ĐỒ án môn học THI CÔNG CÔNG TRÌNH bê TÔNG

Đồ án môn học thi công công trình bê tông ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG Tài liệu bản: 1.1 Bản vẽ thuỷ công cống ngầm 1.2 Vật liệu dùng cho tính toán cấp phối bê tông TT Thông số Cát Đá Xi măng γa (T/m3) 2.60 2.60 3.10 γo (T/m3) 1.65 1.65 1.30 ω (%) 4.5 1.5 1.3 Mác bê tông xi măng dùng Bê tông lót Mác Bê tông Mác Xi măng M100 M200 Bê tông CT Mác Bê tông Mác Xi măng M200 M400 + Bê tông lót dày 10 cm 1.4 Vật liệu làm ván khuôn -Gỗ: Ván mặt dày 3cm, nẹp ngang dùng 8x8cm, nẹp dọc dùng 12x12cm γgỗ =1.0 T/m3 - Thép: Ván mặt dày 0.5cm, nẹp ngang dùng thép C120, nẹp dọc dùng thép 2C120 γthép =7.80 T/m3 1.5 Nước đủ Yêu cầu tính toán: 2.1 Tính toán xác định khối lượng phận công trình, phân khoảnh, đợt đổ bê tông 2.2 Căn vào khối lượng, kết cấu yêu cầu công trình để tính cấp phối bê tông, xác định khối lượng vật liệu cần thiết 2.3 Đề xuất phương án thi công, từ thiết kế trạm trộn, phương án vận chuyển vữa bê tông, đổ san đầm bê tông 2.4 Công tác cốt thép: tính toán khối lượng cốt thép 2.5 Công tác ván khuôn: vào đợt đổ, kết cấu công trình xác định kích thước ván khuôn tiêu chuẩn, phương pháp lắp dựng tháo dỡ ván khuôn, đà giáo, cầu công tác Đồ án môn học thi công công trình bê tông 3.Nội dung tính toán: 3.1 Xác định khối lượng XD công trình, phân khoảnh, phân đợt đổ bê tông: + Mục đích : Nhằm xác định khối lượng vữa bê tông cân dùng , chia đợt thi công hợp lý đảm bảo tiên độ thi công chất lượng công trình 3.1.1Khối lượng XD CT: Khi bóc tách khối lượng bê tông thường tính theo khối đổ (được giới hạn khe khớp nối) hạng mục công trình, tính khối lượng đá xây (nếu có); Đồ án môn học thi công công trình bê tông Tên TT khoảnh Hình dạng kết cấu Diễn toán Khối lượng (m3) Bản lót đáy 0,1 [2,3.116,65+3,6.2,9+ + 31,26 0,5.9,1.(4,39+3,04)] Sân thượng lưu (4,39+3,04)/2.8,6.(0,5+0,2) 18,04 (3,19+1,84)/2.8,6.0,2 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Tường thượng lưu [(0,44+3,2).8,14.0,5 14,82 (0,4+0,6)/2].2 Sân trước làm vượt lên 30cm (3,04+2,7)/2.0,9.0,85+3,5.2,7 1-(1,84+1,5)/2.0,922.0,21,5.3,5.0,2 10,94 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Tường cánh bậc vào cống 5,60 [(4,87+3,1).1,4/2 (0,4+0,6)/2]2 Tường cánh cửa nước vào 2.[3,5.3,1.(0,4+0,6)/20,06.0,2.3.3,1] Bản đáy cống với chiều dài 4,1m 4,1.2,3.0,6 - [0,2.(1,1+1,5)/2 ].4,1+2*[ (0,4+0,8)/2.0,4.2,3 + (0,4+0,8)/2.0,4.0,6*2] 10,28 6,1 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Thành bên cống với chiều dài 4,1m 6,77 [0,4.4,1+(0,4+0,8)/2.0,4.2].1,8 Bản nắp cống với chiều dài 4,1m 4,1.2,3.0,6 - [0,2.(1,1+1,5)/2 ].4,1+2*[ (0,4+0,8)/2.0,4.2,3 + (0,4+0,8)/2.0,4.0,6*2] 10 12.[0,4.2,3+2 6,1 14,31 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Bản đáy cống với chiều dài 12 m (0,4+0,6)/2.0,2.]+4 (0,4+0,8)/2.0,4.1+(0,4+0,8)/2 0,4.2,3.2 Thành bên cống với chiều dài 12m 11 2.[12.0,4+2 (0,8+0,4)/2.0,4]*1,8 19,01 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Bản lắp cống với chiều dài 12 m 12.[0,4.2,3+2 (0,4+0,6)/2.0,2.]+4 (0,4+0,8)/2.0,4.1+(0,4+0,8)/2 0,4.2,3.2 12 14,31 Thành bên cống (đoạn tháp van) 13 2*[8,5.0,4+2 (0,4+0,8)/2.0,4+2.1.0,3+2,9.0, 5].1,7 17,17 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Bản đáy cống(đoạn tháp van) 8,5.3,09.1,1 - [0,2.(1,1+1,5)/2 ].8,514 2.[0,4.(8,2+7,4)/2].0,9 +1,5.0,9.3,5+ 2.1,1[1,05.3,5-2.0,35.0,32] 33,35 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Bản nắp cống(đoạn tháp van) 8,5.3,09.1,0 - [0,2.(1,1+1,5)/2 ].8,5- 15 [(8,2+7,4)/2.0,4].2,32.[0,4.(8,2+7,4)/2].1+ 2.0,6.[1,05.3,5-2.0,35.0,32] 10 18,40 Đồ án môn học thi công công trình bê tông m= C = C+D β rd γ oc rd γ oc + γ oc Trong β -Hệ số tăng cát Đối với đầm máy β= 1- 1,2 Đối với đầm tay β= 1,2- 1,4 r d = 1- γ od = 0.38 γ ad → m = 3% Như phải tăng luợng nước lên 3% →X= → N = 200 3% +200 = 206 lit 206 = 206 kg c/ Xác đinh lượng cát, đá cho m3 bê tông : c1) Lượng đá : 1000 1000 Đ = rd * α + = 0,38 * 1,36 + = 1448,08 kg γ od γ ad 1,65 2,65 α - hệ số chuyển dịch tra bảng F20( nội suy) ta có α ≅ 1,36 C = [ 1000- ( D X 1448, 08 206 + + N )]* γ ac = [1000- ( + + 206 )]*2,5 γ ad γ ax 2, 65 3,15 = 455,39 kg Như m3 bê tông M100 có thành phần sau: X = 206 kg Đ = 1448,08 kg C = 455,39 kg N = 206 lít Do cát đá có độ ẩm tự nhiên nên ta hiệu chỉnh lại số lượng thành phần bê tông sau: Lượng nước có cát ẩm : 4,5% * 455,39 = 20,49 lít; Lượng nước có đá ẩm : 1,5% * 1448,08 = 21,7212 lít; Như m3 bê tông M100 có liều lượng thành phần cấp phối tính toán cho cát đá có độ ẩm tự nhiên sau: 17 Đồ án môn học thi công công trình bê tông C = 455,39 + (455,39*0,045) = 475,88 kg, Đ = 1448,08 + (1448,08*0,015) = 1469,8012 kg, N = 206 - (20,49+21,7212) = 163,79 lít, X = 206 kg, Như với khối lượng bê tông M100 = 31,26 m thành phần cấp phối loại vật liệu là: X = 206* 31,26 = 6439,56 kg = 6,440 Tấn C = 465,85* 31,26 = 14562,471kg = 14,563 Đ = 1469,8012* 31,26 = 45945,985kg = 45,946 N = 163,79*31,26 = 5120,0754lít = 5,120 m3 V ây X : C : D : N thực tế cho m3 bê tông là: 6,440 : 14,563 : 45,496: 5,12 = : 2,261: 7,065: 0,795 Trong thực tế XM sản xuất bao khối lượng 50 kg Ta tính tỷ lệ cấp phối bê tông với 50 kg XM X : C : D : N = 50 : 113,05: 353,25: 39,750 3.3.2 Xác định dự trù vật liệu cho bê tông M 200 : a/ Chọn tỷ lệ N : X Áp dụng công thức : Rb28 = k* RX*( X - 0,5) N Trong đó: Rb28 = 200 KG/cm2 RX = 400 KG/cm2 K = 0,5 Dùng vật liệu tốt Thay vào công thức có : X N = 1,5 ⇒ = 0,67 N X Vì công trình thuỷ công nằm nước chịu áp lực nên chọn tỷ lệ N = 0,6 X Để thoả mãn cường độ độ bền ta chọn N = 0,6 X b/ Xác định lượng nước cho m3 bê tông 18 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Dựa độ sụt Sn = ÷ cm Dmax = 40 mm theo bảng F21 quy định D6-78 lượng nước cho m3 bê tông 180 lít C C+D Xác định tỷ lệ m= C = C+D β rd γ oc rd γ oc + γ oc Trong β -Hệ số tăng cát Đối với đâm máy β= 1- 1,2 Đối với đầm tay β= 1,2- 1,4 r d = 1- γ od = 0,38 γ ad → m = 3% Như phải tăng luợng nước lên 3% →X= → N = 180 3% +180 ≅185.4 lit 185, = 309kg 0, c/ Xác đinh lượng cát, đá cho m3 bê tông : c1) Lượng đá : 1000 1000 Đ = rd * α + = 0,38 * 1,36 + = 1448,08 kg γ od γ ad 1,65 2,65 α - hệ số chuyển dịch tra bảng F20 ta có α ≅1,36 C = [ 1000- ( D X 1448, 08 309 + + N )]* γ ac = [1000- ( + + 185, )]*2,5 γ ad γ ax 2, 65 3,15 = 425,15 kg Như m3 bê tông M200 có thành phần sau: X = 309 kg Đ = 1448.08 kg C = 425.15 kg N = 185,4 lít Do cát đá có độ ẩm tự nhiên nên ta hiệu chỉnh lại số lượng thành phần bê tông sau: Lượng nước có cát ẩm : 4,5% * 425,15 = 19.13 lít; 19 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Lượng nước có đá ẩm : 1,5% * 1448,08 = 21,7212 lít; Như m3 bê tông M200 có liều lượng thành phần cấp phối tính toán cho cát đá có độ ẩm tự nhiên sau: C = 425,15+ (425,15*0,045) = 444,28 kg, Đ = 1448,08 + (1448,08*0,015) = 1469,8012 kg, N = 185,4 - (19,13+21,7212) = 144,55 lít, X = 309kg, Như với khối lượng bê tông M200 = 634,9 m thành phần cấp phối loại vật liệu là: X = 309* 634,9 = 196184,1kg = 196,184 C = 444,28* 634,9 = 282073,372kg = 282,074 Đ = 1469,8012* 634,9 = 933176,782kg = 933,177 N = 144,55*634,9 = 91774,795 lít = 91,775 m3 V ây X : C : D : N th ực t ế cho m3 bê tông là: 196,184: 282,074 : 933,177: 91,775 = : 1,437: 4,756: 0,467 Trong thực tế XM sản xuất bao khối lượng 50 kg Ta tính tỷ lệ cấp phối bê tông với 50 kg XM X : C : D : N = 50 : 71,89: 237,80: 23,35 3.3.4 Xác định khối lượng vật liệu cần thiết xây dựng công trình Loại vật liệu XM (tấn) Cát (m3) Đá (m3) Nước (m3) BT lót 6,44 14,563 45,946 5,12 196,184 282,074 933,177 91,775 BT CT 3.5 Nêu chọn phương án thi công 3.5.1 Phương án thi công: + Mục đích : Chọn phương án thi công tối ưu kinh tế kỹ thuật Nêu phương án trộn, vận chuyển đổ bê tông So sánh chọn phương án Để thi công công trình cần vận chuyển vật liệu đến gần công trình (do công trình nhỏ) bãi tập kết vật liệu ôtô , sau dùng băng truyền xe cải tiến dể vận chuyển đến trạm trộn Từ trạm trộn ta vận chuyển đến khoảnh đổ: Đề xuất lựa chọn phương án thi công :+>Phương án I: Theo cự ly vận chuyển ta vận chuyển cát, đá, xi chỗ mua tới chân công trình tập kết bãi vật liệu ô tô Dùng bơm bê tông để vận chuyển đến khoảnh đổ dùng đầm dùi để đầm chặt bê tông 20 Đồ án môn học thi công công trình bê tông +>Phương án II: Theo cự ly vận chuyển ta vận chuyển cát, đá, xi chỗ mua tới chân công trình tập kết bãi vật liệu ô tô Dùng xe cải tiến chở cát, đá, xi từ bãi tập kết vật liệu đến trạm trộn Sau dùng xe cải tiến chở bê tông đến khoảnh đổ Theo khối lượng mẻ trộn ta chọn loại xe cải tiến có dung tích thùng 150 lít, dùng đầm dùi để đầm chặt bê tông Ta chọn phương án thi công phương án I mặt thi công dài, trạm trộn di động nên theo phương án II thuận lợi 3.5.2 Thiết kế trạm trộn: + Mục đích : Tính số máy trộn,thiêt bị đáp ứng yêu cầu thi công ,yêu cầu kinh tế Từ bảng tính toán phân đợt đổ tìm cường độ thiết kế thi công bê tông QTK=QMax = 17,6(m3/ca) 3.5.2.1 Chọn loại máy trộn bê tông : - Việc chọn máy trộn dựa vào + Đường kính max cuả cốt liệu đá + Cường đổ bê tông thiết kế + Điều kiện cung cấp thiết bị phù hợp thi công, ăn khớp với dung tích công cụ vận chuyểnvào chở bê tông ra… + Số lượng máy trộn để dễ quản lý Như chọn máy trộn tự hình lê-xe đẩy SB-16V (Sổ tay tra cứu máy thi công)với thông số: • Vthùngtrộn= 500(l) • Vxuấtliệu =330(l) • Nquay thùng=18(v/p) • ttrộn =60(s) • Ndộngcơ=4(kW) • Góc nghiêng trộn 130,khi đổ 600 • Kích thước : l × b × h=2,25m × 2,02m × 2,85m 3.5.2.2 Tính suất trạm trộn - Năng suất lý thuyết máy trộn : P = Vsx K xl N ck K tg Trong Vsx : dung tích sản xuất thùng trộn Kxl : hệ số xuất liệu , Kxl =0,66=Vxl/Vthùngtrộn Nck : số mẻ trộn , Nck=3600/tck=36 với tck=tdổ vào+ttrộn + tdổ ra=20+20+60=100(s) Ktg : hệ số sử dụng thời gian , Ktg=0,95 Vậy P =0,5.0,66.36.0,95=11,286(m3/h) 3.5.2.3.Năng suất thực tế máy trộn : 21 Đồ án môn học thi công công trình bê tông N tt = VK N K Vtt fn K B hay N tt = tt xl ck tg 1000 1000 Trong Ntt: suất thực tế máy trộn Kxl: hệ số xuất liệu (hệ số sản lượng) 1000 1000 K xl = = X C D 196,184 282,074 933,177 = 0,724 + + + + γ 0x γ 0c γ 0d 1.3 1.65 1.65 Ktg : hệ số lợi dụng thời gian ,chọn Ktg=0,95 ( Ktg=0,85-0,95) Trong khối lượng X,C, Đ tính cho mẻ trộn +T ính toán cốt liệu cho mẻ trộn với số bao nguyên xi măng: Kxl: hệ số xuất liệu (hệ số sản lượng) Khối lượng vật liệu cho mẻ trộn: K V 0,73.500 X = xl X1 = 196,184 = 71,61(kg) 1000 1000 K V 0,73.500 C0 = xl C1 = 282,074 = 102,960(kg) 1000 1000 K V 0,73.500 D = xl D1 = 933,177 = 340,61(kg) 1000 1000 K V 0,73.500 N = xl N1 = 91,775 = 33,5(l) 1000 1000 Như bao xi măng ta có khối lượng X ‘: C’ : D’ : N ‘= 50 : 71,89: 237,83: 23,341 Vtt: thể tích thực tế thùng trộn tính dựa số nguyên bao xi măng để trình thi công thuận lợi: 71,61 102,96 340,61 + + + 33,5 = 357, 415 (lit) Vtt = 1,3 1,65 1,65 Năng suất Ntt=357,415.10-3.0,724.36.0,85=7,918(m3/h) Q tk K + Xác định số máy trộn: m= N tt K : Hệ số không sản xuất ,chọn K=1,5 ( K=1,2-1,5) 2, →n= 1,5 ≈ 0, 42 7,918 Vậy số máy trộn cần thiết n =1 máy máy dự trữ Như suất thực tế máy trộn Qttế=n.Ntt=7,918(m3/h) 3.5.2.4.Bố trí thi công bê tông : +Mục đích : Vận chuyển bê tông tới khoảnh đổ cách nhanh chóng hợp lí + Nguyên tắc : -Bê tông không bị phân cỡ 22 Đồ án môn học thi công công trình bê tông - Đảm bảo cấp phối vữa bê tông yêu cầu thiết kế - Không để phát sinh tượng ngưng kết ban đầu - Việc vận chuyển bê tông từ trạm trộn đến khoảnh đổ cần đảm bảo tốc độ đổ bê tông ,tránh để sinh khe lạnh khoảnh đổ Do cự ly vận chuyển ngắn lên ta tông máy trộn di động vật liệu vận chuyển vào bãi vật liệu lúc tông xe goòng , xe cải tiến vận chuyển vật liệu sau tông công cụ để đổ bê tông vào khoảnh đổ +Năng suất xe vận chuyển cốt liệu chiều dài L =200(m): π xe = 3,6.Vnap t1 + t + t + t + t K B Vnap : dung tích thùng xe ,chọn V=0,2(m3) t1 : thời gian nạp vật liệu vào xe ,t1=150s t2, t3 : thời gian xe ,t2+t3=2L/v lấy L=200(m) , v = 5(km/h) 2.200 t + t3 = 3600 = 288(s) 5000 t4 : thời gian đổ vật liệu ,t4=30s t5 : thời gian trở ngại , lấy t5=10s KB : hệ số lợi dụng thời gian , Kb=0,9 π xe = 3,6.200 0,9 = 1,356(m / s ) 150 + 288 + 30 + 10 *) Tính số xe vận chuyển cốt liệu + Xe vận chuyển cát : nxe = N CK m.C 36.1.71, 61 = = 1, 25 γ oC 1000.π xe 1, 65.1000.1,356 Như chọn số xe vận chuyển cát n = xe +Xe vận chuyển xi măng nxe = N CK m.50 36.1.50 = = 0,983 γ ox 1000.π xe 1,35.1000.1,356 Trong 50 khối lượng bao xi măng Như chọn số xe vận chuyển xi măng n = xe + Xe vận chuyển đá: n xe = N CK m.D 36.1.340,61 = = 5,54 γ od 1000.π xe 1,65.1000.1,356 Như chọn số xe vận chuyển cát n = xe Vậy số xe chở cốt liệu xe 1xe dự trữ Số lượng xe máy vận chuyển cốt liệu Cát Số xe Xi măng Dự trữ Số xe Đá Dự trữ Số xe b)Tính xe máy vận chuyển vữa bê tông với khoảng cách L=126,3m 23 Dự trữ Đồ án môn học thi công công trình bê tông Việc chuyển bê tông phải đảm bảo : - Không để bê tông bị phân cỡ - Đảm bảo cấp phối vữa bê tông thiết kế - Không để bê tông sinh tượng ninh kết ban đầu - Tránh sinh khe lạnh đổ bê tông +Tính toán số lượng xe cải tiến vận chuyển: Năng suất xe vận chuyển cốt liệu chiều dài L =126,3(m): π xe = 3,6.Vnap t1 + t + t + t + t K B V : dung tích thùng xe ,chọn V=0,2(m3) t1 : thời gian nạp vật liệu vào xe ,t1=150(s) t2, t3 : thời gian xe ,t2+t3=2L/v lấy L=126,3(m) , v = 5(km/h) 2.126,3 t2 + t3 = 3600 = 182(s) 5000 t4 : thời gian đổ vật liệu ,t4=30s t5 : thời gian trở ngại , lấy t5=10s Kb : hệ số lợi dụng thời gian , Kb=0,9 π xe = 3,6.200 0,9 = 1,74( m / s ) 150 + 182 + 30 + 10 Mặt khác Qttế=7,918 (m3/h) Ta có số xe cải tiến cần bê tông : n= Qtt 7,918 = = 4,55 N xe 1,74 Vậy số lượng xe cải tiến cần n =5 xe xedự trữ 3.5.3 Tính toán máy đầm phục vụ đổ bê tông: + Mục đích : Loại bỏ bọt khí bê tông ,nước thừa sếp loại cấp phối chịu thấm Khi chọn máy đầm vào điều kiện sau: + Loại công trình cần đầm + Cường độ đổ bê tông thực tế Từ điều kiện ta chọn loại đầm dùi loại trục mềm(Sổ tay chọn máy thi công) thích hợp cho trình đầm kết cấu khối đứng khối nằm S623 có suất (m3/h) 24 Đồ án môn học thi công công trình bê tông Số lượng máy đầm: n d = Qtt 7,918 = = 1,979 πd ⇒ Vậy chọn n =2 3.5.4 Tính toán kiểm tra khe lạnh, biện pháp khống chế khe lạnh: + Mục đích : Kiêm tra dính kết lớp bê tông khoảnh đổ +) Khe lạnh: Khe lạnh khe thường xuất khoảnh đổ hai lớp đổ bê tông đổ lớp bê tông sau lên lớp bê tông trước hết thời gian ninh kết ban đầu.Khe lạnh làm tính đồng khối bê tông ,khi xuất khe lạnh sử lý mà thay lớp bê tông để đổ lớp sau, trình thi công diễn tiến độ +)Nguyên nhân phát sinh khe lạnh: - Do trình thi công khe thi công sử lý không tốt - Quá trình đổ bê tông lâu nguyên nhân đấy(mưa,máy trộn hỏng…) không đảm bảo thi công liên tục - Do tổ chức thi công không hợp lý : phân khoảnh không hợp lý chọn phương pháp đổ không hợp lý +)Kiểm tra điều kiện không phát sinh khe lạnh: + Chọn khoảnh đổ điển hình để kiểm tra : Căn vào kết cấu công trình chọn khoảnh đổ điển hình để kiểm tra khả không phát sinh khe lạnh cho toàn khoảnh đổ Các khoảnh đổ điển hình chọn dựa vào tiêu chí : - Khoảnh đổ có kích thước lớn - Khoảnh đổ khó đổ - Khoảnh đổ có kích thước không lớn xa trạm +Kiểm tra : Chọn khoảnh đổ II khoảnh đổ dễ phát sinh khe lạnh (đây đáy lên phải đổ theo phương pháp nghiêng) có kích thước chiều cao H=0,6(m)