ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THI CÔNG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC:KỸ THUẬT THI CÔNG

ĐỒ ÁN MƠN HỌC:

KỸ THUẬT THI CƠNG

*Yêu cầu : Thiết kế biện pháp xây lắp và tổ chức thi cơng quá trình thành phần

cơng tác san đất và đổ bêtơng cốt thép tại chổ

Số liệu :

+ Độ chênh cao đường đồng mức : 0,5 m + Số tầng nhà : 5 tầng

+ Số nhịp : 5 , kích thước nhịp L1 = 3,9m, L2 = 4,2m, L3 = 1,6m + Số bước : 23, chiều dài bước B = 4.0m

+ Số liệu ơ đất : A35, kích thước ơ đất : 700m x 800m

PHẦN I:

CƠNG TÁC SAN LẤP MẶT BẰNG

I Tính tốn san bằng khu vực xây dựng:

Tính san bằng khu vực xây dựng theo yêu cầu cân bằng phần đào và phầnđắp đất Trình tự tiến hành theo các bước sau

1.Chia khu vực san bằng thành các ơ vuơng :

Ở đây phân chia với cạnh ơ vuơng 100m Kẻ đường chéo chia ơ vuơngthành những tam giác xuơi chiều đường đồng mức qua các ơ đĩ

Khu vực xây dựng được chia thành 56 ơ vuơng Tức là 112 ơ tam giác vuơngcân được đánh dấu như hình vẽ

2.Tính cao trình đen các đỉnh gĩc vuơng :Cao trình đen được tính nội suy từ

đường đồng mức bằng các mặt cắt qua các đỉnh ơ vuơng

Hi = Ha + x

l

H

Kết quả tính tốn ghi trên bình đồ khu vực san bằng

3.Tính cao trình san bằng :

Ho=

n

H H

H H

3

) 8

3 2

(  1   2   3    8

*Với n là số ơ tam giác vuơng cân trong khu vực xây dựng

Trong đĩ:H1 , H2 , , H8 : Tổng giá trị độ cao tự nhiên của các đỉnh cĩ 1,

2 , , 8 tam giác hội tụ

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË

Với kết quả tính tĩan ở trên , ta cĩ :  H0 = 2,31 (m)

4.Tính cao trình thi cơng :

1 Tính cao trình thi cơng :

htc = Hi - H0

Trong đĩ : Hi - Là độ cao tự nhiên tại điểm i ( Hđen )

H0 - Là độ cao san bằng ( Htk )Kết quả tính tốn độ cao tự nhiên , độ cao thi cơng :

5 Tính khối lượng đất các lăng trụ tam giác :

Các ơ hồn tồn đào hay đắp

Vđào (đắp) = a2.( h1 + h2 + h3 )/6 ( 1)Với h1,h2,h3 : Lấy giá trị đại số

Các ơ cĩ cả phần đào và đắp ( độ cao các đỉnh khác dấu )

Ký hiệu đỉnh khác dấu là h1

Thể tích khối chĩp cĩ đáy  cùng dấu với h1

Vchêm = a2.(h13)/6.(h1 + h2)(h1+h3) ( 2 )

Vtg luơn cùng dấu với h1

Với h1 ở tử số lấy giá trị đại số, h1,h2,h3 ở mẫu số lấy giá trị tuyệt đối

Phần thể tích cịn lại trái dấu với Vtg cĩ 2 đỉnh cịn lại của tam giác :

Vht = V - Vtg ( 3)

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË Trang2

323,6m324m

Vchêm : xác định theo công thức ( 2)

V : xác định theo công thức ( 1)

Ta có khối lượng đất đào và đắp được tính theo bảng:

(Dấu (-) để phân biệt, là thể tích đất đắp)

Các số liệu tính toán được ghi trong bảng:

6.Tính khối lượng đất mái dốc:

Đất mái dốc đào hoặc đắp được tính theo công thức:

V = 4

l

m(h12+h22)6

mlh

"

m: Là hệ số mái dốc m = 1Kết quả tính toán ghi ở bảng dưới

*Từ đó ta có:

+Tổng khối lượng đất đắp

Vđắp = Vđắp+Vm đắp

= 208457.43 + 970.124= 209427.554(m3)

+Tổng khối lượng đất đào

Vđào = Vđào+Vm đào=208157.43+ 1623.07= 209780.50(m3)-Xét độ tơi xốm của đất: Đất khu vực thi công là đất cấp III có hệ số tơi xốp cuối cùng là 0,035

Vđào =209427.554.(1+0,035) = 216757,5184(m3)-Sai số giữa khối lượng đào và đắp là:

V =216757.5184-209780.50=6977.018(m3)-Sai số là: S = 0,006129%< 5%

 Vậy thỏa mãn điều kiện

II.Xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trung bình:

Dùng phương pháp đồ thị để xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trung bình

Từ biểu đồ Cutinốp , xác định được khoảng cách vận chuyển trung bình và hướng vận chuyển như sau :

) ( 5 , 9 2 , 122155

1158170

m V

39316835

m V

W





*Nhận xét : Ta nhận thấy biểu đồ Cutinốp theo phương x thì đường V( - ) nằm

ở trên nên hướng vận chuyển ngược với chiều trục tọa độ và theo phương y thì đường V( + )ở dưới nên hướng vận chuyển ngược chiều trục tọa độ

Theo nguyên tắc cộng vectơ , xác định được hướng và khoảng cách vậnchuyển

) ( 324 6

, 323 5

III.Chọn máy thi cơng và sơ đồ di chuyển máy :

-Khu vực san bằng là đất cấp III vùng đất rộng, nên cĩ thể chọn máy cạp để san bằng

Chọn máy cạp 493A do máy kéo loại T_100

Các thơng số kỹ thuật :

+Dung tích thùng: q = 7 m3

+Chiều rộng lưỡi cắt: b = 2,65 m+Độ sâu cắt đất lớn nhất: h = 0,3 m+Độ nâng lớn nhất của lưỡi dao: 0,5m+Gĩc cắt đất của lưỡi dao: 300

+Chiều dài thùng cạp :8,79 m

1 Đoạn đường đào của máy cạp :

t ch

h b

.

s m K

T

K K q Q

t ck

tg s



Ktg- Hệ số sử dụng thời gian

Tck- Chu kì cơng tác

Khoảng cách vận chuyển trung bình :L = 426.8 m

- Quãng đường đào:

+ l1 = 6,8 m+ Cho máy chạy số 1 với vận tốc v1 = 2,25 km/ h = 0,65 m/ s

- Quãng đường vận chuyển và rải đất :

+ l2 = 426.8 - 6,8= 420.0 m+ Cho máy chạy với vận tốc trung bình v2 = 5,1 km/ h = 1,43 m/s

- Quãng đường quay về:

+ l3 = 426.8 m+ Cho máy chạy số 4 với vận tốc v3 = 7,4 km/ h = 2 m/ s

Thời gian chu kỳ hoạt động của máy :

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË Trang4

0 3

3 2

2 1

v

l v

l v

l

T ck     s s

ns - số lần thay đổi số, ns = 3

ts - thời gian thay đổi số, ts = 5s

t0 - thời gian quay xe, t0 = 25s

 Tck=6,8/0,65 + 420/1,43 + 426.8/2 + 3.5 + 2.25 = 524 (giây)

Năng suất: Q = 3600. . . . (m3 /s)

T

K K K q

ck

tg t ch

 Q = 35 2 ( / )

524

95 , 0 77 , 0 1 7

h m



Năng suất ca máy : 35.20 7 = 246.4 (m3/ ngày)

Tổng số ngày công máy làm việc để san bằng toàn bộ khu đất là :

4 246

273



Vậy ta chọn T=27 (ngày) để san bằng hoàn toàn khu đất

3.Sơ đồ di chuyển máy:

Với diện tích khu vực san bằng tương đối rộng, khoảng cách vận chuyển trung bình dài cho máy di chuyển theo hướng đã xác định ở trên theo sơ đồ di chuyển hình elip

Tuần tự đào và rải đất theo các vòng nối tiếp nhau kín khu vực đào và đắp

7

10

11 9

5 12

VẠN SAÌN DÁY NẸO

1

10 9 8 7

1 2 3 4 5 6

12 6

4 11

10

9

5

6 7

100

2000

300

400 1000

Cấu Tạo Ván Khuơn Cột :

Cấu Tạo Ván Khuơn Mĩng

:

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË

1 Tính ván sàn:

 Sơ đồ làm việc của ván sàn la dầm liên tục kê trên các gối tựa là xà gồ

 Chọn gỗ ván dày 3cm theo quy cách gỗ xẻ

 Cắt một dải theo phương vuông góc với xà gồ để tính

Sàn làm việc như một dầm liên tục kê lên các gối tựa là xà gồ

- Hoạt tải thi công lấy bằng 400 kg/ m ; n=1,4

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là :

 qtc = 208 + 18 + 400 = 626 kg/ m

Tải trọng tính toán:

qtt = ( 208 + 18 ).1,1 + 400.1,4 =808,6 kg/ m

b.Tính khoảng cách xà gồ đỡ sàn theo điều kiện :

Theo điều kiện cường độ :

tt

q

M l

W = 2 2 150 3

6

3 100 6

.

cm h

225 10



 Theo điều kiện đơ võng cho phép:

250

128

EJ

l q l

3 100 10 128

250

128

3

3 5

Với E = 105 kg/cm2

Vậy chọn khoảng cách xà gồ là l= 1,0 m

2 Tính xà gồ đỡ sàn và cột chống xà gồ:

 Chọn trước xà gồ tiết diện 6x8cm

 Sơ đồ làm việc là dầm liên tục cĩ các gối tựa là các cột chống xà gồ,chịu tải trọng phân bố đều

b.Tính khoảng cách cột chống xà gồ theo các điều kiện :

 Theo điều kiện cường độ :

Mmax= 10. 2 10. max 10.812W.[]

q

M l

l q

150 8 6

128

tc

q

J E

Với E = 105 kg/cm2

12 29 , 6 250

8 6 10 128

3

3 5



 Chọn l = 1,0 m

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË

3 Tính toan kiểm tra tiết diện cột chống xà gồ :

Chọn trước tiết cột chống có tiết diện 5x10 cm Bố trí hệ giằng dọc theo 2phương xà gồ với lx= l/2 ; ly= l/2 (với quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp)

5

, 190

r

l m

10

190

r

l m

Ta có m=1là hệ số kể đến ảnh hưởng của uốn dọc

 x = max = 131

x = min = 0,181

Điều kiện ổn định:

 = P/.F = 829,/(0,181.5.10) = 91,6 kg/cm2 < 150 kg/cm2

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

Thanh giằng gỗ chọn kích thước tiết diện 3x8cm, bố trí cột chống xà gồ và giằng cột chống như hình vẽ

l/4

l/

4

- Trọng lượng gỗ ván:( 0,03 0,2 + 2 0,03 0,21) 600 =11, 2kg/m

- Hoạt tải thi công : 400.0,2 = 80 kg/m

qtc = 156+ 11,2+ 80 = 247,2 kg/m

qtt = (156+ 14,4) 1,1+ 80 1,4 = 296 kg/m

Tính toán khả năng làm việc chuẩn ván đáy :

Xem ván đáy dầm là 1 dầm liên tục kê trên các gối tựa là các cột chống Gia trị mômen lớn nhất trên dầm là:

10

2 max

l q

M  tt

kgm kgcm

W

6

3 20 ] [





*Kiểm tra theo độ võng cho phép:

250 128

EJ

ql l

f



 ;Với E = 105 kg/cm2

4 3

3

45 12

3 20

3 20 10 128

3

3 5

gồ rất nhiều nên chọn theo cấu tạo cột chống xà gồ là đảm bảo thoả mãn điều kiện cường độ và ổn định

Tính toán khả năng làm việc chuẩn ván đáy :

Xem ván đáy dầm là 1 dầm liên tục kê trên các gối tựa là các cột chống

Gia trị mômen lớn nhất trên dầm là:

10

2 max

l q M

45 10

l

f EJ

l q l

3 20 10 128

3

3 5

Giằng theo phương dọc dầm tức là giằng theo phương cạnh ngắn của cộtchống

5

, 160

r

l m

10

320

r

l m

Ta cĩ m=1là hệ số kể đến ảnh hưởng của uốn dọc

 x = max = 111

x = min = 0,252

Điều kiện ổn định:

 = P/.F = 332/(0,252.5.10) = 26,7 kg/cm2 < 150 kg/cm2

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

Thanh giằng gỗ chọn kích thước tiết diện 3x8cm, bố trí cột chống và giằng cột chống như hình vẽ

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË Trang12l/4

l/

4

B.Phương án II ( Phương án có một cột chống ở giữa):

Theo phương án này tải trọng được truyền lên xà gồ và truyền xuống cột qua hệ thống thanh đỡ và cột chống được thể hiện trên mặt cắt cấu tạo hệ ván khuôn dầm chính như hình vẽ (tính cho ô sàn 3,6x3,9m)

1.Tính ván sàn:

Cũng như phương án I vì tải trọng tác dụng không đổi nên dùng kết quả tínhtoán ở phương án I chọn ván sàn dày 3 cm Khoảng cách giữa các xà gồ là 1m

2.Tính xà gồ :

Hai đầu xà gồ được kê tự do lên gối đỡ ở dầm phụ, và cột chống ở

giữa có sơ đồ làm việc là dầm kê trên 3 gối tựa

Giá trị mômen lớn nhất dùng để tính là:

8

2 max

ql

Trong đó nhịp tính toán của xà gồ: lxg = (3,9 - 0,2).0,5 = 1,85 m

Để chọn tiết diện xà gồ sơ bộ tính như sau:

a./Tải trọng tác dụng lên xà gồ chưa kể trọng lượng bản thân là:

- Hoạt tải thi công lấy bằng 400 kg/ m ; n=1,4

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là :

2

3 3

2 6

.

3 3

3 2

Chọn xà gồ kích thước tiết diện là 6x12 cm.

Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ :

-Tải trọng do sàn truyền xuống :

qtc = 626 kg/m

qtt = 808,6 kg/m-Trọng lượng bản thân xà gồ: 0,06 0,12 600 = 4,32 kg/m

6 185 13 , 8



W

M

= 193,2 kg/cm2 > 150 kg/cm2

Không thoả mãn điều kiện cường độ chọn tiết diện xà gồ 8x16cm

Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ :

-Tải trọng do sàn truyền xuống :

qtc = 626kg/m

qtt = 808,6 kg/m-Trọng lượng bản thân xà gồ: 0,08 0,16 600 = 8,0 kg/m

6 185 18 , 8

l q l

;Với E = 105 kg/cm2

250

1 653

1 16 8 10 128

12 185 34 , 6 1

3 5

Vậy xà gồ đã chọn thỏa mãn điều kiện làm việc

3 Tính toan kiểm tra tiết diện cột chống xà gồ :

Chọn trước cột chống có tiết diện 6x12 cm Bố trí hệ giằng dọc theo 2phương xà gồ với lx= l/2 ; ly= l (với quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp)

6

150 ] [ 110 73 , 1

, 190

r

l m

12

Ta có m=1là hệ số kể đến ảnh hưởng của uốn dọc

 x = max = 110

x = min = 0,256

Điều kiện ổn định:

 = P/.F = 818.1,9/ (0,256.6.12) = 84,3 kg/cm2 < 150 kg/cm2

đảm bảo điều kiện ổn định

Thanh giằng gỗ chọn kích thước tiết diện 3x8cm, bố trí cột chống xà gồ và giằng cột chống như hình vẽ

Chiều cao cột chống dầm phụ l=3,3 m Bố trí hệ giằng cột chống dầm phụnhư đối với phương án I.

m

150

330 ]

12

3 h2

h b

h b F

165

r

l m

150 ] [ 114 887 , 2

350

r

l m

Ta có m=1 là hệ số kể đến ảnh hưởng của uốn dọc

 x = max = 114

x = min = 0,239

Điều kiện ổn định:

 = P/.F = 1538,7.0.8/(0,239.5.10) = 103 kg/cm2 < 150 kg/cm2

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

Thanh giằng gỗ chọn kích thước tiết diện 3x8cm, bố trí cột chống và giằng cột chống như hình vẽ

4.Tính ván đáy dầm chính và cột chống dầm chính:

Như trường hợp

Theo phương án này tải trọng được truyền lên xà gồ và truyền xuống cột qua hệ thống thanh đỡ và cột chống được thể hiện trên mặt cắt cấu tạo hệ ván khuôn dầm chính như hình vẽ

C.Phương án III : ( Xà gồ không cột chống)

2.Tính xà gồ :

Hai đầu xà gồ được kê tự do lên gối đỡ ở dầm phụ cĩ sơ đồ làm việc

là dầm kê trên 2 gối tựa

Giá trị mơmen lớn nhất dùng để tính là:

8

2 max

ql

Trong đĩ nhịp tính tốn của xà gồ: lxg = (2,2 - 0,2) = 2,0 m

Để chọn tiết diện xà gồ sơ bộ tính như sau:

a./Tải trọng tác dụng lên xà gồ chưa kể trọng lượng bản thân là:

- Trọng lượng bê tơng sàn:

0,08.2600.1 = 208 kg/ m

- Trọng lượng ván gỗ :

0,03 600.1 = 18 kg/ m

- Hoạt tải thi cơng lấy bằng 400 kg/ m ; n=1,4

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn là :

2

3 3

2 6

.

3 3

3 2

Chọn xà gồ kích thước tiết diện là 8x16 cm

Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ :

-Tải trọng do sàn truyền xuống :

qtc = 626 kg/m

qtt = 808,6 kg/m-Trọng lượng bản thân xà gồ: 0,08 0,16 600 = 8 kg/m

6 200 18 , 8

l q l

;Với E = 105 kg/cm2

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË

1 333

1 16 8 10 384

12 200 34 , 6 5

3 5

Vậy xà gồ đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định

qtc = 416+156+66,6 + 11,2+800 =1450kg/m

qtt = (865,4+156+66,6+ 11,2).1,1+ 800.1,4 = 1835 kg/m Chiều cao cột chống dầm phụ l=3,3 m Bố trí hệ giằng cột chống dầm phụ như đối với phương án I

 lx = 1,65m ; ly =3,30m

* Kiểm tra ổn định cột chống theo phương x : ( phương dọc xà gồ )

cm l

m

150

330 ]

12

3 h2

h b

h b F

165

é

x x

GVHD : LÃ KHẠNH TOAÌN

SVTH : HOAÌNG VÉNH NGHË Trang18

, 95 46 , 3

y

y y

ta có : y = x = 95,4  x = y = 0,34

Điều kiện ổn định:

 = P/.F = 1835.0,8/ (0,34.6.12) = 60,0 kg/cm2 < 150 kg/cm2

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

D.TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN SÀN MÁI:

Việc tính ván khuôn sàn mái cũng tưng tự như các tầng nhà nhưng do cấu tạo của sàn mái là có dầm nằm trên sàn nên dầm chỉ có ván thành dầm mà không có ván đáy, kích thước xà gồ và cột chống cũng lấy giống như các tầng nhà khác

E.TÍNH TOÁN CHO PHẦN CÔNGXÔN (l = 1,4m) VÀ DẦM BO:

a, Tính ván đáy dầm console

Ở đây nhịp của công xôn là l =1,6 m tiết diện 200x400 bằng tiết diện dầmchính nên ta chọn bước cột chống là 0,8m tiết diện cột chống 50x100 là đảm bảoyêu cầu

b, Tính ván đáy dầm bo

Cấu tạo dầm bo và tải trọng tác dụng xem giống như dầm phụ của ô sàn 3,6x3,9

m tải trọng phần sàn truyền xuống xà gồ qua hệ thanh bố trí bên sườn dầm phụ,chọn ván dày 3cm và gối tự của nó là cột chống tiết diện 50x100 với khoảng cách

là 0,8m là đảm bảo yêu cầu

Với dầm bo, dầm công xôn do có tải trọng tác dụng là tương tự như đối vớidầm phụ,dầm chính (tiết diện bé hơn) nên để đơn giản khi thi công, phần cột chống

và ván đáy lấy như đối với dầm phụ, dầm chính

Việc thi công dầm công xôn được thực hiện bằng cách dùng các thanh xà gồliên kết với các móc thép đã được neo sẳn trong sàn của tầng dưới và hệ thống dàngiáo ở bên trong để làm sàn công tác và đặt hệ thanh chống lên sàn công tác này

2000

300

400 1000

+ Chiều cao khối bê tông đổ cột là hmax= 0,75m > Rđ

Vậy áp lực phân bố lớn nhất tác dụng lên ván khuôn cột là:

Pmax = 2600.0,55.(0,75+0,35) = 1573 KG/m

Ptt

max = 2600.0,55.( 0,75.1,1+0,35.1,4) = 1881 KG/mChọn ván gỗ dày 3cm Ta xem ván khuôn cột như dầm liên tục đặt trên cácgối tựa là các gông cột

 l = 60 , 0cm

6 81 , 18

150 3 30

l

f EJ

l q l

87 , 61 73 , 15 250 12

3 30 10 128

250

128 250

1 128

1

3

3 5 3