Đang tải... (xem toàn văn)
TS Hồ Ngọc Khoa.Tên đề tài : Công nghệ nối cốt thép bằng ống dập thủy lực.I.GIỚI THIỆU CHUNGỞ Việt Nam hiện nay có hai phương pháp truyền thống và thông dụng để nối cốtthép tròn xây dựng
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI
TIỂU LUẬN
CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG HIỆN ĐẠI
ĐỀ TÀI :
CÔNG NGHỆ NỐI CỐT THÉP BẰNG ỐNG DẬP THỦY LỰC
Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS Hồ Ngọc Khoa Học viên thực hiện : Lê Đình Tiến
Mã học viên : 2106073 Lớp : DAHN2106
Chuyên ngành : Quản lý dự án xây dựng
Trang 2TIỂU LUẬN MÔN HỌCCÔNG NGHỆ XÂY DỰNG HIỆN ĐẠIHọ và tên học viên : Lê Đình Tiến
Ngày sinh : 23/10/1994Lớp : DAHN2106
Chuyên ngành : Quản lý dự án xây dựng.Giảng viên hướng dẫn : PGS TS Hồ Ngọc Khoa.Tên đề tài : Công nghệ nối cốt thép bằng ống dập thủy lực.I.GIỚI THIỆU CHUNG
Ở Việt Nam hiện nay có hai phương pháp truyền thống và thông dụng để nối cốtthép tròn xây dựng là nối buộc (nối chồng) và nối hàn Tuy nhiên, các phương phápnày có nhiều nhược điểm như:
- Khi nối cốt thép, các thanh cốt thép thường phải chồng lên nhau một đoạngây tốn kém nguyên liệu.
- Khi lắp đặt người thợ cần đưa vị trí nối về vùng có moment sao cho nhỏnhất, việc làn không thuận tiện trong thi công cho lắm
- Khi nối chồng cốt thép chúng sẽ phải chịu một lực lệch tâm, vì vậy chắc chắcsau khi nối cốt thép sẽ không có khả năng làm việc như một thanh thép cònnguyên vẹn.
- Đoạn nối chồng chiếm nhiều không gian nên bê tông khó điền đầy khônggian kết cấu.
- Tất cả các mối nối đều phải thực hiện tại công trình, do đó thời gian thi côngmối nối kéo dài, số lượng nhân công sử dụng tăng.
- Quá trình lắp dựng cốt thép thủ công nên với những kết cấu sử dụng cốt thépcó đường kính lớn, cốt thép dễ bị xô lệch.
- Không thể nối chồng những thanh thép có chiều dài ngắn (đầu mẩu).
- Có một số loại cốt thép không được sử dụng phương pháp hàn vì ảnh hưởngđến tính năng cơ lý của thép.
Trang 3- Khó kiểm soát chất lượng đường hàn (chiều dài, chiều cao, độ đồng nhất củamối hàn) do mối hàn thực hiện trên công trường và tay nghề của thợ.
- Khi sử dụng phương pháp này nhất thiết phải có nguồn điện cung cấp để hàn,tiêu tốn nhiều điện năng, gây ô nhiễm môi trường.
Bên cạnh các phương pháp nối cốt thép truyền thống còn có một số phương phápnối cốt thép tiên tiến khác, đặc biệt là phương pháp nối cốt thép bằng cơ khí, trongđó, nối cốt thép bằng ống ren hiện đang được ứng dụng phổ biến ở nhiều nước trênthế giới do công nghệ đơn giản và dễ sử dụng tại hiện trường Nguyên lý nối cốtthép bằng ống ren là sử dụng một ống nối chuyên dụng có ren ở bên trong để nốihai thanh cốt thép đã được ren trước ở đầu
Trang 4II CÔNG NGHỆ NỐI CỐT THÉP BẰNG ỐNG NỐI CÓ REN ( ỐNG REN THẲNG CÓ DẬP TÙ ĐẦU CỐT THÉP)
1 Giới thiệu chung
Phương pháp nối cốt thép bằng ống ren thẳng có dập tù đầu cốt thép có độ tin cậycao nhất do tiết diện cốt thép không bị suy giảm sau khi ren Vì vậy nó đang đượcđưa vào sử dụng rộng rãi tại mọi vị trí trên kết cấu nhất là tại các vị trí có ứng suấtcao Nguyên lý của phương pháp là sử dụng thiết bị ép (chồn) to đầu cốt thép và renđể tạo ren thẳng (ren xoắn hình trụ) ở đầu cốt thép sau đó nối hai đầu của cốt thépvới nhau thông qua một ống nối có ren bên trong.
Hình 1: Xu hướng lực khi nối thép bằng buộc và ống nối ren
Công nghệ nối cốt thép bằng ống nối có ren lại khắc phục được hầu hết những hạnchế của phương pháp nối buộc và hàn và đạt được những ưu điểm nổi chội như sau:
- Giá thành mối nối (coupler) thấp
- Mối nối cốt thép bằng công nghệ nối ren có chất lượng ổn định và độ tin cậyrất cao
- Cốt thép làm việc đồng tâm
- Sau khi nối, cốt thép làm việc như một thanh liên tục và không bị ảnh hưởngđến chất lượng bám dính giữa cốt thép và bê tông Vì vậy mối nối chịu kéotốt hơn so với phương pháp nối chồng
Trang 5- Được phép sử dụng trong khi không được phép nối chồng đối với các thanhthép chờ chịu kéo
- Được phép sử dụng khi có yêu cầu sự truyền lực kéo liên tục tại các vị trí nốicốt thép
- Thời gian thi công nhanh do công việc tạo ren được làm từ trước - Phạm viứng dụng rộng rãi, thích hợp dùng cho loại thép nhóm CII (SD 295A) -Phạm vi ứng dụng rộng rãi, thích hợp dùng cho loại thép nhóm CII (SD295A), CIII (SD390) có đường kính từ 14 đến 50mm Có thể nối những cốtthép có đường kính giống nhau, khác nhau trong bất kỳ phương hướng và vịtrí nào.
- Khi sử dụng phương pháp nối này tại các vị trí dầy đặc cốt thép trong kết cấusẽ giảm đáng kể, góp phần làm giảm hàm lượng thép trong tiết diện, dễ dàngthi công Bảo đảm an toàn và vệ sinh môi trường trong khi thi công.
- Công nghệ tiên tiến, thích hợp với các công trình đòi hỏi chất lượng mối nốicao hoặc cốt thép không được phép hàn.
- Chất lượng mối nối ổn định, độ tin cậy cao và dễ dàng kiểm tra.
- Tiết kiệm một khối lượng thép khá lớn sẽ bị bỏ đi do không đáp ứng yêu cầuchiều dài nối buộc.
- Giảm tiêu hao cốt thép từ 10-15% khối lượng thép sử dụng trên công trình.
Trang 6Hình 2: Thép được nối bằng ống ren
2 Yêu cầu kỹ thuật của mối nối ren
Mối nối cốt thép bằng ống ren thẳng có dập tù đầu cốt thép được phân thành hai cấp(mối nối cấp I và mối nối cấp II) dựa trên tính năng chịu kéo và biến dạng của mốinối (Bảng 2.1 và 2.2).
Hình 3: Các bộ phận cấu thành lên mối nối ren
Mối nối cấp I được sử dụng tại những vị trí có ứng suất cao khi mối nối cần pháthuy được toàn bộ khả năng chịu lực và biến dạng Mối nối cấp II sử dụng tại nhữngvị trí có ứng suất nhỏ hơn, khi không cần huy động toàn bộ khả năng chịu lực vàbiến dạng của cốt thép Khi sử dụng cơ quan thiết kế sẽ lựa chọn và chỉ định cấpcủa mối nối tuỳ thuộc theo vị trí nối, yêu cầu về khả năng chịu lực và biến dạng củacấu kiện, kết cấu.
Trang 73 Công nghệ và thiết bị thi công
Các bước cơ bản của công nghệ được thực hiện như sau:
- Bước 1: Dùng máy ép chuyên dụng để dập tù đầu (chồn) cốt thép.
Hình 4: Nguyên lý dập tù đầu cốt thép
- Bước 2: Dùng máy ren chuyên dụng để tiện ren đầu cốt thép.
Hình 5: Máy tiện đầu ren cốt thép
Trang 8- Bước 3: Nối hai thanh cốt thép bằng ống nối có ren phù hợp.a Ống nối ren
Ống nối ren sử dụng để nối cốt thép là ống tròn được sản xuất sẵn dưới dạngsản phẩm ở nhà máy ống xuất xưởng phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật nêutrên và có chứng chỉ hợp chuẩn.
Đườngkính ngoài
ống (mm)
Chiều dài
ống (mm) Cỡ ren
Trọnglượng ống
Cường độchịu kéomax (Mpa)
Độ dãn dàicủa ống
(mm)142234M16x2.00,066560,02162640M20x2.50,0786740,04182944M22x2.50,1066870,04203248M24x3.00,1526200,01223652M27x3.00,216320,07254060M30x3.00,2956590,06284466M32x3.00,3906440,08325072M36x4.00,5856800,05365680M39x4.00,8656550,07406290M45x4.01,0906620,09b Thiết bị sử dụng
- Máy ép để dập tù đầu (chồn) cốt thép:
Máy chạy bằng động cơ điện 3 pha để tạo áp lực khoảng 40 - 50 Mpa chokích ép, phía trên có gắn đồng hồ đo áp lực để điều chỉnh áp lực khi dập tùđầu các loại đường kính cốt thép khác nhau.
Trang 9Hình 7: Máy dập đầu thép
Các thông số kỹ thuật cơ bản của máy như sau:
Đường kính cốt thép 12 mm ~ 40 mmÁp lực (MPa) 50
Công suất 3.0 KwKích thước (mm) 500x240x240Trọng lượng (kg) 750
- Máy tạo ren
Máy tạo ren cốt thép chạy bằng động cơ điện để tạo ra các loại ren khác nhauphù hợp với các loại cốt thép từ 1440mm Năng xuất của máy có thể tạo từ300 đến 500 đầu ren trong một ca.
4 Thi công mối nối trên công trình
Các bước thực hiện thi công trên công trình được tiến hành như sau:a) Tiến hành gia công chồn đầu cốt thép bằng máy chuyên dụng.b) Gia công tạo ren đầu cốt thép.
c) Lắp dựng mối nối cốt thép trên kết cấu công trình bằng ống ren:Mối nối được lắp dựng theo trình tự sau:
- Dùng clê hoặc kìm chuyên dụng để vặn chặt mối nối Nên vặn sao cho haiđầu ren được chạm kịch vào nhau ở vị trí chính giữa của ống ren.
- Sau khi đã xiết chặt mối nối, phải dùng clê lực để kiểm tra độ chặt của mốinối Trị số môment lực vặn chặt phù hợp với quy định ghi trong bảng 4.
Trang 10Bảng 4 Trị số môment vặn (xiết)nhỏ nhất khi lắp mối nối bằng ống ren
Đường kính cốtthép
≤16 18 20 22 25 28 32 36 40Moment vặn mịn
- Mối nối nên tránh bố trí ở những vùng dầy cốt đai, ở đầu dầm,đầu cột của khung có yêu cầu chống động đất Trong trường hợpđặc biệt thì tỷ lệ mối nối sử dụng không được vượt quá 50%;- Ở những vị trí ứng suất chịu kéo của cốt thép tương đối nhỏ hoặc
cốt thép chịu nén theo chiều dọc thì không hạn chế tỷ lệ % mối nốisử dụng trong cùng một mặt cắt;
- Trong cấu kiện, kết cấu trực tiếp chịu tải trọng động, tỷ lệ % củamối nối sử dụng không được vượt quá 50%.
5 Kiểm soát chất lượng nối
Mối nối được kiểm soát chất lượng theo các trình tự sau:
- Kiểm tra chất lượng ống nối khi xuất xưởng: ống nối phải có chứng chỉ xuất xưởng và chứng chỉ đã được kiểm định chất lượng sản phẩm;
- Kiểm tra chất lượng các đầu ren cốt thép trên công trình bằng các dụng cụ đo chuyên dùng;
Trang 11- Kiểm tra chất lượng mối nối sau khi lắp ống ren bằng các dụng cụ chuyên dụng ( Cle lực) và lấy 3 mẫu thép để đi thi nghiệm kéo tĩnh.
Hình ảnh thi công thực tế: