ĐỒ án kết cấu THÉP 2

Vị trí công trình:Công trình được xây ở Đông Anh Hà Nội mặt bằng rộng rãi không có công trình liền kề bên cạnh,mặt bằng thi công không bị cản trở.Gần các cở sở sản xuất cấu kiện lắp ghép nên tiện cho việc vận chuyển đến công trường.Công trình gần trục đường chính dễ đi tiện cho sự vận chuyển và tránh được ứng suất phát sinh trong quá trình vận chuyển cấu kiện và chằng buộc và tiết kiệm trong thời gian vận chuyển cấu kiện đến công trình.

THIẾT KẾ THI CÔNG LẮP GHÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP 1 TẦNG

I.PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

8 7 6 5 4 3 2

Hình 2:Sơ đồ lắp ghép công trình

3.Đặc điểm xây dựng công trình

- Vị trí công trình:Công trình được xây ở Đông Anh- Hà Nội mặt

bằng rộng rãi không có công trình liền kề bên cạnh,mặt bằng thi công không bị cản trở.Gần các cở sở sản xuất cấu kiện lắp ghép nên tiện cho việc vận chuyển đến công trường.Công trình gần trục đường chính dễ đi tiện cho sự vận chuyển và tránh được ứng suất phát sinh trong quá trình vận chuyển cấu kiện và chằng buộc và tiết kiệm trong thời gian vận chuyển cấu kiện đến công trình

- Đặc điểm công trình:Công trình là loại nhà công nghiệp một tầng

loại nhỏ 3 nhịp (L1= 15m, L2= 18m), 20 bước cột (khẩu độ

6-18m,cao 5-12m) Thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện

khác nhau: cột, dầm mái, dầm cầu chạy,dàn vì kèo và cửa trời bằng bêtông cốt thép Các cấu kiện này được sản xuất tại nhà máy và vận chuyển bằng các phương tiện vận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến hành lắp ghép.Chiều dài công trình là: 20x6=120 m

>90m vì vậy cần phải bố trí khe lún như hình vẽ trên

- Địa chất công trình:Công trình được xây tại khu Đông Anh – Hà

Nội nên địa chất địa tầng có nhiều tầng đất mềm dính là loại đất mà quá trình lún diễn ra lâu dễ gây hiện tượng lún lệch gây ứng suất trong câu kiện và hư hỏng cấu kiện.Môi trường như vậy kết hợp với mùa thi công là mùa hè có mưa gây xình lầy trên mặt bằng công trình gây khó khăn cho sự di chuyển của máy trên mặt bằng thi công

- Phương tiện thi công: Do vị trí thi công gần thành phố và đường

vận chuyển máy dễ dàng nên máy thi công có thể đáp ứng mọi loại máy yêu cầu của công trình.Nhưng do thi công vào mua mưa có nhiều xình lầy nên ta chọn máy thi công bánh xích để dễ dàng thi công trên mặt bằng công trình hơn

- Nhân lực:Nguồn cung cấp nhân lực không bị hạn chế cả về cấp bậc

nghề và số lượng.Tận dụng được lao động phổ thông nhàn rỗi ở địa phương và chi phí rẻ hơn.Nhưng phải đảm bảo an toàn cho công nhân và đủ diện tích làm việc hiệu quả cho mỗi công nhân

3 Thống kê cấu kiện lắp ghép

Từ các số liệu kích thước công trình nêu trên ta có bảng thống kê khối

lượng các cấu kiện lắp ghép như sau:

II.TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN

THI CÔNG

1.Chọn và tính toán thiết bị treo buộc

a.Thiết bị treo buộc cột

Do cột có trọng lượng nhẹ,có vai cột và muốn tăng

năng suất ta chọn thiết bị treo buộc làm sao cho không

mất công nhiều cho tháo lắp nên ta sử dụng đai ma sát

(Trọng tải 10 tấn-lực) làm thiết bị treo buộc cột có cấu

Để biết điểm treo và cách treo ta phải kiểm tra lại trọng

tâm tiết diện cột.Giờ ta kiểm tra cho cột giữa nếu cột

giữa thỏa mãn thì cột biên cũng vậy

1800

9500 3200

500

8100

Giả sử kích thước cột giữa như hình vẽ

Ta có trọng tâm của tiết diện

m Ai

Ai Xci

) 1 , 1 9 , 10 5 , 9 1 , 8 ( ) 6 , 0 3 , 0 ( ) 65 , 10 25 , 9 85 , 7 ( ) 6 , 0 5 , 0 ( ) 7 , 0 7 , 12 ( 35 , 6

1

÷

× +

× +

×

− + +

×

× + +

+

×

× +

2

27 , 6 6 1 cos

Trong đó:

k – Hệ số an toàn(kể tới lực quán tính k=6)

4 3

m – Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều.Lấy m=1

n – Số sợi dây cáp

ϕ - Góc nghiêng của cáp so với phương đứng(ϕ=0o)

Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=20 mm, cường độ chịu

96 , 3 6 1 cos

Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=15,5 mm, cường độ

chịu kéo là: 160 kg/cm2,có trọng lượng cáp là 0,85kg/m

qtb=γ .lcáp+qđai ma sát=0,85.6,5 +30=35,525 kg ≈0,036T

b.Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy

Dầm cầu chạy là kết cấu nằm ngang nên thiết bị treo buộc là thiết bị treo

buộc đơn giản thông thường

Do Ldcc ≤ 6m và tăng năng suất lao

động tháo dỡ các dụng cụ treo cẩu mà

không phải trèo cao thiết bị treo cẩu

nên dùng chùm dây 2 nhánh có khóa

Ta có: Ptt= 1,1.p=1,1.3,5=3,85 T

Lực căng cáp được tính theo công

thức:

33 , 16 1

2

96 , 3 6 1 cos

k – Hệ số an toàn(Kể tới lực quán tính k=6)

m – Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều.Lấy m=1

n – Số sợi dây cáp(n = 2)

ϕ - Góc nghiêng của cáp so với phương đứng(ϕ=45o)

Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=18,5 mm, cường độ

chịu kéo là: 150kg/cm2,có trọng lượng cáp là 1,22kg/m,qtb= 0,01 T

c.Thiết bị treo buộc dàn mái, vì kèo và cửa trời

Trước khi lắp dàn mái ta tiến hành tổ hợp dàn mái, vì kèo và cửa trời sau

đó mới cẩu lắp đồng thời Do dàn mái là cấu kiện nặng và cồng kềnh nên ta

sử dụng thiết bị treo buộc có đòn treo và dây treo tự cân bằng với 4 điểm treo buộc; kết hợp dụng cụ treo bán tự động ,vừa an toàn,vừa có thể tháo các dây cẩu khỏi kết cấu trên cao một cách dễ dàng Ta chọn dụng cụ treo buộc là

15946R-11 (phụ lục) có qtb=1,75T Cấu tạo hệ treo buộc dàn mái thể hiện như hình vẽ:

39 , 27 759 , 0 2

93 , 6 6 1 cos

.

78 , 34 759 , 0 2 1

8 , 8 6 1 cos

Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=26,5 mm, cường độ chịu kéo là: 160 kg/cm2, có trọng lượng cáp là 2,45kg/m ;qtb=1,75T

d.Thiết bị treo buộc panel mái

Thiết bị treo buộc panel mái là chùm dây mác cẩu 4 nhánh có vòng treo tự cân bằng Có cấu tạo như hình vẽ:

Ta có: Ptt=1,1.p=1,1.1,4=1,54 (T)

Lực căng cáp được tính theo công thức:

3 , 267

707 , 0 4

54 , 1 6 1 cos

Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=11 mm, cường độ chịu kéo là:140kg/cm2 với qtb=0,01T

e.Thiết bị treo buộc tấm tường

Thiết bị treo tấm tường là chùm dây móc cẩu 2 nhánh có vòng treo tự cân bằng

Ta có:

Ptt=1,1.p=1,1.0,7=0,77 (T)

Lực căng cáp được xác định theo công thức:

634 , 1 707 , 0 4 1

77 , 0 6 cos

.

P k

Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=11mm, cường độ chịu kéo là:140kg/cm2 với qtb=0,01T

2.Tính toán các thông số cẩu lắp

Việc lựa chọn sơ đồ di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép là bước đầu rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến việc tính toán thông số cẩu lắp Trong một số trường hợp do bị khống chế mặt bằng thi công trên công trường mà cẩu khôngthể đứng ở vị trí thuận lợi nhất dùng tối đa sức trục được khi đó Ryc sẽ phải lấy theo vị trí thực tế trên mặt bằng cẩu có thể đứng được Song với bài toán

đề ra của đầu bài, việc bố trí sơ đồ di chuyển không bị hạn chế mặt bằng và

kỹ sư công trường hoàn toàn có thể chủ động lựa chọn Như vậy để có lợi nhất ta sẽ chọn theo phương án sử dụng tối đa sức trục của cẩu

Sau khi tính toán các thông số cẩu lắp, chọn cẩu ta sẽ lựa chọn sơ đồ di chuyển hợp lý nhất để đảm bảo tốn ít thời gian lưu thông cẩu, việc lựa chọn cẩu dựa vào các yêu cầu như: góc quay cần càng nhỏ càng tốt, cùng một vị trí lắp càng nhiều cấu kiện càng tốt

Để chọn được cần trục dùng cho quá trình thi công lắp ghép ta cần phải tính các thông số cẩu lắp theo yêu cầu bao gồm:

- Hyc- chiều cao từ cao trình máy đứng đến puli đầu cần;

- Lyc-chiều dài tay cần;

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=0

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

hck: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck=12,8 m

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

 Hyc=0+0,5+12,8+1.5+1.5=16.3(m)

Chiều dài tay cần yêu cầu là :

) ( 32 , 15 966 , 0

5 , 1 3 , 16 75

5 , 1 8 11 75

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

α

Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau:

- Nhịp giữa:

Hyc=HL+a+hck+htb+ hcap =6+0,5+1+2,4+1,5=11,4 (m)

966 , 0

5 , 1 4 , 11 75

5 , 1 7 , 9 75

) 732 , 3 75

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

5 , 1 4 , 10 75

5 , 1 9 , 8 75

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

α

Bằng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau (chọn cần trục cho trường hợp lắp ghép cho tấm tường có độ cao lắp ghépmax):

Hyc=HL+a+hck+htb+ hcap =12+0,5+1,5+2,4+1,5 =17,9(m)

966 , 0

5 , 1 9 , 17 75

Thông số cẩu lắp tấm tường 2.4 Lắp ghép dàn mái và dam mai:

Việc lắp ghép dàn mái và cửa trời không có chướng ngại vật nên ta chọn tay cần theo:

) 732 , 3 75

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

5 , 1 95 , 19 75

Hyc=HL+a+hck+htb+hcáp = 7,5+0,5+1,05+3,2+1,5=13,75(m)

966 , 0

5 , 1 75 , 13 75

5 , 1 9 , 13 75

2.LẮP GDM :

Việc lắp ghép dàn mái và cửa trời không có chướng ngại vật nên ta chọn tay cần theo:

) 732 , 3 75

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

5 , 1 5 , 19 75

Tấm mái là tấm có khối lượng nhẹ tuy nhiên lại là lắp ghép kết cấu có vật

án ngữ phía trước đó là dàn mái do đó phải lấy khoảng cách an toàn

5 , 1 15 , 15 +

− = 560

Lyc = 0

56 sin

c

0 56 cos

- Trường hợp có mỏ phụ: tính toán với trường hợp

) 732 , 3 75

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

α

αtw = arctg 3

cos ' × β

− +

−

l b e

h

H ch c

= arctg 3

866 , 0 ' 3 1

5 , 1 15 , 15

×

− +

cos ' × β

− +

732 , 3

5 , 1 15 ,

5 , 1 25 , 9 +

− = 51015’

Lyc = 0 '

15 51 sin

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

α

atw = arctg 3

cos ' × β

− +

−

l b e

h

H ch c

= arctg 3

866 , 0 ' 3 1

5 , 1 25 , 9

×

− +

cos ' × β

− +

732 , 3

5 , 1 25 ,

5 , 1 4 , 9 +

− = 51026’

Lyc = 0 '

26 51 sin

; 259 , 0 75 cos

; 966 , 0 75 (sin 75

α

atw = arctg 3

cos ' × β

− +

−

l b e

h

H ch c

= arctg 3

866 , 0 ' 3 1

5 , 1 4 , 9

×

− +

cos ' × β

− +

732 , 3

5 , 1 4 ,

9 − + + - 5×0,866=1,79m.

Suy ra: Ryc=1,79+1,5=3,29 m

Qyc=1,21 T

Do hai nhịp biên có cao trình thấp hơn nhịp giữa, chiều cao dầm mái hai nhịp biên gần giống và nhỏ hơn nhịp giữa do đó lấy kết quả tính toán như trường hợp tính cho panel mái giữa nhịp

Thông số cẩu lắp tấm mái

Từ các kết quả tính toán ở trên ta lập được bảng lựa chọn các thông số cần trục Việc lựa chọn cần trục dựa trên những nguyên tắc sau:

- Các thông số yêu cầu phải nhỏ hơn thông số của cần trục

- Những cần trục được chọn có khả năng tiếp nhận dễ dàng (nơi cấp, hình thức tiếp nhận, thời gian vận chuyển…) và hoạt động được trên mặt bằng thi công

- Cần trục có giá chi phí thấp nhất tức là cần trục có các thông số sát với thông số yêu cầu nhất

Việc lựa chọn cần trục dựa trên biểu đồ tính năng thông qua các đại lượng

Qct, Rct, Hmc có quan hệ mật thiết với nhau Vì vậy khi chọn cần trục đầu tiên

ta chọn họ cần trục sau đó chọn chiều dài tay cần để biết được biểu đồ tính năng Sau đó ba đại lượng Qct, Rct, Hmc sẽ chọn một đại lượng làm chuẩn để tra biểu đồ tìm 2 đại lượng còn lại theo kinh nghiệm sau:

- Nếu cấu kiện nặng thì lấy Qyc=Qct sau đó tìm Rct(Qyc) và Hmc(Rct)

- Nếu vị trí lắp khó khăn thì ta lấy Rct=Ryc sau đó từ biểu đồ tìm Q(Ryc)

và Hmc(Ryc)

- Nếu cấu kiện ở cao ta chọn Hyc=Hmc sau đó tìm Rct(Hyc) và Qct(Rct)

Từ các nguyên tắc trên ta có bảng chọn cần trục theo các thông số yêu cầusau:

Tên

Cấu kiện

Q yc (T) R min (m) H yc (m) L min (m) Loại cẩu Q ct (T) R max (m) H mc (m) L ct (m)

16,3 11,8

15,32 10,66

MKG-16 (L=18,5 m)

8,4 4,2

5,6 8,2

17,4 16,8

18,5 18,5 DCCGiữa

DDCBiên

4,01

3,61

4,15 3,7

11,4 9,7

10,25 8,49

MKG-16 (L=18,5m)

4,1 3,7

8,5 8,6

16,5 16,4

18,5 18,5 DM2

DM1

3,16

3,56

6,45 4,78

19,95 13,75

19,1 12,68 MKG-25BR

(L=28,5 m)

3,2 3,6

13,5 12,8

25 25,2

28,5 28,5

P m CD 1,21 3,29 14,3 6,9

MKG-25BR (L=18,5 m)

Để giảm số cần trục tới mức có thể ta tiến hành nhóm các cấu kiện có

thông số cần trục gần giống nhau vào một nhóm dùng chung một cần

trục.Theo phương án thi công, đầu tiên ta tiến hành lắp cột và sau cột là lắp dầm cầu chạy Mặt khác hai cấu kiện này có giá trị Hyc gần với nhau nên ta

nhóm cần trục lắp ghép cột và dầm cầu chạy vào một nhóm và dùng một cần

cẩu loại MKG-16,L=18,5m Tiếp theo là lắp ghép dàn mái và cửa trời, lắp

dàn mái đến đâu là lắp ngay tấm mái đến đó với mục đích sử dụng tấm mái để

cố định tạm và cố định vĩnh viễn Do đó ta sẽ dùng cần trục lắp dàn mái và

cửa trời để lắp tấm mái luôn đó là cần trục loại MKG-25BR ,L=23,5m và

dùng mỏ phụ l = 5m Tấm tường là tấm lắp ghép sau cùng, ta dùng cần trục

loại E-10011D, L=17,5m Vậy công tác thi công lắp ghép công trình ta sử

dụng tất cả 3 loại cần trục để phục vụ đó là:

- Cần trục mã hiệu: MKG-16, với chiều dài tay cần 18,5m.

- Cần trục mã hiệu: MKG-25BR,với chiều dài tay cần L=23,5m;

l = 5m

- Cần trục mã hiệu: E-10011D, với chiều dài tay cần L=17,5m.

III.SƠ ĐỒ CẨU LẮP VÀ CÁC BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG

Căn cứ vào thống số cẩu lắp của cần trục cho từng cấu kiện và mặt bằng thicông trên công trường ta xác định vị trí cần trục cho việc cẩu lắp; sơ đồ di chuyển cẩu lắp của cần trục và các biện pháp kĩ thuật trong lắp ghép từng cấu kiện.

Trong mỗi nhịp số lượng vị trí đứng của cần trục là:

11 2

Cột biên

Lựa chọn sơ đồ di chuyển cho cột

(Sử dụng tối đa tầm với để tăng hệ số Ksd)

1.2.Biện pháp thi công

- Công tác chuẩn bị:

+ Chuyên chở cột từ nhà máy đến công trường bằng xe vận chuyển chuyên dụng, sau đó dùng cần trục xếp cột nằm trên mặt bằng thi công tại các vị trí thể hiện như trên bản vẽ

+ Dùng máy để kiểm tra lại đường tim, trục của móng và vạch sẵn các đường tim trên mặt móng và tim, cốt trên cột

+ Vệ sinh sạch sẽ, làm sạch cốc móng, tùy theo thiết kế có thể dải lớp vữa dưới cốc móng

+ Kiểm tra kích thước cột, chiều rộng, chiều cao, tiết diện cột, kiểm tra bulông liên kết của cột với dầm cầu chạy như:vị trí liên kết bulông, chất lượng bulông và ốc vặn bulông cho từng cột, đảm bảo đủ và đạt chất lượng.+ Kiểm tra các thiết bị treo buộc cột như: dây cáp, đai ma sát, dụng cụ cố định tạm và chuẩn bị vữa bêtông chèn theo đúng mác thiết kế

87 00

+ Công nhân dùng hệ thống dây thừng kéo cột vào tim móng, sau đó cho cẩu hạ từ từ cột xuống cốc móng

+ Dùng 5 nêm gỗ và 4 dây tăng dơ cố định tạm thời, sau đó dùng máy kinh

vĩ để điều chỉnh tim cốt của cột và dùng nivô để điều chỉnh cao trình của cột, vặn tăng đơ và đóng nêm gỗ theo sự điều khiển của người ngắm máy kinh vĩ

và nivô Nếu chiều cao cột chưa đạt yêu cầu ta dùng cần cẩu để kéo nhẹ cột

và công nhân ở dưới thay đổi lớp vữa đệm bêtông trong cốc móng để đảm bảocao trình cột

+ Sau khi điều chỉnh xong, thì làm vệ sinh chân cột và dùng vữa ximăng đông kết nhanh để gắn cột, mác vữa >25% mác bêtông làm cột và móng Chú

ý là bêtông phải có cho phụ gia chống co ngót

+ Cố định vĩnh viễn chân cột, sẽ có 2 trường hợp:

Trường hợp nêm để lại chân cột thì ta tiến hành đổ một lần cao bằng mặt móng là xong

Trường hợp nêm không để lại chân cột, thì lần1 ta đổ bêtông đến dưới mặt nêm chờ cho bêtông đạt 75%R tiến hành rút nêm và đổ nốt phần còn lại cho tới mặt móng

Trình tự lắp cột Mặt cắt

B

Sơ đồ lắp ghép cột

 Nghiệm thu:

Phương pháp nhiệm thu:

 Xác định chất lượng cấu kiện so với thiết kế bằng thủ công và có

sự hỗ trợ của máy trắc đạc, nivo, thước;

 Đánh giá chất lượng công tác lắp ghép;

 Kiểm tra mức độ hoàn thành của công trình (hay hạng mục côngtrình) sau khi đó lắp ghép xong và khả năng được tiến hành thicông các công việc tiếp theo;

 Kịp thời sửa chữa các sai sót trong qúa tình lắp ghép.

- Nội dung chung cho công tác nghiệm thu :

 Mức độ chính xác của việc lắp ghép các cấu kiện, độ kín khít củachỗ tiếp giáp giữa các cấu kiện với nhau và với gối đỡ; dung saithực tế so với dung sai cho phép; độ vồng của cấu kiện, độ phẳngđáy của các tấm sàn, chênh lệch mép các tấm sàn cạnh nhau ,công tác chống đỡ cấu kiện;

 Chất lượng đổ vữa không co, bê tông chèn mối nối lắp ghép vàkhe hở; chất lượng mối hàn liên kết;

 Sự nguyên vẹn của các cấu kiện và bộ phận lắp ghép;

 Việc thực hiện những yêu cầu đặc biệt khác của thiết kế

- Cần tiến hành nghiệm thu các công tác khuất và những vấn đề sau đây: Lớp lót dưới móng tường, móng cột;

 Các móng (lắp ghép hay đổ tại chỗ) trước khi lắp ghép cột hoặctường;

 Các gối và mặt tựa của cấu kiện;

 Cốt thép liên kết mối nối, thép mô men âm đầu tấm sàn, lướithép lớp bê tông đổ bù mặt sàn; chất lượng mối hàn liên kết vàcác chi tiết đặt sẵn;

 Mức độ chèn kín các khe hở và mối nối liên kết bằng vữa không

co hoặc bê tông

 Khi nghiệm thu, đánh giá chất lượng công tác thi công lắp ghépcấu kiện bê tông đúc sẵn cần căn cứ các kết quả kiểm tra thi côngtheo mẫu biểu (các phụ lục 1, 2, 3), nhật ký công trình và các yêucầu kỹ thuật trong mục 8 của TCVN 4055:1985 và các tiêuchuẩn, quy phạm Nhà nước hiện hành về quản lý chất lượngcông trình xây dựng

 Việc kiểm tra nghiệm thu cần được tiến hành sau mỗi giai đoạncông việc trước khi chuyển tiếp sang giai đoạn công việc khác đểchỉnh sửa kịp thời, tránh những sai sót hệ thống Cần tiến hànhquan sát, kiểm tra và đo đạc tại chỗ và lập sơ đồ hoàn công, trong

đó ghi rõ sai lệch thực tế so với thiết kế

 Việc kiểm tra và nghiệm thu để cho phép triển khai thi công cáccông tác lắp ghép tiếp theo được tiến hành sau khi lắp ghép xongtoàn bộ kết cấu công trình hoặc một bộ phận công trình có độ