Đồ án kỹ thuật thi công 1

Để đơn giản coi lực tác dụng lên thành ván khuôn là phân bố đều và mômenchọn tính toán được tính theo công thức :... Tính toán ván đáy dầm Coi ván khuôn đáy của dầm như là dầm liên tục t

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

I SỐ LIỆU THIẾT KẾ

* Nhiệm vụ:

-Thiết kế ván khuôn móng, ván khuôn cột, dầm, sàn theo kích thước đã cho

-Phân chia công trình thành các đợt và phân đoạn thi công

-Lập biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công các công tác cốp pha, cốt thép,bêtông và quy định bảo dưỡng bê tông

* Đặc điểm công trình: Công trình là nhà khung chịu lực, sàn dầm cột đổtoàn khối

A B C D E

-0,05 -0,45

Chiều cao các tầng còn lại: Ht= 3,5 m

Tổng chiều cao của tòa nhà là: H1+6xHt=4+6x3,5=25 m

 Tiết diện cột:

Trục A, E: Tầng1:250x400;tầng 2, 3: 250 x 350; tầng 4, 5: 250 x 300;tầng 6, 7: 250 x 250 mm

Trục B, C, D: Tầng1:250x450; tầng 2, 3: 250 x 400; tầng 4, 5: 250 x 350;tầng 6, 7: 250 x 300 mm

 Chiều dày sàn: δs= 80 mm; chiều dày mái:δm= 80 mm

 Dầm:

Các dầm chính được kê lên cột với bước cột tương ứng: (13 dầm)

+Dầm D1 là một dầm chính có nhịp biên là : L1 = 5,6 (m) ,nhịp giữalà:L=6,2(m) Kích thước tiết diện dầm là : 0,25×0,48 m

+Dầm D2 là một dầm chính có nhịp là : L2 = 3,8 (m) Kích thước tiết diện dầm

là : 0,2×0,28 m

Các dầm phụ được kê lên dầm chính với :

+Dầm D3 là một dầm phụ có nhịp là : L3 = 3,8(m) Kích thước tiết diện dầm là:0,2×0,28 m

*Lượng cốt thép trong các cấu kiện dầm quy định chung là 110 (kg/m3)

*Công trình thi công trong mùa khô và sử dụng bê tông mác M200

*Công tác móng và đất đã thực hiện xong, yêu cầu về phương tiện và nhân côngđược đáp ứng

*Sử dụng bộ giàn giáo công cụ (giáo Pal) và cột chống đơn dễ điều chỉnh đượcchiều cao và chịu tải trọng lớn

* Đà đỡ (xà gồ): chọn loại gỗ nhóm III có trọng lượng 600 kG/m3 Có ứng suất chophép [σ] = 90 (kG/cm2).

Công tác chuẩn bị trước khi thi công công trình

Các bước chuẩn bị trước khi thi công công trình gồm những công việc sau:

- Trước khi đưa máy móc thiết bị tới công trường để thi công, ta phải cho thudọn và san phẳng mặt bằng trên khu đất sẽ thi công

-Từ hồ sơ bản đồ khu đất và công trình phải tiến hành định vị chính xác vị trícông trình theo mốc chuẩn trong hồ sơ thiết kế

- Điểm được chọn làm chuẩn mốc phải được các bên liên quan công nhận và

ký kết vào biên bản nghiệm thu để làm cơ sở pháp lý

-Mốc chuẩn được đánh dấu bằng đổ bê tông và được bảo quản tuyệt đối trongsuốt quá trình thi công

- Sau đó căn cứ vào mốc chuẩn của công trình, dùng máy kinh vĩ để xác địnhcác điểm chuẩn của công trình Các điểm chuẩn cũng được đổ bê tông và bảo quảntrong suốt quá trình thi công

- Từ các điểm chuẩn của công trình, dùng máy kinh vĩ xác định được mặtbằng định vị công trình Mặt bằng định vị phải được ký kết và bàn giao trong tất cảcác đơn vị, cá nhân có liên quan

Sau khi đã bàn giao, ký kết mặt bằng định vị thì tiến hành thi công Tiến hànhđào móng

II TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN MÓNG

Coi gông (với cột) chống đứng các gối tựa Cốt pha làm việc như 1 dầm liên tục

Để đơn giản coi lực tác dụng lên thành ván khuôn là phân bố đều và mômenchọn tính toán được tính theo công thức :

R = 0,75 m bán kính tác dụng của đầm dùi loại đầm trong, lấy H = R = 0,75

- Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm bêtông và đổ bê tông (không đồng thời)

q7 = 200 (kG/m2)

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng:

qtc = q6 + q7 =1875 + 200 = 2075 (kG/m2 )Tổng tải trọng tính toán là:

qtt = q6.1,2 + q7.1,3 = 1875.1,2 + 200.1,3 = 2510 (kG/m2) Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 ván khuôn :

qtc= 2075 × 0,25 = 518,75 (kG/m)Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván khuôn là:

qtt = 2510× 0,25 = 627,5 (kG/m)

2 Tính toán ván khuôn cột

Coi ván khuôn cột tính toán như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là cácgông Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữa các gông

Tính khoảng cách giữa các gông:

Theo điều kiện bền:

[ ]max

M W

σ = < σ

Trong đó:

2 max

.10

6 3

137,39 (cm)

EJ l

q

Từ những kết quả trên ta chọn l = 60 cm Nhưng tuỳ theo từng trường hợp cụ thể

mà bố trí khoảng cách các gông sao cho hợp lý hơn

Trong đó: Chiều dày 2 lớp xà gồ và ván sàn tạm tính bằng 25,5 cm.

Tổng chiều cao điều chỉnh của chân kích và đầu kích: 0,02÷0,75 m

- Hoạt tải do người và dụng cụ thi công: q3 = 250× 0,25 = 62,5 (kG/m)

- Hoạt tải do đầm hoặc đổ bê tông lấy là q4 = 200× 0,25 = 50 (kG/m2)

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy:

M

M M=ql /102

Hình 6- Sơ đồ tính ván đáy dầm chính

Gọi khoảng cách giữa các xà gồ ngang là l (cm)

+ Tính theo điều kiện bền:

[ ]

M W

σ = < σ

Trong đó:

2 max

.10

163,53 (cm)

EJ l

q

Ptc= 1008× 0,25 = 252 (kG)

Ptt= 1234,8× 0,25 = 308,7 (kG)

Dễ dàng tính được mô men lớn nhất tại giữa nhịp là : Mmax = 115,76 (kG.m)

l p

- Theo điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức:

Hình 9 - Sơ đồ tính toán cột chống xà gồ ngang dầm chính biên

- Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:

Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có: μ = 1

=> Chiều dài tính toán của cột chống là: L0

J r A

;

Độ mảnh:

0 271,5

94, 04 > 752,887

cc

L r

- Tải trọng do vữa bêtông: q6 = γ.h = 2500 x 0,4 = 1000 (kG/m2)

- Hoạt tải sinh ra do quá trình đổ hoặc đầm bêtông: q7 = 200 (kG/m2)

- Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc =1000 + 200 = 1200 (kG/m2)

- Vậy tổng tải trọng tính toán là: qtt = 1000.1,2 + 200.1,3= 1460 ( kG/m2)

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 ván khuôn: qtc =1200.0,2=240 (kG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván khuôn là: qtt = 1460.0,2=292 ( kG/m)

Coi ván khuôn thành dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là thanh nẹpđứng (và thanh chống đứng) Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữacác thanh nẹp

Tính khoảng cách giữa các thanh nẹp:

Theo điều kiện bền:

[ ]max

.10

177,699 (cm)

EJ l

Tổng chiều cao điều chỉnh của chân kích và đầu kích: 0,02÷0,75m

1 Thiết kế ván đáy dầm phụ

Với chiều rộng đáy dầm là 200mm ta sử dụng ván thép có bề rộng 200 mm

Lấy ván 200 x 1200 mm và 200x600 làm ván điển hình trong tính toán vậy nên đặctrưng tiết diện của ván là: J = 20,02 cm4; W = 4,42 cm3

* Xác định tải trọng tác dụng ván đáy dầm:

- Tải trọng do bêtông cốt thép: qtc1 = 0,28× 0,2 ×2500 = 140 (kG/m)

-Tải trọng do ván khuôn: qtc2 = 0,2 ×30 = 6 (kG/m)

- Hoạt tải do người và dụng cụ thi công: qtc3 = 250 × 0,2 = 50 (kG/m)

- Trong đó hoạt tải do đầm hoặc đổ bê tông lấy là qtc4 = 200 × 0,2 = 40 (kG/m)Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy:

qtc= qtc1 + qtc2 + qtc3 =140 + 6 + 50 + 40 = 236 (kG/m)

Tổng tải trọng tính toán là:

qtt = 140.1,2 + 6.1,1 + 50.1,3 + 40.1,3 = 291,6 (kG/m)

2 Tính toán ván đáy dầm

Coi ván khuôn đáy của dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là các xà

gồ ngang, các xà ngang này được kê lên các xà gồ dọc

Gọi khoảng cách giữa các xà gồ ngang là l (cm)

+ Tính theo điều kiện bền:

[ ]

M W

σ = < σ

Trong đó:

2 max

.10

l Mmax

6 3

178,64 (cm)

EJ l

Theo điều kiện bền:

- Theo điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức:

5 Tính toán cột chống dầm biên

- Cột chống dầm biên đầu dưới chống lên nêm, đầu trên đỡ hệ thống xà gồ ngang của dầm

- Chọn trước tiết diện cột chống 10x10 cm;

Hình 11 - Sơ đồ tính toán cột chống xà gồ ngang dầm phụ biên

- Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:

xg

Trong đó: lcc – khoảng cách giữa các cột chống xà gồ, chọn lcc= 150 cm.

Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có: μ = 1

=> Chiều dài tính toán của cột chống là: L0

J r A

cc

L r

6 Tính toán ván khuôn thành dầm

Chiều cao tính toán của ván khuôn thành dầm là: h = 200 mm

Ván khuôn thành dầm dùng ván phẳng rộng 200 mm

- Tải trọng do vữa bêtông: q6 = γ.h = 2500 x 0,2 = 500 (kG/m2)

- Hoạt tải sinh ra do quá trình đổ hoặc đầm bêtông: q7 = 200 (kG/m2)

- Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc = 500 + 200 = 700 (kG/m2)

- Vậy tổng tải trọng tính toán là: qtt = 500.1,2 + 200.1,3= 860 ( kG/m2)

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 ván khuôn: qtc =700 × 0,2 = 140 (kG/m)

Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván khuôn là: qtt = 860 × 0,2 = 172 (kG/m)

Coi ván khuôn thành dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là thanh nẹpđứng (và thanh chống đứng) Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữacác thanh nẹp Tính khoảng cách giữa các thanh nẹp:

Theo điều kiện bền:

[ ]max

M W

6 3

212,6 (cm)

EJ l

Bao gồm tải trọng do bê tông cốt thép sàn và tải trọng của ván khuôn sàn

- Tải trọng do bê tông cốt thép sàn: q1 =h×γsàn = 0,8×2500 = 200 (kG/m2)

- Tải trọng do bản thân ván khuôn sàn: q2 =30 (kG/m2)

♦ Hoạt tải:

Bao gồm hoạt tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên sàn, do quátrình đầm bêtông và do đổ bêtông vào ván khuôn

- Hoạt tải sinh ra do người và thiết bị thi công: q3=250 kG/m2

- Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm rung bê tông và đổ bê tông: q4=200 kG/m2

Vậy, tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn:

qtc = 200+30+250+200 = 680 (kG/m2)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn là:

qtt = 200.1,2 +30.1,1 + 1,3.(250 + 200) = 858 ( kG/m2)

2 Tính toán kiểm tra ván sàn

Sơ đồ tính toán ván sàn là: Coi ván sàn như dầm liên tục kê lên các gối tựa làcác xà gồ lớp 1 (xà gồ lớp trên sát tấm côppha)

Hình 11- Ô sàn điển hình

Xét ô sàn điển hình có kích thước 3775×2780 mm Dầm phụ rộng 0,2 m, dầmchính rộng 0,25 m

⇒ Dùng ván khuôn: 14 tấm loại 1800*300, 14 tấm loại 1500*300, 4 tấm loại750x150, 2 tấm loại 1500*100, những chỗ thiếu ta dùng ván gỗ lắp vào

Khoảng cách giữa các xà gồ lớp 1 được tính toán sao cho đảm bảo điều kiệnbền và điều kiện ổn định cho ván sàn Khoảng cách các xà gồ lớp 1 phụ thuộc vào

M

M M=ql /10 2

q l

ván Với cường độ chịu uốn của khuôn kim loại: [ ]σ

= 2100 (kG/cm2)Momen kháng uốn của tấm ván khuôn rộng 30cm: W = 6,55 (cm3)Coi dải ván khuôn như dầm liên tục kê lên các đà dọc ta có:

Tính toán theo điều kiện biến dạng:

Độ võng giới hạn cho phép của ván sàn

Theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất của xà gồ:

6 3

3 Tính toán, kiểm tra độ ổn định của xà gồ ngang

Hệ xà gồ lớp 1 được tựa lên hệ xà gồ lớp 2 (khoảng cách xà gồ lớp 2 bằng

150 cm là khoảng cách giữa 2 cột chống của giáo Pal)

Chọn dùng xà gồ bằng gỗ có tiết diện 8× 10 cm có các đặc trưng hình học như sau:

Mô men kháng uốn:

Vậy điều kiện bền được đảm bảo.

♦ Kiểm tra lại điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức:

Độ võng được tính theo công thức:

5 Các vị trí gia cố thêm

Tại các vị trí của ô sàn gần vận thăng và 2 cây chống ròng rọc của tời điện dựđịnh sẽ là điểm nhận bê tông từ vận thăng và tời điệntừ dưới đưa lên, ta phải gia cốthêm bằng các cột chống thép.Tương tự như vậy ở các vị trí mép dầm ngoài biên tacũng phải gia cố thêm bằng các cột chống thép khi thấy cần thiết

IV THỐNG KÊ VẬT LIỆU

BẢNG II.1: THỐNG KÊ VẬT LIỆU

TẦNG

NHÀ

TÊN VẬT LIỆU CẤU KIỆN

KÍCH THƯỚC (mm)

ĐƠN VỊ

TỔNG KL

TỔNG SỐ CẤU KIỆN

m3(cây

100x150x3200

m3(cây

100x150x2500

100x150x2800

m3(cây

100x150x2500

Số lượng cấu kiện

Khối lượng BT trong tầng

Tiết diện (m)

Chiều dài (m)

5.175 2.859187

5

12 34.31025

0.1x5.525

5.175 2.859187

5

12 34.31025

5.175 0.659812

5

2 1.319625

0.1x1.275

Khối lượng BT trong tầng (m 3 )

Lượng CT trong 1 kết cấu

Khối lượng

CT trong tầng (kG)

V TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH

Dựa vào số liệu đã thống kê tổ chức thi công đổ bê tông tại chỗ công trìnhtheo phương pháp dây chuyền

Theo yêu cầu của công việc, đặc diểm của công trình, do biên chế thànhphần các tổ đội thực hiện các công việc khác nhau Nên việc tổ chức đổ bê tông cốtthép tại chỗ khung nhà sẽ có nhịp công tác không đổi, không thống nhất, không làbội số của nhau

Việc tổ chức thi công công trình được chia thành 7 đợt thi công theo chiềucao nhà, mỗi đợt là 1tầng Trong đợt được phân thành 4 phân đoạn ( bằng số côngtác thi công)

Trong quá trình thi công các tổ thợ được lấy và thi công trong từng đợt khônggiống nhau Nhân lực sẽ thay đổi tùy theo vào nhu cầu của khối lượng công việcđòi hỏi, tầng móng có khối lượng công việc không giống các tầng trên nên phânchia tổ thợ khác so với các tầng trên, tầng 2, 3,4,5,6,7 có khối lượng công việc

tương đối giống nhau nên số tổ thợ giống nhau Nhân lực trong các tổ đội lấy theoquy chế nhưng có thể tăng thêm số thợ theo yêu cầu tiến độ hoàn thành công việc.Với số lượng người đã lựa chọn, tính toán thời gian hoàn thành công tác, chủyếu là công tác đổ bê tông Sau đó tính thời gian cho các công việc còn lại, với sốngười lấy vào thi công sao cho mỗi công việc hoàn thành với thời gian gần bằngthời gian hoàn thành công tác đổ bê tông.

Sắp xếp thời điểm thực hiện các công việc này theo công tác đổ bêtông, với mốiliên hệ đầu và cuối, thoả mãn những gián đoạn kỹ thuật khi đổ bêtông nhà caotầng

Các tổ thợ thi công mỗi ngày hai ca (sáng và chiều) và làm hoàn thành phânđoạn

Tất cả các số liệu được tính toán và ghi trong bảng

Tiến độ thi công được biểu thị trên sơ đồ

Trên đó các công việc được tiến hành liên tục từ đợt 1 đến 7

Ở đây gián đoạn kỹ thuật chờ cho bêtông đủ cường độ đến khi được phépdựng giàn giáo trên nó, lấy bằng 5 ngày Giữa đổ bêtông và tháo dỡ ván khuôn(ván khuôn dầm sàn) là 10 ngày, lúc đó cường độ bêtông đã được khoảng 70%

Thành phần các tổ đội của từng khu vực được biên chế và số tổ thợ sử dụng

để hoàn thành các công việc như sau :

VI XÁC ĐỊNH HỆ SỐ LUÂN CHUYỂN VÁN

Hệ số luân chuyển ván khuôn của từng kết cấu:

Luân chuyển từ tầng 1 đến tầng 3, tầng 2 lên tầng 4

Hệ số ván khuôn luân chuyển được tính cho kết cấu cùng loại

Cột, dầm (dầm chính, dầm phụ) tầng 2,3,4,5,6,7 giống nhau

Thời gian chu kỳ ván khuôn sử dụng lớn nhất có thể nhận biết ngay trong tiến

độ thi công

Hệ số luân chuyển ván khuôn được xác định theo công thức sau:

Trong đó: : tổng số khu vực toàn công trình

Skv: số khu cực cần được chế tạo ván khuôn

t1: thời gian lắp đặt ván khuôn ở một khu vực

Tmax: chu kì sử dụng ván khuôn (tính từ lúc đổ bêtông của kết cấu

cũ đến khi chuyển sang và lắp dựng xong ở kết cấu mới)

Tmax = t1 + t2 + t3 + t4 + t5 +∑ttc + ∑tkt

t1, t2, t3, t4, t5: lần lượt là thời gian thi công lắp đặt ván khuôn,

n

VII CHỌN MÁY THI CÔNG

1 Thống kê khối lượng vật liệu của mỗi tầng

Ván

khuôn

(T)

GiáoPal (T)

Cộtchống(T)

Bêtông(T)

CốtThép(T)

Xà gồ(T)

Tổngcộng(T)2702.33

4

105.59

1096.1644

35.4046

553.5493

4545.4873

2 Chọn máy vận thăng

Năng suất máy vận thăng:

Trong đó: T: thời gian thực hiện, phút

Ktg: hệ số sử dụng thời gian, K = 0.8

Km: hệ số sử dụng máy, K = 0.8

Tck: thời gian thực hiện một chu kì vận chuyển, phút

Khối lượng vật liệu

vận chuyển ( T )

Mãhiệu

Sứcnâng( T )

Năngsuất( T)

Nhucầu( máy )

Ghi chú: năng suất trong bảng được tính cho khoảng thời gian từ khi bắt đầu

công việc cho đến khi kết thúc công việc vận chuyển (công tác đổ bêtông kếtthúc) 18 ngày

3 Chọn máy trộn bê tông

Chọn máy trộn do Tập đoàn Hòa Phát sản xuất có các thông số sau:

Dungtích( lít )

Năngsuất( m3/h )

Nhu cầu( máy )

Tầng 2(3,4,5,6,7,8,9)

- 55.92

4 Chọn máy đầm bê tông

Chọn máy đầm do Tập đoàn Hòa Phát sản xuất

Công tác đầm bêtông phải phù hợp với loại kết cấu nên ta chọn hai loại máyđầm là đầm dùi và đầm mặt Với sàn ta áp dụng máy đầm mặt, còn cột và dầm ta

Tck = t1 + t2, chu kì đầm (t1: thời gian đầm tại một vị trí theo hồ

sơ thiết kế quy định, lấy t1= 120 s; t2: thời gian dịch chuyển vị trí đầm, t2 = 10 s)

Tck = 130 sZ: số giờ làm việc trong ca, Z = 4 giờk: hệ số kể đến việc đầm đè lên nhau k = 0,8

⇒ Q = (0,585 x 0,4) x 0,1 x (3600/130) x 4 x 0,8 = 2,0736 (m3/ca)

-Năng suất hữu ích: Q = kt.Qlt = 0,6 x 2,0736 = 1,244 (m3/ca)

• Máy đầm dùi

Chọn máy đầm MGX – 23

Năng suất lý thuyết:

Trong đó: R : bán kính tác dụng của đầm dùi, lấy R = 0,75 m

h : chiều dày của lớp bêtông cần đầm, m

Mã hiệu Năng

suất

Nhucầu