũng có thể được sử dụng để bảo đảm an toàn cho các bản sàn Các rãnh kim loại hoặc các mặt cắt của các lưới hàn chế tạo sẵn theo hình chữ U có thể được buộc chặt hoặc neo chặt vào bản với các hệ thống buộc chặt, bao gồm cả các súng sử dụng năng lượng khí động

Trong mọi trường hợp phải bảo đảm rằng tất cả bùn và mảnh vỡ được dọn sạch khỏi khu đất trước khi đặt các tấm panel lên đó

3.Các thao tác sử dụng tấm 3D panel

Tấm panel có trọng lượng nhẹ, đây là một trong những đặc điểm tốt nhất trong việc sử dụng panel 3D, người ta có thể dễ dàng định vị hoặc đặt vào giá, cần 1 người hoặc đội 2 người Điều này có nghĩa là tiết kiệm đáng kể trong việc thực hiện cẩu nâng tại công trường xây dựng.

 Lắp ghép các tấm 3D panel.

Trước khi bắt đầu lắp ghép, một vài dụng cụ để bó lưới cần phải có sẵn tại nơi thi công

Đồng thời cũng cần thiết cung cấp đầy đủ các thanh dằn gỗ hoặc kim loại Giá đặt các tấm panel cần phải được di chuyển càng gần nơi thi công càng tốt Ngay khi móng được làm sạch, công việc có thể được bắt đầu ở bất cứ góc nào, các tấm 3D được nối với nhau bằng các lưới nối

bằng khung thép (hình II-6)

 Cách tạo cột và dầm.

Có thể cần thiết phải cắt bỏ vài phần của tấm polystyrene (tấm 3D rất dễ cắt, uốn, tạo hình) vào một đôi lúc nào đó để gia cố một diện tích nào đó bằng cách lấp đầy bằng bê tông khi nó rắn Các lỗ hổng giàn cũng được tạo ra theo phương pháp này Các thanh thép phụ cũng nên được đặt vào những khe lõm này Việc lắp ráp sẽ nhanh chóng Việc cắt bỏ polystyrene có thể tiến hành nhanh chóng bằng nhiều phương tiện Một trong những phương pháp tốt nhất để cắt bỏ vật liệu này có hiệu quả nhất là sử dụng nước được phun dưới áp suất lớn

Một phương pháp khác liên quan đến việc sử dụng ngọn đèn propane để làm nóng chảy polystyrene Phương pháp này có kém chính xác hơn và cần được tiến hành thận trọng trong một vài tiết diện hạn chế do khói gây ra khi sự xuất hiện nóng chảy Một súng sinh nhiệt có thể được thay đổi đối với một vài sự ứng dụng

Một dầm ghép hoặc cột có thể được định vị bất cứ nơi nào nằm trong hệ thống tường 3D Việc này được thực hiện bằng cách bắn vữa vào một phía của tấm panel sau đó cắt bỏ tấm polystyrene từ phía bên kia, nơi mà người ta định làm dầm hoặc cột Khoảng trống được tạo nên sau đó được lấy bằng chất rắn khi bơm vữa vào bên còn lại Việc đặt dầm hoặc cột sẽ tuân theo các bản thiết kế phù hợp với các tiêu chuẩn được áp dụng

 Cách phun xi măng hay bê tông (hình II-4, hình II-5)

Mọi công việc về phun vữa và thiết kế sẽ tuân theo TCXD hoặc ACI 506

Việc phủ các tấm 3D bằng bê tông có thể đạt được bằng nhiều phương pháp Bê tông có thể được trát bằng tay hoặc bằng máy sử dụng quá trình phun vữa ẩm (bơm vữa) hoặc vữa khô

(súng) Lưới tấm panel 50mm x 50mm và lưới phủ đảm bảo việc gia cố cho lớp phủ này Độ dày của lớp vữa thay đổi, nhưng thông thường là bằng hai lần khoảng cách giữa bề mặt của

polystyrene và tấm lưới phủ Trong nhiều trường hợp, đồ án thiết kế tính độ dày lớp vữa 35mm ở mỗi phía của tấm panel Để bảo đảm chống ăn mòn, tấm lưới thép phải được phủ mỏng nhất là 15mm (5/3") trong điều kiện môi trường bình thường Trong môi trường độc hại mạnh, độ dày của lớp vữa bê tông phải được tăng lên

Việc phun vữa chính xác quy định rằng vòi phun phải được giữ vuông góc với mặt bằng thao tác Vì vậy, phải cung cấp một vài phương tiện nhằm cho phép công nhân phun vữa có thể

chuyển dịch lên trên và xuống dưới trên toàn bộ chiều cao cũng như trên toàn bộ chiều cộng của tấm panel Trọng lượng của vòi phun và đường vạch giới hạn ngăn cản việc giữ vòi phun phải

13 SV: Đoàn Sỹ

cao hơn đầu vào bất cứ lúc nào Tất cả các cách này có nghĩa là cần thiết một vài kiểu giàn giáo hoặc xe nâng trong mọi trường hợp Phải bảo đảm có đủ chỗ để cho phép thiết bị này làm việc Người ta kiến nghị rằng công việc phun vữa nên bắt đầu từ móng của tấm panel và phun vữa

từ dưới lên trên Hơn thế nữa, người ta còn kiến nghị rằng thao tác phun vữa chuẩn phải được thực hiện theo Code ACI 506R-85 hoặc chương mục 2621 của Tiêu chuẩn xây dựng thống nhất Sau khi bảo dưỡng, có thể áp dụng một lớp phủ hoàn thiện chuẩn và trang trí bề mặt, cũng

có thể sử dụng phụ gia Có thể sơn bên ngoài lớp hoàn thiện này

Tài liệu tham khảo tại: http://evgvietnam.com

Tham luận: Tấm 3D rất thích ứng với các công trình tại Việt Nam (KTS Lương

2 Chịu động đất >7.5 o Richter Nhờ hai mặt có lớp thép cương độ cao

3 Chịu gió bão >300 km/h Thực tế ở Homestead, Florida, Hoa Kỳ

4 Giá trị truyền nhiệt > 0.65 Kcal/h Tấm VD5 trát vữa 2 mặt dày 2.5cm

5 Chỉ số giảm âm >40 dB.500kHz Tấm VD5 trát vữa 2 mặt dày 2.5cm

6 Cực hạn chịu lửa ở nhiệt độ t=1000 oC

7 Chống kiến, mối mọt >50 năm Tấp mốp không bị kiến, mối mọt

8 Chống nứt Hệ thống ô lưới thép cường độ cao, phân bố

đều

9 Không thấm

Hình I -1: Cấu tạo tấm 3D

Tường 80mm 3cm vữa ximăng + 3cm EPS + 2cm vữa ximăng

16 SV: Đoàn Sỹ

LongHình II-2: Tải trọng các tấm tường 3D panel

18 SV: Đoàn Sỹ

LongHình II-3 : Tải trọng các tấm sàn 3D panel

19 SV: Đoàn Sỹ

Hình II-4: Chi tiết tấm sàn

20 SV: Đoàn Sỹ

Long

21 SV: Đoàn Sỹ

Hình II-5: Chi tiết kết cấu tấm 3D

22 SV: Đoàn Sỹ

Long

23 SV: Đoàn Sỹ

24 SV: Đoàn Sỹ

Long

25 SV: Đoàn Sỹ

Hình II-6 Lưới nối 3D

Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM

Khoa kỹ thuật xây dựng

SVTH: Đoàn Sỹ LongMSSV: 80701313

Tải trọng phân bố đều trên dầm

Diện tích bê tông truyền xuống 1 nhịp dầm là 0.3 x 0.8m

Tổ hợp tỉnh tải và hoạt tải là 1:1

Tạm bỏ qua trọng lượng của ván để xác định bề dày của ván

Moment ngay tại giữa dầm: M =

Xem như trọng lượng phần trên truyền xuống phân bố đều ở sườn ngang

Diện tích vùng bê tông truyền xuống 1 nhịp dầm là 0.8 x 2m

Giải sườn ngang như dầm đơn giản 2 gối tựa là sườn dọc với khoảng cách sườn dọc lsn

Diện tích vùng bê tông truyền xuống 1 nhịp dầm là 1.5 x 2m.

Giải sườn ngang như dầm đơn giản 2 gối tựa là cột chống với khoảng cách cột chống

lsd= 1.5m

Tải trọng phân bố đều truyền xuống bao gồm qsn=qtt + qht + qván

29 SV: Đoàn Sỹ

Thử lại: khi có trọng lượng sườn dọc q =610 x 0.1 x 0.1 x 1.1 = 6.71

daN/m phân bố đều

d.Cột chống.

Cột được giằng 2 đầu, có thể giải cột bị ngàm 2 đầu với 0.65

Diện tích vùng bê tông truyền xuống đầu cột là 1.5 x 2m

Cột chịu tải tập trung Pc

Tải trọng tại đầu cột

Bê tông: 3120 x 0.3 x 1.5 x 2 = 2808 daN

Hoạt tải 741 x 1.5 x 2 = 2223 daN

0,10,02912

63,05

l i

•max bé hơn rất nhiều so với [•] nên sẽ thõa khi có thêm trọng lượng bản thân cộtchiếm tỉ lệ rất nhỏ so với tải trọng

Lưu ý lực theo phương ngang

Vì diện tích tiếp xúc của các thanh chống và sườn với gió là bé, ta xem như lực ngang chỉ tác dụng vào bê tông

Hc = 1548.95 x 0.3 x 2 = 929.37 daN (theo phương cạnh 2m nguy

hiểm nhất)

Moment tại chân cột M = 929.37 x 2.8 = 2602.236 daNm

Vì lực là rất lớn nên cần bố trí các giằng cột neo buộc chắc chắn

v

q l EI

 

32 SV: Đoàn Sỹ

Long

d.Cột chống.

Tải trọng tác dụng lên đầu cột

Bê tông: 2600 x 0.3 x 1.5 x 2 = 2340 daN

Hoạt tải 570 x 1.5 x 2 = 1710 daN

Trọng lượng ván 610 x 2 x 1.5 x 0.02= 36.6 daN

Trọng lượng sườn ngang(2 cái) = 2 x 610 x 0.1 x 0.1 x 2 = 24.4 daN Trọng lượng sườn dọc 610 x 0.1 x 0.1 x 1.5 = 9.15 daN

Pc = 4120.15 daN

Giả sử nền là cứng tuyệt đối

Độ co của cột chống dưới tải trọng là

Tải trọng ngang do đổ bê tông gây nên 400daN/m2= 4 kPa, HSVT = 1.3

Tải trọng do đầm rung 140 daN/m2 = 1.4 kPa, HSVT = 1.3

Xem như mỗi bu lông chịu tải của 1 diện tích lực phân bố đều có

Tải tiêu chuẩn Ptc = 32.34+4+1.4 = 37.74 kPa

Tải tính toán Ptt = 32.34 x 1.3 + 4 x 1.3 + 1.4 x 1.3 = 49.062 kPa

Diện tích truyền tải vào 1 bu lông là 750 x a mm

Ứng suất mỗi bu lông phải chịu

 

bl bl

49,062 0,75 10

225.10.0,008

3.Tiết diện cây chống xiên.

Tải trọng gió lấy bằng tải trọng gió tại Tp.HCM : 83 daN/m2

Chiều cao tường: 4m

Vì chỉ bố trí cây chống xiên nên chỉ chịu tải gió tác động từ trái qua

Diện tích truyền tải vào 1 cây chống xiên 2 x 1m

Lực phân bố đều tác động vào thành: q = 83 x 1 = 83 daN/m

36 SV: Đoàn Sỹ

Long

Nội lực trong thanh AB

Xét cân bằng moment tại C

Giả sử thanh chống là gỗ tròn đường kính d

Thanh chống được neo 2 đầu, có thể giải thanh chống bị ngàm 2 đầu với 0.65

Tính đường kính gỗ tròn

Giả sử đường kính thanh gỗ d = 5 cm (có trên thị trường)

37 SV: Đoàn Sỹ