Đồ án kĩ thuật thi công 2, đại học xây dựng (11)

Trên hình vẽ là công trình nhà công nghiệp 1 tầng 2 nhịp 18 bước cột; thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau: cầu trục, cột, dầm cầu chạy, dàn vì kèo và cửa trời BTCT…

Bộ môn: Công nghệ

& Quản lý xây dựng

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

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

Vì kèo bê tông

L (m) a(m) P(T)

15 2.10 4.2

18 2.45 5.0

24 2.80 10.6

Cửa trời bê tông

Khẩu độ l(m)

Cao b(m)

P(T)

Số bước cột

A

B

C

D

PH Ạ M TI Ế N T Ớ I

NGUY Ễ N QUANG BÁCH

=18

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN

KĨ THUẬT THI CÔNG II

Trên hình vẽ là công trình nhà công nghiệp 1 tầng 2 nhịp 18 bước cột; thi

công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau: cầu trục, cột, dầm cầu

chạy, dàn vì kèo và cửa trời BTCT… Các cấu kiện này được sản xuất trong 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 lớn 2 nhịp, 18 bước cột x 6m = 108 m Công trình thi

công trên khu đất bằng phẳng, không bị hạn chế 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)

2 Sơ đồ công trình

MẶT CẮT CÔNG TRÌNH

MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH

Giới thiệu về công trình

Thông tin chung

II TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG ÁN THI CÔNG

1 Chọn và tính toán thiết bị treo buộc

1.1Thiết bị treo buộc cột

α- Góc nghiêng của cáp so với phương thẳng đứng, α= 00;

m - Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều với dây 2 nhánh m = 1 ;

-Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđaimasat =1,33 x 7,9 + 30 = 40,51 kG, lấy qtrb = 0.05 T

Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđaimasat =1,65 7,9 + 30 = 43,04 kG, lấy qtrb = 0.05 T

1.2 Thiết bị treo buộc dầm cầu chạy

-Dụng cụ treo buộc phải đảm bảo tháo lắp dễ dàng, an toàn cho công nhân phục

vụ lắp ghép Do nhịp DCC L = 6 m, PDCC= 3,3T ta chọn dụng cụ treo buộc có trang bị khoá bán tự động và có vòng treo tự cân bằng

-Khi cẩu nhánh dây treo nghiêng một góc 450 so với phương thẳng đứng

-Lực căng cáp được xác định theo công thức:

S = k.Ptt

m.n.cosα = 6 3,63

1.2.cos45 = 15,4 T Với Ptt = 1,1.Pdc = 1,1.3,3 = 3,63 T

Hệ số m,n xác định như công thức trên

-Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 17,5 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 170 kg/cm 2 , lực làm đứt cáp bằng 15,5 T

-Chiều dài cáp

+ Lcap = 2Lcos45 + 1,5 = 5,1 + 1,5 = 6,6 m

Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđai =1,06 6,6 + 30 = 36,9 kG, lấy qtrb = 0.04 T

1.3 Thiết bị treo buộc vì kèo

a,Vì kèo

-Tiến hành cẩu lắp vì kèo lên trên khung rồi tiến hành cẩu lắp cửa trời Sử dụng đòn treo và dây treo tự cân bằng Số hiệu 195946R-11 ‘Phụ lục sách Thiết kế biện pháp thi công lắp ghép nhà công nghiệp 1 tầng’

-Lực căng cáp được tính theo công thức:

-Trọng lượng thiết bị treo buộc: 0,59 T

Lưu ý:

- Khi cẩu lắp dàn vì kèo ta phải trang bị thêm những dụng cụ vào vị trí điều chỉnh

và cố định tạm thời cấu kiện trên cao

- Thao tác lắp ráp dàn vì kèo bằng phương pháp treo dàn vì kèo ở 4 điểm móc cáp vào dàn cầu bằng các khóa bán tự động, công nhân đứng tại vị trí sàn thao tác ở đầu cột vì kéo dây rút chốt khóa để tháo dây buộc vì kèo sau khi đã lắp dàn vì kèo vào vị trí và thức hiện cố định tạm

1.4 Thiết bị treo buộc cửa trời

Cửa trời của nhà có cấu tạo như nhau đều dài 9m, cao 3m và nặng 1,8 T nên ta chọn chung 1 loại thiết bị treo buộc khi tiến hành cẩu lắp cho cả 2 nhịp nhà Trọng lượng cửa trời nhỏ (1,8T), nhịp cửa trời dài 9m nên ta chọn chùm dây cẩu

2 nhánh dây tự cân bằng để tiến hành cẩu lắp cửa trời

Sơ đồ treo buộc cửa trời

Khi cẩu nhánh dây treo nghiêng một góc 450 so với phương thẳng đứng

-Lực căng cáp được xác định theo công thức:

S = k.Ptt

m.n.cosα = 6 1,98

1.2.cos45 = 14 T Với Ptt = 1,1.Pdc = 1,1.1,8 = 1,98 T

Hệ số m,n xác định như công thức trên -Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 17,5 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 160 kg/cm 2 , lực làm đứt cáp bằng 14,6 T

-Trọng lượng cáp : 1,06 T

-Chiều dài cáp

+ Lcap = 2Lcos45 + 1,5 = 12,7 + 1,5 = 14,2 m

Trọng lượng thiết bị treo buộc cửa trời:

+ qtrb = γ.lcap +qđai =1,06 x 14,2+ 30 = 45,1 kG, lấy qtrb = 0.05 T

1.5.Thiết bị treo panel mái

-Panel lắp ghép có kích thước 1,5x6 m trọng lượng P = 1,4 T , ta dùng chùm dây cẩu có vòng treo tự cân bằng

-Lực căng cáp được tính theo công thức::

-Trọng lượng thiết bị treo buộc qtb = 0,01 T

Sơ đồ treo buộc panel mái

1.6 Thiết bị treo buộc tấm tường

-Tấm tường có kích thước 1,5x6 m, trọng lượng G = 1,4 T khi cẩu lắp theo phương thẳng tiết diện nhỏ do đó khi cẩu lắp ta sử dụng cẩu có 2 móc

Sơ đồ treo buộc panel tường -Lực căng cáp được tính theo công thức::

Trọng lượng thiết bị treo buộc qtb = 0,04 T

2 Tính toán các thông số cẩu lắp

Việc lựa chọn sơ đồ di chuyển cẩu trong quá trình lắp ghép là bước rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến việc 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

có thể hoàn toàn 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 thông cẩu, việc lựa chọn cẩu dựa vào các yêu cầu như: góc quay cần càng nhỏ càng tốt, cùng một vị trí lắp càng nhiều cấu kiện càng tốt

Để chọn cần trục dùng cho quá trình thi công lắp ghép ta cần phải tinh các thông số cẩu lắp yêu cầu bao gồm:

Hyc - Chiều cao puli đầu cần

Lyc - Chiều dài tay cần

a.Cột biên C1

-Dùng phương pháp kéo lê để lắp ghép cột

-Khi lắp cột BTCT không có vật cản phia trước nên ta chọn chiều dài tay cần ứng với góc nghiêng max = 750

Trong đó

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 0 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 0,5 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 11,8 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=1,5 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = Hyc−hc

sin75 = 15,3−1,5

sin75 = 14,3 m hc: Khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình cần trục đứng, hc=1,5m

-Tầm với của tay cần là:

=>S = lmin cos750 = 14,3 cos750 = 3,7 m

-Dùng phương pháp kéo lê để lắp ghép cột

-Khi lắp cột BTCT không có vật cản phia trước nên ta chọn chiều dài tay cần ứng với góc nghiêng max = 750

Trong đó

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 0 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 0,5 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 11,8 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=1,5 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần hcáp =1,5 m

-Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = Hyc−hc

sin75 = 15,3−1,5

sin75 = 14,3 m hc: Khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình cần trục đứng, hc=1,5m

-Tầm với của tay cần là:

=>S = lmin cos750 = 14,3 x cos750 = 3,7 m

2.2 Tính toán cẩu lắp ghép dầm cầu chạy

Việc lắp ghép DCC không có trở ngại gì do đó ta chọn tay cần theo:

max = 750

Sơ đồ lắp ghép dầm cầu chạy Dùng phương pháp hình học để chọn các thông số cần trục như sau:

Với Dầm cầu chạy

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

2.3 Tính toán cẩu lắp ghép dàn mái

-Việc lắp ghép dàn không có trở ngại gì do đó ta chọn tay cần theo: max = 750

Dùng phương pháp hình học để chọn các thông số cần trục như sau:

Dàn vì kèo bê tông :

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

Lyc = Hyc−hc

sin75 = 24,85−1,5

sin75 = 24,2 m -Tầm với của tay cần là:

Hyc= 24,85 m; Lmin= 24,2 m; S= 6,3 m; Ryc = 7,8 m; Qyc = 5,955 T

Cửa trời bê tông:

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

-Chiều dài tay cần yêu cầu là :

Lyc = Hyc−hc

sin75 = 22,85−1,5

sin75 = 22,1 m -Tầm với của tay cần là:

Hyc= 22,85 m; Lmin= 22,1 m; S= 5,8 m; Ryc = 7,3 m; Qyc = 2,03 T

2.5 Lắp ghép Panen mái:

Sơ đồ lắp ghép panel mái Bằng phương pháp hình học ta có sơ đồ chọn các thông số cần trục như sau:

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 26,35 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 0,5 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 0,4 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=2,4 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

-Chiều cao điểm chạm tay cần

S = Hch−hctanα = 17,25−1.5

tan57 = 10,2 m -Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Ryc = S + r = 10,2 + 1.5 = 11,7 m -Sức cẩu yêu cầu:

Qyc = Pck + qtb = 1,54 + 0,01 = 1,55 T

Ta có

Hyc= 21,15 m; Lmin= 27 m; S= 10,2 m; Ryc = 11,7 m; Qyc = 1,55 T

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 16,35 m

a : Đoạn chiều cao nâng bổng an toàn cấu kiện cao hơn cao trình điểm đặt a= 1 m

hck Chiều cao cấu kiện lắp ghép, hck = 0,4 m

htb Chiều cao thiết bị treo buộc, htb=2,4 m

hcáp Chiều cao đoạn puli móc cẩu đầu cần htb =1,5 m

-Chiều cao điểm chạm tay cần

-Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = Hyc+hd−c

sin75 = 21,15+0,5−1,5

sin75 = 20,9 m -Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Ryc = Lc

min.cos75+Lm.cos30+r = 20,9xcos75 + 5xcos30 + 1,5

= 11,3 m -Sức cẩu yêu cầu:

Qyc = Pck + qtb = 1,54 + 0,01 = 1,55 T -Ta có

Hyc= 21,15 m; Lmin= 20,9 m; Ryc = 11,3 m; Qyc = 1,55 T

6.LẮP GHÉP TẤM TƯỜNG

-Việc lắp ghép tấm tường không chướng ngại vật nên ta chọn tay cần theo

αmax=750

-Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

Hm= 15,3 m; Lmin= 15,8 m; S= 4,1 m; Ryc = 5,6 m; Qyc = 1,55 T

3 Chọn cần trục theo các thông số yêu cầu

Bảng 2: Chọn cần trục thi công lắp ghép cấu kiện

Tên Các thông số yêu cầu Chọn cầu trục

Cấu kiện Qyc R min H yc L min Loại cẩu Q ct R max H yc L sd

Cột biên 5.88 5.2 15.3 14.3

XKG-30 12 10 18 20 Cột giữa 7.31 5.2 15.3 14.3

DDC 3.68 4.4 12.3 11.2 MKG-16 5 7.4 17.5 18.5 Dàn mái 5.955 7.8 24.85 24.2

XKG-30 (1) 8 12.9 27 30 Cửa trời 2.03 7.3 22.85 22.1

Panel mái (dùng

mỏ phụ) 1.55 11.3 21.15 20.9 XKG-30 (3) 2.3 25 26 30

Tấm tường 1.55 5.6 16.8 15.8 XKG-30 12 10 18 20

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:

- 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 bán kính này cẩu sẽ bị lật tay cần)

- Bảng chọn cẩu kết hợp với trọng lượng cấu kiện ta tra được bán kính lớn nhất Rmax mà cẩu có thể cẩu

- Với mỗi cấu kiện ta có phạm vi hoạt động của cẩu (vùng mà cẩu có thể đứng cẩu được cấu kiện đó) Từ đó ta dễ dàng xác định được phạm vi 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 mà không vướng vào đường di chuyển của cẩu Từ các

vị trí đứng sẽ hình thành sơ đồ di chuyển cẩu

- Mỗi phương án chọn cẩu ta tiến hành chọn sơ đồ di chuyển và bố trí cấu kiện như đã trình bày ở trên kết hợp với các biện pháp kỹ thuật trong lắp ghép

b) Biện pháp thi công

Đánh dấu tim theo 2 phương trên thân cột, xác định sơ bộ trọng tâm cột, dấu tim dầm cầu chạy trên vai cột bằng sơn đỏ

Vạch dấu tim trên mặt móng

Chuẩn bị các trang thiết bị như: dây treo buộc, neo và nêm cố định tạm Trang bị các đai để mắc sàn công tác khi lắp cột và dàn mái

Công tác dựng lắp

Móc hệ thống treo buộc bằng khung vào thân cột, đổ một lớp bê tông đệm vào cốc móng

Móc hệ thống treo buộc vào móc cần cẩu

Dựng cột theo phương pháp kéo lê:

Cần trục quấn cáp nâng dần đầu cột lên cao, chân cột kéo lê trên mặt đất nhích dần về móng (Khi dựng cột giữ nguyên tay cần) cho tới khi cột chuyển dần sang tư thế thẳng đứng trên bờ hố móng

Tiếp đó cuốn cáp nhấc hẳn cột lên cách mặt đất 0,5m, rồi quay bệ máy đưa dần cột về phía tim móng Nhả cáp từ từ điều chỉnh đưa dần cột vào chậu móng Sau khi dựng cột vào móng tiến hành kiểm tra vị trí chân cột, ổn định tạm cột rồi mới thao móc cẩu

Kiểm tra vị trí chân cột thoả mãn đường tim ghi trên thân cột và trên mặt móng phải trùng nhau Nên điều chỉnh bằng đòn ngang khi còn đang treo cột Khi đặt cột vào chậu móng xê dịch chân cột bằng cách đóng các nêm ở chân cột Kiểm tra cao trình vai cột bằng máy thuỷ bình Sai số cho phép về cao trình vai cột là 10 mm

Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng máy kinh vĩ, trường hợp cột bị nghiêng điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài các dây văng (được nói tới trong phần ổn định cột)

Cố định tạm thời:

Việc ổn định tạm cột nhằm mục đích sớm đưa cẩu vào lắp ghép

Sau khi đã điều chỉnh cột vào đúng vị trí thiết kế mới tiến hành ổn định tạm cột theo nhưng quy định sau:

Dùng nêm gỗ (loại gỗ rắn và khô)đóng xuống chân cột (khe hở chân cột và chậu móng), chiều dài nêm bằng 30 cm, phần nhô khỏi mặt móng bằng 12 cm, nên làm theo độ dốc của chậu móng

Dùng dây văng:

Dây văng có tăng đơ điều chỉnh, một đầu lắp vào đai sắt ôm chặt vào cột, một đầu buộc vào các móng lân cận và các cọc neo 1T lực Các dây văng còn có tác dụng điều chỉnh độ thẳng đứng cho cột bằng cách thay đổi chiều dài dây

Cố định tạm thời cột

Cố định vĩnh viễn:

Kiểm tra vị trí cột một lần nữa trước khi đổ bê tông chèn chân cột để cố định hẳn

Đổ bê tông chèn chân cột:

Thổi rửa làm vệ sinh chân cột, làm ướt các phần tiếp xúc

Mác bê tông chèn chân cột >20% mác BT cột, dùng cốt liệu nhỏ để dễ dàng lấp đầy khe hở

Chèn bê tông chân cột làm 2 giai đoạn: đợt 1 đổ BT tới chấm đầu dưới con nêm, khi BT đạt 50% R thiết kế tiến hành rút nên gỗ lấp vữa BT lên đến miệng móng BT chèn phải được bảo dưỡng nhằm đạt được cường độ thiết kế

2 Cẩu lắp dầm cầu chạy

Lắp DCC sau khi cố định hẳn chân cột với bê tông chèn đạt ít nhất 70% R

thiết kế

Từ bảng chọn cẩu dùng cẩu MKG-16( L=18,5 m) để cẩu lắp DCC cho toàn

công trình

b) Biện pháp thi công

Công tác chuẩn bị

Dùng xe vận chuyển DCC đến tập kết dọc theo trục cột

Vạch tuyến trục (tim) trên mặt dầm cầu chạy và trên vai cột

Kiểm tra cao trình mặt trên vai cột (nơi gối 2 đầu dầm ct) bằng ống thuỷ

bình Trường hợp sai lệch phải điều chỉnh ngay

Lồng các bu lông vào các lỗ liên kết ray

Trang bị các dụng cụ điều chỉnh, dùng cẩu để lắp sàn thao tác vào vị trí dưới

vai cột nơi có các đai chờ sẵn