Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2 Hình 2.4: Treo buộc dàn panel tường 2.Tính toán các thông số cẩu lắp Việc lựa chọn sơ đổ di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép là bước đầu r
Trang 2Bộ môn: Công nghệ
& Quản lý xây dựng
T r ư ờ n g Đ ạ i h ọ c x â y d ự n g
U n i v e r s i t y o f c i v i l e n g i n e e r i n g
No 55 Giai Phong Road - Ha Noi - Viet Nam Tel: (84.4) 869 9403 – 869 1302 Fax: (84.4) 869 1684 Website: www.dhxd.edu.vn
Đ ồ á N K ỹ T H U ậ T T H I C Ô NG 2 THI CÔ NG l ắp g hé p nh à công n gh iệ p
Đề số: 01
N ộ i d u n g : T h i ế t k ế bi ệ n p h á p k ỹ t h u ậ t t h i cô ng l ắ p g h é p n h à c ô n g n g h i ệp
Giáo viên hướng dẫn: ……… Ký tên:
Ngày giao đồ án : ………
Thời gian làm đồ án : ………
Họ và tên sinh viên : ………
Lớp : ……… Mã số: ………
Ngày thông qua
Chữ ký của giáo
viên HD
Cột bê tông
H(m) h(m) P(T) 8.3 5.8 3.5/3.9 10.0 7.2 4.0/4.5 11.2 8.0 4.8/5.6 11.8 8.6 5.3/6.6 13.3 10.0 7.8/8.7 13.8 10.8 8.8/9.6 14.6 11.8 9.1/11.2
Dầm cầu chạy bê tông
Khẩu độ Cao h(m) P(T)
Dầm đỡ vì kèo bê tông
Khẩu độ (m) P(T)
Panel mái và tường
Kích thước P (T) 1.5 x 6 1.4
3 x 6 2.3
Vì kèo bê tông
L (m) a(m) P(T)
15 2.10 4.2
18 2.45 5.0
Cửa trời bê tông
Khẩu độ l(m)
Cao b(m)
P(T)
12 3.35 2.4
Số bước cột
A
B
C
14/5/2021
Trang 3Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi
công 2
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 2 THI CÔNG LẮP GHÉP NHÀ CÔNG NGHIỆP
Đề số 1:
Nội dung : Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công lắp ghép nhà công nghiệp
I.PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH
Công trình là loại nhà công nghiệp một tầng 2 nhịp, 20 bước cột; thi công
bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau: cột, dầm mái, dầm cầu
chạy và cửa trời bằng bêtông cốt thép và dàn vì kèo bê tông Các cấu kiện này
được sản xuất tại nhà máy và vận chuyển bằng các phương tiện vận chuyển
chuyên dụng đến công trường để tiến hành lắp ghép
Đây là công trình nhịp lớn (2 nhịp), 20 bước cột có chiều dài công trình là:
20x6=120 (m ) Công trình được thi công trên khu đất bằng phẳng, không bị
hạn chế về mặt bằng, các điều kiện cho thi công là thuận lợi, các phương tiện
phục vụ thi công đầy đủ, nhân công luôn đảm bảo, không bị giới hạn
1.Sơ đồ công trình
Từ các đặc điểm công trình và các thông số đề bài ta có sơ đồ lắp ghép công
trình bao gồm: một mặt bằng và các mặt cắt thể hiện dưới hình vẽ dưới đây:
Hình 1.1: Mặt cắt công trình
Trang 4Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Trang 5Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi
công 2
3 Thống kê cấu kiện:
Việc thống kê cấu kiện nhằm tổng hợp khối lượng cấu kiện, giúp người thiết
kế hình dung được tính phức tạp của công trình về mặt định lượng Thống kê
dựa vào bản vẽ sơ đồ lắp ghép sẽ không bỏ sót nhất là với nhiều cấu kiện giống
nhau về hình dáng song có nhiều chỉ tiết khác biệt nhìn thấy và không
nhìn thấy
Từ số liệu tính toán trên ta có bảng sau:
Bảng 2.1: Bảng thống kê chi tiết
Trọng lượng (T)
Tổng trọng lượng (T)
Trang 6Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
1.Chọn và tính toán thiết bị treo buộc
Căn cứ vào hình dáng cấu kiện và dụng cụ sẵn có ta chọn các thiết bị treo buộc thích hợp Sau đó xác định lực căng để chọn đường kính dây cáp, kích thước thiết bị, chiều dài dây cẩu
3.Đai ma sát 4.Cấu kiện
Trang 7Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Căn cứ vào sơ đồ buộc cáp tính được đường kính cáp cần thiết
- Cột trong C2:
Lực căng cáp được tính theo công thức:
.cos
k Ptt S
m n
Trong đó:
Ptt =1,1.p=1,1.4,5 = 4,95 ( T )
k – hệ số an toàn(kể tới lực quán tính k=6) Hình 2.1: Treo buộc cột
m – hê số kể đến sức căng các sợi cáp không đều
m=1
n – số sợi dây cáp, n= 4
- góc nghiêng của cáp so với phương đứng( =0)
Thay số ta có (T)
Vậy chọn cáp mềm cấu trúc 6x19x1, đường kính D=14mm, cường độ chịu kéo là: 140 kg/cm2,có=0,69 Lực làm đứt cáp là 8,62 (T)
-Cột ngoài C1:
Lực căng cáp được tính theo công thức :
.cos
k Ptt S
m n
Trong đó:
Ptt =1,1.p=1,1.4,0 = 4,4 (T)
k – hệ số an toàn(kể tới lực quán tính k=6)
m – hê số kể đến sức căng các sợi cáp không đều m=1
b) Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy
Vì không có quai cẩu, nên dầm cầu chạy được treo bằng 2 dây cẩu kép có
khóa tự động ở 2 đầu cách đầu mút khoảng 0,1L, sau đó dùng cẩu 2 móc để nâng lên, nhánh cáp của dây cẩu phải tạo với đường nằng ngang 1 góc α ≥ 45o
để tránh lực dọc phát sinh lớn
Cấu tạo như hình vẽ:
Trang 8Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Hình 2.2: Treo buộc dầm cầu chạy 1.Thép đệm 2.Dây cẩu 3.Khóa bán tự động 4.Ống luồn cáp
Lực căng cáp là : .
.cos
k Ptt S
c) Thiết bị treo buộc dàn mái, vì kèo và cửa trời
Trước khi lắp dàn mái ta tiến hành tổ hợp dàn mái, vì kèo và cửa trời sau
đó mới cẩu lắp đồng thời Do dàn mái là cấu kiện nặng và cồng kềnh nên ta sử dụng thiết bị treo buộc và dây treo tự cân bằng với 4 điểm treo buộc Cấu tạo
hệ treo buộc dàn mái thể hiện như hình vẽ:
Hình 2.3: Treo buộc dàn vì kèo và cửa trời
1
2 3
4
Trang 9Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Lực căng cáp được xác định theo công thức:
.cos
k Ptt S
d) Thiết bị treo buộc panel mái
Thiết bị treo buộc panel mái là chùm dây móc cẩu 4 nhánh có vòng treo tự cân băng Có cấu tạo như hình vẽ:
Hình 2.4: Treo buộc dàn panel mái
Ta có: Ptt = 1,1.p = 1,1.1,4 = 1,54 (T)
Lực căng cáp được tính theo công thức:
3, 27( ) cos 1.4 cos 45
e) Thiết bị treo buộc tấm tường
Thiết bị treo tấm tường là chùm dây móc cẩu 2 nhánh có vòng treo tự cân bằng
6000 1500
Trang 10Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Hình 2.4: Treo buộc dàn panel tường
2.Tính toán các thông số cẩu lắp
Việc lựa chọn sơ đổ di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép là bước đầu rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến viêc tính toán các thông số cẩu lắp Trong một
số trường hợp do bị khống chế mặt bằng thi công trên công trường mà cẩu không thể đứng ở vị trí thuận lợi nhất dùng tối đa sức trục được khi đó Ryc sẽ phải lấy theo vị trí thực tế trên mặt bằng cẩu có thể đứng được Song với bài toán đề ra của đầu bài, việc bố trí sơ đồ di chuyển không bị khống chế mặt bằng và kỹ sư công trường hoàn toàn có thể chủ động lựa chọn; như vậy để có lợi nhất ta sẽ chọn theo phương án sử dụng tối đa sức trục của cẩu
Sau khi tính toán các thông số cẩu lắp, chọn cẩu ta sẽ lựa chọn sơ đồ di chuyển hợp lý nhất để đảm bảo tốn ít thời gian lưu không cẩu (ví dụ góc quay cần càng nhỏ cằng lợi, cùng một vị trí lắp càng nhiều cấu kiện càng lợi) và để
hệ số Ksd sức trục lán nhất
Để chọn được cần trục dùng cho quá trình thi công lắp ghép ta cần phải tính các thông số cẩu lắp yêu cầu bao gồm :
+ Hyc - chiều cao puli đầu cần
+ Lvc - chiều dài tay cần
;259,075cos
;966,075(sin75
Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau:
6000
Trang 11Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Hình 2.5: Thông số cần cẩu lắp cột
- Với cột giữa :
Hyc=HL+a+hck+htb+hc =0+0,5+10+ 1,5+ 1,5=13,5 (m)
HL- chiều cao vị trí lắp cấu kiện tính từ mặt bằng máy đứng;
a - chiều cao nâng bổng cẩu kiện trên vị trí lắp a = 0,5 ÷ 1( m);
hck - chiều cao của cấu kiện;
htb - chiều cao thiết bị treo buộc;
hc - chiều dài dây cáp cần trục tính từ móc cẩu tới puly đầu cần hc > 1,5 m
Trang 12Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
a - chiều cao nâng bổng cẩu kiện trên vị trí lắp a = 0,5 ÷ 1( m);
hck - chiều cao của cấu kiện;
htb - chiều cao thiết bị treo buộc;
hc - chiều dài dây cáp cần trục tính từ móc cẩu tới puly đầu cần hc > 1,5 m;
S=L.cos 75=12,42.0,259=3,21(m)
;259,075cos
;966,075(sin75
Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau:
Hình 2.5: Thông số cần cẩu lắp dầm cầu chạy
Hyc=HL+a+hck+htb +hc =(7.2-1,2)+0,5+1,0+2,4+1,5=11,4 (m)
±0.00
Rc=1.5m S
Trang 13Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
;259,075cos
;966,075(sin75
Bằng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau (chọn cần trục cho trường hợp lắp ghép cho tấm tường có độ cao lắp ghép max):
Hình 2.5: Thông số cần cẩu lắp tường
Hyc=HL+a+hck+htb +hc =(10-1,2)+0,5+1,5+2,4+1,5 =14,7 (m)
S=L.cos 75=13,66.0,259=3,54 (m)
Suy ra: Ryc=3,54+1,5=5,04(m)
Qyc= Qck+ qtb =1,4+0,01=1,41 (T)
2.4 Lắp ghép dàn mái và cửa trời
Việc lắp ghép dàn mái và cửa trời không có chướng ngại vật nên ta chọn tay cần theo:
)732,375
;259,075cos
;966,075(sin75
Ry=S+Rc
75°
L (m)
Trang 14Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Hình 2.5: Thông số cần cẩu dàn mái và cửa trời
Bằng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau:
Rc=1.5m S
Trang 15Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi
công 2
Hình 2.5: Thông số cần cẩu panel mái không có mỏ phụ
- Trường hợp không có mỏ phụ:
- Hyc=Hc+a+hck+htb +hc =15,8+0,5+0,4+2,4+1,5=20,6(m)
Hch=Hc+a+hck =15,8+0,5+0,4=16,7 (m)
√
√
S=L.cos56,3º =26,5.0, 55 =14.58 (m) Suy ra: Ryc=14.58+1,5=16,08 (m) Qyc=qp+qtb =1, 4+0,01=1,41 (T) - Trường hợp có mỏ phụ: tính toán với trường hơp 75 (sin 75 0,966;cos75 0,259; 75 3,732) max tg √
√
Suy ra: l’=4,19 m
Rc=1.5m S
Ry=S+Rc
±0.00
57, 1°
b=3m
L ( m )
e=1,5m
Trang 16Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Giải hình học ta có:
Suy ra: Ryc=8,87+1,5=10,37( m)
Qyc= qp+qtb =1, 4+0,01=1,41(T)
Ưu nhược điểm của việc dùng mỏ phụ và không dùng mỏ phụ :
Dùng mỏ phụ :
Ưu điểm :
- Sử dụng máy với góc max 75 đảm bảo an toàn cho máy và thi công
- Bán kính Ry giảm tăng năng suất máy
Nhược điểm :
- Khả năng tải bị giảm do liên kết khớp giữa cần và mỏ phụ
Không dùng mỏ phụ
Ưu điểm :
- Khả năng tải cao
Nhược điểm :
- Phải di chuyển ra xa để đạt tw nên giảm năng suất
- Phải thay đổi cần trục nên gây phức tạp trong thi công
Từ yêu cầu của cẩu lắp tầm mái ở vị trí cao trong khi trọng của tầm mái không quá lớn nên ta chon phương án dùng cần trục có mỏ phụ để cẩu lắp tấm mái
Trang 17Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi
công 2
Hình 2.6: Thông số cần cẩu panel mái có mỏ phụ
Từ các kết quả tính toán ở trên ta lập được bảng lựa chọn các thông số cần trục
Việc lựa chọn cần trục dựa trên những nguyên tắc sau:
- Các thông số yêu cầu phải nhỏ hơn thông số của cần trục
- Những cần trục được chọn có khả năng tiếp nhận dễ dàng (nơi cấp,
hình thức tiếp nhận, thời gian vận chuyển…) và hoạt động được trên mặt bằng thi công
- Cần trục có giá chi phí thấp nhất tức là cần trục có các thông số sát với
thông số yêu cầu nhất
Việc lựa chọn cần trục dựa trên biểu đồ tính năng thông qua các đại lượng Qct,
Rct, Hmc có quan hệ mất thiết với nhau Vì vậy khi chọn cần trục đầu tiên ta
chọn họ cần trục sau đó chọn chiều dài tay cần để biết được biểu đồ tính năng
Sau đó ba đại lượng Qct, Rct, Hmc sẽ chọn một đại lượng làm chuẩn để tra biểu
đồ tìm 2 đại lượng còn lại theo kinh nghiệm sau:
- Nếu cấu kiện nặng thì lấy Qyc=Qct sau đó tìm Rct(Qyc) và Hmc(Rct)
- Nếu vị trí lắp khó khăn thì ta lấy Rct=Ryc sau đó từ biểu đồ tìm Q(Ryc)
và Hmc(Ryc)
- Nếu cấu kiện nặng thì ta chọn Hyc=Hmc sau đó tìm Rct(Hyc) và Qct(Rct)
Từ các nguyên tắc trên ta có bảng chọn cần trục theo các thông số yêu cầu sau:
±0.00
L (m)
Trang 18Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
E-10011D
(L=20m)
Trang 19Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Ta chọn theo phương án 1 vì chủng loại cần trục cần để cẩu lắp cấu kiện ít hơn
Số cần trục gần giống nhau vào một nhóm dùng chung một cần trục.Theo phương án thi công, đầu tiên ta tiến hành lắp cột và sau cột là lắp dầm cầu chạy Mặt khác hai cấu kiện này có Hyc gần với nhau nên ta nhóm cần trục lắp ghép cột vào một nhóm và dùng một cần cẩu loại MKG-16,L=18,5m Tiếp theo là lắp ghép dàn mái và cửa trời, lắp dàn mái đến đâu là lắp ngay tấm mái đến đó với mục đích
sử dụng tấm mái để cố định tạm và cố định vĩnh viễn Do đó ta sẽ dùng cần trục lắp dàn mái và cửa trời để lắp tấm mái luôn đó là cần trục loại XKG-40 ,L=25m Tấm tường là tấm lắp ghép sau cùng, ta dùng cần trục loại E-10011D, L=20m Vậy công tác thi công lắp ghép công trình ta sử dụng tất cả 3 loại cần trục để phục vụ đó là:
- Cần trục mã hiệu: MKG-16, với chiều dài tay cần L=18,5m
- Cần trục mã hiệu: XKG-40, với chiều dài tay cần L=25m
- Cần trục mã hiệu: E1001D, với chiều dài tay cần L=20m
1.Móc chính ; L ;3.Móc phụ trên l=5,6 cm
Hình 2.7: Sơ đồ tính năng cần trục MKG-16 với chiều dài tay cần L=18.5m
Trang 20Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
3-Móc chính tương ứng với L= 25 m 6-Móc phụ tương ứng với L=25m
Hình 2.8: Sơ đồ tính năng cần trục XKG-40 với chiều dài tay cần L=25m
Hình 2.9: Sơ đồ tính năng cần trục E1011D, với chiều dài tay cần L=20m
Trang 21Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
III CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TRONG LẮP GHÉP
Căn cứ vào thông số cẩu lắp của cần trục và mặt bằng thi công trên công trường ta xác định vị trí cần trục cho việc cẩu lắp từng cấu kiện:
Lựa chọn sơ đồ di chuyển, vị trí đứng của cẩu khi cẩu một cấu kiện
(1) Từ bảng sơ đồ tính năng cần trục ta tra được bán kính Rmin (đó là bán kính nhỏ nhất cẩu có thể nâng vật, nếu nhỏ hơn cẩu sẽ bị lật tay cần - nó tương đương với vị trí góc tay cần a < 75°)
(2) Bảng chọn cẩu kết hợp với trong lượng cấu kiện ta tra được bán kính lớn nhất Rmax mà cẩu có thể cẩu
(3) Với mỗi cấu kiện ta có thị trường hoạt động của cẩu (vùng mà cẩu có thể đúpg cẩu được cấu kiện đó) Từ đó ta đễ dàng xác định được thị trường chung của các cấu kiện và lựa chọn vị trí đứng-của cẩu một cách hiệu quả nhất và bố trí cấu kiện hợp lý trên mặt bằng để không vướng vào đường di'chuyển cẩu Từ các vị trí đứng sẽ hình thành sơ đồ di chuyển cẩu
(4) Mỗi phương án chọn cẩu ta tiến hành chọn sơ đổ di chuyển và bố trí cấu kiện như đã trình bày ở trên kết hợp với các biện pháp kỹ thuật trong lắp ghép Dưới đây trình bày cho phương án 1
Trong mỗi nhịp số lượng vị trí đứrig của cần trục là :
(vị trí)
như vậy ta cần thay đổi (7 x 3 =21 vị trí) 21 vị trí đứng của cần trục
1.2.Biện pháp thi công :
4- Kiểm tra thiết bị treo buộc cột như : dây cáp ( yêu cầu không có sợi nào bị đứt), đai
ma sát, dụng cụ cố định tạm ( nêm, tăng dơ, kích và thanh chống )
+ Chuẩn bị cốt liệu của mác bê tông chèn và gắn kết móng theo đúng mác thiết kế
Trang 22Đại học Xây dựng Đồ án kỹ thuật thi công 2
Hình 3.1: Chọn sơ đồ di chuyển cẩu lắp cột
* Công tác dựng lắp :
+ Móc hệ thống treo buộc bằng đai ma sát vào thân cột, đổ một lớp bê tông đệm vào cốc
+ Móc hệ thống treo buộc vào móc cần cẩu, cần cẩu rút dầy cáp kéo đứng cột lên, nhấc cột
lên cao cách mặt móng 0,5 m Để giảm lực ma sát ở chân cột khi kéo lê, người ta bố trí xe
gòng đỡ chân cột và thiết bị kéo chân cột vào’
+ Công nhân dùng hệ thống dây thừng kéo cột vào tim móng, sau đó cho cẩu hạ từ từ cột xuống cốc móng