ĐỒ án kỹ THUẬT THI CÔNG

 Yêu cầu : Thiết kế biện pháp xây lắp và tổ chức thi công quá trình thành phần công tác san đất vàđổ bêtông cốt thép tại chổ. 1.PHẦN SAN ĐẤT -Đường đồng mức thấp nhất: 7,4 m - Độ chênh cao đường đồng mức: 0,45m - Kích thước ôđất : 300m x 200m - Hệ số mái dốc: m=0,67 - Hệ số tơi xốp ko=0,035 - Đất cấp: II 2.PHẦN BÊ TÔNG - Sơđồ khung số 1 -Số tầng nhà : 4 tầng -H tầng 3,3 m -Số nhịp : 5 -Số bước : 26 -L nhịp : 5,4m - Bước B : 5m - Chiều dày sàn: 10cm - Cột 25x35 cm - Dầm chính: 20x55 cm

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

 Yêu cầu : Thiết kế biện pháp xây lắp và tổ chức thi công quá trình thành phần công

tác san đất vàđổ bêtông cốt thép tại chổ

I.1 Tính toán san bằng khu vực xây dựng

Tính san bằng khu vực xây dựng theo yêu cầu cân bằng phần đào đất và phần đắpđất Trình tự tiến hành theo các bước sau:

I.1.1.Chia khu vực san bằng thành các ô vuông

Ởđây kích thước ôđất 300x200m.Nên ta phân chia thành những ô vuông với cạnh50m.Kẻđường chéo chia ô vuông thành những tam giác xuôi theo đường đồng mức Tại mỗiđỉnh góc vuông ta ghi cao trình đen (cao trình tự nhiên) và cao trình đỏ (cao trình thiết kế),

và vẽđường ranh giới số không ( đường ranh giới đào đắp)

Khu vực xây dựng được chia thành 48ô tam giác có cạnh góc vuông 50 x 50m, đượcđánh dấu nhưhình vẽ

Hình 1: Bình đồ khu đất

I.1.2.Tính cao trình đen các đỉnh góc vuông : ( độ cao tự nhiên )

Cao trình đen tại các góc vuông được tính nội suy từđường đồng mức bằng các mặtcắt qua các đỉnh ô vuông và vuông góc với hai đường đồng mức

Kết quả tính toán ghi trên bình đồ khu vực san bằng

I.1.3.Tính cao trình san bằng : ( H o )

H O=1∑H1+2∑H2+…+8∑H8

3 n

*Với n là sốô tam giác có cạnh a x a trong khu vực xây dựng

Trong đó:H1 , H2 , , H8 : Tổng giá trịđộ cao tự nhiên của các đỉnh có

1, 2, , 8 tam giác hội tụ

Với kết quả tính toán theo hình vẽở trên, ta có :

I.1.5 Tính khối lượng đất các lăng trụ tam giác

Các ô có cả phần đào vàđắp ( độ cao các đỉnh khác dấu )

Ký hiệu đỉnh khác dấu là h1

Hình 3: Trường hợp h 1 , h 2 , h 3 khác dấu.

 Thể tích khối chóp cóđáy  cùng dấu với h1

V=

a2

6

(±h1)3(h1+h2)(h1+h3) ( 2 )V luôn cùng dấu với h1

Với h1ở tử số lấy giá trịđại số, h1,h2,h3ở mẫu số lấy giá trị tuyệt đối

 Phần thể tích còn lại trái dấu với V có2 đỉnh còn lại của tam giác:

Vchêm = V - V ( 3)V : xác định theo công thức ( 2)

V : xác định theo công thức ( 1)

Ta có khối lượng đất đào vàđắp được tính theo bảng:

Dấu (-) để phân biệt phần đất đắp

Các số liệu tính toán được ghi trong bảng:

Bảng 1.1: Tính toán khối lượng đất công tác

STT

Ô ∆

Độ cao thi công

V i V ∆ Khối lượng đất công tác

I.1.6.Tính khối lượng đất mái dốc:

Do đất có mái dốc nên khi san cần phải tiến hành tính toán đất tạo mái dốc xungquanh vùng đất san để tránh hiện tượng sụt lở

Hình 4: Các trường hợp tính khối lượng đất mái dốc.

Đất mái dốc đào hoặc đắp được tính theo công thức:

Bảng1.2: Tính toán khối lượng đất mái dốc

STT MÁI DỐC HỐ ĐÀO KHỐI LƯỢNG (M 3 )

V1 0,67x((-1,732)+(-1.01)2)/4 -33.609V2 0,67x33,4242x(-1,012)/6 -3.807V3 0,67x16,5758x0,342/6 0.214

V4 0,67x(0,342)+1,592)/4 22.141 V5 0,67x(1,592+2,52)/4 73.517 V6 0,67x(2,52+3,432)/4 150.875 V7 0,67x(3,432+3,942)/4 228.541 V8 0,67x(3,942+3,642)/4 240.976 V9 0,67x(3,642+2,942)/4 183.849 V10 0,67x(2,952+1,912)/4 103.436 V11 0,67x(1,912+0,652)/4 34.091 V12 0,67x(0,652+0,312)/4 4.343 V13 0,67x21,1073x(-0,25)2/6 0.227V14 0,67x28,8927x(-1,28)2/6 -0.202V15 0,67x((-0,25)2+(-1,282)/4 -14.245V16 0,67x((-1,28)2+(2,58)2)/4 -69.469V17 0,67x((-2,58)2+(-3,62)2)/4 -165.497V18 0,67x((-3,62)2+(-4,5)2)/4 -279.343V19 0,67x((-4,5)2+(-3,5)2)/4 -272.188V20 0,67x((-3,5)2+(-2,72)2)/4 -164.555V21 0,67x((-2,72)2+(-2,45)2)/4 -112.233V22 0,67x((-2,45)2+(-1,73)2)/4 -75.336

V24 0,672x3,943)/3 9.152 V25 0,672x0,653/3 0.041 V26 0,672x(-0,45)3/3 -13.635

 Tổng khối lượng đất đào:

Vđào = Vđào+Vm đào= 45160,572+ 1051,403= 46212,123(m3)-Xét độ tơi xốm của đất: Đất khu vực thi công làđất cấp II có hệ số tơi xốp cuối cùng

là 0,035

Vđào = 46212,123 x(1+0.035) = 47829,394(m3)-Sai số giữa khối lượng đào vàđắp là:

V = 47874,641 - 47829,394=45,247(m3)-Sai số là: S =

ΔHV

V =

45 ,247 47829,394 =0,09 % < 5%

 Vậy thỏa mãn điều kiện

I.2.Xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trung bình

Dùng phương pháp đồ thịđể xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trungbình

Từ biểu đồ Cutinốp và theo nguyên tắc cộng véctơ ta xác định được khoảng cách trungbình và hướng vận chuyển:

I.3.Chọn máy thi công và sơđồ di chuyển máy

-Khu vực san bằng làđất cấp II vùng đất rộng, độ dốc nhỏ,nên có thể chọn máy cạp

để san nền

Chọn máy cạp DZ-77

Các thông số kỹ thuật :

+Dung tích thùng:q = 8,8 m3+Chiều rộng lưỡi cắt: b = 2,58 m+Độ sâu cắt đất lớn nhất: h = 0,35 m

I.3.1 Đoạn đường đào của máy cạp

L đào= q b.h K ch K t

Khoảng cách vận chuyển trung bình : L = 99,42 m

- Quãng đường đào:

+ l1 = 7,8 m+ Cho máy chạy số 1 với vận tốc v1=4 km/ h = 1,1m/ s

- Quãng đường vận chuyển và rải đất :

+ l2 = 99,42 – 7,8= 91,62 m+ Cho máy chạy với vận tốc trung bình v2 =5,8 km/ h = 1,6 m/s

- Quãng đường quay về:

+ l3 = 99,42 m+ Cho máy chạy số 4 với vận tốc v3 = 9 km/ h = 2,5 m/ s

Thời gian chu kỳ hoạt động của máy :

99,422,5 +3.5+2.20=159,12(g iây)

Năng suất ca máy : 94,39 8 = 755,12 (m3/ ngày)

Tổng số ngày công máy làm việc để san bằng toàn bộ khu đất là :

T =47829,394

755,12 =63,34(ngày )Chọn 2máy làm việc 2 ca máy trong 1 ngày Thời gian thi công san đất là :

T =

63,34

2.2 =15 ,835 (ngày)

Vậy ta chọn T= 16 (ngày) để san bằng hoàn toàn khu đất

I.3.3.Sơđồ di chuyển máy:

Với diện tích khu vực san bằng khá rộng, khoảng cách vận chuyển trung bình tươngđối ngắn cho máy di chuyển theo hướng đã xác định ở trên theo sơđồ di chuyển hình elip

Tuần tựđào và rải đất theo các vòng nối tiếp nhau kín khu vực đào vàđắp

PHẦN II: THI CÔNG ĐỔ BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

 Tiết diện dầm bo:120 x 350 mm

 Tiết diện consol: 200 x 350 mm

 Chiều sâu chôn móng:G =1,6m

* Công trình chọn phương pháp thi công bê tông bằng biện pháp thủ công: trộn bê tôngtại chỗ, vận chuyển lên bằng vận thăng Sau đó dùng xe kút kít và thủ công vận chuyển đếnnơi để đổ

* Về công tác giàn giáo,ván khuôn: công trình sử dụng ván khuôn thép để thuận tiện choquá trình thi công lắp dựng và tháo dỡ, đảm bảo chất lượng thi công, đảm bảo việc luânchuyển ván khuôn tối đa, kết hợp với hệ đà giáo bằng giáo Pal, hệ thanh chống đơn kim loại,

hệ giáo thao tác đồng bộ Sử dụng ván khuôn thép, giáo PAL và cột chống đơn kim loại cónhiều ưu điểm:

- Đạt được độ bền cao, duy trì được độ cứng lớn trong suốt quá trình đổ bê tông,bảo đảm an toàn cao cho ván khuôn Việc lắp dựng được đảm bảo chính xác, bề mặt bê tôngthẳng nhẵn

- Việc tháo lắp ván khuôn đơn giản nhờ các phương pháp liên kết thích hợp, dovậy không cần công nhân có trình độ cao Đây là yếu tố quan trọng trong suốt thời gian thicông

- Chi phí thiết kế ván khuôn được giảm vì các công việc tính toán đã được tínhsẵn, lập thành các bảng tra Đối với các dạng ván khuôn đặc biệt, công việc thiết kế chỉ cầndựa trên cơ sở đã được tính sẵn mà hiệu chỉnh lại cho thích hợp

- Ván khuôn công cụ đạt được thời gian sử dụng lâu nhất, có thể dùng cho mộthay nhiều công trình mà vẫn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, quản lý thuận tiện, hiệu quảkinh tế cao

- Hình dáng, kích thước của từng cấu kiện thích hợp cho việc lắp dựng, tháo dỡ,vận chuyển bằng thủ công Đặc biệt, khi tấm khuôn chế tạo hoàn toàn bằng thép mỏng thìtrọng lượng rất nhẹ

- Ván khuôn công cụ khi kèm theo chống đỡ bằng giàn giáo công cụ sẽ trở thànhmột hệ thống đồng bộ, hoàn chỉnh, đảm bảo thi công nhanh, nâng cao thêm chất lượng vánkhuôn, hiện trường thi công gọn gàng, không gian thoáng, mặt bằng vận chuyển tiện lợi, antoàn

-Sử dụng bộ giàn giáo công cụ (giáo PAL) và cột chống đơn dễ điều chỉnh đượcchiều cao và chịu tải trọng lớn

* Đà đỡ (xà gồ): chọn loại gỗ nhóm III có trọng lượng 600 kG/m3 Có ứng suất cho phép [] = 120 (kG/cm2) (lấy theo tài liệu Kĩ Thuật Thi Công Và Nghiệm Thu Kết Cấu Bêtông

Bao gồm tải trọng do bê tông cốt thép sàn và tải trọng của ván khuôn sàn

- Tải trọng do bê tông cốt thép sàn:

- Hoạt tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên bề mặt sàn :250 KG/m2

- Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm rung bê tông và đổ bê tông: 200kG/m2

Vậy, Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn

qtc = 250+30+0,9 ( 250+200 ) = 685 (kG/m 2)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn là:

qtt = 250.1,2 +30.1,1 + 0,9.(250 + 200) = 708,3 ( kG/m2)

2 Tính toán kiểm tra ván sàn.

Sơ đồ tính toán ván sàn là : Coi ván sàn như dầm liên tục kê lên các gối tựa làcác xà gồ lớp 1(xà gồ lớp trên sát tấm côppha)

C B

8*V1 8*V1

V1 = 300*1200 V2 = 100*1500

Xét ô sàn điển hình có kích thước 25004800mm Dầm phụ rộng 0,2m, Dầmchính rộng 0,2 m

 Dùng ván khuôn: 32tấm loại 1200*300, 3 tấm loại 1500x100, những chỗ thiếu

ta dùng ván gỗ lắp vào

Khoảng cách l giữa các xà gồ lớp 1 được tính toán sao cho đảm bảo điều kiện bền

và điều kiện ổn định cho ván sàn Khoảng cách các xà gồ lớp 1 phụ thuộc vào tổ hợp vánsàn Cắt ra 1 dải bản có bề rộng b = 0,3 m bằng bề rộng của một ván sàn để tính toán

Tải trọng tác dụng lên dải 0,3m là:

 Tính toán theo điều kiện bền :

Với Cường độ chịu uốn của ván khuôn kim loại: [ σ ] = 2100 kG/cm2

Momen kháng uốn của tấm ván khuôn rộng 30cm: W = 6,55 (cm3)

Coi dải ván khuôn như dầm liên tục kê lên các đà dọc ta có:

L xg ≤√10.[σ].W

q tt =√10.2100 6,552,1249 =254,4(cm)

 Tính toán theo điều kiện biến dạng:

Độ võng giới hạn cho phép của ván sàn

VớiJ=28,64 cm4Theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất của xà gồ:

gồ lớp 2 đặt lên cột chống của hai giáo Pal kề nhau có khoảng cách là 1,4 m)

Vậy chọn khoảng cách giữa các xà gồ ngang là 60cm phù hợp với điều kiện tính toán

và cấu tạo

3 Tính toán, kiểm tra độ ổn định của xà gồ :

Hệ xà gồ lớp 1 được tựa lên hệ xà gồ lớp 2 (khoảng cáchxà gồ lớp 2 bằng 150cm làkhoảng cách giữa 2 cột chống của 2 giáo Pal kề nhau)

Chọn dùng xà gồ bằng gỗ có tiết diện 8 10 cm có các đặc trưng hình học như sau:

Mômen quán tính J của xà gồ :J= b h3

- Tải trọng bản thân xà gồ:

qxg = 600 x 0,05 x 0,1 = 3 (kG/m)

- Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ:

qtc = 685 x 0,6 + 3 = 414 (kG/m)

 Kiểm tra lại điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức:

f = q tc l

4

128 EJf =

4,14 ×1504128× 105× 666,67=0,25 (cm)

- Theo điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức: f =

f Kiểm tra khả năng chịu lực của giáo PAL

Tải trọng tác dụng lên 1 cột chống của giáo PAL khi giả sử diện dồn tải là hìnhvuông cạnh 1,5 1,2 (m) là:

Tương tự như vậy ở các vị trí mép dầm ngoài biên ta cũng phải gia cố thêm bằng các cộtchống thép khi thấy cần thiết

Trong đó: Chiều dày 2 lớp xà gồ và ván sàn tạm tính bằng 25,5cm

Tổng chiều cao điều chỉnh của chân kích và đầu kích:0,020,75m

a Thiết kế ván đáy dầm phụ:

Với chiều rộng đáy dầm là 200mm ta sử dụng ván thép có bề rộng 200 mm

Lấy ván 200 x 1200 mm làm ván điển hình trong tính toán vậy nên đặc trưng tiết diệncủaván là:J = 20,02 cm4 ; W = 4,42 cm3

* Xác định tải trọng tác dụng ván đáy dầm:

- Tải trọng do bêtông cốt thép: qtc1 = 0,2 0,35 2500 = 175 (kG/m)

qtt1 = 1,2175 = 210 (kG/m) -Tải trọng do ván khuôn: qtc2 = 0,2 30 = 6 (kG/m)

Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do đổ và đầm bê tông lấy là 200kG/m2

Vậy : Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy:

M

M M=ql /102

Gọi khoảng cách giữa các xà gồ ngang là l (cm)

+ Tính theo điều kiện bền:

Khoảng cách giữa hai xà gồ ngang: 0,6m

Dễ dàng tính được mô men lớn nhất tại giữa nhịp là : Mmax = 51,43 (kG.m)

Sử dụng xà gồ tiết diện tích 510 cm có W = 83,33 cm3 ; J = 416,67 cm4

200 l

* Kiểm tra độ võng:

Trong đó để đơn giản ta coi như tải trọng tập

trung tại giữa nhịp:

- Theo điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức: f =

l p

Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do quá trình đổ, đầm bêtông lấy là 400kG/m2

+ Vậy tổng tải trọng tính toán là: qtt = qtt1 + qtt2 = 750 + 643,5 = 1393,5 ( kG/m2)

+ Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc =625 + 495 = 1120 (kG/m2)

Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván khuôn là: qtt = 1393,5  0,25 = 348,375 (kG/m)

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 ván khuôn: qtc =1120  0,25 = 280 (kG/m)

Coi ván khuôn thành dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là thanh nẹp đứng (vàthanh chống đứng) Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữa các thanh nẹp

Tính khoảng cách giữa các thanh nẹp:

Theo điều kiện bền:  = W

f Kiểm tra khả năng chịu lực của giáo PAL.

Tải trọng tác dụng lên 1 cột chống của giáo PAL ( giả sử lực tác dụng lớn nhất lên cộtchống của giáo Pal khi ta đặt cột chống ngay dưới dầm, khoảng cách các cột là 1,2 m ) là:

Trong đó: Chiều dày 2 lớp xà gồ và ván sàn tạm tính bằng 25,5cm

Tổng chiều cao điều chỉnh của chân kích và đầu kích:0,020,75m

* Xác định tải trọng tác dụng ván đáy dầm:

- Tải trọng do bêtông cốt thép: qtc1 = 0,2  0,55  2500 = 275 (kG/m)

qtt1 = 1,2  225 = 270 (kG/m) -Tải trọng do ván khuôn: qtc2 = 0,2 30 = 6 (kG/m)

Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do đổ và đầm bê tông lấy là 400kG/m2

Vậy : Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy:

Gọi khoảng cách giữa các xà gồ ngang là l (cm)

+ Tính theo điều kiện bền:

Khoảng cách giữa hai xà gồ ngang: 0,6m

Dễ dàng tính được mô men lớn nhất tại giữa nhịp là : Mmax = 59,03 (kG.m)

d Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (xà gồ lớp 2):

xà gồ chịu lực tập trung ở giữa nhịp Điểm đặt

là vị trí đặt xà gồ ngang Gối tựa là vị trí đỉnh giáo

Tiết diện 10 x 15 cm có: J = 2812,5 cm4

W = 375 cm3Tải trọng tập trung đặt giữa thanh đà là:

l p

l p

Theo điều kiện bền:

- Theo điều kiện biến dạng:

Độ võng được tính theo công thức: f =

- Tải trọng do vữa bêtông: qtc = .h = 0,45 x 2500 = 1125 (kG/m2)

qtt1 = 1,2 1125 = 1350 (kG/m2)

- Hoạt tải sinh ra do người, thiết vị thi công, và quá trình đầm bêtông và đổ bê tông(không đồng thời)

qtc2 = (150+400)  0,9 = 495 (kG/m2)qtt2 = 1,3  495 = 643,5 (kG/m2)Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do quá trình đổ, đầm bêtông lấy là 400kG/m2

+ Vậy tổng tải trọng tính toán là: qtt = qtt1 + qtt2 = 1350 + 643,5 = 1993,5 ( kG/m2)

+ Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc =1125 + 495 = 1620 (kG/m2)

Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván khuôn là: qtt = 1993,5  0,25 = 498,375 (kG/m)

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 ván khuôn: qtc =1620  0,25 = 405 (kG/m)

Coi ván khuôn thành dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là thanh nẹp đứng (vàthanh chống đứng) Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữa các thanh nẹp

Tính khoảng cách giữa các thanh nẹp:

Theo điều kiện bền:  = W

<f =400

l

d Kiểm tra khả năng chịu lực của giáo PAL

Tải trọng tác dụng lên 1 cột chống của giáo PAL ( giả sử lực tác dụng lớn nhất lên cộtchống của giáo Pal khi ta đặt cột chống ngay dưới dầm, khoảng cách các cột là 1,2 m ) là:

P = lxgbqtt= 1,20,251993,5 = 598,05 (kG)

P << [P] nên tuy ta chưa kể đến khối lượng của xà gồ cũng có thể đảm bảo đượccường độ và sự ổn định của hệ

C.TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN SÀN MÁI

Việc tính ván khuôn sàn mái cũng tương tự như các tầng nhà nhưng do cấu tạo củasàn mái là có dầm nằm trên sàn nên dầm chỉ có ván thành dầm mà không có ván đáy, kíchthước xà gồ và cột chống cũng lấy giống như các tầng nhà khác

D.TÍNH TOÁN CHO DẦM CÔNGXÔN

Dầm côngxôn có tiết diện 200 x 350 mm, L nhịp là 1,4 m nhỏ nên ta cho xà gồ gáclên hệ thống thanh đỡở dầm phụ và cột chống ởđáy dầm bo.Xà gồđược kê tự do lên 2 cộtchống nên sơđồ làm việc là dầm đơn giản kê trên 2 gối tựa

l q

l Mmax

Trong đó nhịp tính toán của xà gồ: lxg = 1,4 m

Ta sử dụng ván khuôn thành dầm và ván đáy như dầm phụ Ván có kích thước Ta sửdụng ván khuôn thành dầm và ván đáy như dầm phụ Ván cókích thước 200 x 1200 mm( J=20,02 cm4, W= 4,42 cm3)

1 Thiết kế ván đáy dầm.

a Tải trọng tác dụng ván đáy dầm:

Do có kích thước bằng dầm phụ nên tương tự ta có:

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy:qtc= 280 (kG/m)

* Tính theo điều kiện biến dạng: