Thuyết minh Đồ án Kỹ thuật thi công Lắp ghép nhà Công nghiệp 1 tầng ĐH Xây Dựng

ĐH XÂY DỰNG. ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG. Phần I. TÍNH TOÁN CẨU LẮP.I. Đặc điểm công trình xây dựng.1. Đặc điểm công trình.Trên hình vẽ là sơ đồ nhà công nghiệp một tầng 2 nhịp ta cần lập biện pháp thi công, thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác nhau bao gồm móng, cầu trục, dầm cầu chạy, dàn vì kéo.....Các cấu kiệu này được sản xuất trong nhà máy và được vận chuyển bằng các phương tiện vận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến hành thi công lắp ghép.

Đây là công trình 2 nhịp, 16B x 6m =96 m, do đó công trình cần phải bố trí khe lún, khe lún đ-ợc bố trí ở giữa nhà bề rộng của khe lún là 1m Công trình

đ-ợc thi công trên nền đất bằng phẳng, không bị hạn chế về mặt bằng, các điều kiện cho thi công là thuận lợi, các ph-ơng tiện thi công đầy đủ, nhân công luôn

1 c/kiÖn

tæng céng

5

m¸i 7

p2 t-êng panen

p1 panen

( 1,5 x 6 ) m ( 1,5 x 6 ) m

ngoµi cét

6000 14600

85 17 5

211.2 64 3.3

312.8 34 9.2

(tÊn)

17 190.4

kiÖn (tÊn)

11.2

p sè

cÊu p

II Tính toán thiết bị và ph-ơng án thi công

1 Chọn và tính toán thiết bị treo buộc

1.1 Thiết bị treo buộc cột

Để lắp cột vào vị trí dễ dàng, không phải điều chỉnh nhiều Muốn vậy cột phải đ-ợc treo thật thẳng Do cột cần lắp có tải trọng P = 11.2T và chiều dài cột

là 14.6 m có vai nên ta chọn đai ma sát để treo buộc cột

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

Lực căng cáp đ-ợc tính theo công thức:

S = k

β cos

m - Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều với dây 2 nhánh m = 1

n - Số nhánh dây, n = 2

=> S =

1 2 1

32 12

Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37x1, đ-ờng kính D = 28.5 mm, c-ờng độ chịu kéo sợi cáp bằng 160 kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 38.6 T ( Tra phụ lục 1) Trọng l-ợng 1m dài là 2.67 Kg

Chiều dài mỗi nhánh cáp: lcáp = 1,5 + 3.5 = 5,0 m

Trọng l-ợng thiết bị treo buộc cột:

qtb = 2..lcáp+qđai ma sát = 2.2.67.5 + 30 =56.7 KG = 0,0567 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= 3,3 T ta chọn dụng cụ treo buộc

có trang bị khoá bán tự động và có vòng treo tự cân bằng

S

Q ct

Khi cẩu nhánh dây treo nghiêng một góc 450 so với ph-ơng thẳng đứng Nội lực trong nhánh dây là:

Lực căng cáp đ-ợc tính theo công thức:

S = k

βcos.n.m

Ptt

Ptt = 1,1.Pdc = 1,1.3,3 = 3,63 T => S = 6

707 , 0 2 1

63 , 3

= 15.4T Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37+1, đ-ờng kính D = 17,5 mm, c-ờng độ chịu kéo sợi cáp bằng 170kg/cm 2,lực làm đứt cáp bằng 15.5T

Trọng l-ợng của thiết bị treo buộc gồm đòn treo và cáp lấy là qtb = 0,01 T

1.3 Thiết bị treo buộc dàn vì kèo:

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 d-ới mặt đất sau đó cẩu lắp đồng thời Chọn dụng cụ treo buộc có trang bị khoá bán tự động và có vòng treo tự cân bằng

Vì dàn có nhịp lớn để an toàn chi thi công lắp ghép ta sử dụng thiết bị treo buộc có đòn treo, đòn treo dàn bằng hai nhánh dây thẳng đứng tại hai điểm mắt dàn

Dàn mái có L = 18 m ta chọn thiết bị đòn treo mã hiệu 195946R-11 để nâng , sức nâng [Q] = 10T, G=0,455 T

Lực căng cáp đ-ợc tính theo công thức:

S = k

βcos.n.m

82 6

= 20.46 T Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37+1, đ-ờng kính D = 22 mm, c-ờng độ chịu kéo sợi cáp bằng 150kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 21.5 T

qtb = 0,6 T

1.4 Thiết bị treo buộc Panen mái

Panel lắp ghép có kích th-ớc 1,5x6 m trọng l-ợng P = 1,4 T , ta dùng chùm dây cẩu có vòng treo tự cân bằng

Lực căng cáp đ-ợc tính theo công thức:

 

S = k

βcos.n.m

54 , 1

= 4,162 T

Chọn dây cáp mềm cấu trúc 6x37+1, đ-ờng kính D = 11 mm, c-ờng độ chịu kéo sợi cáp bằng 140kg/cm 2, lực làm đứt cáp bằng 4,99 T

qtb = 0,01 T

1.5 Thiết bị treo buộc tấm t-ờng

Tấm t-ờng có kích th-ớc 1,5x6 m, trọng l-ợng G = 1,4 T khi cẩu lắp theo ph-ơng thẳng tiết diện nhỏ do đó khi cẩu lắp ta sử dụng cẩu có 2 móc

Lực căng cáp đ-ợc tính theo công thức:

S = k

βcos.n.m

Ptt

Ptt = 1,1.Pm = 1,1*1,4 = 1,54 T => S =6

707 , 0 2 1

54 , 1

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 l-u thông cẩu, việc lựa chọn cẩu dựa vào các yêu cầu nh-: 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

Chiều cao yêu cầu của tay cần là:

a: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện cao hơn cao trình máy đứng, h1=0,5 m

hck: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1=14,6 m

htb: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=1,5 m

hcáp: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

=> Hyc =0+ 0,5 + 14,6 + 1,5 +1,5 = 18.1m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

75 sin

c

yc h

hc:Khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình cần trục đứng,hc=1,5m

=> Lmin =

966 , 0

5 , 1 1

Hyc = Hmc+ hcáp = HL+a + hck + htb + hcáp

Trong đó

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=0

a: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện hơn cao trình máy đứng, h1=0,5 m

hck: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1=14,6 m

htb: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=1,5 m

hcáp: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

=> Hyc =0+ 0,5 + 14,6 + 1,5 +1,5 = 18.1m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

Lyc = 0

75 sin

5 , 1 1 ,

5 08

5 08

5 08

5 08

5 08

`Nh- vậy cần chọn cần trục có R ≥ 5,41 m

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 = 750Dùng ph-ơng pháp hình học để chọn các thông số cần trục nh- sau:

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=12- 0,7=11,3m

h1: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện hơn cao trình máy đứng, h1=0,5 m

h2: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h2=0,8 m

h3: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=2,4 m

h4: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

Hyc = 11,3 + 0,5 + 0,8 + 2,4 + 1,5 =16,5 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

75 sin

5 , 1 5 ,

16 

= 15,53 m

Tầm với của tay cần là:

S = Lmin.Cos750 =15,53.0,259 = 4,022 m

TÇm víi ng¾n nhÊt cña cÇn trôc lµ:

5 , 1 7 ,

Chọn cần trục có R ≥ 6,5 m

2.3 Tính toán cẩu lắp ghép dàn mái và cửa trời

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

max = 750Dùng ph-ơng pháp hình học để chọn các thông số cần trục

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL=13-0,7= 12,3m

h1: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện , h1=0.5 m

h2: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1= 1,15 m

h3: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=3 m

h4: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

=> Hyc =12,3 + 0,5 + 1,15 + 3 + 1,5 = 18,45 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

75 sin

5 , 1 45 ,

18 

= 17,55 m

Tầm với của tay cần là:

S = Lmin.Cos750 = 17,55.0,259= 4,544m Tầm với ngắn nhất của cần trục là:

b) Dàn vì kèoD2 và cửa trời CT2(nhịp 30 m)

Chiều cao yêu cầu của tay cần là:

Hyc = HL + h1  h2  h3 + h4

Trong đó:

HL: Chiều cao lắp cấu kiện, HL= 13,8m

h1: Đoạn chiều cao nâng cấu kiện, h1=0.5 m

h2: Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h1=7,2 m

h3: Chiều cao thiết bị treo buộc, h3=3,6 m

h4: Đoạn puli,ròng rọc, móc cẩu đầu cần, h4=1,5 m

=> Hyc =13,8 + 0,5 + 7,2 + 3,6 + 1,5 = 26,6 m

Chiều dài tay cần yêu cầu là:

75 sin

hc - khoảng cách từ khớp tay cần tới cao trình máy đứng,

hc = 1,5m

=> Lmin =

966 , 0

5 , 1 6 ,

HL: ChiÒu cao l¾p cÊu kiÖn, HL=13+1,7 - 0,7= 14m

h1: §o¹n chiÒu cao n©ng cÊu kiÖn , h1=0,5 m

h2: ChiÒu cao cÊu kiÖn l¾p ghÐp, h1=0,4 m

h3: ChiÒu cao thiÕt bÞ treo buéc, h3=2 m

h4: §o¹n puli,rßng räc, mãc cÈu ®Çu cÇn, h4=1,5 m

5 , 1 9 , 14





= 560 ChiÒu dµi tay cÇn yªu cÇu lµ:

Lyc = 0

56 sin

b

=> Lmin =

831 , 0

5 , 1 9 ,

14 

+

56 , 0

5 , 1 9 ,

14 

*Cos560 = 16,13*0,56 = 9,03 m

TÇm víi ng¾n nhÊt cña cÇn trôc lµ:

Ryc = S + r => Ryc = 9,03+ 1,5 = 10,53 m

Søc cÈu yªu cÇu:

tw = arctg 3

'

l b e

'

l b

=> Lmin =

966 , 0

5 , 1 9 ,

14 

+

259 , 0

74 , 3 3

5 , 1 9 ,

5 , 1 9 , 21

b

=> Lmin =

848 , 0

5 , 1 9 ,

21 

+

5299 , 0

5 , 1 9 ,

TÝnh t-¬ng tù nh- nhÞp biªn cã

tw = arctg 3

'

l b e

'

l b

=> Lmin =

966 , 0

5 , 1 9 ,

21 

+

259 , 0

67 , 3 3

1  

= 22,39 m

S =

966 , 0

5 , 1 9 ,

5 , 1 8 ,

Yªu cÇu cÇn trôc cã R ≥ 6,71m

3 Chän cÇn trôc theo c¸c th«ng sè yªu cÇu

B¶ng 2: Chän cÇn trôc thi c«ng l¾p ghÐp cÊu kiÖn

Tªn

CÊu kiÖn

Cét C1

Cét C2

6,44 7,04

5,52 5,924

16,5

18

15,53 17,08

MKG-16 (L=18,5 m) 7,8 6 17,6 0.9

6,044 8,23

18,45 26,6

17,55 25,98

XKG- 30 (L=30 m) 7 13 27 0.6

MKG-16 (L=18.5 m) 3 12 19 0.96

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 tr-ờng ta xác định vị trí cần trục cho việc cẩu lắp từng cấu kiện:

- Từ bảng sơ đồ tính năng cần trục ta tra đ-ợc 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 l-ợng cấu kiện ta tra đ-ợc 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 đ-ợc cấu kiện đó) Từ đó ta dễ dàng xác định đ-ợc 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 v-ớng vào đ-ờng di chuyển của cẩu Từ các

vị trí đứng sẽ hình thành sơ đồ di chuyên cẩu

- Mỗi ph-ơng án chọn cẩu ta tiến hành chọn sơ đồ di chuyển và bố trí cấu kiện nh- 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-16 (L = 18,5 m) để lắp

cả cột biên và cột giữa Rmin=5 m

Mặt bằng bố trí và lắp ghép cột

d

5408 5408

5 4

2 1

Tiếp đó cuốn cáp nhấc hẳn cột lên cách mặt đất 0,5m, rồi quay bệ máy đ-a dần cột về phía tim móng Nhả cáp từ từ điều chỉnh đ-a dần cột vào chậu móng

1

3 2

Kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng máy kinh vĩ, tr-ờng hợp cột bị nghiêng điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài các dây văng (đ-ợc nói tới trong phân ổn định cột)

ổn định tạm thời

Việc ổn định tạm cột nhằm mục đích sớm đ-a cẩu vào lắp ghép

Sau khi đã điều chỉnh cột vào đúng vị trí thiết kế mới tiến hành ổn định tạm cột theo nh-ng 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

1- Móng; 2- Nêm gỗ; 3- Cột BTCT

Dùng dây văng:

2 1

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

Chèn bê tông chân cột làm 2 giai đoạn: đợt 1 đổ BT tới chấm đầu d-ới con nêm, khi BT đạt 50% R thiết kế tiến hành rút nên gỗ lấp vữa BT lên đến miệng móng BT chèn phải đ-ợc bảo d-ỡng nhằm đạt đ-ợc c-ờng độ thiết kế

2 Cẩu lắp dầm cầu chạy

Lắp DCC sau khi cố định hẳn chân cột với bê tông chèn đạt ít nhất 70% R

thiết kế

Từ bảng chọn cẩu dùng cẩu MKG-16 (L = 18,5 m) để cẩu lắp DCC cho

toàn công trình

a) Mặt bằng bố trí và lắp ghép DCC:

1

4 3

4

b) Biện pháp thi công

Công tác chuẩn bị

Dùng xe vận chuyển DCC đến tập kết dọc theo trục cột

Vạch tuyến trục (tim) trên mặt dầm cầu chạy và trên vai cột

Kiểm tra cao trình mặt trên vai cột (nơi gối 2 đầu dầm ct) bằng ống thuỷ bình Tr-ờng hợp sai lệch phải điều chỉnh ngay

Lồng các bu lông vào các lỗ liên kết ray

Trang bị các dụng cụ điều chỉnh, dùng cẩu để lắp sàn thao tác vào vị trí d-ới vai cột nơi có các đai chờ sẵn

5- Dây rút chốt

Tại vị trí đứng cần trục từ từ cuốn cáp nâng móc cẩu,vừa thao tác vừa cho công nhân đừng trên mặt đất kéo cáp điều chỉnh không cho dầm va chạm vào cột.Khi dầm ct cao hơn mặt tựa (vai cột) 0,5m thì quay bệ máy đ-a dầm tới vị trí số 2, sau đó vừa hạ móc cẩu vừa điều chỉnh dấu tim trên dầm ct và trên vai cột cho trùng nhau Để điều chỉnh cho công nhân đứng trê sàn công tác dùng đòn bẩy điều chỉnh

Sau khi đặt dầm vào vị trí thiết kế tiến hành kiểm tra mặt phẳng ngang ở

Kiểm tra tim, cốt của dầm Theo quy định sai số về đ-ờng tim,cốt không v-ợt quá 5mm

Cố định dầm

Nếu vị trí của dầm đạt đ-ợc các dung sai lằm trong giới hạn cho phép Tiến hành có định dầm theo 2 b-ớc:

Hàn sơ bộ (hàn điểm) các mối nối nếu là liên kết hàn, hoặc bắt một nửa số

bu lông liên kết ở gối tựa vai cột với đầu dầm.tháo dây cẩu giải phóng cần trục Sau khi kiểm tra lần cuối đã đạt đ-ợc các yêu cầu thiết kế thì tiến hành hàn

cố địnhbằng đ-ờng hàn các mối nối ở gối tựa vai cột, hàn thép nối 2 đầu cột và lấp vữa khe nối

3 Lắp dàn mái

Sau khi lắp xong dầm cầu trục mà bê tông ở các mối nối của những kết cấu

đó đẫ đạt ít nhất là 70% c-ờng độ thiết kế mới tiến hành lắp dàn mái

Từ bảng chọn cẩu dùng cần trục mã hiệu XKG- 30,L=30 m lắp dàn mái cho toàn công trình Rmin=8,5 m

a) Mặt bằng tập kết cấu kiện và cẩu lắp dàn mái

Dµn v× kÌo thÐp lµ kÕt cÊu m¶nh, tr-íc khi cÈu l¾p cÇn ph¶i xem xÐt tíi viÖc

gia c-êng dµn tr¸nh nh÷ng h- háng khi l¾p dùng

Có hai loại gia c-ờng dàn khi cẩu lắp

Loại gia c-ờng thứ nhất:gia c-ờng khi dựng dàn từ t- thế nằm sang đứng, nhằm giữ cho dàn khỏi cong oằn khi dựng dàn

Gia c-ờng cấu kiện theo nguyên tắc là tăng độ cứng cho dàn, bằng các thanh gỗ tiết diện 40x60 mm ốp vào ngang dàn từ thanh cánh th-ợng xuống thanh cánh hạ, dùng dây thép mềm buộc kẹp chúng lại Khi lật đứng dàn xong tháo các thanh gỗ gia c-ờng ngay

Loại gia c-ờng thứ 2: nhằm ngăn ngừa dàn bị uốn cong, vênh khỏi mặt phẳng dàn khi treo cẩu

Cách gia c-ờng: dùng các thanh gỗ tiết diện 60x80 ốp vào 2 bên thanh cánh hạ

và 1số thanh bụng (các thanh cánh hạ chịu nén vì dây treo buộc tại 2 điểm gần nhau), dùng các đai thép xiết lại tại các nút của dàn Chỉ đ-ợc thao các thanh gia c-ờng này sau khi đã cố định xong dàn

1- Kết cấu 2- Đai thép 3- Gỗ gia c-ờng 4- Gỗ đệm

a Gia c-ờng thanh cánh hạ b Gia c-ờng thanh cánh th-ợng

Vạch đ-ờng tim ở các chỗ tựa dàn mái vào cột

Gắn vào dầm dàn mái: các bu lông giằng ở 2 đầu dàn liên kết với cột, các dây thừng để giữ ổn định khi cẩu lắp, dây thừng tháo chốt

Công tác dựng lắp

Tổ chức lắp dàn mái t-ơng tự nh- lắp dầm cầu trục

Lắp dàn số 1

Buộc dây cẩu vào các thanh cánh th-ợng tại vị trí mắt dàn

Cần trục treo dàn ở t- thế đứng cách mặt đất 1m,gắn vào dàn (ở thanh cánh hạ) những bộ phận của sàn công tác Tiếp tục nâng dàn cao hơn đỉnh cột 0,7m,

quay tay cần đ-a dàn tới vị trí số 2 (trong quá trình nâng dàn công nhân kéo dây thừng điều chỉnh tránh va trạm vào cột) Tiếp đó điều chỉnh cho dàn quay ngang nhà Hạ và điều chỉnh dàn vào vị trí thiết kế, nghĩa là điều chỉnh dấu tim ở đầu dàn và đỉnh cột trùng nhau

Cố định tạm

Dàn mái sau khi lắp đặt vào cột phải đ-ợc cố định ngay bằng cách:

Vặn một nửa số bu lông liên kết dàn vơi cột hoặc hàn điểm nếu là liên kết hàn

Cố định thêm vào các kết cấu lắp tr-ớc bằng bộ gá lắp đầu dàn và các dây neo Các dây neo một đầu buộc vào thanh cánh th-ợng dàn một đầu neo vào móng cột hoặc cọc neo 1(T) lực, các dây neo phải có tăng đơ điều chỉnh và không cản trở hoạt động cần trục

Sau khi cố định xong dàn số 1, công nhân kéo dây rút chốt, tháo dây cẩu giải phóng cần trục

Chỉ đ-ợc tháo móc cẩu sau khi kết thúc việc ổn định tạm

Cố định hẳn dàn vào cột bằng cách vặn toàn bộ số bulông hoặc hàn đ-ờng nếu là liên kết hàn

4 Cẩu lắp Panen mái

Sau khi cố định xong các dàn cho một ô gian tiến hành lắp các tấm panen

mái ngay

a) Sơ đồ di chuyển của cẩu

Từ bảng chọn cần trục dùng cần trục XKG-30 (L = 25m, l= 5m ) cẩu lắp

panen mái cho toàn công trình