Đồ án kỹ thuật thi công 1 Nguyễn Văn Khiết

ĐỈc điĨm vỊ kin trĩc và kt cu cđa công trình Công trình : Nhà làm viƯc trưng ĐH Kin trĩc HN Cơ s ĐH tại chc Xuân Hòa Địa điĨm : Trưng THXD s 4 Thị trn Xuân Hòa – Mê Linh – Vnh Phĩc Công trình gm 7 tầng ChiỊu cao tầng trƯt 4,2m; t tầng 2 đn tầng 7 mỗi tầng cao: 3,3 m ChiỊu cao toàn b công trình : 24 m S nguyên đơn: 3

ThuyÕt minh tÝnh to¸n

-KÕt cÊu chÞu lùc chÝnh cña c«ng tr×nh:

+ Khung bªt«ng cèt thÐp chÞu lùc, têng g¹ch x©y chÌn

 Víi mÆt b»ng 3 :TÊt c¶ c¸c cét cã kÝch thíc: 220 x 450

1 Đặc điểm địa hình , địa mạo , thuỷ văn :

-Công trình đợc xây dựng tại vị trí mặt bằng mới đợc tháo dỡ tại nhà làm việc cũ

- Mặt bằng khu đất rộng , công trình nằm trên khu có độ dốc nhỏ( i = 7%)

3 Đặc điểm về đ ờng xá vận chuyển vật t , thiết bị cho công trình

+ Đơn vị thi công : Công ty t vấn, thiết kế và thi công xây dựng Francis D.K

Có nhiều cán bộ , kỹ s giầu kinh nghiệm trong công tác chỉ đạo và quản lý

kỹ thuật , quản lý kinh tế

+ Khả năng cung cấp thiết bị máy móc cho thi công:

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy n = 1,3

H : Chiều cao ảnh hởng của thiết bị đầm sâu : H = 0,75m.(H = 0,7 - 0,75)m

: Dung trọng riêng của bê tông : = 2500 kG/m3

b : Bề rộng thành ván khuôn, ở đây lấy chiều b = 0,3m

- áp lực gió tác dụng lên ván khuôn : P3= nWttb

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy n = 1.2

áp lực gió hút cùng chiều với áp lực nội tại trong ván khuôn cột, do đó ta có thể lấygiá trị gió hút theo công thức sau:

Hình 2 :Tác dụng của tải trọng gió tĩnh lên ván khuôn cột

 Tải trọng phân bố đều tác dụng lên ván khuôn cột:

M«men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn v¸n khu«n

] [

4995016 ,

8 6

150 3

25 , 66 082918 ,

Hình 4: Sơ đồ tính hệ thống chống xiên và neo ván khuôn vào cột

2N Sử dụng 2 cây chống cho (mỗi) phía có chiều rông 300

tiết diện cây chống 3 x 4 cm

Pgió + 2.Ncos = 0 (ta dùng hai cây chống)

Lấy  = 45o  N = -

 cos 2

gio

P

= - o 62 , 34kg

45 cos 2

88,166232



 Diện tích tiết diện cây chống

34 , 62

cm

 Diện tích cột nhỏ , kích thớc cột nhỏ  bố trí cây chống xiên theo cấu tạo

Dùng gô xẻ tiết diện 3  4 cm ( F = 12cm2 ) để làm cây chống xiên cho mỗi câychống

- Tính thép neo cột Diện tích tiết diện dây thép neo (dùng một dây cho mỗi phía)

34 , 62

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,3

H : Chiều cao ảnh hởng của thiết bị đầm sâu : H = 0,75m

: Dung trọng riêng của bê tông : = 2500 kG/m3

Kể cả cốt thép : = 2600 kG/m3

b : Bề rộng thành ván khuôn, ở đây lấy chiều b = 0,45m

 P = n H b=1,326000,75 0,45 = 1140,75 kg/m

- áp lực gió tác dụng lên ván khuôn : P3= nWttb

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy n = 1,2

Hình 6 :Tác dụng của tải trọng gió tĩnh lên ván khuôn cột 220 x 450

 Tải trọng phân bố đều tác dụng lên ván khuôn cột

] [

7485 , 12 6

150 3 45



25 , 101 10

1 , 1 128

25 , 66 62375 ,

Hình 8: Sơ đồ tính hệ thống chống xiên và neo ván khuôn vào cột

Sử dụng 2 cây chống cho (mỗi) phía có chiều rông 450

tiết diện cây chống 3 x 4 cm

Tải trọng gió gây ra phân bố đều trên cột gồm 2 thành phần Pđ và Ph

n o 

q = qđ + qh = ( )

b k W

Tách nút có đặt lực Pgió Xét điều kiện cân bằng  x = 0

Pgió + 2.Ncos = 0 (ta dùng hai cây chống)

Lấy  = 45o  N = -

 cos 2

gio

P

= - o 93 , 51kg

45 cos 2

132,249348



 Diện tích tiết diện cây chống

F = 2[ ]



N

= 0 , 3117 2 150

2

51 , 93

cm

 Diện tích cột nhỏ , kích thớc cột nhỏ  bố trí cây chống xiên theo cấu tạo

Dùng gô xẻ tiết diện 3  4 cm ( F = 12cm2 ) để làm cây chống xiên cho mỗi câychống

- Tính thép neo cột Diện tích tiết diện dây thép neo (dùng một dây cho mỗi phía)

51 , 93

Hình 9: Ván khuôn dầm (dầm 220 x 550) bằng gỗ, cây chống chữ T bằng gỗ.

q

Mmax

Hình 10: Sơ đồ tính toán ván khuôn đáy dầm 220 x 550

cc = 700 cc = 700 cc = 700 cc = 700

- Tải trọng ván khuôn đáy dầm : q2= n bd dg

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,1

 : Chiều dày ván khuôn đáy dầm :  = 3 cm  : Dung trọng riêng của ván khuôn dầm :

 = 600 kG/m3

 q2 = 1,10,220,03600 = 4,356 kG/m

- Tải trọng đổ bê tông dầm : q3 = n Pđbd

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,3

Pd : Hoạt tải khi đổ bê tông, đổ bằng bơm bê tông:

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,3

Ptc : Hoạt tải thi công : Ptc = 200 kG/m2

+ Tính toán ván khuôn đáy

b = 220mm

Hình 11: Mặt cắt tiết diện VK đáy dầm 220 x 550

- Chiều dày ván đáy  = 3 cm

Mômen kháng uốn của tiết diện ván đáy

M«men lín nhÊt do t¶i träng q t¸c dông : Mmax=

10

2

cc l

] [

3 22 150

10676 , 6

3 22





fmax= 0 , 231cm

5 , 49 10 1 , 1 128

75 1 , 5

75 = 0.1875 cm < fmax  Chän l¹i lcc = 70 cm

5 , 49 10 1 , 1 128

70 1 , 5

70 = 0.175 cm = fmax  Tho¶ m·n

q

] [



11,6545 6

3 55 150

q

= 9 , 71kG / cm

2 1

6545 , 11





 fmax= 0 , 134cm

123.75 10

1 1 128

70 71 , 9

70 = 0.175 cm > fmax  Thoả mãn

* Tính cây chống xiên chữ T cho ván khuôn dầm

Tải trọng tác dụng lên cây chống dầm gồm :

- Tải trọng : q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 do ván đáy dầm truyền xuống

h2

n 

hd

Hình 14: Mặt cắt tdiện VK thành dầm

Hình 13: áp lực tác dụng lên thành VK

- Tải trọng do ván thành dầm truyền vào

- Dùng cây chống ván khuôn sàn bố trí cách thành dầm khoảng 10 cm

 Không phải tính tải trọng do sàn truyền vào cây chống dầm

Bỏ qua tác dụng của hệ giằng ngang giằng chéo của cây chống

Chiều dài cây chống dầm thực tế:

Lchống = Hdầm - hdầm -  ván đáy

Trong đó: Lchống : Chiều dài cây chống thực tế

Hdầm : Cao trình dầm tính tới mặt trên dầm : Hdầm = 3.3 m

hdầm = 55 cm ;  ván đáy = 3 cm

 Lchống = 3.3 – 0.55 – 0.03 = 2.72m

- Chiều dài tính toán của cây chống dầm

Sơ đồ tính : cây chống 2 đầu , liên kết khớp

 Lo = Lchống = 2.72 m

+ Tính toán cây chống dầm

- Chọn tiết diện cây chống 8 8 cm Lchong

- Kiểm tra độ mảnh cây chống :  =

r

L o

r : Bán kính quán tính của tiết diện : lcc/2 lcc/2

tiết diện hình vuông  r = 0.28h

  120 - 150 43

121 8 28

442,7892





  Kích thớc cột chống thoả mãn

3 341 10

1 1 14 3

2

5 2

 Thoả mãn điều kiện

Tính số cột : số cột dới đáy dầm tính theo : n =

l

L

+ 1

Hình 16: Sơ đồ tt cây chống VK dầm

b Tính ván khuôn dầm, cây chống chữ T bằng gỗ cho dầm dọc 220  450

* Tính ván khuôn đáy dầm

Hình 17: Ván khuôn dầm (dầm 220 x 450) bằng gỗ, cây chống chữ T bằng gỗ.

+ Tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm gồm có:

- Tải trọng ván khuôn đáy dầm : q2= n bd dg

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,1

 : Chiều dày ván khuôn đáy dầm :  = 3 cm  : Dung trọng riêng của ván khuôn dầm :

 = 600 kG/m3

 q2 = 1,10,220,03600 = 4,356 kG/m

- Tải trọng đổ bê tông dầm : q3 = n Pđbd

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,3

Pd : Hoạt tải khi đổ bê tông, đổ bằng bơm bê tông:

Trong đó: n : Hệ số độ tin cậy : n = 1,3

Ptc : Hoạt tải thi công : Ptc = 200 kG/m2

+ Tính toán ván khuôn đáy

Hình 19: Mặt cắt tiết diện VK đáy dầm 220 x 450

b = 220mm

- Chiều dày ván đáy  = 3 cm

Mômen kháng uốn của tiết diện ván đáy

Giá trị momen của tiết diện: M =   W

Mômen lớn nhất do tải trọng q tác dụng : Mmax=

10

2

cc l

] [

3 22 150

10676 , 6





fmax= 0 , 175cm

5 , 49 10 1 , 1 128

70 1 , 5

70 = 0.175 cm = fmax  Thoả mãn

* Tính ván khuôn thành dầm

] [

3 45 150

Trong đó: qtc =

2 1

q

= 6 , 69kG / cm

2 , 1

0145 , 8

n 

hd

Hình 22: Mặt cắt td VK thành



 fmax= 0 , 113cm

25 , 01 1 10 1 1 128

70 69 , 6

70 = 0.175 cm > fmax  Thoả mãn

* Tính cây chống chữ T cho ván khuôn dầm

Tải trọng tác dụng lên cây chống dầm gồm :

- Tải trọng : q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 do ván đáy dầm truyền xuống

- Tải trọng do ván thành dầm truyền vào

- Dùng cây chống ván khuôn sàn bố trí cách thành dầm khoảng 10 cm

 Không phải tính tải trọng do sàn truyền vào cây chống dầm

+ Tổng tải trọng tác dụng lên cây chống dầm

Bỏ qua tác dụng của hệ giằng ngang giằng chéo của cây chống

Chiều dài cây chống dầm thực tế:

- Chiều dài tính toán của cây chống dầm

Sơ đồ tính : cây chống 2 đầu , liên kết khớp

 Lo = Lchống = 2.82 m

+ Tính toán cây chống dầm

- Chọn tiết diện cây chống 8 8 cm

- Kiểm tra độ mảnh cây chống :  =

r

L o

r : Bán kính quán tính của tiết diện : tiết diện hình vuông  r = 0.28h

Hình 24: Sơ đồ tính toán cây chống VK dầm 220 x 450

  120 - 150 9

125 8 28

3100

2   = N F



 = 23 32 kG/cm 2 < [ ] = 150 kG/cm 2

64 196 0

9 291





  Kích thớc cột chống thoả mãn

25 101 10

1 1 14 3

2

5 2

 Thoả mãn điều kiện

* Tính số cột chống d ới đáy dầm tính theo công thức :

n =

l

L

+ 1+ Dầm ngang 220 x 550

Chọn 6 cây chống

3 Tinh toán ván khuôn sàn

a Tính ván khuôn sàn bằng gỗ , cây chống gỗ cho sàn

* Tính toán đáy sàn

+ Sơ đồ tính : cắt dải bản có bề rộng 1m dọc theo phơng của ván khuôn sàn

Sơ đồ tính : dầm liên tục đều nhịp lđ , tải phân bố đều

+ Tải trọng tác dụng lên ván khuôn sàn

Pthi công : Hoạt tải thi công tiêu chuẩn Pthi công = 250kG/m2

q5 = 1.32501 = 325kG/m

 Tải trọng tác dụng lên ván đáy

q = q1 + q2+ q3 +q4 +q5 = 312 + 19.8 + 520 + 260 + 325 = 1436.8kG/m =14.368kG/cm+ Tính toán

Chiều dày tiết diện ván :  = 3cm

Mômen kháng uốn của tiết diện

] [

10 2



14.368 6

150 3 100

368 14

1 1 128

90 97 11

90 = 0.225 cm < fmax  Không thoả mãn Chọn lại lđ = 80cm

225 10

1 1 128

80 97 11

5 4

80 = 0.2 cm > fmax  Thoả mãn

Hình 19: Mặt cắt tiết diện VK đáy dầm 220 x 450

+ Tải trọng tác dụng lên đà ngang

- Tải trọng tác dụng lên 1m ván khuôn sàn ( Tải trọng bê tông sàn q1 , tải trọng vánkhuôn đáy sàn q2 , tải trọng đổ bê tông sàn q3 , tải trọng đầm nén q4 , tải trọng thi công





 6

] [

 = 117 77cm

14.4208 6

150 10

Chọn khoảng cách cây chống đà ngang : lcd = 100cm

- Kiểm tra theo điều kiện biến dạng của đà ngang đỡ ván sàn

Độ võng của đà ngang

1 1 128

100 02 12

100 = 0.25 cm > fmax  Thoả mãn

* Tính cây chống đỡ ván khuôn sàn

+ Sơ đồ tính : cây chống làm việc nh cấu kiện chịu nén đúng tâm

Bỏ qua tác dụng giằng ngang giằng chéo của cây chống

Chiều dài cây chống thực tế

Chiều dài tính toán cây chống ván khuôn sàn Lo

Xem cây chống có 2 đầu liên kết khớp  Lo = Lchống sàn = 3.07 m

3100

2  ƯS trong cây chống :  = N F



64 165 0

1442.08

cm kG



  < [ ] = 150kG/cm2  cây chống đảm bảo chịu lực

Khả năng chịu lực của cây chống : P = F[ ] = 64  150 = 9600kG

+ Kiểm tra điều kiện chịu lực theo công thức sau :

33 341 10

1 1 14 3

2

5 2

Số cột chống cho ô sàn này là 44 cây chống và 11 thanh đà ngang

Số cột chống cho ô sàn này là 20 cây chống và 4 thanh đà ngang

II Tính toán khối lợng ván khuôn

ghi chú : Khi thống kê khối lợng ván khuôn ta tăng thêm 20% khối lợng của kết quả

tính đợc , vì có nhiều chỗ ta không tính đợc cụ thể ván khuôn

Số lợng Cấu kiện

 khối ợng

l-VK tính toán (m2)

 khối ợng

VK thực tế (20%)

1 2 3 4 5 6

+ Lo¹i 1 : 36008500mm cã 44 c©y chèng  21 « sµn = 924 c©y cho « sµn nµy

+ Lo¹i 2 : 36001800mm cã 20 c©y chèng  12 « sµn = 240 c©y cho « sµn nµy

* Cét chèng dÇm

+ DÇm dµi 8500 mm cã 13 c©y chèng cho 1 ®o¹n  30 dÇm = 390 c©y

+ DÇm dµi 3600 mm cã 6 c©y chèng cho 1 ®o¹n  48 dÇm = 288 c©y

+ DÇm dµi 1800 mm cã 3 c©y chèng cho 1 ®o¹n  15 dÇm = 45 c©y

 Tæng céng sè c©y chèng cho dÇm sµn tÇng 5 lµ 1887 c©y chèng

đứng tự vào công

do trình

Tầm với

R (m)

Vận tốc nâng(m/s)

Công suất

động cơ

N(kw)

Chiều dài sàn vận tải(m)

L (m) Trọng

l-ợng máy(T)

- Lấy mức : Nếu uốn cong 45o thì thép dài ra 0.5d , uốn cong 90o thì thép dãn dài ra 1d ,

và 130o thì dãn ra 1.5d với d là đờng kính của thanh thép cần uốn

- Cắt thép : Với thép  < 20 mm thì cắt bằng thủ công ( dùng đục và búa cắt thép ) Thép có   20 mm thì cắt bằng máy cắt hoặc hàn.

- Nối cốt thép : Để gia công thép đúng kích thớc và để tiết kiệm , tận dụng đợc các mẫu thép thừa và để tạo ra những thanh thép có chiều dài lớn ta phải nối thép ( tuân theo quy phạm ) bằng hàn

- Bảo quản thép : Thép phải đợc kê lên cao hơn mặt đất ( mặt sàn ) ít nhất 3cm và chất

đống lên nhau không quá 1.2m và không rộng quá 2m Không đợc phép lẫn thép gỉ với thép tốt Thép phải đợc che nắng ma , phải thờng xuyên kiểm tra kho thép Nếu để thép lâu mới dùng thì phải có biện pháp chống gỉ cẩn thận

+ Yêu cầu đối với cốt thép

Sau khi đã gia công xong , để kết cấu chịu lực đợc nh thiết kế thì cốt thép đặt vào ván khuôn phải tuân theo các yêu cầu sau :

- Phải đúng số hiệu , đờng kính , hình dạng , kích thớc của cốt thép

- Phải lắp đúng vị trí thiết kế của từng thanh

- Phải đảm bảo khoảng cách giữa các thanh

- Phải đảm bảo độ dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép

- Phải sạch không đợc dính bùn đất dầu mỡ và không bị han gỉ

- Phải đảm bảo độ vững chắc và ổn định ở các mối nối

b Biện pháp lắp dựng :

Hình 32: Lắp dựng cốt thếp cột

Thép chờ chân cột Khung cốt thếp cột

- Cốt thép đợc gia công theo thiết kế , buộc thành từng bó theo chủng loại và đợc vận chuyển lên cao bằng thăng tải

- Tiến hành đặt khung cốt thép bằng cách đặt thép dới sàn , lắp buộc cốt đai cho đoạn giữa cố dịnh còn chừa lại 2 đầu 1 đoạn bằng chiều dài nối cốt thép Các thép đai ở nối thép sẽ đợc lồng sẵn vào đoạn cốt thép chờ ở tầng dới

- Sau đó tiến hành dựng cốt thép cột , cố định tạm và buộc với cốt thép chờ Buộc cốt thép đai đã luồn sẵn vào đoạn nối cốt thép (sau khi đã buộc nối thép chân cột vào thép chờ ) Trong quá trình buộc phải dùng dọi để liên tục điều chỉnh cho cốt thép thẳng

đứng , dùng các cây chống xiên để định vị cốt thép Trong khi buộc cốt đai phải kiểm tra khoảng cách giữa các đai phải đảm bảo thiết kế và không xê dịch

- Buộc các viên kê bê tông đúc sẵn để tạo lớp bảo vệ cốt thép đợc chuẩn xác trong quá trình thi công

- Để thi công rễ ràng , ta đặt giáo minh khai , trên có sàn công tác cạnh cột

Hình 33: Viên kê tạo lớp BT bảo vệ

Râu thép

2 Thi công ván khuôn

a Yêu cầu đối với ván khuôn

Ván khuôn dùng cho công trình là ván khuôn gỗ đợc gia công tại hiện trờng và ván khuôn phải đảm bảo :

- Đúng kích thớc , không cong , vênh , nứt nẻ

- ổ định , chắc chắn , bền vững

- Chỗ nối của ván khuôn phải kín và khít để nớc xi măng không chảy ra ngoài

- Bề mặt ván khuôn phải phẳng và nhẵn (theo yêu cầu thiết kế )

- Ván khuôn phải gọn nhẹ , dễ lắp dựng và tháo dỡ

- Gỗ ván khuôn phải khô (có độ ẩm theo quy định là W = 17% - 18% )

- Ván khuôn phải dùng đợc nhiều lần tức là có độ luân lu lớn để tiết kiệm (theo quy định ván khuôn gỗ phải dùng đợc từ 6 đến 7 lần ) Sau khi dùng xong mỗi lần phải cạo rửa hết lớp vữa dính trên bề mặt

b Biện pháp lắp dựng ván khuôn

Vạch tim Máy kinh vĩ

Hình 34: Biện pháp xác định tim cột bằng ph ơng pháp chiếu nghiêng

Hình 35: Sơ đồ trắc đạc trục tim cột bằng ph ơng pháp chiếu nghiêng

Để việc lắp dựng ván khuôn cột đợc chính xác , đúng vị trí ta đặt các mẩu gỗ chôn sẵn trong bê tông sàn tầng 4 để liên kết với khung định vị , khung định vị phải đặt đúng

vị trí , cao độ quy định theo nh thiết kế

- Việc xác định vị trí tim cốt cho khung định vị đợc tiến hành bằng máy kinh vĩ Đặtmáy tại vị trí trên mặt bằng song song với trục ngang nhà ngắm dọc trục cột ta đ ợc vị trítrục cột theo 1 phơng Sau đó chuyển máy đến vị trí song song truc dọc nhà , ngắm dọctrục cột ta xác định đợc vị trí trục cột theo phơng vuông góc với phơng đã xác định Ta

đánh dáu các vị trí này cho các cột ngoài cùng (cột biên) của công trình Từ các cột biên

ta xác định đợc trục dọc và trục ngang của các hàng cột bằng máy kinh vĩ Giao các trục

là tim cột Khi xác định đợc tim cột , căn cứ vào kích thớc cột theo thiết kế mà ta đặtkhung định vị cho chính xác Xác định độ cao của khung định vị với độ cao đáy cột (đã

đợc vach sẵn trên thép chờ)