Đồ án kĩ thuật thi công 2, đại học xây dựng (12)

Trên hình vẽ là công trình nhà công nghiệp 1 tầng 2 nhịp 17 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

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

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)

Cửa trời bê tông Khẩu độ

l(m)

Cao b(m)

P(T)

Số bước cột

A

B

C

PH Ạ M TI Ế N T Ớ I 14/05/2021

= 19 B ƯỚ C

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN

KĨ THUẬT THI CÔNG II

THẦY HƯỚNG DẪN : PHẠM TIÊN TỚI

Trên hình vẽ là công trình nhà công nghiệp 1 tầng 2 nhịp 17 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 2 nhịp, 19 bước cột x 6m = 114 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

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

Để lắp cột vào vị trí dễ dàng, không phải điều chỉnh nhiều Muốn vậy cột phải được treo thật thẳng Ta chọn khung để treo buộc cột

Ta tính toán cho cột C2 khi đó cột C1 sẽ thỏa mãn

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

-Trọng lượng thiết bị treo buộc cột:

+ qtrb = γ.lcap +qđaimasat =2,38 8,1 + 30 = 49,3 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 = .

. = ,

. = 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

Sơ đồ treo buộc dầm cầu chạy

-Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 17,5 mm, cường độ chịu

1.3 Thiết bị treo buộc vì kèo & cửa trời

- Do thi công dàn mái cửa trời trên cao để cho an toàn khi thi công ta tiến hành tổ hợp vì kèo và cửa trời ở dưới mặt đất sau đó cẩu lắp đồng thời Chọn dụng cụ treo buộc số hiệu 15946R-11 ‘Phụ lục sách Thiết kế biện pháp thi công lắp ghép nhà công nghiệp 1 tâng’

-Lực căng cáp được tính theo công thức:

S = .

. Ptt = 1,1.P = 1,1.(10,6+1.2) = 12.98 T

- 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 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::

S = .

. Ptt = 1,1.P = 1,1 1,4 = 1,54 T

-Góc nghiêng dây treo với phương đứng là 300

=> S= ,

. = 2,7 T -Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 8,7 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 140kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 3,2 T

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

Sơ đồ treo buộc panel mái

1.5 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

-Góc nghiêng dây treo với phương đứng là 450

=> S= ,

. = 6,53 T Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đường kính D = 13 mm, cường độ chịu kéo sợi cáp bằng 140kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 7,2 T

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 ngoài 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

-Máy đứng trên nền cốt -0,00 m

-Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục như sau: -Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

Hm = HL + a + hck + htb => Hm = 0 + 0,5 + 14,2 + 1,5 = 16,2 m

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp => Hyc = 0 + 0,5 + 14,2 + 1,5 +1,5 = 17,7 m

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 = 14,2 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:

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 = 16,8 cos750 = 4,35 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

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp => Hyc = 0 + 0,5 + 14,2 + 1,5 +1,5 = 17,7 m

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 = 15,5m

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:

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 = 16,8 cos750 = 4,35 m

Hyc = 17,7 m; Lmin = 16,8 m; S = 4,35 m; Ryc = 5,85 m; Qyc = 8,75 T

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

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp

Hyc= 14,6 m; Lmin= 13,6 m; S= 3,5 m; Ryc = 5 m; Qyc = 3,67 T

2.3 Tính toán cẩu lắp ghép dàn mái & cửa trời

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

 max = 750

Sơ đồ lắp ghép dàn mái cửa trời Dùng phương pháp hình học để chọn các thông số cần trục như sau:

Dàn Vì Kèo & Cửa Trời :

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

Hm = HL + a + hck + htb => Hm = 13,3+ 0,5 + (2,8+2,6) + 4 = 23,2 m

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp => Hyc = 13,3+ 0,5 + (2,8+2,6) + 3.5 + 1,5 = 24,2 m

(Sử dụng dây cẩu để treo buộc cửa trời bê tông có htb = 3.5 m)

-Chiều dài tay cần yêu cầu là :

Lyc = = , , = 23.5 m -Tầm với của tay cần là:

Hyc= 24,2 m; Lmin= 23,5 m; S= 6.,m; Ryc = 7,6 m; Qyc = 14.03 T

2.5 Lắp ghép Panen mái:

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp => Hyc = 18,7+ 0,5 + 0,4 + 2,4 + 1,5 = 23,5 m

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 18,7 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

Hch = HL + a+ hck = 18,7+ 0,5 + 0,4 = 19,6 m

-Góc tay cần tối ưu:

, = 580 -Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = + = , , + . = 29,8 m -Tầm với của tay cần là:

S = = , . = 11,3 m -Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Ryc = S + r = 11,3 + 1.5 = 12,8 m -Sức cẩu yêu cầu:

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

Ta có

Hyc= 23,5 m; Lmin= 29,8 m; S= 11,3 m; Ryc = 12,8 m; Qyc = 1,55 T

* Trường hợp dùng mỏ phụ

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

Hm = HL + a + hck + htb => Hm = 18,7+ 0,5 + 0,4 + 2,4 = 22 m

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp => Hyc = 20,4+ 0,5 + 0,4 + 2,4 + 1,5 = 23,5 m

HL: Chiều cao vị trí lắp đặt cấu kiện tính từ mặt máy đứng => HL = 18,7 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

Hch = HL + a+ hck = 18,7+ 0,5 + 0,4 = 19,6 m

-Chọn máy có chiều dài cần phụ lm=10m ta có 10.cos30 > 3m nên cần trục sẽ không va vào mép công trình

Ta có tw >75 0,lấy góc nâng tay cần bằng 750, khi đó

-Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = = , , , = 23,3 m -Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

Ryc = Lc min.cos75+Lm.cos30+r =23,3.cos75 + 10.cos30 + r = 16.2 m -Sức cẩu yêu cầu:

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

Hyc= 23,5 m; Lmin= 23,3 m; Ryc = 16.2 m; Qyc = 1,55 T

2.6.LẮP GHÉP TẤM TƯỜNG

-Việc lắp ghép tấm tường không chướng ngại vật nên ta chọn tay cần theo αmax=750 Chọn lắp ghép với tấm tường cao nhất ở giữa nhịp với độ cao lắp ghép lớn nhất là 13,3 m

Lắp ghép tấm tường -Chiều cao nâng móc yêu cầu của tay cần là:

Hm = HL + a + hck + htb => Hm = 13,3 + 0,5 + 1,5 + 1.8 = 17,1 m

-Chiều cao từ cao trình máy đứng tới puli đầu cần là :

Hyc = HL + a + hck + htb + hcáp

=> Hyc = 13,3+ 0,5 + 1,5 + 1.8 + 1,5 =18.6 m

-Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = = , , = 17.7 m

-Sức cẩu yêu cầu

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

Hyc= 18,6 m; Lmin= 17,7 m; S= 4,58 m; Ryc = 6,08 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

Têncấu

kiện

Các thông số yêu cầu Chọn cần trục

Qyc Ryc Hyc Lmin Loại cẩu QCT Rmax Hmc Lsd

Cot C1

Cot C2

7,85 8,75

5,85 5,85

17,7 17,7

16,8 16,8

MKG-25BR (L=23,5m)

9 7,5 22,2

MKG-25BR (L=23,5m)

5 10,5 21

VK & CT 14.03 7.6 24.2 23.5

DEK- 50 (L=30 m)

17 12 26

Pm

Pm(mophu)

1,41 1,41

9,09 14,25

18,4 25,4

14,87 31,6

DEK- 50 (L=30 m) l=10 m

10 15 25.5

MKG-25BR (L=23,5m)

5 10,5 21

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

1 Cẩu lắp cột

Theo bảng chọn cần trục ta dùng cẩu mã hiệu MKG-25BR( L= 23,5m) để lắp cả

cột biên và cột giữa Rmin= 5m

-Tổng số vị trí đứng của cần trục trên 1 dãy cột giữa 10 vị trí

-Số lượng vị trí đứng của cần trục lắp ba dãy cột: n= 30 vị trí

LỰA CHỌN SƠ ĐỒ DI CHUYỂN CẨU CHO CỘT

b) Biện pháp thi công

Công tác chuẩn bị

Chuyên chở cột từ nhà máy đến công trường bằng xe vận chuyển Dùng cần trục xếp cột nằm trên mặt bằng thi công vị trí đặt cột như hình vẽ

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

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