Đồ án môn kĩ thuật thi công 1, đại học xây dựng (23)

Lựa chọn phương án tổ chức thi công - Phương án 1: Thi công 1 đợt là công nghệ thi công lắp đặt khuôn đúc, cột vách, dầm và sàn cùng lúc và đổ bê tông toàn bộ cùng một lần.. => Kết luậ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÍ XÂY DỰNG



ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT THI CÔNG 1 LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI KHUNG

SÀN NHÀ NHIỀU TẦNG

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Thầy TRẦN VĂN SƠN

SINH VIÊN : TRẦN TRỌNG HẢI

MÃ SINH VIÊN : 61963

LỚP : 63KT2

HÀ NỘI-2021

PHẦN I : GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.Xác định số liệu, tính toán kích thước cấu kiện

1.1 Chiều cao kiến trúc

- Chiều cao tầng 1 : H1 = 4,2m

- Chiều cao các tầng phía trên : Ht = 3,6m

- Chiều cao tầng mái : Hm = 3,6m

- Chiều cao công trình :

HCT = H1 + 7xHt + Hm = 4,2 + 7x3,6 + 3,6 = 33m

1.2 Kích thước cột

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 cột lại tăng lên 5cm

Bảng 1.1 Thống kê kích thước cột các tầng công trình

- Trọng lượng riêng của gỗ u= 750 kG/m3

- Mùa thi công: Đông

2 Bản vẽ mặt bằng, mặt cắt công trình

Hình 1- 1 Mặt bằng sàn tầng 1

Hình 1- 2 Mặt cắt A-A

Hình 1- 3 Mặt cắt B-B

3 Giới thiệu sơ bộ công trình

- Công trình có mặt bằng với 4 khẩu độ:

4 Công nghệ - tổ chức thi công công trình

Thiết kế biện pháp thi công phần thô (khung dầm sàn) từ cốt ±0.00

4.1 Lựa chọn phương án tổ chức thi công

- Phương án 1: Thi công 1 đợt là công nghệ thi công lắp đặt khuôn đúc, cột vách,

dầm và sàn cùng lúc và đổ bê tông toàn bộ cùng một lần

 Ưu điểm: Tiết kiệm thời gian, tiết kiệm được cột chống đỡ đáy dầm chính ở 2 đầu mỗi nhịp dầm do cốp pha cột làm gối đỡ

 Nhược điểm: Việc đổ bê tông không thể tiến hành theo phương pháp rút ống, phải đổ gián tiếp qua cửa đổ, văng chống định vị cho cốp pha cột không thể tỳ xuống sàn, đòi hỏi kỹ thuật thi công cao

- Phương án 2: Thi công 2 đợt là công nghệ tách rời cột và vách, dầm với sàn

 Ưu điểm: Có thể tùy chọn biện pháp đổ bê tông trực tiếp hay gián tiếp

 Nhược điểm: Mất nhiều thời gian hơn thi công 1 đợt, trình tự thi công phức tạp hơn

- Phương án 3: Thi công 3 đợt là thi công cột một đợt, thi công dầm 1 đợt đến cốt

dưới đáy sàn và thi công đợt cuối cùng là sàn

 Ưu điểm: Yêu cầu kỹ thuật thi công đơn giản hơn đổ 1 đợt, dễ trong việc lắp dựng cốp pha

 Nhược điểm: Tốn nhiều thời gian thi công hơn thi công 1 đợt và thi công 2 đợt

=> Kết luận: Với điều kiện nhân lực, vật tư cũng như máy móc thi công không phù

hợp với việc lựa chọn giải pháp thi công 1 tầng 1 đợt - tức là chỉ đổ bê tông 1 lần cho cột, dầm, sàn và thi công 3 đợt tách riêng các cấu kiện cột, dầm, sàn nên ta lựa chọn giải pháp chia đợt như sau: 1 tầng 2 đợt

 Đợt 1: Thi công toàn bộ kết cấu chịu lực theo phướng đứng như cột, tường, một

vế cầu thang bộ đến hết chiếu nghỉ

 Đợt 2: Thi công toàn bộ các cấu kiện còn lại như dầm, sàn toàn khối và vế còn lại của cầu thang

- Tương ứng với đó là các dây chuyền thi công sau :

- Trộn tại công trường:

 Nhược điểm: Cần nhiều nhân công, năng suất thấp, tốn nguyên liệu do hao phí, khó cân đong chính xác cấp phối, tỷ lệ nguyên vật liệu, các chỉ số của bê tông khó có thể đạt chuẩn

 Phạm vi sử dụng: Kết cấu công trình có cốt thép dày đặc, nhà cao tầng nhỏ, đường vào công trình nhỏ và sửa chữa kết cấu bị khuyết tật, các kết cấu cột

 Ưu điểm: Giá thành hợp lý, kiểm soát được về cân đong chính xác được khối lượng vật liệu cho mẻ trộn và rút ngắn được thời gian, giảm chi phí về kho bãi

và quản lý

 Nhược điểm: Khó đảm bảo được chất lượng vữa bê tông

 Phạm vi sử dụng: Các công trình lớn, nhà cao tầng và các công trình dân dụng quy mô lớn

=> Kết luận: Chọn sử dụng bê tông thương phẩm

- Cần trục chạy trên ray:

 Ưu điểm: Di chuyển linh động đến nhiều vị trí trên công trình, lắp đặt nhanh

 Nhược điểm: Cần trục không được cố định, neo vào công trình nên độ cao có phần hạn chế

 Phạm vi sử dụng: Áp dụng đối với công trình có độ cao không lớn lắm, chiều dài công trình lớn

=> Kết luận: Đây là công trình có chiều cao thấp, mà chiều dài công trình tương đối

lớn nên ưu tiên sử dụng cần trục tháp chạy trên ray

PHẦN II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO CÁC CẤU KIỆN I.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO VÁN KHUÔN CỘT

1 Tính toán, thiết kế ván khuân cột C1 tầng 1

- Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên thành cột:

𝑞𝑡𝑐𝑐1 = 𝑝𝑡𝑐1 + 𝑝𝑡𝑐2 = 625 + 240 = 865 kG/m

- Tổ hợp tải trọng tính toán tác dụng lên thành cột:

𝑞𝑡𝑡𝑐1 = 𝑝𝑡𝑡1 + 𝑝𝑡𝑡2 = 812.5 + 312 = 1124.5 kG/m

1.2 Tính toán khoảng cách gông cột

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

- Áp dụng công thức kiểm tra: M [ ]u

W

    Trong đó:

M - Momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện, 𝑀 =𝑞𝑡𝑡𝑐1×𝑙2

Để dảm bảo về điều kiện bền thì lgc ≤ 0.68m

b Kiểm tra khoảng cách nẹp đứng theo điều kiện biến dạng

Áp ụng công thức kiểm tra:

4[ ]

→ Chọn n = 7 gông cột trên chiều dài một cột

2 Tính toán thiết kế ván khuôn các cột C 1 , C 2 của các tầng

- Tính toán tương tự như với cột C1 nên ta có bảng kết quả thống kê các thông số thiết kế ván khuôn cột như sau:

q tc (kG/m)

q tt (kG/m)

L bền (m)

L bd (m)

L (m)

n

2&3 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6 4&5 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6 6&7 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6 8&9 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6

b Thiết kế ván khuôn côt C 2

Bảng 2 2 Bảng thống kê kích thước, số lượng gông cột C 2

Tầng b

(m)

h (m)

q tc (kG/m)

q tt (kG/m)

L bền (m)

L bd (m)

L (m)

n

2&3 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6 4&5 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6 6&7 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6 8&9 0,22 0,5 865 1124.5 0,68 0,64 0,6 6

Hình 2- 2 Sơ đồ ván khuôn cột

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO VÁN KHUÔN DẦM

1.Tính toán thiết kế ván khuân dầm D1

Tính toán thiết kế ván khuôn dầm D1b

1.1.1.Xác định tải trọng tác dụng

a Tĩnh tải

- Trọng lượng bê tông của kết cấu, dầm có kích thước b x h = 22 x 55 cm

Tĩnh tải tiêu chuẩn do trọng lượng bê tông tác dụng lên:

𝑔𝑡𝑐𝑏 = 𝑏 × ℎ × 𝛾𝑏𝑡 = 0.22 × 0.55 × 2500 = 302.5 kG/m

Tĩnh tải tính toán do trọng lượng bê tông tác dụng lên:

𝑔𝑡𝑡𝑏 = 𝑛 × 𝑔𝑡𝑐𝑏 = 1.2 × 302.5 = 363 kG/m

n: Hệ số vượt tải, n = 1.2

- Trọng lượng bản thân ván khuôn đáy dầm, ván dày 0.025m

Tĩnh tải tiêu chuẩn do trọng lượng ván khuôn đáy dầm:

𝑔𝑡𝑐𝑣 = 𝛿𝑣× 𝑏 × 𝛾𝑢 = 0.025 × 0.22 × 750 = 4.125 kG/m

Tĩnh tải tính toán do trọng lượng bản thân ván khuôn đáy dầm:

𝑔𝑡𝑡𝑣 = 𝑛 × 𝑔𝑡𝑐𝑣 = 1.1 × 4.125 = 4.5375 kG/m

- Trọng lượng cốt thép trong dầm chính với hàm lượng cốt thép 1 % là:

Tĩnh tải tiêu chuẩn do cốt thép tác dụng:

𝑔𝑡𝑐𝑐𝑡 = 𝑏 × ℎ × 𝛾𝑐𝑡× 𝜇 = 0.22 × 0.55 × 7850 × 0.01 = 9.4985 kG/m Tĩnh tải tính toán do cốt thép tác dụng:

- Tải trọng do người và dụng cụ thi công tác dụng lên: (ptc = 250 kG/m2)

Tải trọng tiêu chuẩn:

ptc = ptc× b = 250 × 0.22 = 55 kG/m

Tải trọng tính toán:

ptt2 = n × ptc2 = 1.3 × 55 = 71.5 kG/m

c Tổ hợp tải trọng

- Do biến dạng của các tải trọng tạm thời (tải trọng đổ, đầm bê tông) chỉ gây ảnh

hưởng giai đoạn thi công khi bê tông chưa minh kết Do đó những biến dạng này không được tính tới khi tính toán theo trạng thái giới hạn II - về biến dạng của kết cấu

 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m ván đáy dầm:

𝑞𝑡𝑐𝑉 = 𝑔𝑡𝑐𝑏+𝑔𝑡𝑐𝑣 + 𝑔𝑡𝑐𝑐𝑡+ 𝑝𝑡𝑐1 + 𝑝𝑡𝑐2 = 302.5 + 4.125 + 9.4985 + 44 +

55 = 415.2 kG/m

 Tổ hợp tải trọng tính toán tác dụng lên 1m ván đáy dầm:

𝑞𝑡𝑡𝑉 = 𝑔𝑡𝑡𝑏+𝑔𝑡𝑡𝑣 + 𝑔𝑡𝑡𝑐𝑡 + 𝑝𝑡𝑡1 + 𝑝𝑡𝑡2 = 363 + 4.5375 + 11.3982 + 57.2 +71.5 = 507.64 kG/m

1.1.2.Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm

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

- Áp dụng công thức kiểm tra: M [ ]u

W

    Trong đó:

M: Momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện,

2

10

tt vđ

Để đảm bảo điều kiện bền thì lcc ≤ 0.713m

b Kiểm tra khoảng cách cột chống theo điều kiện biến dạng

- Kiểm tra lcc theo công thức sau:

4[ ]

→ Chọn 9 cột chống trên chiều dài 1 nhịp dầm

1.1.3.Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm

- Chọn tiết diện cột chống b × h = 10 × 10 cm

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

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

→ Chiều dài tính toán cho cột chống là:

122.110.029

cc

L r

=> 31002 31002

0.208122.11

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

chịu các loại tải trọng ngang, còn tải trọng đứng không đáng kể

Hình 2- 5 Sơ đồ tính toán khoảng cách nẹp đứng

N

1.2.1.Xác định tải trọng tác dụng lên ván thành dầm

 Hoạt tải:

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

Tải trọng tiêu chuẩn do vữa tác dụng lên:

1

2500 0.55 0.45 618.75

tc bt dc vt

p      h h    kG/m (Với hvt     hdc hs v 0.55 0.1 0.45   m)

Tải trọng tính toán do vữa tác dụng lên:

ptt1 = n × ptc1 = 1.3 × 618.75 = 804.375 kG/m

- Tải trọng do đổ bê tông: Đổ bằng cần trục tháp với dung tích thùng chứa bê

tông (loại có dung tích > 0.8m3)

ptc2 = 600 × (0.55 - 0.1) = 270 kG/m

ptt2 = n × ptc2 = 1.3 × 270 = 351 kG/m

 Tổ hợp tải trọng tác dụng

- Do biến dạng do tải trọng tạm thời (tải trọng đầm, đổ bê tông) chỉ gây ảnh

hưởng giai đoạn thi công Cho nên những biến dạng này không được tính tới khi tính toán theo trạng thái giới hạn II - về biến dạng kết cấu

Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m ván thành dầm là:

𝑞𝑡𝑐𝑉𝑡 = 𝑝𝑡𝑐1 + 𝑝𝑡𝑐2 = 618.75 + 270 = 888.75 kG/m

Tổ hợp tải trọng tính toán tác dung lên 1m ván thành là:

𝑞𝑡𝑡𝑉 = 𝑝𝑡𝑡1 + 𝑝𝑡𝑡2 = 804.375 + 351 = 1155.375 kG/m

1.2.2.Tính toán kiểm tra khoảng cách nẹp đứng

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

- Kiểm tra theo công thức: M [ ]u

W

   Trong đó: M - Momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện,

2

10

tt vt

 Kiểm tra khoảng cách các nẹp đứng theo điều kiện biến dạng:

Kiểm tra theo công thức: 4 [ ]

→ Chọn n = 9 nẹp trên 1 nhịp dầm D1b

2.Tính toán thiết kế ván khuôn các dầm D 1g , D2, D3

- Tương tự như tính toán với dầm D1b nên ta có bảng kết quả thông số thiết kến ván khuôn dầm D1g, D2 như sau:

2.1.Thiết kế ván đáy chịu lực

Bảng 2 3 Bảng thống kê kích thước, số lượng cột chống ván khuôn đáy dầm

Tên dầm b

(m)

h (m)

2.2.Thiết kế ván thành bên chịu lực

Bảng 2 4 Bảng thống kê kích thước, số lượng nẹp ván thành

Tên dầm b

(m)

h (m)

Hình 2- 6 Ván khuôn dầm

III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO VÁN KHUÔN SÀN

1 Giới thiệu về ván khuôn sàn

1.2 Cấu tạo

 Cấu tạo ván sàn:

Với ô sàn nhịp biên Với ô sàn nhịp giữa

Hình 2- 7 Cấu tạo ván khuôn

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

bằng các nẹp

- Chọn tấm ván khuôn có kích thước bề rộng = 25 cm, có bề dày = 2.5cm

 Lắp ghép ván khuôn:

- Ván 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 dầm D2

2 Sơ đồ tính toán

- Xét 1 dải ván khuôn rộng 1m theo phương vuông góc với xà gồ

=> Tính toán như là dầm liên tục có gối tựa là các xà gồ chịu tải trọng phân bố đều

b: Bề rộng của bản sàn, b = 1m

s

 : Chiều dày của bản sàn, s= 12cm = 0.12m

bt

 : Trọng lượng riêng của bê tông; bt  2500 kG/m3

𝑔𝑡𝑐1 : Tải trọng tiêu chuẩn trọng lượng bê tông

𝑔𝑡𝑡1 : Tải trọng tính toán của trọng lượng bê tông

𝑔𝑡𝑐1 = 1 x 0.12 x 2500 = 300 kG/m

𝑔𝑡𝑡1 = n x 𝑔𝑡𝑐1 = 1.2 x 300 = 360 kG/m

Trong đó n là hệ số vượt tải: n = 1.2

 Trọng lượng bản thân ván khuôn sàn

- Ván khuôn dày 0.025m

2

g     b  Trong đó:

𝛾𝑢: Trọng lượng riêng của gỗ 𝛾𝑢 = 750 kG/m3

V Chiều dày ván khuôn gỗ, V = 0.025m

2

tc

 Trọng lượng cốt thép sàn với hàm lượng cốt thép (HLCT) 1%

3

g     b    Trong đó:

 Kết luận: Tĩnh tải tác động lên ván sàn:

Tổng tải trọng tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên ván sàn là:

- Tổng tổ hợp tải trọng tác động lên một dải bản rộng 1m:

 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn:

𝑞𝑡𝑐𝑠 = 𝐺𝑡𝑐𝑡𝑡 + 𝑞𝑡𝑐 = 328.17 + 450 = 778.17 kG/m

 Tổ hợp tải trọng tính toán:

𝑞𝑡𝑡𝑠 = 𝐺𝑡𝑡𝑡𝑡 + 𝑞𝑡𝑡 = 391.9 + 585 = 976.9 kG/m

4 Tính toán khoảng cách xà gồ

4.1 Kiểm tra khoảng cách xà gồ về cường độ và biến dạng

 Theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền)

- Áp dụng công thức kiểm tra điều kiện bền:

max [ ]

M

   

Trong đó: Mmax: Momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện với

2

10

s tt

→ Đảm bảo điều liện bền lxg ≤ 1.03m

 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng

Công thức kiểm tra :𝑓 = 1

 Theo cấu tạo định tính cốp pha sàn số lượng nhịp và kích thước ván khuân sàn ở ô nhịp biên xét trên chiều dài nhịp biên L1 , tính như sau:

5.1 Sơ đồ tính toán khoảng cách cột chống xà gồ

Coi xà gồ như là một dầm liên tục siêu tĩnh nhiều nhịp đặt trên các gối tựa tại các vị trị trí kê lên cột chống và dầm đỡ xà gồ ở bên mép dầm chính Xà gồ chịu tải trọng từ ván khuôn truyền xuống và thêm phần trọng lượng bản thân xà gồ

Chọn tiết diện xà gồ 8 × 10cm, bố trí theo phương song song với dầm D2

Bề rộng truyền tải của ván sàn lên một xà gồ là:

bxg = 2 x 𝑙𝑥𝑔

2 = 2 x 0.8

2 = 0.8m

Hình 2- 11 Sơ đồ tính toán khoảng cách cột chống

5.2 Xác định tải trọng tác động lên xà gồ

- Trọng lượng bản thân của xà gồ:

gtc1= b x h x γgỗ = 0.08 x 0.1 x 750= 6 kG/m

gtt1= gtc x n = 6 x 1.1 = 6.6 kG/m

(n = 1.1 theo Phụ lục A Tiêu chuẩn 4453:1995)

- Tải trọng từ ván sàn truyền xuống:

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

Áp dụng công thức kiểm tra: M [ ]u 100 104

W

𝑡𝑡 × 𝑙 1.33×10−4 ×10= 788.12× 𝑙2

1,33× 10−4 × 10 []u = 100x 104 kG/m2

 𝑙1√100x 104 × 1,33× 10−4 × 10

Để đảm bảo về điều kiện bền thì lcc ≤ 1.3m

 Kiểm tra về diều kiện biến dạng

Áp dụng công thức kiểm tra: f =  

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

kết khớp Vì tầng 1 chiều cao lớn nhất nên tính toán cột chống cho dầm

tầng1

- Tải trọng tác dụng lên cột chống:

N = qxgtt × lcc = 788.12 × 1.3 = 1024.556 kG

N

Hình 2- 13 Sơ đồ truyền tải kiểm tra ổn định cột chống

=> Chiều dài tính toán của cột chồng:

Hcc = H1 - (bt sàn + V + hxà gồ + hnêm+ hđệm)

Lấy hnêm+hđệm = 0.1m

=> Hcc = 4.2 - (0.12 + 0.025 + 0.1 + 0.1) = 3.855 m

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

=> Chiều dài tính toán của cột chống là L0

2 3

IV.THỂ HIỆN MẶT BẰNG BỐ TRÍ VÁN KHUÔN, XÀ GỒ, CỘT CHỐNG CỦA

Ô SÀN

Hình 2- 14 Mặt bằng bố trí ván khuôn xà gồ cột chống ô sàn điển hình

PHẦN III TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC I.KHỐI LƯỢNG VÁN KHUÔN

BẢNG 1 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG VÁN KHUÔN

Khối lượng ván khuôn (m2)

Tổng khối lượng/

đợt (m2)

Tổng khối lượng/ tầng (m3) Dài Rộng Cao

bê tông (m3)

Hàm lượng cốt thép µ (%)

Trọng lượng cốt thép (kg/m3)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng cốt thép (kg)

Tổng khối lượng /đợt (kg)

Tổng khối lượng /tầng (kg)

III KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG

BẢNG 3 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG

Khối lượng (m3)

Tổng khối lượng/

đợt (m3)

Tổng khối lượng/ tầng (m3) Dài Rộng Cao

Tổng khối lượng bê tông của công trình 2481.47

IV KHỐI LƯỢNG CỘT CHỐNG, XÀ GỒ

BẢNG 4 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG CỘT CHỐNG

Số lượng (cái)

Tiết diện (mm)

Dài (mm)

Số lượng (cái)

PHẦN IV XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG

I LAO ĐỘNG CÔNG TÁC BÊ TÔNG

BẢNG 5 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG CHO CÔNG TÁC BÊ

TÔNG

Tầng Tên cấu

kiện Mã hiệu

Khối lượng

BT (m3)

Định mức(

ngày công/m3)

Ngày công

Tổng ngày công/đợ

t

Tổng ngày công/tần