Nghiên cứu áp dụng chỉ dẫn kỹ thuật lắp dựng khung thép nhà cao tầng trong điều kiện việt nam (tt)

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam” này là công trình nghiên cứu của tôi.. Vì vậy, việc

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

NGUYỄN KHẮC CHIẾN KHÓA: 2015-2017

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CHỈ DẪN KĨ THUẬT LẮP DỰNG KHUNG THÉP NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU KIỆN

VIỆT NAM

Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình DD&CN

Mã số : 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS VŨ QUỐC ANH

Hà Nội - 2017

LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ là bài đánh giá lại những kiến thức đã học, đã nghiên cứu, tổng kết được trong quá trình học Thạc sỹ và cũng là thành quả cuối cùng thể hiện những nổ lực và cố gắng của học viên cao học trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu Để có được ngày hôm nay, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô Khoa Đào tạo Sau đại học, Khoa Xây Dựng & Công nghiệp đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Vũ Quốc Anh - cán bộ hướng dẫn Người thầy đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong quá trình làm luận văn để tôi có thể hoàn thành luận văn đúng thời gian quy định Những đóng góp, ý kiến của thầy

là rất quan trọng góp phần hoàn thành cho luận văn

Xin gửi lời cám ơn đến bạn bè trong lớp CH2015X2 đã luôn động viên, giúp

đỡ tôi vượt qua khó khăn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành được luận văn

Do khối lượng công việc nghiên cứu thực hiện tương đối lớn, thời gian thực hiện và sự hiểu biết cá nhân hữu hạn nên đề tài không tránh khỏi sai sót Rất mong được những nhận xét và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè

Cuối cùng, tôi xin kính chúc thầy cô có nhiều sức khỏe để tiếp tục sự nghiệp giáo dục thế hệ mai sau

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2017

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Khắc Chiến

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam” này là công trình nghiên cứu của tôi Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng công bố trong bất cứ công trình nào

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi và hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đã trình bày

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nguyễn Khắc Chiến

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục các bảng, biểu

Danh mục các hình vẽ

Danh mục các từ viết tắt

MỞ ĐẦU 1

* Lý do chọn đề tài 1

* Mục đích nghiên cứu 2

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

* Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: 2

* Kết quả dự kiến đạt được 3

NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CHỈ DẪN KĨ THUẬT KẾT CẤU THÉP NHÀ CAO TẦNG 4

1.1 Sự hình thành và phát triển trong xây dựng của kết cấu thép 4

1.2 Một số khái niệm về kết cấu thép nhà cao tầng [10] 7

1.2.1 Khái niệm về kết cấu thép nhà cao tầng 7

1.2.2 Khái niệm về thi công kết cấu thép nhà cao tầng 7

1.2.3 Định nghĩa & phân loại nhà cao tầng 7

1.3 Các công trình nhà cao tầng tiêu biểu thi công kết cấu thép 9

1.3.1 Một số công trình kết cấu thép tiêu biểu tại Việt Nam 9

1.4 Chỉ dẫn kĩ thuật 12

1.4.1 Giới thiệu về chỉ dẫn kĩ thuật 12

1.4.2 Đặc điểm của chỉ dẫn kĩ thuật [2] 13

1.4.3 Cấu trúc của chỉ dẫn kĩ thuật [2] 16

1.5 Ảnh hưởng của chỉ dẫn kĩ thuật tới các giai đoạn của quản lý quá trình đầu tư xây dựng [8] 18

1.5.1 Vai trò của chỉ dẫn kĩ thuật trong quản lý chất lượng công trình xây

dựng 18

1.5.2 Chỉ dẫn kĩ thuật trong hồ sơ kĩ thuật 19

1.5.3 Chỉ dẫn kĩ thuật và chi phí xây dựng công trình 19

1.5.4 Chỉ dẫn kĩ thuật và các chủ thể tham gia các hoạt động xây dựng 20

1.5.5 Chỉ dẫn kĩ thuật trong các quy định nhà nước về quản lý đầu tư xây dựng 21

1.6 Xu thế áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật để nâng cao chất lượng công trình xây dựng [8] 22

1.7 Tính cấp thiết của việc lập chỉ dẫn kĩ thuật 23

1.7.1 Đánh giá hiện trạng sử dụng chỉ dẫn kĩ thuật các công trình kết cấu thép ở Việt Nam 23

1.7.2 Tính cấp thiết của việc lập chỉ dẫn kĩ thuật 28

1.8 Ứng dụng chỉ dẫn kĩ thuật kết cấu thép theo tiêu chuẩn Anh tại các công trình ở Việt Nam 30

CHƯƠNG 2 LẬP CHỈ DẪN KĨ THUẬT LẮP DỰNG KẾT CẤU THÉP NHÀ CAO TẦNG DỰA TRÊN TIÊU CHUẨN ANH 32

2.1 Các thông tin được yêu cầu bởi nhà thầu thi công [12] 32

2.1.1 Đặc điểm kĩ thuật dự án cho kết cấu thép 32

2.2 Vật liệu [12] 39

2.2.1 Sản phẩm cấu thành 39

2.2.2 Các sản phẩm thép 39

2.2.3 Vật tư hàn 45

2.2.4 Liên kết bu lông 46

2.2.5 Đinh tán chịu cắt 52

2.2.6 Vật liệu xử lý và bảo vệ bề mặt 52

2.2.7 Các thiết bị riêng 53

2.2.8 Vật liệu hoặc hình dạng được thay thế 53

2.3 Các thông tin được cung cấp bởi nhà thầu thi công [12] 53

2.3.1 Hệ thống thông tin 53

2.3.2 Khái quát việc bố trí các cấu kiện 53

2.3.3 Thông tin bề mặt liên kết với móng và tường 54

2.3.4 Thông tin chế tạo của các cấu kiện 54

2.3.5 Thông tin lắp dựng 57

2.3.6 Bản vẽ hoặc thông tin đánh giá 57

2.3.7 “ Lắp dựng” kết cấu 59

2.4 Yêu cầu kĩ thuật chung [12] 59

2.4.1 Nhận biết 59

2.4.2 Bốc dỡ, vận chuyển 60

2.4.3 Cắt và định hình 60

2.4.4 Gia công 61

2.4.5 Điều chỉnh 61

2.4.6 Khoan lỗ 62

2.4.7 Tổ hợp 63

2.4.8 Uốn và nắn 63

2.4.9 Kiểm tra 64

2.4.10 Bảo quản 64

2.5 Yêu cầu kĩ thuật cho công tác hàn [12] 65

2.5.1 Yêu cầu chung 65

2.5.2 Trình độ thợ hàn 65

2.5.3 Quy trình hàn 66

2.5.4 Lắp ráp 67

2.5.5 Kiểm tra các mối hàn 69

2.5.6 Hàn đinh tán chịu cắt 75

2.6 Yêu cầu kĩ thuật đối với công tác bu lông [12] 76

2.6.1 Tổ hợp bu lông thường 76

2.6.2 Gá lắp trong trường hợp sử dụng nhóm bu lông không ứng lực trước 79

2.6.3 Nhóm bu lông ứng lực trước 79

2.6.4 Gá lắp sử dụng nhóm bu lông ứng lực trước 81

2.7 Các yêu cầu kĩ thuật về độ chính xác trong gia công chế tạo 82

2.7.1 Yêu cầu chung 82

2.8 Các yêu cầu kĩ thuật trong quá trình lắp dựng [12] 83

2.8.1 Yêu cầu chung 83

2.8.2 Điều kiện vị trí xây dựng 85

2.8.3 Về an toàn 85

2.8.4 Tính ổn định 86

2.8.5 Tải trọng lắp dựng 86

2.8.6 Công tác trắc đạc 87

2.8.7 Vị trí hàn 87

2.8.8 Vị trí bu lông 87

2.8.9 Chứng nhận hoàn thành 88

2.9 Các yêu cầu kĩ thuật về độ chính xác trong lắp dựng kết cấu thép88 2.9.1 Kiểm tra móng 88

2.9.2 Kết cấu thép 88

2.9.3 Độ lệch 89

2.9.4 Thông tin cho các nhà thầu khác 90

2.10 Cách xử lý bảo vệ [12] 90

2.10.1 Yêu cầu chung 90

2.10.2 Chuẩn bị bề mặt 91

2.10.3 Phun lớp phủ lên kim loại 92

2.10.4 Mạ kẽm bằng cách nhúng nóng 92

2.10.5 Xử lý sơn 94

2.10.6 Che phủ các bề mặt được bao bọc trong bê tông 94

2.11 Quản lý chất lượng [12] 95

2.11.1 Năng lực của nhà thầu thi công 95

2.11.2 Hệ thống chất lượng 95

2.11.3 Kiểm tra bổ sung và thí nghiệm 98

2.11.4 Hồ sơ 98

CHƯƠNG 3 ÁP DỤNG CHỈ DẪN KĨ THUẬT CHO LẮP DỰNG KHUNG THÉP NHÀ CAO TẦNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM 99

A ÁP DỤNG THEO TIÊU CHUẨN ANH 99

3.1 Thông tin chung 99

3.1.1 Giới thiệu về công trình 99

3.1.2 Tóm tắt hạng mục công việc 99

3.1.3 Các định nghĩa 99

3.1.4 Các thông tin được yêu cầu bởi nhà thầu thi công 100

3.1.5 Các thông tin được cung cấp bởi nhà thầu thi công 100

3.1.6 Yêu cầu kĩ thuật chung 104

3.2 Vật liệu 107

3.2.1 Sản phẩm cấu thành 107

3.2.2 Các sản phẩm thép 107

3.2.3 Vật tư hàn 109

3.2.4 Liên kết bu lông 109

3.2.5 Vật liệu xử lý và bảo vệ bề mặt 110

3.2.6 Các thiết bị riêng 111

3.2.7 Vật liệu hoặc hình dạng được thay thế 111

3.3 Các yêu cầu về độ chính xác trong gia công chế tạo 111

3.3.1 Yêu cầu chung 111

3.4 Thi công 112

3.4.1 Yêu cầu kĩ thuật cho công tác hàn 112

3.4.2 Yêu cầu kĩ thuật đối với công tác bu lông 118

3.4.3 Các yêu cầu kĩ thuật trong quá trình lắp dựng 120

3.4.4 Các yêu cầu kĩ thuật về độ chính xác trong lắp dựng kết cấu thép 125

3.4.5 Cách xử lý bảo vệ 126

3.5 Quản lý chất lượng 129

3.5.1 Năng lực của nhà thầu thi công 129

3.5.2 Hệ thống chất lượng 130

3.5.3 Kiểm tra bổ sung và thí nghiệm 131

3.5.4 Hồ sơ 131

B NHẬN XÉT 132

3.6 So sánh đánh giá tài liệu về chỉ dẫn kĩ thuật kết cấu thép hiện có của Việt Nam với tiêu chuẩn Anh 132

3.6.1 Tài liệu “Hướng dẫn lập chỉ dẫn kĩ thuật trong thi công các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp“ [1] 132

3.6.2 Tài liệu tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) về “Kết cấu thép xây dựng –

Chế tạo và kiểm tra chất lượng“ [9] 135

3.7 So sánh đánh giá chỉ dẫn kĩ thuật theo tiêu chuẩn Anh và tiêu chuẩn Mỹ (xem phụ lục 4) 139

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141

1.Kết luận 141

2.Kiến nghị 142

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bảng 2.7 Nhóm bulong loe và đai siết không ứng lực trước

Bảng 2.8 Sửa đổi phương pháp tổ hợp

Bảng 2.9 Kiểm tra sau khi mạ kẽm

Bảng 2.10 Kiến thức kĩ thuật của RWC

Hình 1.5 Tòa nhà 169 Nguyễn Ngọc Vũ, Hà Nội

Hình 1.6 Tòa nhà Khu tái định cư phường 11 quận 6

Hình 1.7 Phối cảnh Tòa nhà Vietinbank Towers

Hình 1.8 Ý tưởng chuẩn hóa chỉ dẫn kĩ thuật

Hình 1.9 Cấu trúc của Chỉ dẫn kĩ thuật (Trước khi chuẩn hóa)

Hình 1.10 Cấu trúc của Chỉ dẫn kĩ thuật (Sau khi chuẩn hóa)

Chứng nhận CE “Conformité Européenne” Sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn

của liên minh châu âu EU

CEV “Carbon Equivalent Value” Quy định hàm lượng carbon

tương đương

CSWIP “Certification Scheme for Welding and Inspection Personnel”

Kế hoạch cấp chứng chỉ cho hàn và kiểm tra nhân sự

DIN “Deutsches Institut fur Normung” Viện tiêu chuẩn hóa Đức DTI “Direct Tension Indicator” Chỉ số lực căng trực tiếp

DCM “Design and Management” Thiết kế và quản lý

EXC “Execution class“ Cấp thi công

FPC “Factory Production Control” Hệ thống kiểm soát trong sản

xuất

GA “Galvanizers Association” Hiệp hội mạ kẽm

HSFG “High Strength Friction Grip” Bu lông liên kết ma sát cường

độ cao

HV, HR, HRC “Hardness Vicke” thang đo độ cứng Vicke

“Hardness Rockwell” Thang đo độ cứng Rockwell

“Hardness Rockwell C” độ cứng Rockwell C

MSDS “Material safety data sheets” Bảng dữ liệu an toàn của vật

liệu

NDT “Non – Destructive Testing” Thí nghiệm không phá hủy PCN “Personnel Certification in Non - Destructive Testing” Chứng

nhận trong thí nghiệm không phá hủy

PGI “Post – Galvanizing Inspection” Kiểm tra sau khi mạ kẽm RWC “Responsible Welding Coodinalor” Trách nhiệm của điều phối

viên hàn

RCSC “Research council on Structural Conecctions” Hội đồng

nghiên cứu mối nối trong kết cấu

SER “Structural Engineer of Record” Tư vấn kĩ thuật

STD “Steel structures - Design standard” Tiêu chuẩn kết cấu thép

Ở Việt Nam, kết cấu thép chủ yếu được sử dụng rộng rãi trong những nhà công nghiệp, các khu chế xuất và những nhà thấp tầng Kết cấu thép nhà cao tầng ở nước ta là một điều gì đó còn “mới mẻ“ và hiện nay mới chỉ “ nhen nhóm“ xuất hiện qua một vài công trình Nhưng với sự phát triển của ngành công nghiệp xây dựng, trong tương lai không xa, các công trình nhà cao tầng sử dụng kết cấu thép sẽ được sử dụng nhiều hơn cho các công trình trong nước Trên thế giới, từ thế kỉ 17, chỉ dẫn kĩ thuật đã được đưa vào như là một phần của hợp đồng xây dựng Tuy nhiên, ở Việt Nam khái niệm về chỉ dẫn kĩ thuật trong xây dựng mới chỉ biết tới ở các dự án có sự tham gia của tổ chức tư vấn thiết kế nước ngoài, các dự án ODA trong lĩnh vực xây dựng kết cấu hạ tầng Đối với xây dựng dân dụng và công nghiệp chúng ta mới biết đến thông qua việc đầu tư xây dựng các công trình lớn, đặc thù do

tư vấn thiết kế nước ngoài thực hiện

Theo quy định, chỉ dẫn kĩ thuật phải được lập riêng cho mỗi công trình Do đó, chủ đầu tư phải soạn những chỉ dẫn kĩ thuật này trước khi chuyển sang giai đoạn đấu thầu Hiện tại, ở Việt Nam chưa có chỉ dẫn kĩ thuật được chuẩn hóa trong lĩnh vực xây dựng Đó cũng là nguyên nhân dẫn đến sự khác nhau và không thống nhất

về nội dung của chỉ dẫn kĩ thuật trong cùng một loại hình công trình Thực tế thì do chủ đầu tư không đủ kiến thức và năng lực nên những công việc kiểu như lập chỉ

dẫn kĩ thuật phải phụ thuộc hoàn toàn vào các tư vấn Tuy vậy nhưng vẫn có sự không thống nhất về nội dung chỉ dẫn kĩ thuật giữa các dự án Với hiện trạng này thì việc chuẩn hóa các chỉ dẫn kĩ thuật sẽ không chỉ tác động trực tiếp đến việc nâng cao chất lượng của chỉ dẫn kĩ thuật mà còn giảm bớt khối lượng công việc của chủ đầu tư trong việc lập chỉ dẫn

Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật cho lắp dựng khung thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam là cần thiết và rất có ý nghĩa về thực tiễn

* Mục đích nghiên cứu

- Tổng quan về chỉ dẫn kĩ thuật kết cấu thép nhà cao tầng

- Tìm hiểu về các khái niệm, đặc điểm, yêu cầu của kết cấu thép nhà cao tầng

- Nghiên cứu về các chỉ dẫn yêu cầu đối với vật liệu thép, quy trình chế tạo, lắp dựng khung thép kết cấu sử dụng đối với nhà cao tầng

- Nghiên cứu áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu đó là áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép nhà cao tầng đối với các công trình kết cấu thép ở Việt Nam

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài đó là các tiêu chuẩn, quy chuẩn về quy trình lắp dựng, thi công kết cấu thép nhà cao tầng của nước ngoài

* Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

Cách tiếp cận:

- Tiếp cận lý thuyết, tìm hiểu các tài liệu đã được nghiên cứu;

- Tiếp cận thực tế ở Việt Nam;

Phương pháp nghiên cứu:

- Nghiên cứu tổng quan về phương pháp xây dựng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng kết cấu thép nhà cao tầng;

- Tham khảo tài liệu, kinh nghiệm các quốc gia đã có nhiều công trình kết cấu thép nhà cao tầng

- Tham khảo những tài liệu, kinh nghiệm thực tế của những công trình kết cấu thép nhà cao tầng đã thực hiện ở Việt Nam

- Điều tra thu thập, phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật cho việc lắp dựng các công trình kết cấu thép nhà cao tầng

* Kết quả dự kiến đạt được

- Nghiên cứu áp dụng được một chỉ dẫn kĩ thuật cơ bản nhất, tổng quát nhất về các yêu cầu kỹ thuật trong gia công, chế tạo, lắp dựng và nghiệm thu kết cấu thép trong các công trình nhà cao tầng ở Việt Nam

- Sử dụng làm tài liệu tham khảo cho việc lập chỉ dẫn kỹ thuật, lập quy trình gia công, chế tạo, lập quy trình lắp dựng kết cấu thép cho những công trình nhà cao tầng ngoài thực tế

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

Luận văn tập trung nghiên cứu áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép kết cấu thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam Kết quả nghiên cứu cho phép rút ra một số kết luận sau:

Kết cấu thép nhà cao tầng mặc dù được sử dụng rất phổ biến trên thế giới nhưng ở Việt Nam chỉ được sử dụng ở một số công trình trong những năm gần đây Biện pháp thi công kết cấu thép nhà cao tầng khá phức tạp nên đòi hỏi nhà thầu thi công cần có đầy đủ trang thiết bị máy móc hiện đại chuyên dụng, công nhân lành nghề, có kỹ thuật Ngoài ra, kết cấu thép nhà cao tầng yêu cầu độ chính xác cao trong quá trình chế tạo, thi công lắp dựng, yêu cầu về bảo dưỡng đều phải đảm bảo đúng qui trình và biện pháp thi công

Áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép kết cấu thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam là sự cần thiết và thông qua đó đem đến một cái nhìn tổng quát tới chủ đầu tư, kỹ sư giám sát, các nhà thầu thiết kế, nhà thầu thi công trong công tác quản lý quá trình thực hiện dự án từ những bước ban đầu cho đến khi kết thúc bàn giao

Mặt khác, việc áp dụng chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép kết cấu thép nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam còn là cơ sở để xây dựng chuẩn hóa chỉ dẫn kĩ thuật trong lĩnh vực xây dựng nói chung Giúp tạo nên sự thống nhất chung về nội dung của chỉ dẫn kĩ thuật trong cùng một loại hình công trình từ đó nâng cao chất lượng công trình xây dựng

Chỉ dẫn kĩ thuật lắp dựng khung thép kết cấu thép nhà cao tầng được xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn Anh có thể xem như cuốn sổ tay cho những người tham gia trong quá trình thực hiện dự án nắm rõ được tổng quan về chỉ dẫn kĩ thuật, qua đó nâng cao hiệu quả trong công việc nói riêng và hiệu quả quản lý dự án nói chung