phần thi công phần thân và hoàn thiện đồ án công trình trường cao đẳng Công Nghệ Đà Nẵng
Trang 1Chương 9: Thi công phần thân và hoàn thiện
9.1 Lập biện pháp kỹ thuật thi công phần thân
Phần thân công trình được thi công theo công nghệ thi công bê tông cốt théptoàn khối, bao gồm ba công tác chính cho các cấu kiện là: Ván khuôn, cốt thép và bêtông Quá trình thi công được tính toán cụ thể về mặt kỹ thuật cũng như tổ chức quản
lý, đảm bảo thực hiện công tác một cách tuần tự với tiến độ hợp lý đặt ra
Công tác ván khuôn: Hiện nay trên thị trường cung cấp nhiều loại ván khuônphục vụ đa dạng cho các nhu cầu thi công các công trình dân dụng và công nghiệp Đểthuận tiện cho quá trình thi công lắp dựng và tháo dỡ, đảm bảo chất lượng thi công,đảm bảo việc luân chuyển ván khuôn tối đa, phần thân công trình được sử dụng hệ vánkhuôn định hình bằng thép, kết hợp với hệ đà giáo bằng giáo Pal, hệ thanh chống đơnkim loại, hệ giáo thao tác đồng bộ Hệ thống ván khuôn và cột chống được kiểm trachất lượng trước khi thi công để đảm bảo chất lượng thi công, mặt khác cũng được sửdụng luân chuyển nhằm đảm bảo hiệu quả kinh tế trong thi công
Công tác cốt thép: Cốt thép được gia công ở công trường Việc vận chuyển dựtrữ được tính toán phù hợp với tiến độ thi công chung, đảm bảo yêu cầu về chất lượng
Công tác bê tông: Để đảm bảo chất lượng và đảm bảo tiến độ thi công ta sửdụng bê tông thương phẩm cho toàn bộ công trình Sử dụng cần trục làm thiết bị đổ bêtông
9.2 Tính toán ván khuôn, xà gồ, cột chống:
I.Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng:
Trong thực tế hiện nay có nhiều loại ván khuôn được sử dụng, mỗi loại đều cócác ưu và nhược điểm của nó
a.Ván khuôn gỗ: được sử dụng rộng rãi, thuận tiện và khá kinh tế, nhất là những
công trình có quy mô nhỏ Gỗ dùng chế tạo ván khuôn thường là gỗ nhóm VII hayVIII
b.Ván khuôn kim loại: được chế tạo định hình, thường được chế tạo từ thép
CT3, bề mặt là bản thép mỏng, có sườn và khung cứng xung quanh Ván khuôn thép
có cường độ cao, khả năng chịu lực lớn, thường được sử dụng, nhất là cho những côngtrình lớn, có hệ số luân chuyển cao.Giá thành sản xuất chế tạo và thuê sử dụng khálớn
c.Ván khuôn hỗn hợp thép gỗ: Loại này có bề mặt ván khuôn bằng gỗ, sườn
chịu lực xung bằng thép Nhìn chung thì loại này không linh động khi sử dụng
d.Ván khuôn nhựa: làm bằng vật liệu composit có khả năng chịu lớn, hệ số
luân chuyển cao, cho chất lượng bề mặt bêtông tốt, lắp dựng và tháo dỡ dễ dàng, hiệnnay sử dụng rộng rãi
e.Ván khuôn bêtông cốt thép: được chế tạo bằng bêtông lưới thép, trong đó một
bề mặt của ván khuôn đã được hoàn thiện, đổ bêtông xong để luôn trong công trìnhlàm lớp trang tri bề mặt Loại này ít sử dụng
Dựa vào các đặc điểm trên ta lựa chọn sử dụng ván khuôn thép của tập đoàn HOÀPHÁT Một bộ ván khuôn bao gồm:
HP: cốt pha tấm phẳng, sử dụng ở các vị trí mặt phẳng của kết cấu như móng,tường, cột, dầm và sàn
T: cốt pha góc trong, dùng ở các chỗ chuyển góc của góc trong, góc lõm củatường và các loại cấu kiện
Trang 2N: cốt pha góc ngoài, dùng ở các chỗ chuyển góc của góc ngoài, góc lồi củatường, dầm và cột.
J: cốt pha góc nối, dùng ở các vị trí chuyển góc của góc ngoài và góc lồi củacột, dầm và tường
L: gông chân cột, dùng để ghép, nối các cốt pha theo chiều dọc, ngang, đểchống đỡ và định vị
Ta có bảng thống kê các loại ván khuôn như sau:
L 200-300 200x200
250x250300x300
L 350-450 350x350
400x400450x450
L 500-600 500x500
550x550600x600
L 650-750 650x650
700x700750x750
HP 1520
HP 1220 1500x200x551200x200x55
Trang 3b.Trọng lượng đơn vị của bêtông mới đổ: 2500(kg/m3)
c.Trọng lượng đơn vị cốt thép: lấy tương đối bằng 100(kg/m3)
d.Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển: lấy bằng 250(kg/m2)
đ.Tải trọng do chấn động của bêtông lấy bằng 100 kg cho 1m2 mặt phẳng ngang (chỉxét đến lực này trong trường hợp không có lực nêu ở điểm d)
P(kg/m2): áp lực hông tối đa của bêtông
=2500(kg/m3): trọng lượng bản thân của bêtông
H(m): Chiều cao mỗi lớp bêtôngR=0,75(m): bán kính tác dụng của đầm trong
R1=1(m): bán kính tác dụng của đầm ngoàig.Tải trọng do chấn động phát sinh ra khi đổ bêtông
Khi đổ bằng thủ công lấy bằng 200(kg/m2)
Khi đổ bêtông bằng vòi phun lấy bằng 400(kg/m2)
e.Tải trọng do dầm vữa bêtông, tính bằng 200 kg cho 1m2 bề mặt đứng của ván khuôn.Tải trọng này chỉ được tính khi không kể đến tải trọng ở điểm g
*Ta có bảng tổ hợp tải trọng để tính ván khuôn và giàn giáo:
Tên các bộ phận của ván khuôn
Loại tải trọng tác dụng vào ván khuôn,dàn giáo và các chỗ liên kết
Để tính toán theokhả năng chịu lực Để tính toán theobiến dạng1.Ván khuôn của tấm mái cong và các kết
2.Ván khuôn cột, có cạnh của tiết diện nhỏ
hơn 300mm; và của tường có chiều dày
3.Ván khuôn cột, có cạnh của tiết diện lớn
hơn 300mm; và của tường có chiều dày lớn
5.Tấm đáy của ván khuôn dầm, vòm… a+b+c+d a+b+c
Trang 46.Ván khuôn của các khối bêtông lớn e+g e
9.2.1 Tính toán ván khuôn, xà gồ, cột chống cho sàn:
9.2.1.1.Thiết kế ván khuôn sàn:
Thiết kế ván khuôn cho ô sàn điển hình 7,8x8,4m Ta nhận thấy ván sàn được tổhợp chủ yếu từ các tấm khuôn phẳng HP1530 có kích thước 1500x300x55mm Cáctấm khuôn này sẽ được kê lên các gối tựa là các xà gồ Và các xà gồ tựa lên các gối tựa
Với W = 6,55 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
4.Kiểm tra điều kiện võng của ván sàn:
Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Trang 5Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép.
I = 28,46 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Nhận thấy < điều kiện võng cũng được đảm bảo
Vậy ta chọn khoảng cách các cột chống xà gồ là 150cm
9.2.1.3 Tính cột chống xà gồ:
Tải trọng tác dụng lên cột chống xà gồ:
Trang 6P = qtt.1,5 = 1203.1,5 = 1804 (kg)Dựa vào chiều cao tầng H=3,3m chọn loại cột chống K102 Có các đặc trưngnhư sau:
+ Ống ngoài: có chiều cao l1=1,5m; F=8,64cm2; I=32,92cm4; r=1,95cm
+ Ống trong:có chiều cao l2=3,3-0,18-0,055-0,08-1,5= 1,485m; F=5,81cm2;I=10,13cm4; r=1,32cm
*Kiểm tra ổn định của cột chống: dự kiến bố trí thanh giằng tại chỗ thay đổi tiết diện
*Ống trong: ta cũng coi đây là thanh chịu nén hai đầu khớp Chiều dài tính toán
l0=1,485m
+ Kiểm tra độ mảnh
+ Kiểm tra ổn định:
Vậy khoảng cách và tiết diện cột chống xà gồ chọn như vậy là thoả mãn yêu cầu về ổnđịnh và cường độ
9.2.2 Thiết kế ván khuôn dầm chính
Tiết diện dầm 300x800mm; nhịp l=7,8m
1.Tính ván đáy dầm: ván đáy dầm được tổ hợp từ các tấm 900x200x55, các tấm này
kê lên các gối tựa là các cột chống ở hai đầu
a.Sơ đồ tính: coi ván đáy như 1 dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các cột chống.
Trang 7Vậy tổng tải trọng tác dụng lên một tấm khuôn theo chiều rộng :
Với W = 4,42 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
d.Kiểm tra điều kiện võng của ván đáy:
Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép
I = 20,02 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Nhận thấy điều kiện võng cũng được đảm bảo
Vậy khoảng cách cột chống ván đáy đầm là 0,9m là đảm bảo
2.Tính cột chống ván đáy dầm:
Tải trọng tác dụng lên cột chống xà gồ:
P = qtt.0,9 = 420.0,9 = 378 (kg)Dựa vào chiều cao tầng H=3,3m chọn loại cột chống K102 Có các đặc trưngnhư sau:
+ Ống ngoài: có chiều cao l1=1,5m; F=8,64cm2; I=32,92cm4; r=1,95cm.+ Ống trong: có chiều cao l2=3,3-0,75-0,055-0,08-1,5= 0,915m;F=5,81cm2; I=10,13cm4; r=1,32cm
*Kiểm tra ổn định của cột chống: dự kiến bố trí thanh giằng tại chỗ thay đổi tiết diện
Trang 8*Ống trong: ta cũng coi đây là thanh chịu nén hai đầu khớp Chiều dài tính toán
l0=0,915m
+ Kiểm tra độ mảnh
+ Kiểm tra ổn định:
Vậy khoảng cách và tiết diện cột chống ván đáy chọn như vậy là thoả mãn yêu cầu về
ổn định và cường độ
3.Tính ván thành dầm: ván thành dầm được tổ hợp từ các tấm 900x220x55 và
900x150x55 và T0915, các tầm này đặt nằm ngang tựa lên các sườn đứng
a.Sơ đồ tính: coi ván thành dầm như 1 dầm đơn giản kê lên các thanh đứng, các thanh
đứng tựa lên các thanh chống xiên
qtc = q1 + q2 = 1750 +200 = 1950 (kg/m2)
qtt = (q1 + q2).1,3 = (1750+200).1,3 = 2535 (kg/m2)Tải trọng tác dụng vào tấm khuôn theo chiều rộng (b=22cm)
Với W = 4,42 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
d.Kiểm tra điều kiện võng của ván thành:
Trang 9 Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép
I = 20,02 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Nhận thấy điều kiện võng cũng được đảm bảo
9.2.3 Thiết kế ván khuôn dầm phụ
Tiết diện dầm 300x600mm; nhịp l=2,4m
1.Tính ván đáy dầm: ván đáy dầm được tổ hợp từ các tấm 900x300x55, các tấm này
kê lên các gối tựa là các cột chống ở hai đầu
a.Sơ đồ tính: coi ván đáy như 1 dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các cột chống.
Với W = 6,55 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
d.Kiểm tra điều kiện võng của ván đáy:
Trang 10 Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép
I = 28,46 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Nhận thấy điều kiện võng cũng được đảm bảo
Vậy khoảng cách cột chống ván đáy dầm 0,9m là đảm bảo
2.Tính cột chống ván đáy dầm:
Tải trọng tác dụng lên cột chống xà gồ:
P = qtt.0,9 = 685.0,9 = 616,5(kg)Dựa vào chiều cao tầng H=3,3m chọn loại cột chống K102 Có các đặc trưngnhư sau:
+ Ống ngoài: có chiều cao l1=1,5m; F=8,64cm2; I=32,92cm4; r=1,95cm.+ Ống trong: có chiều cao l2=3,3-0,75-0,055-0,08-1,5= 0,915m;F=5,81cm2; I=10,13cm4; r=1,32cm
*Kiểm tra ổn định của cột chống: dự kiến bố trí thanh giằng tại chỗ thay đổi tiết diện
*Ống trong: ta cũng coi đây là thanh chịu nén hai đầu khớp Chiều dài tính toán
l0=0,915m
+ Kiểm tra độ mảnh
+ Kiểm tra ổn định:
Vậy khoảng cách và tiết diện cột chống ván đáy chọn như vậy là thoả mãn yêu cầu về
ổn định và cường độ
3.Tính ván thành dầm: ván thành dầm được tổ hợp từ các tấm 900x220x55 và
900x150x55 và T0915, các tầm này đặt nằm ngang tựa lên các sườn đứng
a.Sơ đồ tính: coi ván thành dầm như 1 dầm đơn giản kê lên các thanh đứng, các thanh
đứng tựa lên các thanh chống xiên
Trang 11qtc = q1 + q2 = 1500 +200 = 1750 (kg/m2)
qtt = (q1 + q2).1,3 = (1500+200).1,3 = 2535 (kg/m2)Tải trọng tác dụng vào tấm khuôn theo chiều rộng (b=22cm)
Với W = 4,42 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
d.Kiểm tra điều kiện võng của ván thành:
Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép
I = 20,02 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Nhận thấy điều kiện võng cũng được đảm bảo
9.2.4 Thiết kế ván khuôn, xà gồ, cột chống cho cột.
Tính toán cho cột tầng 4 có tiết diện 300x700mm và chiều cao 0,8=3,1m Ta sẽ sử dụng các tấm khuôn HP0925 và N0920 Các tấm này đặt thẳngđứng và tựa lên các gông cột ở hai đầu
H=3,9-1.Sơ đồ tính: coi các tấm khuôn như các dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các gông
cột
Trang 122.Tải trọng:
Ta sử dụng phương pháp đổ bêtông thủ công với các đợt đổ bằng chiều cao là 1,5m
Sử dụng biện pháp đầm trong với bán kính tác dụng của dầm trong là R=0,75m
- Áp lực của vữa bêtông mới đổ:
q1 = = 2500.0,75 = 1875 (kg/m2)
- Tải trọng chấn động phát sinh khi đổ bêtông (đổ bêtông bằng thủ công):
q2 = 200 (kg/m2)Vậy tổng tải trọng tác dụng vào 1m2 ván khuôn cột:
qtc = q1 + q2 = 1875 +200 = 2075 (kg/m2)
qtt = (q1 + q2).1,3 = (1875+200).1,3 = 2698 (kg/m2)Tải trọng tác dụng vào tấm khuôn theo chiều rộng (b=25cm)
Với W = 5,5 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
4.Kiểm tra điều kiện võng của ván khuôn cột:
Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép
I = 24,24 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Trang 13 Nhận thấy điều kiện võng cũng được đảm bảo.
Vậy khoảng cách các gông cột là 0,9m là thoả mãn
9.2.5 Thiết kế ván khuôn lõi:
Gồm hai mảng ván khuôn, hệ thống sườn ngang, sườn đứng chịu lực, hệ thốngcác thanh chống để giữ ổn định Ngoài ra còn có các bulông xuyên qua tường đóng vaitrò như hệ kết cấu đỡ sườn ngang Chính các bulông này chịu tải trọng ngang do vữabêtông ướt và hoạt tải Ngoài ra nó còn đóng vai trò như thanh cữ để đảm bảo chiềudày của tường
Dự kiến sẽ sử dụng các tấm khuôn HP1530 đặt nằm ngang xen kẽ giữa haihàng Chiều cao của tường bêtông là H=3,9-0,18=3,72m Các tấm này tựa lên các sườnđứng ở hai đầu và ở giữa
1.Thiết kế ván tường:
a.Sơ đồ tính: coi ván thành tường như một dầm liên tục kê lên các gối tựa là các sườn
đứng, chịu áp lực ngang do vữa bêtông ướt và tải trọng chấn động phát sinh khi đổbêtông
qtc = q1 + q2 = 3750 +200 = 3950 (kg/m2)
qtt = (q1 + q2).1,3 = (3750+200).1,3 = 5135 (kg/m2)Tải trọng tác dụng vào tấm khuôn theo chiều rộng (b=30cm)
Với W = 6,55 (cm3): mômen chống uốn của tiết diện
: ứng suất cho phép của vật liệu làm ván khuôn Ở đây sửdụng ván khuôn thép
Trang 14d.Kiểm tra điều kiện võng của ván khuôn tường:
Trong đó:
fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra
Với E = 2,1.106(kg/cm2): môdun đàn hồi của thép
I = 28,46 (cm4): mômen quán tính của 1 tấm ván khuôn
độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995 Ta có
Nhận thấy điều kiện võng cũng được đảm bảo
Vậy khoảng cách các sườn đứng 75cm là hợp lý
2.Thiết kế sườn đứng: sử dụng thép hình CN08
a.Sơ đồ tính: coi sườn đứng như một dầm liên tục kê lên các gối tựa là các thanh
giằng (chính là bulông xuyên)
l
q
l
q
b.Tải trọng: tải trọng tác dụng lên sườn đứng là do các tấm khuôn truyền vào coi gần
đúng tải trọng này là phân bố đều trên suốt chiều dài của thanh (thực chất là phân bốtam giác)
Ptc = qtc.0,75 = 3950.0,75 = 2963 (kg/m)
Ptt = qtt.0,75 = 5135.0,75 = 3851 (kg/m)
c.Tính khoảng cách các thanh giằng:
Theo điều kiện cường độ:
Trong đó: W=22,4cm3 là mômen kháng uốn của tiết diện
Trang 15Theo điều kiện độ võng:
Trong đó: I=89,4cm4 là mômen quán tính của tiết diện
Vậy ta chọn khoảng cách các thanh giằng là 100cm
3.Tính toán thanh giằng (bulông xuyên):
Tải trọng tác dụng lên 1 bulông: Ntt = Ptt.1 = 3851(kg)
Cường độ tính toán của bulông giằng là R=2100(kg/cm2)
Ta có diện tích tiết diện ngang của bulông là:
F
Ta chọn bulông 18 có A=1,92cm2 thoả mãn yêu cầu chịu lực
9.3 Lập bảng thống kê ván khuôn, cốt thép, bê tông phần thân
- Chân cột có một lỗ nhỏ để làm vệ sinh khi đổ bê tông
- Ở giữa thân cột để lỗ cửa để đổ bê tông
- Ván khuôn cột được lắp sau khi lắp đặt cốt thép cột Lúc đầu ghép ba mảngvới nhau sau đó đưa mảng còn lại vào
- Tiến hành lắp dựng gông cốt thép theo thiết kế ( khoảng cách giữa các gông là60cm)
- Để giữa ván khuôn ổn định ta cố định chúng bằng các cây chống xiên và cácsợi dây căng
- Kiểm tra lại độ thẳng đứng để chuẩn bị đổ bê tông
- Tháo dỡ:
- Đối với bê tông cột sau khi đổ một hai ngày có thể tiến hành tháo dỡ vánkhuôn được, khi tháo dỡ phải tuân theo yêu cầu của quy phạm Lưu ý khi bê tông đạtcường độ 50(kg/cm2) mới được tháo dỡ ván khuôn
2) Công tác cốt thép:
Trước khi gia công cần thực hiện các công tác chuẩn bị sau:
- Nắn thẳng và đánh gỉ cốt thép nếu cần: Có thể dùng bàn chải sắt kéo qua kéolại trên bàn cát để làm sạch gỉ Ngoài ra có thể dùng máy cạo gỉ chạy điện để làm sạchcốt thép có đường kính >12mm Việc nắn cốt thép được thực hiện bằng máy nắn
- Với cốt thép có đường kính nhỏ ta dùng vam tay để uốn nắn (<=8mm) Việccạo gỉ cốt thép được tiến hành sau khi uốn cốt thép
- Lấy mức cắt cốt thép các thanh riêng lẻ thì dùng thước bằng thép cuộn vàđánh dấu bằng phấn Dùng thước dài để đo, tránh dùng thước ngắn để tránh tích lũy sai
số Trường hợp cắt bằng máy và bàn làm việc cố định, vạch dấu kích thước lên bàn