Thuyết minh kĩ thuật thi công 2

đồ án tổ chức thi công 2 ( thi công nhà công nghiệp, tính toán thông số máy cẩu lắp đặt móng, dầm cầu chạy, cột,...biện pháp tổ chức thi công)

PHẦN I PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CƠNG TRÌNH

I.GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH:

- Cơng trình là loại nhà cơng nghiệp một tầng 3 nhịp, 21 bước cột, thi cơngbằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện bê tơng khác nhau: mĩng, cột, dầmcầu chạy, dàn vì kèo, panel mái và panel tường Các cấu kiện này được sảnxuất tại nhà máy và vận chuyển bằng các phương tiện vận chuyển chuyêndụng đến cơng trường để tiến hành lắp ghép

- Đây là cơng trình nhịp lớn cĩ:

+ 3 nhịp, lnhịp = 18m , được kí hiệu theo thứ tự A,B,C,D

+ 21 bước cột, lbước = 8m , được đánh số thứ tự từ 1-22

 Tổng chiều dài cơng trình là: L = 21x8 = 168m

- Cơng trình được thi cơng trên khu đất bằng phẳng, khơng bị hạn chế vềmặt bằng, nền đất đã được gia cố và đầm nén kỹ, đất cĩ cường độ cao,

hố mĩng đã được đào sẵn, thành mĩng cứng khơng cần gia cố

- Các điều kiện cho thi cơng là thuận lợi, các phương tiện phục vụ thicơng đầy đủ, nhân cơng luơn đảm bảo, khơng bị giới hạn việc lựa chọncần trục lắp ghép với yêu cầu: ưu tiên cho từng loại cấu kiện, đáp ứnghồn tồn tính năng cẩu lắp

- Chọn cos ±0.000 ngay tại mặt đất

 Yêu cầu : Tính tốn cáp treo mềm ( tính từ cẩu mĩc trở xuống), khi cĩthiết bị trung gian như địn treo, dàn treo thì tính tốn cáp mềm bêndưới thiết bị này Tồn bộ các thiết bị trung gian như địn treo, dàntreo đã được tính tốn sẵn và đảm bảo đủ ổn định, đáp ứng hồn tồnnhu cầu cẩu lắp

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4 1

Sử dụng móng đơn có dạng khối vuông, ở giữa có chậu móng.

a) Móng biên: Bố trí ở trục A,D

Do nhà công nghiệp sử dụng dầm cầu chạy nên toàn bộ

cột đều có vai ( cột biên bố trí ở trục A,D có 1 vai và cột

giữa ở trục

B,C (có 2 vai ) Với:

h1= 9,1m : chiều cao từ chân cột đến vai cột

h2= 3,5m : chiều cao từ vai đến đinh cột

Có tiết diện chữ T, cao 1,2m, cánh 0,6m đặt trên 2 vai liên tiếp của cột,

chiều dài tương ứng với chiều dài của bước cột 8m

- Tổng trọng lượng: 126x9= 1134 (T)

4 Dàn mái:

- Chiều dài tương ứng với chiều dài của nhịp nhà 18m Thiết kế thanhmảnh , sử dụng cốt thép tiền áp, không cửa sổ trời, chiều cao đỉnh dàn2m, chiều cao 2 đầu dàn là 1m

- Hai đầu dàn bố tri đệm thép để liên kết hàn và liên kết bulông ở đầu cột

- Kết cấu đủ khả năng chịu lực, đủ độ cứng nên không cần gia cườngtrong quá trình cẩu lắp

Trọng lượng(T)

- Sử dụng cần trục tự hành để lắp dựng tồn bộ cấu kiện với trình tự:

Mĩng => Cột => Dầm cầu chạy => Dàn mái + Panel mái => Panel tường

- Đến giai đoạn lắp dựng dàn mái, nhằm mục đích chỉ sử dụng cần trục tựhành, khơng kèm giải pháp trung gian như cần trục thiếu nhi, nên chọngiải pháp vừa lắp dàn mái vừa lắp panel mái, được tiến hành như sau:

+ Lắp dựng xong 1 cặp dàn mái đầu tiên, cố định bằng dây cáp thìtiếp đĩ lắp dựng tồn bộ số panel mái ( tương ứng với từng cặp dàn mái )lên cặp dàn mái vừa lắp dựng

+ Tiếp tục lắp dàn mái thứ 3 và lại lắp số panel mái tương ứng lên

dàn mái 2 và 3…

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4 5

+ Tuần tự như vậy cho đến dàn mái cuối cùng thì toàn bộ số panel

mái cho công trình cũng được lắp dựng hoàn chỉnh

2 Sơ bộ chọn tuyến:

- Do sử dụng tối đa sức cẩu của cần trục để hạn chế số lần di chuyển, nêntại một vị trí sẽ cố gắng cẩu lắp được càng nhiều cấu kiện càng tốt, vớiđiều kiện là vẫn bảo đảm được sự ổn định của cần trục Cho nên cần chú

ý đặc biệt đến việc đặt đối trọng trong quá trình cẩu lắp các cấu kiện

- Với mặt bằng công trình rộng rãi, ta chon 5 tuyến công tác như sau:

+ Tuyến 1 ( lắp móng ): cần trục di chuyển giữa nhịp nhà từ trục 1-25,lần lượt theo các nhịp AB,BC và CD Mỗi vị trí đứng, cần trục lắp dựng

số móng tùy vào việc lựa chọn vị trí và các thông số của cần trục

+ Tuyến 2 ( lắp cột ): cần trục tự hành di chuyển tương tự như khi lắpghép móng

+ Tuyến 3 ( lắp ghép dầm cầu chạy ): cần trục đi giữa nhịp nhà từ trục1-25, lần lượt các nhịp AB,BC và CD

+ Tuyến 4 ( lắp dàn mái và panel mái ): cần trục đi giữa nhịp, mỗi vị tríđứng chỉ lắp được 1 dàn Sau khi lắp dựng 1 cặp dàn mái, tại vị trí 2,cần trục vươn tay rất dài để lắp dựng toàn bộ panel mái tương ứng củacặp dàn mái Cần chú ý tư thế đứng của cần trục và góc nghiêng của taycần sao cho bản thân của panel không chạm vào tay cần của cần trục

+ Tuyến 5 ( lắp panel tường ): cần trục di chuyển theo chu vi của côngtrình để lắp dựng toàn bộ panel tường

PHẦN II TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤC VỤ THI CÔNG

Các loại thiết bị khi thi công lắp ghép bao gồm: thiết bị dây ( dây treo buộc,dây neo kết hợp hệ thống ròng rọc, puli ) và các loại xe cẩu ( cần trục tựhành, cần trục di động, cần trục tháp ) Ta cần tính toán để lựa chọn thiết bịphù hợp, đảm bảo tiến độ thi công và đạt được độ an toàn tuyệt đối

A THIẾT BỊ DÂY:

I Cấu tạo dây cáp:

- Dây cáp thường gồm một loại amian hay sợi đay, xung quanh có 6 bódây thép, mỗi bó gồm nhiều sợi , bán kính sợi thép từ 0,5 – 3mm, ứngsuất kéo của sợi thép từ 140 – 190kG/cm2

- Cáp được bĩ thành từng cuộn 250,500,1000m ngày nay thường sửdụng loại amian bằng sợi tổng hợp để tránh ơ nhiễm mơi trường và gâyđộc cho nguồn nước.

- Các bĩ dây thép cĩ thể được quấn cùng chiều với đường kính < ø16,hoặc được quấn đảo chiều với đường kính > ø16 nhằm đảm bảo độ chặt

- Tiết diện cáp rất đa dạng: 3,7 – 65mm

II Lựa chọn dây cáp:

- Dựa vào bố trí của lõi và bố trí dây ( 1 lõi, 6 bĩ và mỗi bĩ cĩ số sợi thépvới đường kính khác nhau tùy yêu cầu sử dụng, số sợi thép này quyết định

độ cứng mềm cũng như khả năng chịu lực của cáp ) thường cĩ 3 loại:

- 1+6x19 ( cáp cứng ): rất khĩ bẻ cong, khả năng chịu lực rất cao, thườngdùng để neo hoặc làm dây văng

- 1+6x37 ( cáp dẻo ): cĩ thể uốn được 900, thích hợp để treo buộc cấukiện nặng, làm hệ thống dây treo phụ trợ cho các cần trục tự hành, dàntreo, địn treo

- 1+6x61 ( cáp khá mềm ): độ cơ động cao, sử dụng cho các hệ rịng rọc,puli…

Do yêu cầu bài tốn: tính tốn dây treo buộc trực tiếp vào các cấu kiệnnên ta chọn loại cáp 1+6x37 ( 1 lõi + 6 bĩ, mỗi bĩ cĩ 37 sợi thép cĩ đườngkính 0,5 – 1,5mm )

III Tính tốn dây treo:

- Trong quá trình cẩu lắp, dây treo bị căng dưới tác dụng trọng lượng bảnthân cấu kiện lực kéo căng trong dây cáp được tính tốn theo cơng thức:

Với : + S : lực kéo tính tốn cho cáp treo (kG)

+ k : hệ số an tồn khi cĩ kể đến lực quán tính ( đối với cấukiện < 50 T lấy k = 8 )

+ P : trọng lượng bản thân của cấu kiện (kG)

+ nt : hệ số vượt tải, lấy nt = 1,1

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4 7

+ n : số nhánh dây cáp treo buộc cấu kiện.

+ α : góc nghiêng của dây treo so với phương đứng

Sau khi tính toán, ta dựa vào bảng sau để lựa chọn cáp thích hợp chotừng loại cấu kiện:

BẢNG TÍNH NĂNG KỸ THUẬT CỦA DÂY CÁP

Đường

kính cáp

( mm )

Trọng lượng cáp ( kG)

Lực làm đứt dây cáp R ( kG ) khi cường độ chịu kéo của sợi thép là ( kG/mm2 )

1 Dây treo buộc mĩng:

Khi lắp dựng mĩng, do mĩng cĩ hình khối nên:

2 Dây treo buộc cột:

Khi lắp dựng cột, do cột cĩ chiều cao khá lớn

nên chỉ cần bảo đảm ổn định theo phương

Cĩ : Rx = 140 ( kG/mm2 )

R = 24300b) Cột giữa:

3 Dây treo buộc dầm cầu chạy:

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4 9

DÂY CÁP TREO MÓC THÉP

- Do cấu kiện quá dài và nặng, khi cẩu lắp cần phải đảm bảo cho mặt dầm

luơn bằng phẳng, cần phải cẩu lắp thơng qua thiết bị treo buộc là địn

treo

- Sử dụng địn treo bằng thép hình I15 – I20 dài khoảng 2,5 – 3,5m

- Cần tính tốn phần dây treo buộc trực tiếp vào dầm cầu chạy, dây buộc

tại 2 điểm, mỗi điểm buộc cĩ 2 đầu dây, mỗi sợi dây tạo với phương

đứng gĩc nghiêng α = 450 Dây treo buộc cĩ thể nối chéo để giằng giữ

tốt hơncho cấu kiện, nên sử dụng khĩa bán tự động tạo điều kiện dễ

4 Dây treo buộc dàn mái:

- Khi lắp dựng dàn mái, thường sử dụng dàn treo thép hình cĩ bố trí

2 rịng rọc ở thanh cánh hạ để cân bằng và giữ ổn định khi cẩu lắp

- Thanh cánh hạ thường bố trí 1-2 cặp rịng rọc để cĩ thể tự cân

bằng áp lực trong dây

- Dàn treo thường làm bằng thép hình, khẩu độ 15-25m Thường

được lắp ghép tại hiện trường để dễ thi cơng và bảo quản

ĐOẠN ỐNG Ở KHOÁ ĐỂ LUỒN DÂY CÁP

MIẾNG THÉP ĐỆM

DÂY CÁP BUỘC

DÀN TREO PHỤ RÒNG RỌC

MÓC CẨU CÁP TREO

5 Dây treo buộc panel mái:

Khi lắp dựng panel mái:

DÂY CÁP BUỘC

THÉP CHỪA SẴN ĐỂ

6 Dây treo buộc panel tường:

Khi lắp dựng panel tường:

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4

11

 Ghi chú : sử dụng loại cáp 6x37+1 cho các loại cấu kiện

IV YÊU CẦU CHUNG ĐỐI VỚI DÂY CÁP:

- Thơng thường cáp trong xây dựng cĩ tuổi thọ hơn 1200h sử dụng, vớiđiều kiện phải kiểm tra trước và sau khi sử dụng, phải bảo đảm cápkhơng bị sờn hoặc đứt quá quy định.

- Cứ sau 80 – 120h phải kiểm tra và thay thế nếu cần thiết Cĩ thể tái

sử dụng với điều kiện khơng bị mịn hơn 50%, nếu bị đứt quá 10 sợithép thì chỉ được dùng cho cấu kiện nhẹ hơn và kém quan trọng

- Phải thay thế ngay các đoạn cáp bị sờn, khơng đủ chặt để bám vàomĩc cẩu

- Khơng sử dụng những đoạn cáp quá ngắn, tránh nối buộc nhiều lần

- Sau khi sử dụng, cáp phải được chuyển ngay vào kho và cuốn thànhtừng cuộn để tránh hiện tượng cáp bị oxy hĩa, thấm nước

B CÁC THƠNG SỐ CẨU LẮP:

I CHỌN CẦN TRỤC:

- cần trục tự hành bánh xích thích hợp trong việc lắp ghép các bộ phậnnhà cơng nghiệp một tầng với khẩu độ lớn ( < 28m ) do các ưu điểmsau:

+ Cĩ sức trục lớn ( 30T – 100T ), tay cần dài đến 40m, cĩ thể cẩu lắp

các cấu kiện nặng, phân tán trên mặt bằng

+ Độ cơ động cao nên cĩ thể di chuyển dễ dàng trên mặt đất khơng

phải làm đường hoặc sửa đường như cần trục bánh hơi

+ Cần trục cĩ thể xoay 3600, tuy nhiên để đảm bảo an tồn và tránh

tình trạng lật nghiêng xe chỉ nên quay với gĩc quay < 1800

+ Một cần trục bánh xích cĩ thể cĩ nhiều tay cần Mỗi loại tay cần cĩ

biểu đồ tính năng tương ứng

- Để lựa chọn loại cần trục thích hợp với yêu cầu bài tốn và kinh tế nhất,phải lập phương án cẩu lắp và tra " Sổ tay máy xây dựng "

- Khi sử dụng cần lưu ý đến đặc điểm của cần trục tự hành bánh xích là tốc

độ di chuyển của cần trục chỉ từ 3 – 4 km/h, và do khơng cĩ chân phụ nênkhi di chuyển xa phải tháo dỡ tay cần và một phần của cần trục, cĩ thểdùng xe tải để chở đi

- Chỉ sử dụng 80 – 90% cơng suất, thời gian cịn lại để máy nghỉ ngơi vàbảo dưỡng

II THƠNG SỐ TÍNH TỐN:

Khi sử dụng cần trục tự hành hạng nhẹ và hạng trung ta sử dụng cần trục tựhành bánh xích với các thơng số kỹ thuật sau:

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4

13

+ hg : chiều cao của cần trục tự hành tính từ mặt đất tự nhiên đến trục quaycủa tay cần, với hầu hết cần trục tự hành hg = 1,5m.

+ rc : bán kính quay của bệ máy tính từ tâm quay của cần trục đến trục quaycủa tay cần theo phương ngang, rc = 1,5m

+ α : góc nghiêng của tay cần so với phương ngang Nếu không gặp chướngngại vật trong quá trình lắp dựng và cấu kiện có kích thước nhỏ, tư thếthẳng đứng, người ta thường lắp ghép cấu kiện với góc nghiêng tối đa αmax

= 750 Lưu ý đối với panel mái vì cấu kiện vừa dài và có bề rộng nênthường không thể sử dụng góc αmax, cần tính toán để có góc nghiêng phùhợp đảm bảo an toàn

+ hc : chiều dài của đoạn dây nâng móc cẩu tính từ đầu của cần trục đếnmóc cẩu, thường lấy hc trong khoảng 1-2m Tuy nhiên để đảm bảo tính ổnđịnh, đặc biệt với những cấu kiện có bề ngang tương đối lớn, thường tínhtoán bằng cách chọn trước hc sau đó kiểm tra khoảng cách e ( là khoảngcách từ mép cấu kiện đến tay cần của cần trục ) nếu không thỏa điều kiện e

≥ 0,5m thì phải chọn lại hc

+ H : chiều cao cẩu lắp tính từ mặt đất tại vị trí máy đứng đến đầu tay cầntrục

+ L : chiều dài tay cần, tính từ 2 đầu cần

+ R : bán kính cẩu lắp, là khoảng cách từ tâm bệ máy đến đầu cần trục, tínhtheo phương ngang

R = rc + L x cosα

- Thông số tính toán dây treo buộc:

+ Trọng lượng dây treo có thể tinh gần đúng cho đoạn dây buộc vào cấukiện rồi treo buộc vào móc cẩu khoảng 50-100 kG, chọn qdây = 100( KG )

+ Đòn treo trọng lượng khoảng 100-150 kG, chọn qđt = 150 ( kG )

+ Dàn treo thép hình khẩu độ 8-12m, trọng lượng khoảng 800-1000 kG,chọn qdàn = 1000 ( kG )

Các thông số chọn máy được tính toán theo trình tự:

H→L→R→Q

Nguyên tắc lắp ghép:

Sau khi đã treo buộc cấu kiện định vị tim, cao trình lắp dựng, tay cần mởrộng góc nghiêng αmax = 750, chọn chiều dài móc cẩu phù hợp, cần trục cẩulắp cấu kiện về đúng vị trí tim, kiểm tra độ thẳng đứng của cấu kiện bằngmáy kinh vĩ trước khi đặt cấu kiện vào vị trí, cố định tạm và sử dụng cácmối nối ( mối nối ướt, liên kết hàn, liên kết bulông… ) để cố định cấu kiện

III TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CẨU LẮP:

Việc lựa chọn sơ đồ di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép là bước đầurất quan trọng, nó ảnh hưởng đến việc tính toán thông số cẩu lắp Trongmột số trường hợp do bị khống chế mặt bằng thi công trên công trường màcẩu không thể 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 cẩu

-R =13 m -H = 10m -Q = 8300 kG

+ Buộc móc cẩu vào thiết bị treo của móng.

+ Tịnh tiến xe cẩu về vị trí móng, bảo đảm vị trí đứng của xe cẩu phải

an toàn cho hố móng, tránh tình trạng sạt lở với điều kiện bc ≥ 1,5m, chọn

bc = 1,5m

+ Hạ cấu kiện vào vị trí thiết kế

- Tính toán chiều cao H với các thông số được mô tả như sau:

+ hc : chiều dài đoạn móc cẩu, lấy hc = 1m

+ hd : chiều dài đoạn dây treo buộc (sử dụng chùm dây 4 nhánh ), hd =

0,5m

+ hck : chiều cao của bản thân cấu kiện, hck = 1,2m

+ a : khoảng cách điều chỉnh khi lắp dựng, chọn a = 0,5m

- Vì các móng tương đối giống nhau,thiên về an toàn ta chọn móng giữa

an toàn, ta chọn cột giữa để tính toán

Quá trình cẩu lắp cột được thực hiện như sau:

+ Tay cần mở góc nghiêng αmax = 750

+ Sơ bộ chọn hc = 1m

+ Buộc móc cẩu vào thiết bị treo của cột

+ Tịnh tiến xe cẩu về vị trí móng, do móng đã được cố định nên xe cẩu

có thể tiến gần miệng hố móng hơn so với khi cẩu lắp móng

+ Hạ cấu kiện vào vị trí thiết kế Định vị tim cột đảm bảo vuông góc sovới phương ngang bằng máy kinh vĩ

- Tính tốn chiều cao H:

H = hc + hd + h2 + h1 + a

Trong đĩ:

+ hc : chiều dài đoạn mĩc cẩu, lấy hc = 1m

+ hd : chiều dài đoạn dây treo buộc ( sử dụng chùm dây 4 nhánh ) , hd

= 1m

+ h1 : chiều cao từ chân cột đến vai cột, h1 = 9,1m

+ h2 : chiều cao từ vai cột đến đỉnh cột, h2 = 3,5m

+ a : khoảng cách điều chỉnh khi lắp dựng, chọn a = 0,5m

- Bán kính cẩu lắp tối thiểu được tính:

-R =13 m -H =16,4 m -Q = 9000 kG

HYC

- Chiều cao cẩu lắp tính tốn:

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4

17

3 Thơng số cẩu lắp dầm cầu chạy:

Khi lắp dựng dầm cầu chạy, điểm lắp dựng là vai cột, cao trình lắp dựng

là hl = 8,5 Do cấu kiện dài nên để cấu kiện được ổn định khi cẩu lắp ta sửdụng địn treo thép hình chữ I

Quá trình cẩu lắp dầm cầu chạy được thực hiện như sau:

-R =10m -H = 18m -Q = 13500 kG

R

CẦN TRỤC LẮP DỰNG DẦM CẦU CHẠY

+ Tay cần mở gĩc nghiêng αmax = 75

+ Chọn hc = 2m

+ Buộc mĩc cẩu vào địn treo và địn treo buộc vào cấu kiện

+ Tịnh tiến xe cẩu về vị trí đã được tính tốn sao cho đạt được hiệu

quả nhất

+ Đưa cấu kiện vào vị trí thiết kế ( nằm trên vai cột )

- Tính tốn chiều cao H:

H = hc + hd1 + hd2 + hck + a + h1

Trong đĩ:

+ hc : chiều dài đoạn mĩc cẩu, lấy hc = 2 (m)+ hd1 : chiều cao đoạn cáp trên, kể cả đoạn dây treo, hd1 = 1 (m)+ hd2 : chiều cao đoạn cáp dưới của dầm cầu chạy, hd2 = 0,5 (m)+ h1 : cao trình lắp dựng, h1 = h1 -0,6 = 9,1- 0,6 = 8,5m

- Bán kính cẩu lắp tối thiểu được tính:

4 Thơng số cẩu lắp dầm dàn mái:

Dàn mái được lắp dựng trên đỉnh cột, cao trình lắp dựng hl = 12m.Quy trình cẩu lắp cần sử dụng dàn treo, chọn loại dàn trung bình cĩ chiềucao đỉnh dàn 1,5m.Qúa trình cẩu lắp dàn mái được thực hiện như sau:

+ Tay cần mở gĩc nghiêng αmax = 750 + Chọn hc = 1m

+ Buộc mĩc cẩu vào dàn treo và dàn treo buộc vào cấu kiện

SVTH: NGUYỄN TRUNG PHƯỜNG_10CX4

19