Đồ án Kĩ thuật thi công 1 ĐHXD

Đồ án KTTC1 của ĐHXD. Thầy: Lê Văn Tin hướng dẫn..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

GIỚI THIỆU SƠ BỘ CÔNG TRÌNH

Công trình gồm có 8 tầng, 4 nhịp và 21 bước Chiều cao công trình: 31,2 m.

Công trình được thi công theo phương pháp thi công đổ bê tông toàn khối

- Chiều cao tầng mái: H8 = 3,6 (m)

c) Chiều cao công trình

- Kích thước cột trong bảng đầu bài cho là kích thước của tầng cao nhất Cứ cách

2 tầng từ trên xuống thì cạnh dài tiết diện cột lại tăng lên 5cm Ta có bảng kích thướccột dưới đây:

D2 D3

-1.200

A B C D E

±0.000 +4.200 +8.100 +12.000 +31.200

- Công trình được xây dựng nơi thuận tiện về giao thông, nguyên vật liệu đượccung ứng một cách đầy đủ, các điều kiện khác cũng thuận tiện cho thi công, ví dụ:điện, nước…

- Công trình được thi công vào mùa hè: Độ ẩm thấp, ít mưa, nhiệt độ tương đốicao nên cần chú ý vấn đề bảo dưỡng bê tông để tránh các vết nứt

III PHÂN TÍCH, CHỌN LỰA GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ, BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG CÁC KẾT CẤU

1 Phân tích, lựa chọn giải pháp công nghệ

- Công trình nhà nhiều tầng có số lượng công việc tương đối giống nhau, ta lựachọn giải pháp thi công theo dây chuyền.

2 Lựa chọn giải pháp phân chia đợt thi công (Phân chia theo phương đứng)

- Do chiều dài nhà tương đối lớn, số bước cột nhiều, điều kiện nhân lực, vật tư,máy móc thi công hạn chế, để công tác tổ chức thi công được nhịp nhàng, liên tục, takhông thể lựa chọn giải pháp thi công 1 tầng 1 đợt – tức là chỉ đổ bê tông 1 lần chocột, dầm, sàn

→Ta phân chia khu vực thi công thành các phân khu nhỏ hơn

- Nên lựa chọn giải pháp phân chia đợt sau:

Đợt 1: Thi công hết toàn bộ kết cấu chịu lực theo phương đứng: Cột, tường, 1

vế cầu thang bộ đến hết chiếu nghỉ

Đợt 2: Thi công toàn bộ các cấu kiện còn lại: dầm sàn toàn khối và vế còn lạicủa thang bộ

3 Biện pháp kĩ thuật thi công bê tông

- Phương án 1: Trộn bê tông tại chỗ, vận chuyển lên bằng vận thăng và cần trụctháp Sau đó dùng xe cút kít và thủ công vận chuyển đến nơi để đổ

- Phương án 2: Sử dụng bê tông thương phẩm có xe vận chuyển đến chân côngtrình, sau đó dùng máy bơm để bơm hoặc cần trục tháp để đưa đến vị trí cần đổ

•Cần mặt bằng rộng lớn để tập kết vật liệu và trộn bê tông

•Năng suất vận chuyển thấp dẫn đến năng suất bê tông không cao

•Chất lượng bê tông khó đảm bảo do trộn thủ công

- Phương án 2:

Ưu điểm:

•Không cần mặt bằng thi công rộng lớn

•Có thể thi công liên tục

•Đảm bảo được chất lượng bê tông

•Hạn chế ồn, rung động, ô nhiễm môi trường

 Nhược điểm:

•Chi phí tháo dỡ, lắp đặt tốn kém

•Vệ sinh đường ống sau khi bơm khá vất vả

•Máy bơm không được dừng quá ½ giờ cần hoạt động liên tục

•Chiều cao đường ống hạn chế (nhà 25≤ m ).

•Khối lượng bê tông bơm được ít

- Chọn giải pháp thi công cột, lõi bằng cách dùng bê tông thương phẩm đổ vàothùng chứa, sau đó dùng cần trục tháp cẩu lên chỗ để đổ

→Chọn phương án 2 để thi công bê tông

4 Giải pháp lựa chọn ván khuôn, đà giáo

- Trong đồ án này, do quy mô công trình nhỏ, ít tầng, nên ta chọn giải pháp vánkhuôn, xà gồ, cột chống bằng gỗ với các thông số kĩ thuật của vật liệu gỗ sử dụng làmván khuôn như sau:

Gông cột làm bằng gỗ hoặc thép, ở đây ta dùng gông gỗ

Chiều cao các cột đều lớn hơn 2,5m nên khi đổ bê tông ta dùng ống cao sumềm để tránh phân tầng bê tông

Tại chân cột có cửa để làm vệ sinh

Cột được chống thẳng đứng nhờ thanh chống xiên và tăng đơ thép

Đầu cột cần làm cửa đón dầm (phía cạnh 25cm)

Các thanh nẹp liên kết các tấm ván khuôn với nhau có kích thước 40×60mm

b) Sơ đồ tính

- Coi ván khuôn cột là một dầm liên tục có các gối tựa là các gông cột

- Sơ đồ tính như hình dưới đây:

c) Xác định tải trọng

Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ:

1

1γ

tc bt

- Trong đó:

h1: Chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

•Gọi hc là chiều cao tính toán của cột C1 tầng 1 Với công nghệ thi công 2đợt trên tầng:

b: Cạnh dài của kích thước tiết diện cột b=0, 45 ( ).m

γbt: Trọng lượng riêng của bê tông γbt =2500 (kG m/ 3)

- Thay số vào ta được:

Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

- Đổ bằng cần trục tháp với dung tích thùng chứa bê tông chọn là V >0,8 (m 3)

d) Tính toán khoảng cách các gông cột

Theo điều kiện về cường độ (độ bền) Công thức kiểm tra:

×

= q tt c l M

W: Momen kháng uốn của tiết diện ván thành cột:

•Với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của các kết cấu:

[ ]400

- Chọn gông cột bằng gỗ có tiết diện:b g× = ×h g 8 6 (cm).

- Sơ đồ tính gông cột là dầm đơn giản vừa chịu kéo, vừa chịu uốn với tải trọngphân bố đều là áp lực ngang từ ván khuôn thành cột truyền sang:

Đặc trưng tiết diện gông cột:

6 40,08 0,06

- Trong đó:

1 max

- Thỏa mãn điều kiện độ bền

Theo điều kiện về độ võng:

E I

3[ ] 1, 43 10 ( ).

400

−

tt g l

- Thỏa mãn điều kiện độ võng

Kiểm tra gông cột theo điều kiện chịu kéo do phản lực từ thanh gông liên kết tại tiết diện giảm yếu (lỗ khóa gông):

3 20,08

- Gông cột đảm bảo điều kiện chịu kéo

- Vậy chọn gông cột bằng gỗ kích thước:b g× = ×h g 8 6 (cm).

f)

Tính hệ thống cây chống xiên và neo

- Vì tiết diện cột nhỏ nên ta chọn tiết diện cây chống xiên cho ván khuôn thành cộttheo cấu tạo Ta dùng cây chống xiên có tiết diện 60 60 (× mm Các cây chống xiên).được bố trí nghiêng góc o

53 so với phương ngang

- Ta cũng dùng dây neo bằng thép để neo chắc cột với tiết diện dây là 6mm.

 Hình vẽ ván khuôn và khoảng cách gông cột C1 cho tầng 1:

+7.450

2 2

1

2 3 4

5

6 8

12 14

13

14

1 12 15

1 10

12 15

II THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN

1 Giới thiệu về ván khuôn sàn

- Sử dụng vật liệu làm ván khuôn sàn là gỗ thịt, có các thông số sau:

[σ]gỗ = 110 (kG/cm2)

γgỗ = 750 (kG/m 3)

Egỗ = 1,1×105 (kG/cm2)

- Cấu tạo của ván khuôn sàn:

Ván khuôn sàn được tạo thành từ các tấm ván nhỏ ghép với nhau và được

liên kết với nhau bằng các nẹp

Chọn ván khuôn gỗ với bề dày: δ =3 (cm )

Cấu tạo ván khuôn sàn bằng gỗ

- Cách thức làm việc:

Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các cột chống

Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo 2 điều kiện: điều

kiện về cường độ và điều kiện về biến dạng của ván khuôn sàn

Khoảng cách giữa các cột chống được tính toán để đảm bảo 2 điều kiện: điều

kiện về cường độ, biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống

Cột chống ở đây ta sử dụng cột chống chữ T được làm bằng gỗ, chân cột

được đặt lên nêm gỗ để có thể thay đổi được chiều cao cột chống và tạo điều kiện

thuận lợi cho thi công tháo lắp ván khuôn

2 Sơ đồ tính toán

- Xét 1 dải ván khuôn rộng 1m theo phương vuông góc với xà gồ Sơ đồ tính toán

của ván khuôn sàn là dầm liên tục có các gối tựa là các xà gồ và chịu tải trọng phân bố

tc bt

- Trong đó:

γbt: Trọng lượng riêng của bê tông cốt thép sàn γbt =2500 (kG m/ 3)

b: Bề rộng tính toán của dải bản b=1 ( ).m

γg: Trọng lượng riêng của gỗ làm ván khuôn sàn γg =750 (kG m/ 3)

b: Bề rộng tính toán của dải bản b=1 ( ).m

δ: Chiều dày của gỗ làm ván khuôn sàn δ =3 (cm) 0,03 ( ).= m

- Thay số vào ta được:

Tải trọng do đổ bê tông:

- Đổ bằng cần trục tháp với dung tích thùng chứa bê tông chọn là V >0,8 (m 3)

4 Tính toán khoảng cách giữa các xà gồ

a) Tính theo điều kiện về cường độ (độ bền)

- Khi tính toán theo điều kiện cường độ thì tải trọng phân bố được lấy là tổng tất

cả các tĩnh tải lẫn hoạt tải tính toán tác dụng lên ván sàn (có kể đến hệ số vượt tải):

1254,75 ( / )

=

s tt

×

= q tt s l M

W: Momen kháng uốn của tiết diện ván sàn:

b) Tính theo điều kiện biến dạng của ván khuôn sàn

- Công thức kiểm tra:

[f]: Độ võng giới hạn của ván khuôn thành cột Theo mục A.3 phụ lục A của

tiêu chuẩn TCVN 4453 – 1995 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy

phạm thi công và nghiệm thu):

•Với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của các kết cấu:

[ ]400

- Việc chọn khoảng cách giữa các xà gồ phải đảm bảo thống nhất cho các nhịp để

tránh nhầm lẫn khi thi công

- Chọn khoảng cách giữa các xà gồ thỏa mãn điều kiện sau:

xg ≤min ( , ) (1,15 ; 0,93) 0,93 ( ).1 2 = =

Vậy khoảng cách giữa các xà gồ là: lxg =0,8 ( ).m

5 Tính toán số xà gồ cho các nhịp

- Giả thiết: Đặt xà gồ theo phương dọc nhà, song song với dầm phụ và vuông góc

với các dầm chính D1b, D1g Vì phương dọc nhà có kích thước: B=3,8m nên đảm

bảo luân chuyển xà gồ được dễ dàng, không phải cưa, cắt

Với nhịp biên: Số xà gồ bố trí được là:

→Vậy nhịp giữa ta bố trí 10 xà gồ để cân đối.

6 Tính toán chiều dài xà gồ cho 1 ô sàn

- Chiều dài xà gồ cho 1 ô sàn tính theo công thức:

- Coi xà gồ làm việc như 1 dầm liên tục đặt trên gối tựa tại các vị trí kê lên hệ cột

chống, xà gồ chịu tải trọng của ván sàn truyền xuống và trọng lượng bản thân nó

- Chọn kích thước tiết diện xà gồ là: b h× = ×8 10 (cm ).

- Khoảng lấy tải trọng để tính toán cột chống xà gồ: x

- Trong đó:

γg: Trọng lượng riêng của gỗ làm xà gồ γg =750 (kG m/ 3)

Fxg: Diện tích tiết diện ngang của xà gồ 2

×

= q tt xg l M

W: Momen kháng uốn của tiết diện xà gồ:

4 30,08 0,1

3 3

6 40,08 0,1

[f]: Độ võng giới hạn của xà gồ Theo mục A.3 phụ lục A của tiêu chuẩn

TCVN 4453 – 1995 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi

công và nghiệm thu):

•Với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của các kết cấu:

[ ]400

cc

L n l

- Thay số vào ta có:

3,46

1 4,1451,1

- Vậy ta bố trí 4 cột chống cho 1 bước khung ngang (B) cho mỗi xà gồ

9 Kiểm tra ổn định của cột chống xà gồ

- Xét cột chống làm việc như một cấu kiện chịu nén đúng tâm với liên kết hai đầu

- Trong đó:

H Chiều cao của tầng (Chọn tầng 1 để tính, do đó: t: H t =H1=4, 2 ( ).m

h Bề dày lớp bê tông của sàn s: hs =0,15 ( ).m

δvs: Bề dày của ván khuôn sàn δvs =0,03 ( ).m

h Chiều cao của tiết diện xà gồ : h=0,1 ( ).m

h nem: Chiều cao của nêm đỡ chân cột h nem =0,1 ( ).m

- Thay số vào ta được:

4,2 0,15 0,03 0,1 0,1 3,82 ( )

cc

- Do liên kết 2 đầu cột là khớp nên: µ =1

- Vậy chiều cao tính toán của cột chống:

Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

- Momen quán tính của cột chống:

6 40,1 0,1

549525,3 ( / )

0,177 0,1 0,1

σϕ

N

kG m A

[ ]σ u: Ứng suất tới hạn của gỗ làm cột [ ]σ u =1,1 10 (× 6 kG m/ 2)

- Ta nhận thấy: σ <[ ]σ u nên cột chống đảm bảo bền và ổn định.

Nhận xét:

- Do: Hm = 3.6 (m); Ht = 3.9 (m) < H1 và các dầm chính, dầm phụ của các tầng có

kích thước giống nhau nên có thể áp dụng kết quả tính toán trên cho các tầng còn lại

10 Hình vẽ chi tiết ván khuôn sàn

- Dựa theo các số liệu đã tính toán ở mục trên Ta có hình vẽ ván khuôn sàn, cột

chống, xà gồ cho ở trang tiếp theo

Tr 20

III THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM

1 Giới thiệu về ván khuôn dầm

- Sử dụng vật liệu làm ván khuôn dầm là gỗ thịt, có các thông số sau:

[σ]gỗ = 110 (kG/cm2)

γgỗ = 750 (kG/m 3)

Egỗ = 1,1×105 (kG/cm2)

- Cấu tạo của ván khuôn dầm:

Hệ ván khuôn dầm gồm 3 mảng gỗ ván liên kết với nhau Mỗi mảng gỗ ván

gồm nhiều tấm gỗ nhỏ liên kết với nhau bởi các nẹp

Hệ chống đỡ ván khuôn đáy dầm gồm các cột chữ T Dưới chân cột là các

nêm để điều chỉnh độ cao

- Tính toán cho dầm D1g, các số liệu để tính toán sau đây:

6 7 8 9 10

11

12 13

14 15

2 Tính toán ván đáy dầm

- Coi ván đáy là dầm liên tục, có kích thước tiết diện: bd×δvd =250 30 (× mm Gối)

tựa là các cột chống, ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng

- Sơ đồ tính như hình sau:

b: Chiều rộng của tiết diện dầm b=0, 25 ( ).m

hs: Chiều cao của tiết diện dầm h=700 (mm) 0,7 ( ).= m

- Thay số vào ta được:

- Thay số vào ta được:

Hoạt tải do người và phương tiện:

- Do dầm có kích thước nhỏ (b=250mm nên người không đi lại trực tiếp trên ván)

đáy dầm chính Do đó hoạt tải này bằng 0

Tải trọng do đổ bê tông:

- Đổ bằng cần trục tháp với dung tích thùng chứa bê tông chọn là V >0,8 (m 3)

×

= q tt d l M

W: Momen kháng uốn của tiết diện ván đáy dầm:

f: Độ võng tính toán của ván đáy dầm:

[f]: Độ võng giới hạn của ván đáy dầm Theo mục A.3 phụ lục A của tiêu

chuẩn TCVN 4453 – 1995 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm

thi công và nghiệm thu):

•Với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của các kết cấu:

[ ]400

c) Tính toán số lượng cột chống ván đáy dầm cho nhịp L 2

- Chiều dài tính toán của dầm D1g trong nhịp L2 tính theo công thức:

- Vậy ta bố trí 12 cột chống cho ván đáy nhịp L2

d) Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm

- Xét cột chống làm việc như một cấu kiện chịu nén đúng tâm với liên kết hai đầu

là khớp

- Chọn cột chống bằng gỗ có kích thước: b c× =h c 0,1 0,1 ( ).× m

- Sơ đồ tính cột chống như hình dưới:

Tr 25

- Trong đó:

H Chiều cao của tầng (Chọn tầng 1 để tính, do đó: t: H t =H1=4, 2 ( )m )

h Chiều cao của tiết diện dầm chính : h=0,7 ( ).m

δvd: Bề dày của ván khuôn đáy dầm δvd =0,03 ( ).m

h nem: Chiều cao của nêm đỡ chân cột h nem =0,1 ( ).m

- Thay số vào ta được:

4,2 0,7 0,03 0,1 3,37 ( )

cc

- Do liên kết 2 đầu cột là khớp nên: µ =1

- Vậy chiều cao tính toán của cột chống:

Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

- Momen quán tính của cột chống:

6 40,1 0,1

σ : Ứng suất lớn nhất của tiết diện cột chống:

2435,7125

191548,8 ( / )

0, 227 0,1 0,1

σϕ

N

kG m A

[ ]σ u: Ứng suất tới hạn của gỗ làm cột 6 2

[ ]σ u =1,1 10 (× kG m/ )

- Ta nhận thấy: σ <[ ]σ u nên cột chống đảm bảo bền và ổn định.

3 Tính toán ván thành dầm

- Coi ván thành là một dầm liên tục, có các gối tựa là các nẹp đứng, ván thành chịu

các loại tải trọng ngang

- Sơ đồ tính như hình sau:

tc bt

- Trong đó:

h1: Chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

•Gọi hd là chiều cao của tiết diện dầm chính D1g Ta có:

γbt: Trọng lượng riêng của bê tông γbt =2500 (kG m/ 3)

- Thay số vào ta được:

Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

- Đổ bằng cần trục tháp với dung tích thùng chứa bê tông chọn là V >0,8 (m 3)

2

s( ) 600 (0,7 0,15) 600 330 ( / )

= q tt d l M

W: Momen kháng uốn của tiết diện ván thành dầm:

[f]: Độ võng giới hạn của ván khuôn thành dầm Theo mục A.3 phụ lục A của

tiêu chuẩn TCVN 4453 – 1995 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy

phạm thi công và nghiệm thu):

•Với cốp pha của bề mặt lộ ra ngoài của các kết cấu:

[ ]400

lnep ≤min ( , ) min (0,69 ; 0,65) 0,65 ( ).l l = = m

- Chọn khoảng cách các nẹp đứng của ván thành dầm: lnep =0,6 ( ).m

4 Hình vẽ chi tiết ván khuôn dầm D1g

- Từ các số liệu đã tính trên Ta thể hiện chi tiết ván khuôn dầm D1g, bố trí các cột

chống ván đáy cho trong hình ở trang tiếp theo

Tr 28

12 13

14 15

16

17

- Khoảng cách các thanh nẹp: L nep =600 (mm ).

- Kích thước thanh chống xiên: 60 60 (× mm).

2 Ván khuôn sàn

- Ván khuôn sàn: 250 30 (× mm )

- Xà gồ đỡ ván sàn: 80 100 (× mm Khoảng cách giữa các xà gồ: ) L=800 (mm )

- Số xà gồ của 1 nhịp biên: 8 (thanh) Số xà gồ của 1 nhịp giữa: 10 (thanh)

- Chiều dài của xà gồ: l =3460 (mm )

- Số lượng cột chống ván đáy dầm cho 1 bước khung ngang (B): 7 (cột).

V THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG – VÁN KHUÔN – CỐT THÉP

1 Khối lượng bê tông

BẢNG I THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Thể tích 1 CK

(m 3 )

Số lượng CK

Tổng thể tích (m 3 )

KLBT

1 Tầng (m 3 )

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Thể tích 1 CK

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Thể tích 1 CK

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Thể tích 1 CK

2 Khối lượng ván khuôn

BẢNG II THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG VÁN KHUÔN

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Diện tích 1 CK (m 2 ) Số lượng CK

Tổng diện tích (m 2 )

KLVK 1 Tầng (m 2 )

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Diện tích 1 CK (m 2 ) Số lượng CK

Tổng diện tích (m 2 )

KLVK 1 Tầng (m 2 )

Tầng Tên cấu kiện Kích thước (m) Diện tích 1 CK (m 2 ) Số lượng CK

Tổng diện tích (m 2 )

KLVK 1 Tầng (m 2 )

Hàm lượng thép µ

(%)

Trọng lượng riêng thép (kg/m 3 )

SL.

CK

Khối lượng thép/1 CK (kg)

Tổng khối lượng các

CK (kg)

KLCT/ 1 Tầng (kg)

Tầng Tên CK

Thể tích

bê tông (m 3 )

Hàm lượng thép µ

(%)

Trọng lượng riêng thép (kg/m 3 )

SL.

CK

Khối lượng thép/1 CK (kg)

Tổng khối lượng các

CK (kg)

KLCT/ 1 Tầng (kg)

Tầng Tên CK

Thể tích

bê tông (m 3 )

Hàm lượng thép µ

(%)

Trọng lượng riêng thép (kg/m 3 )

SL.

CK

Khối lượng thép/1 CK (kg)

Tổng khối lượng các

CK (kg)

KLCT/ 1 Tầng (kg)

Tầng Tên CK

Thể tích

bê tông (m 3 )

Hàm lượng thép µ

(%)

Trọng lượng riêng thép (kg/m 3 )

SL.

CK

Khối lượng thép/1 CK (kg)

Tổng khối lượng các

CK (kg)

KLCT/ 1 Tầng (kg)

4 Thống kê khối lượng lao động trong công tác bê tông

- Vận dụng định mức 726 để tra định mức lao động cho công tác bê tông Ta có

bảng bên dưới:

BẢNG IV THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG CÔNG TÁC BÊ TÔNG

Tầng Tên cấu kiện Thể tích bê tông (m 3 )

Định mức lao động (h/m 3 )

Nhu cầu

Tổng ngày công

Giờ công

Ngày công

Tr 39

Tầng Tên cấu kiện Thể tích bê tông (m 3 )

Định mức lao động (h/m 3 )

Nhu cầu

Tổng ngày công

Giờ công

Ngày công