Đồ án môn kĩ thuật thi công 1, đại học xây dựng (17)

Nhà nhiều tầng có kết cấu các tầng là tương đối giống nhau Quy mô công trình thuộc dạng vừa  Điều kiện thi công + Công trình thi công vào mùa hè, chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ XÂY DỰNG

- -

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

NHÀ NHIỀU TẦNG

Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

: :

TRẦN VĂN SƠN

ĐỖ THÚY BÌNH

Mã số sinh viên : 1602963

Lớp môn học : 63KT2

PHẦN I: Giới thiệu công trình:

Theo yêu cầu đề bài, số liệu cho trong bài là tầng cao nhất Nhà 9 tầng, cứ cách 2 tầng

từ trên xuống thì cạnh dài tiết diện của cột lại tăng lên 5cm

* Cột C1 * Cột C2 + Tầng 9&8: bxh= 25x35 cm + Tầng 9&8: bxh= 25x35 cm

2 Vẽ mặt bằng, mặt cắt công trình

Hình 1.1: Mặt bằng công trình

Hình 1.2: Mặt bằng sàn tầng 1

Mặt cắt công trình B-B

3 Đặc điểm công trình và điều kiện thi công

Nhà khung bê tông cốt thép toàn khối Nhà nhiều tầng có kết cấu các tầng là tương

đối giống nhau

Quy mô công trình thuộc dạng vừa

 Điều kiện thi công

+ Công trình thi công vào mùa hè, chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết như nóng, mưa

+ Đặc điểm thi công : Rộng rãi, có đường cho các phương tiện vận chuyển cỡ lớn ra

vào, nằm ngoài thành phố, có đủ thời gian bố trí các công tác thi công

+ Đơn vị thi công : Là đơn vị lớn có đủ khả năng về máy móc, thiết bị, công nhân

lành nghề có khả năng sử dụng những công nghê thi công tiên tiến

PHẦN II SƠ BỘ CHỌN GIẢI PHÁP THI CÔNG:

- Lựa chọn phương án thi công phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: phụ thuộc vào điều

kiện thi công, trình độ sản xuất, các yếu tố khác như: yêu tố kĩ thuật, tổ chức, môi

trường,…

- Công trình là nhà cao tầng có số lượng công việc khác nhau không nhiều, cụ thể ở

đây là từ tầng 2 đến tầng 8 tương đối giống nhau, do đó biện pháp thi công thường

được chọn là thi công dây chuyền

- Ở đây do chiều dài nhà là tương đối lớn, số lượng bước cột nhiều, vì vậy để thuận

tiện cho công tác tổ chức thi công được nhịp nhàng và liên tục ta chọn giải pháp

chia khu vực thi công thành các phân khu nhỏ hơn, và cũng để phù hợp với khả

năng làm việc của người và máy móc ( khi đổ bê tông )

1 Chọn phương án thi công : phân chia đợt thi công ( phân chia theo phương đứng

 Lựa chọn giải pháp chia đợt như sau: 1 tầng 2 đợt:

- Đợt 1: Thi công hết toàn bộ kết cấu chịu lực theo phương đứng như: cột,

tường, tường, 1 phần 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 lại của

thang bộ

2 Giải pháp lựa chọn ván khuôn, đà giáo:

 Ván khuôn gỗ:

- Ưu điểm : Giá thành sản phẩm thấp, độ luân chuyển cao, dễ dàng gia công, tháo

lắp, nhẹ, vận chuyển, tiết kiệm thời gian chi phí Trọng lượng nhẹ hơn ván khuôn

sắt rất nhiều, như thế giảm được khả năng lực tác động lên giàn giáo

- Nhược điểm: Do điều kiện nước ta là nước nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao nên ván

khuôn dễ bị cong vênh, nên sử dụng chỉ được 1 chu kì phải luân chuyển nhiều lần

Tính thẩm mỹ không cao và hạn chế, độ phẳng bề mặt không đồng đều nên mỹ

quan không đảm bảo

 Ván khuôn thép:

- Ưu điểm: Có thể tái tạo sử dụng nhiều lần, độ chính xác cao, đa dạng về kích

thước Tăng chất lượng bề mặt sàn, cột Khả năng chịu lực lớn , khung được làm

PHẦN III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO CÁC CẤU KIỆN

I Tính toán thiết kế ván khuôn sàn:

1: Giới thiệu về ván khuôn sàn

- Thông số về vật liệu gôc như sau :

+ Trọng lượng riêng : KG/m3

+ Ứng suất cho phép của gỗ [ ] (KG/cm2

+ Modun đàn hồi của gỗ : Egỗ = 1.1 x 105 (KG/cm2)

- Cấu tạo:

Ván khuôn gỗ

- Ván khuôn được tạo thành từ các tấm ván nhỏ ghép với nhau, và được liên kết bằng các nẹp

- Chọn ván khuôn có kích thước bề rộng= 250 mm, bề dày = 30mm

- Cách làm việc: Vấn khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các

cột chống Dựa vào kích thước ô sàn ta bố trí ván sàn song song với dầm

chính D1 và xà gồ song song với dàm phụ D2

+ 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 về

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

Cột chống sử dụng ở đây là cột chống chữ “T” được làm bằng gỗ, chân cột được

đặt lên nêm gỗ để có thể thay đổi 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 sà gồ => Sơ đồ tính toán

là dầm liên tục có gối tựa là các xà gồ và chịu tải rọng phân bố đều

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 dải bản có b=1m là:

qs tc

4.1 Tính toán theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

tt xg

=> √

4.2 Tính toán theo điều kiện biến dạng của các ván sàn (điều kiện biến dạng)

Công thức kiểm tra:

f ≤ [ f ]

f: độ võng tính toán của bộ phận ván khuôn:

f = qstc l4

8 𝐸𝐼 [f]: độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 đối với kết cấu có bề mặt

“ Coi xà gồ là dầm liên tục đặt trên các gối tựa tại các vị trí kê lên các cột chống

Xà gồ chịu tải trọng từ ván sàn truyền xuống và thêm phần trọng lƣợng bản thân xà gồ.”

- Chọn tiết diện xà gồ: 8 x 10 cm

- Khoảng cách cột chống để tính toán tải trọng tác dụng lên xà gồ

bxg = 𝑙𝑥𝑔

x 8 x

Fxg: diện tích tiết diện ngang của xà gồ

 Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ:

- Tải trọng tiêu chuẩn: qxgtc = q1tc + q2tc = 1216,8 + 5,6 = 1222,4 kG/m

- Tải trọng tính toán: qxgtt = q1tt + q2tt = 1334.48 + 6,16 = 1340,64 kG/m

b Tính điều kiện về cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

[ ] kG/m2

Trong đó:

M: momen lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện:

2 10

tt xg

=> √

c Tính toán theo điều kiện về biến dạng của xà gồ (điều kiện về biến dạng):

Công thức kiểm tra:

- Chọn khoảng cách giữa các cột chống xà gồ: lcc = 0,8 m

5.2 Kiểm tra ổn định cột chống xà gồ:

- Chọn tiết diện cột chống: b x h = 10 x 10 (kích thước cạnh nhỏ nhất của tiết

diện cột chống ≥ bề rộng của xà gồ bên trên)

Sơ đồ tính toán cột chống xà gồ

- Xét cột chống làm việc như một cấu kiện nén đúng tâm với liên kết khớp 2

đầu Tải trọng tác dụng lên cột chống:

N = qxgtt x lcc = 1340,64 x 0,8 = 1072,512kG Trong đó: lcc – khoảng cách giữa các cột chống xà gồ; lcc = 0.8 m

Hình 2.3: Khoảng cách giữa các cột chống xà gồ

- Chiều dài tính toán của cột chống:

Hcc = Htầng – δbt sàn - δván sàn - hxà gồ - hnêm

Lấy hnêm = 0,1m

 Hcc = 4,2 – (0,18 + 0,03 + 0,1 +0,1) = 3,79 m

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

 Chiều dài tính toán của cột chống là:

Lcc0 = μ x Hcc = 1 x 3,79= 3,79 m

- Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

2

W 6

b h

 + Bán kính quán tính:

0.029

    

+ Độ mảnh:

[ ]

- Kiểm tra điều kiện ổn định của cột chống:

x

x x x

[ ] x

 Cột chống thỏa mãn điều kiện ổn định

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM

1 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm chính D1b

- Dầm D1b có kích thước: 25x65cm

- Hệ thống đỡ ván khuôn dầm gồm các cột chống chữ T ở dưới chân cột có các

nêm để điều chỉnh độ cao

- Chọn kích thước ván đáy 250x30mm ; ván thành dầm 380x30mm

1.1 Tính toán ván đáy dầm

Coi ván đáy dầm là 1 dầm liên tục có kích thước tiết diện bdầm x δván đáy; gối tựa là

các cột chống; ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng

Hình 2.4: Sơ đồ tính toán ván khuôn đáy dầm

a Xác định tải trọng

 Tĩnh tải:

- Trọng lượng bản thân kết cấu (trọng lượng bê tông cốt thép):

g1tc = γbt x bd x hd = 2500 x 0,25 x 0,65 = 406,25 kG/m Trong đó: bd: bề rộng của dầm (m); bd = 0,25 m

hd: chiều cao của dầm (m); hd = 0,65 m

γbt: trọng lượng riêng của bê tông; γbt = 2500 kG/m2

 g1 tt

γg: trọng lượng riêng của gỗ

 g tc = 700 x( 2x 0,38 x 0,03 + 0,25 x 0,03) = 21,2 kG/m

 g2tt = n x g2tc = 1,1 x 21,2 = 23,3 kG/m

 Hoạt tải

- Do dầm có kích thước nhỏ 30 cm nên người và phương tiện không đi lại

trực tiếp trên ván đáy dầm, do đó tải trọng này bằng 0

- Tải trọng do đầm rung tính cho ván đáy dầm: p1tc = 400 kG/m2

p1tc= b x p1tc = 0,25 x 400 = 100 kG/m

p1 tt

= b x p2

tc

= 0,25 x 600 = 150 kG/m

p2 tt

+ p1 tc

b Tính toán khoảng cách cột chống ván dầm:

 Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

Q l

M 

W: momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ,

kim loại, )

2

W 6

[ ]

Q l f

• Hcc = 4,2 – (0,65 + 0,03 + 0,1) = 3,42 m Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có μ = 1

• Chiều dài tính toán của cột chống là:

Lcc0 = μ x Hcc = 1 x 3,42 = 3,42 m

- Đặc trƣng tiết diện ngang của cột chống:

2

.W

6

b h

+ Bán kính quán tính:

+ Độ mảnh:

[ ]

22

- Kiểm tra điều kiện ổn định của cột chống:

x

x x x

⁄ [ ] x

⁄

 Cột chống thỏa mãn điều kiện ổn định

1.2 Tính toán ván thành dầm

Coi ván thành là 1 dầm liên tục có các gối tựa là các nẹp đứng ván thành,

chịu các loại tải trọng ngang

Hình 2.6: Sơ đồ tính toán ván thành dầm

a Xác định tải trọng: ( chủ yếu là các tải trọng ngang)

= p2 tc

x h1 = 600 x 0,38= 228 kG/m

g2 tt

+ g2 tt

= 802,75 + 296,4 = 1072,15 kG/m

a Tính toán khoảng cách các nẹp đứng ván thành dầm:

 Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

q l

M W: momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ,

kim loại, )

2

W 6

q l f

[f]: độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 đối với kết cấu có bề mặt

- Hệ thống đỡ ván khuôn dầm gồm các cột chống chữ T ở dưới chân cột có các

nêm để điều chỉnh độ cao

2.1.Tính toán ván đáy dầm

Coi ván đáy dầm là 1 dầm liên tục có kích thước tiết diện bdầm x δván

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

Hình 2.8: Sơ đồ tính toán ván khuôn đáy dầm

c Xác định tải trọng

 Tĩnh tải:

- Trọng lƣợng bản thân kết cấu (trọng lƣợng bê tông cốt thép):

g1 tc

= γbt x bd x hd = 2500 x 0,25 x 0,3 = 187,5 kG/m Trong đó: bd: bề rộng của dầm (m)

hd: chiều cao của dầm (m)

γbt: trọng lƣợng riêng của bê tông

 g1 tt

Fvt: diện tích tiết diện ngang của ván thành

γg: trọng lƣợng riêng của gỗ

 g2 tc

= 700 x (2x 0,18 + 0,25) x 0,03 = 12,81 kG/m

 g2 tt

 Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván đáy dầm là:

Qvđtt = g1

tt

+ g2 tt

+ p1 tt

+ p2 tt

= 225 + 14,091 + 52 +156 = 447,091 kG/m

d Tính toán khoảng cách cột chống ván dầm:

 Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

Q l

M W: momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ,

kim loại, )

W = = = 3,75 x 10-5

[ ]

Q l f

EI

E= 1.1 x 109 kG/m2

I =

=

= 5,625 x 10-7 m4 [f]: độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 đối với kết cấu có bề mặt

Lấy hnêm = 0,1m

 Hcc = 4,2 – (0,4 + 0,03 + 0,1) = 3,67 m

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

 Chiều dài tính toán của cột chống là: Lcc0 = μ x Hcc = 1 x 3,67 = 3,67

Coi ván thành là 1 dầm liên tục có các gối tựa là các nẹp đứng ván thành, chịu các

loại tải trọng ngang

Hình 2.11: Sơ đồ tính toán ván thành dầm

b Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang):

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

g1 tc

= γbt x hdc x hv

g1 tc

= 2500 x 0,4 x 0,18=180 kG/m

g1 tt

= p2 tc

x h1 = 600 x 0,18= 108 kG/m

g2 tt

+ g2 tt

= 234 + 140,4 = 374,4 kG/m

c Tính toán khoảng cách các nẹp đứng ván thành dầm:

 Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

q l

M W: momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ,

tc d

q l f

ngoài:

√ 8

Sơ đồ tính: Coi ván khuôn cột là một dầm liên tục có các gối tựa là các gông cột

 Xác định tải trọng

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

g 1 tc

= γbt x b x h1 = 2500 x 0,55 x 0,7= 962,5 kG/m

q1 tt

= p2 tc

x b = 600 x 0,55= 330 kG/m

q2 tt

+ q2 tc

= 962,5 + 330 = 1292,5 kG/m

- Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn cột là:

qctt = q1tt + q2tt = 1251,25 + 429 = 1680,25 kG/m

 Tính toán khoảng cách các gông cột

- Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

M: momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện:

2

10

tt c

 √

- Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván khuôn cột (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra:

q l f

- Chọn khoảng cách giữa các gông cột: lgông cột = 0,65 m

2 Tính toán thiết kế ván khuôn cột C1

Kích thước cột tính toán: bxh = 25 x 55 cm

Chọn chiều dày ván khuôn cột 30mm

Sơ đồ tính: Coi ván khuôn cột là một dầm liên tục có các gối tựa là các gông cột

 Xác định tải trọng

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

g1tc = γbt x b x h1 Trong đó: + h1: chiều cao mỗi lớp bê tông

+ q2 tc

+ q2 tt

= 1251,25 + 429 = 1680,25 kG/m

 Tính toán khoảng cách các gông cột

- Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra: [ ]

M

    Trong đó:

M: momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện:

2

10

tt c

q l

M W: momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ,

 √

- Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván khuôn cột (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra:

Trong đó:

f: độ võng tính toán của bộ phận ván khuôn cột: . 4

128.

tc c

q l f

- Khoảng cách giữa các gông cột là: lgông cột≤ min(l1,l2) = 0,69 m

- Chọn khoảng cách giữa các gông cột: lgông cột = 0,65 m

- Ván đáy dầm: Ván khuôn gỗ, tiết diện ván đáy dầm là 250x30mm

- Ván thành dầm: Ván khuôn gỗ, tiết diện ván thành dầm là 380x30mm

- Nẹp ván thành: Nẹp gỗ, khoảng cách giữa các nẹp là 0,7m

- Cột chống ván đáy: Cột chống gỗ, tiết diện 10x10cm

- Khoảng cách giữa các cột chống: 0,85m

2.2 Ván khuôn dầm D2, D3

- Ván đáy dầm: Ván khuôn gỗ, tiết diện ván đáy dầm là 250x30mm

- Ván thành dầm: Ván khuôn gỗ, tiết diện ván thành dầm là 180x30mm

- Nẹp ván thành: Nẹp gỗ, khoảng cách giữa các nẹp là 0,80m

- Cột chống ván đáy: Cột chống gỗ, tiết diện 10x10cm

- Khoảng cách giữa các cột chống: 0,85m

3 Ván khuôn cột

- Ván khuôn cột C1 & C2: Ván khuôn gỗ, dày 30mm

- Gông cột: Khoảng cách giữa các gông cột C1 là 0,65m và C2 là 0,65m

III/ TÍNH TOÁN KHỐI LƢỢNG CÔNG TÁC:

Bảng 1: Thống kê khối lƣợng bê tông

(m 3 )

Số lượng cấu kiện

Khối lượng

Tổng khối lượng

Bảng 2: Thống kê nhân công cho công tác bê tông

kiện

Thể tích

bê tông (m3)

Số liệu cấu kiện

Định mức lao động (công/m3)

Số ngày công

Tổng số ngày công

Tổng số ngày công 1 tầng

Trọng lượng riêng của thép (kg/m ³)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng cốt thép (kg)

Tổng khối lượng

Định mức lao động (công/m3)

Số ngày công

Tổng số ngày công

Bảng 4: Thống kê công tác ván khuôn

Tầng Tên cấu kiện

tích (m ²)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng ván khuôn (m ²)

Tổng khối lượng (m²) Dài Rộng Cao

Bảng 5: Thống kê nhân công cho công tác lắp dựng ván khuôn

Tầng Tên cấu kiện Số lượng

Khối lượng

VK 1 cấu kiện

80% định mức (công/m²)

Số ngày công

Tổng số ngày công

Tổng số ngày công

1 tầng