Nghiên cứu quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép bê tông (tt)

ĐINH THỊ THÚY NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2018 TRƯỜNG Đ

ĐINH THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG

KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

ĐINH THỊ THÚY

KHÓA 2016-2018

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG

KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời cam đoan

Danh mục các ký hiệu hình học

Danh mục các hình vẽ

Danh mục các bảng biểu

MỞ ĐẦU … 1

* Tính cấp thiết của đề tài 1

* Mục đích nghiên cứu 2

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

* Phương pháp nghiên cứu 3

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

* Kết cấu của đề tài 3

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 4

1.1 Giới thiệu về kết cấu liên hợp thép – bê tông 4

1.1.1.Khái niệm kết cấu liên hợp thép – bê tông 4

1.1.2.Lịch sử phát triển của kết cấu liên hợp thép – bê tông 5

1.1.3.Một số ưu nhược điểm của kết cấu liên hợp thép – bê tông 6

1.2 Cấu tạo một số cấu kiện cơ bản của kết cấu liên hợp thép – bê tông 7

1.2.1.Sàn liên hợp thép – bê tông 7

1.2.2.Dầm liên hợp thép – bê tông 9

1.2.3.Cột liên hợp thép – bê tông 12

1.3 Ứng dụng của kết cấu liên hợp thép – bê tông trong thực tế trong và ngoài nước 16

1.3.1.Ứng dụng của kết cấu liên hợp thép – bê tông trên thế giới 16

1.3.2.Ứng dụng của kết cấu liên hợp thép – bê tông ở Việt Nam 19

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH

KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP

THÉP – BÊ TÔNG 22

2.1 Các quy định pháp lý của Việt Nam 22

2.1.1.Các văn bản pháp luật 22

2.1.2.Các tiêu chuẩn và quy phạm hiện hành 24

2.2 Các quy định về thi công và nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông của Trung Quốc GB 50901:2013 36

2.2.1.Quy định chung 36

2.2.2.Vật liệu và cấu kiện 37

2.2.3.Các yêu cầu về thi công đối với kết cấu cột, dầm, sàn 40

2.2.4.Các yêu cầu về nghiệm thu 49

2.3 Nhận xét chung 54

CHƯƠNG 3 HOÀN THIỆN QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 56

3.1 Kiểm tra chất lượng kết cấu trong nhà máy 56

3.1.1.Công tác chuẩn bị sản xuất, gia công 56

3.1.2.Kiểm tra chất lượng vật liệu, cấu kiện 58

3.2 Kiểm tra chất lượng kết cấu ngoài hiện trường 65

3.2.1.Các yêu cầu kiểm tra thi công lắp đặt kết cấu liên hợp thép – bê tông 65

3.2.2.Các yêu cầu kiểm tra nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông 72

3.3 Sơ đồ khối quy trình thực hiện 75

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 81

Kết luận 81

Khuyến nghị 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện Luận văn này, tác giả đã được người hướng dẫn khoa học là Thầy giáo PGS TS Nguyễn Hồng Sơn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn cũng như tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành Luận văn của mình Qua đây tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy!

Cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Bộ môn kết cấu Thép – gỗ Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, các thầy cô trong tiểu ban bảo vệ đề cương, các thầy cô trong tiểu ban kiểm tra tiến độ Luận văn, đã có những ý kiến góp ý quý báu cho nội dung Luận văn

Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các Thầy cô giáo, các cán bộ của khoa đào tạo sau đại học thuộc Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội đã giúp đỡ, chỉ dẫn trong quá trình học tập và nghiên cứu

Do thời gian thực hiện luận văn không nhiều, trình độ của tác giả có hạn, mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng trong nội dung Luận văn sẽ không tránh khỏi những sai sót, tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy cô giáo và các học viên để Luận văn hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày , tháng 04, năm 2018

Tác giả luận văn

Đinh Thị Thúy

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng

công trình dân dụng và công nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu quy trình kiểm

tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông” là công trình nghiên cứu

khoa học độc lập của tôi Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng

Hà Nội, ngày , tháng 04, năm 2018

Tác giả luận văn

Đinh Thị Thúy

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU HÌNH HỌC

Kích thước hình học và đặc trưng hình học

h : Chiều dày sàn liên hợp

hc : Chiều dày bê tông

hp : Chiều cao tôn hình

b0 : Bề rộng trung bình của sườn tấm

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Các dạng tiết diện kết cấu liên hợp thép – bê tông 4

Hình 1.4 Sàn liên hợp thép – bê tông đang thi công 9

Hình 1.5 Một số tiết diện dầm liên hợp thép – bê tông bụng đặc 10

Hình 1.6 Một số tiết diện dầm liên hợp thép – bê tông bụng khoét lỗ 11

Hình 1.7 Dầm liên hợp thép – bê tông bụng khoét lỗ có bản nối 11

Hình 1.9 Dầm liên hợp thép – bê tông bụng khoét lỗ 12

Hình 1.10 Các dạng tiết diện của cột liên hợp thép – bê tông 13

Hình 1.13 Nhà khung liên hợp 35 tầng Major Bank Dallas và

Atlantic Center

18

Hình 1.16 Tòa nhà Diamond Plaza (Hồ Chí Minh) và Nhà Quốc hội 21

Hình 1.17 Cột liên hợp tại công trình trụ sở Bộ Ngoại Giao 21

Hình 2.2 Kiểm tra công tác bê tông 30

Hình 2.7 Bố trí lỗ đổ bê tông và thoát khí ở mặt trên cột chôn sâu 41

Hình 2.8 Phương thức bố trí cốt thép trong liên kết dầm cột 42

Hình 2.9 Cách thức nối giữa cột thép hình và mang sông 43

Hình 3.1 Kiểm tra chất lượng bê tông trong nhà máy 58

Hình 3.2 Sơ đồ khối quy trình thực hiện kiểm tra kết cấu trong nhà

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Các yêu cầu về kiểm tra chất lượng bê tông 27

Bảng 2.4 Sai số kích thước và khiến khuyết cho phép của liên

Bảng 2.6 Sai số cho phép giữa trọng tâm lỗ, khoảng cách giữa

các đầu nối và trọng tâm bản liên kết

54

Bảng 2.7 Danh mục Tiêu chuẩn Việt Nam và Trung Quốc trong

công tác sản xuất chế tạo và thi công nghiệm thu cấu kiện

55

1

MỞ ĐẦU

* Tính cấp thiết của đề tài

Kết cấu liên hợp thép – bê tông là loại kết cấu mà thép chịu lực có dạng tấm, thép hình, thép ống và kết cấu bê tông

Hiện nay kết cấu liên hợp thép – bê tông đã và đang được sử dụng khá hiệu quả ở nhiều nước trên thế giới trong việc xây dựng các công trình nhà nhiều tầng và nhà khung nhịp lớn, do loại kết cấu này tận dụng được các ưu điểm riêng về đặc trưng cơ lý của cả hai loại vật liệu phổ biến thép và bê tông

để tạo ra kết cấu liên hợp có khả năng chịu lực và độ tin cậy cao, đồng thời tăng cường khả năng chống cháy Bên cạnh đó, công trình sử dụng kết cấu liên hợp sẽ đáp ứng được công năng sử dụng cao, hiệu quả về kinh tế và đảm bảo tính thẩm mỹ

Đối với Việt Nam, để đáp ứng được nhu cầu xây dựng nhà cao tầng và siêu cao tầng đang bùng nổ mạnh mẽ, đặc biệt ở các khu đô thị lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh thì giải pháp kết cấu liên hợp thép – bê tông đã

và đang được đưa vào sử dụng Tuy được sử dụng ở một số công trình xây dựng nhà cao tầng nhưng công tác kiểm tra chất lượng cho loại kết cấu liên hợp này ở nước ta chưa được đề cập đến, đối với kết cấu thép và bê tông cốt thép cũng đã có các tiêu chuẩn riêng về thi công và nghiệm thu Và để đảm bảo chất lượng công trình xây dựng thì các quy định trong các văn bản pháp luật của nhà nước đã được ban hành như Nghị định số 46/2015/NĐ-CP, ngày 12/05/2015 của Chính phủ về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng và gần đây có Thông tư số 26/2016/TT-BXD, ngày 26/10/2016 của Bộ Xây dựng về quy định chi tiết một số nội dung về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng, v.v để áp dụng cho công tác kiểm tra chất lượng

2

công trình xây dựng Qua đó sẽ gây khó khăn cho các chủ đầu tư và nhà thầu thi công trong công tác kiểm tra chất lượng công trình xây dựng

Từ đó, thấy rằng tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc GB 50901 –

2013, Code for construction of steel – concrete composite structures - Thi công và nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông có đề cập khá chi tiết đối với công tác thi công và nghiệm thu loại kết cấu này Vì vậy, đề tài này vận dụng tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc để đề xuất công tác kiểm tra chất lượng đối với công trình xây dựng ở Việt Nam và đồng thời đề xuất quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông

Từ những lý do trên, tác giả quyết định chọn đề tài: “ Nghiên cứu quy

trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông”

* Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu các tiêu chuẩn về kiểm tra chất lượng kết cấu thép, kết cấu

bê tông cốt thép của Việt Nam và tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông của Trung Quốc nhằm áp dụng cho thực tế ở Việt Nam, đồng thời đề xuất các quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

+ Đối tượng nghiên cứu

Kết cấu liên hợp thép – bê tông gồm có cột, dầm, sàn sử dụng trong các công trình xây dựng nhà cao tầng

+ Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu các cấu kiện chịu lực cơ bản trong kết cấu nhà cao tầng bao gồm:

- Cột bê tông cốt cứng;

3

- Dầm bê tông cốt cứng;

- Sàn liên hợp

* Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu các Tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế, thi công, kiểm tra và nghiệm thu kết cấu bê tông, bê tông cốt thép và kết cấu thép

- Nghiên cứu Tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc GB 50901:2013, Thi công

và nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông

* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Vận dụng các cơ sở lý thuyết để đề xuất công tác kiểm tra chất lượng đối với công trình xây dựng ở Việt Nam và đồng thời đề xuất quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông

* Kết cấu của đề tài

Nội dung của đề tài gồm 3 chương

Chương 1 Tổng quan kết cấu liên hợp thép – bê tông

Chương 2 Cơ sở khoa học để nghiên cứu quy trình kiểm tra chất

lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông

Chương 3 Hoàn thiện quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp

thép – bê tông

THÔNG BÁO

Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui

lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện

– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội

Email: digilib.hau@gmail.com

TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN

+ Nghiên cứu tổng quan về kết cấu liên hợp thép – bê tông, đã tổng quan từ các cấu kiện chịu lực đến các hệ kết cấu chịu lực liên hợp thép – bê tông sử dụng trong kết cấu nhà cao tầng Phân tích các ưu điểm, nhược điểm của kết cấu liên hợp thép – bê tông và phạm vi ứng dụng trong thực tế cũng như tình hình nghiên cứu về kết cấu liên hợp thép – bê tông

+ Hoàn thiện quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông phù hợp với điều kiện và năng lực các đơn vị thi công cũng như chủ đầu tư ở Việt Nam

Từ kết quả nghiên cứu, có thể rút ra một số nhận xét sau:

+ Kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông là cả một quá trình từ việc kiểm tra kết cấu trong nhà máy và kiểm tra ngoài hiện trường;

+ Kiểm tra trong quá trình sản xuất, gia công chế tạo và thi công lắp đặt là công việc cần thiết phục vụ cho công tác nghiệm thu để đơn vị thi công đảm bảo được chất lượng kết cấu cũng như chất lượng công trình

Khuyến nghị

+ Cần có những nghiên cứu thêm cho kết cấu liên hợp thép – bê tông

+ Cần có kế hoạch nghiên cứu, biên soạn và ban hành các tài liệu Tiêu chuẩn

về thi công và nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông, và Tiêu chuẩn thiết

kế đối với loại kết cấu này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Việt Nam:

1 Bộ Xây dựng, Thông tư 26/2016/TT-BXD ngày 26/10/2016 của Bộ Xây

dựng quy định chi tiết một số nội dung về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng

2 Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995, “Kết cấu bê tông

và bê tông cốt thép toàn khối – quy phạm thi công và nghiệm thu”

3 Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9340:2012 “Hỗn hợp bê tông

trộn sẵn – Yêu cầu cơ bản đánh giá chất lượng và nghiệm thu”

4 Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 “Kết cấu bê tông

và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế”

5 Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575:2012 “Kết cấu thép –

Tiêu chuẩn thiết kế”

6 Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TCXDVN 170:2007,

“Kết cấu thép – gia công, lắp ráp và nghiệm thu – yêu cầu kỹ thuật”

7 Chính phủ, Nghị định 46/2015/NĐ-CP ngày 12/05/2015 của Chính phủ

về quản lý chất lượng và bảo trì công trình xây dựng

8 Hàn Ngọc Đức (2012), “Tài liệu giảng dạy – Kết cấu liên hợp thép – bê

tông dùng trong nhà cao tầng”, Trường Đại học Xây dựng

9 Phạm Văn Hội (2010), “Kết cấu liên hợp thép – bê tông dùng trong nhà

cao tầng”, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội

10 Phạm Văn Hội – TS Đinh Văn Thuật (2011), “Giải pháp kết cấu liên

hợp thép – bê tông cho nhà nhiều tầng ở Việt Nam”, Trường Đại học Xây dựng

11 Phạm Văn Núi (2013), “Nghiên cứu tính toán cột liên hợp thép – bê tông

theo quy phạm Mỹ”, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

12 Nguyễn Hồng Sơn (2012), “Tài liệu giảng dạy – Kết cấu liên hợp thép –

bê tông”, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

13 Phạm Anh Tuấn (2007), “Nghiên cứu, ứng dụng kết cấu liên hợp thép –

bê tông”, Tạp chí Khoa Học và Công Nghệ

14 Quốc hội (2014), Luật Xây dựng số 50/2014/QH13

Trung Quốc:

15 Tiêu chuẩn GB 50901:2013, “Code for construction of steel – concrete

composite structures”

16 Tiêu chuẩn GB/T5117:2012, “Covered electrodes for manual metal arc

welding of non-alloy and fien grain steels”

17 Tiêu chuẩn GB/T5118:2012, “Covered electrodes for manual metal arc

welding of resisting steels”

18 Tiêu chuẩn GB/T10433:2002, “Cheese head studs for arc stud welding”

19 Tiêu chuẩn GB 50017:2003, “Code for design of steel structures”

20 Tiêu chuẩn GB 50204:2015, “Code for quality acceptance of concrete

structure construction”

21 Tiêu chuẩn GB 50300:2013, “Unified acceptance standard for Building

construction quality”

PHỤ LỤC

+ Phụ lục A – Biên bản nghiệm thu chất lượng hạng mục liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép

- A.1 – Kiểm tra nghiệm thu liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép do

người giám sát của đơn vị giám sát nghiệm thu, Phụ lục A.1

- A.2 – Biên bản nghiệm thu chất lượng hạng mục liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép phải được viết bởi người kiểm tra chuyên nghiệp, được

nghiệm thu bởi các cán bộ giám sát, cán bộ thi công và theo Phụ lục A.2

+ Phụ lục B – Phương pháp thí nghiệm kiểm tra khả năng chịu kéo của ống nối cốt thép

- B.1 – Mỗi lô kiểm tra lấy 3 mẫu tại nhà máy (Hình B.1) tiến hành thí

Hình B.1 Mẫu thí nghiệm đầu nối cốt thép

1 – Đầu nối cốt thép; 2 – Cốt thép; 3 – Thép nối

- B.2 – Thí nghiệm kéo tuân theo tiêu chuẩn JGJ 107 Nối cơ khí cốt thép, theo yêu cầu của liên kết cấp 1

- B.3 – Gia tải theo tiêu chuẩn JGJ 107

- B.4 – Khi 3 mẫu thí nghiệm đạt yêu cầu thì lô thí nghiệm đạt yêu cầu Nếu mẫu không đạt, lấy 6 mẫu khác để thí nghiệm Nếu thí nghiệm lại vẫn có mẫu không đạt thì lô thí nghiệm không đạt

Phụ lục A.1 Kiểm tra nghiệm thu liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép

Nhà thầu phụ Kỹ thuật của thầu phụ Giám sát của thầu chính

TT Vị trí kiểm tra Kết luận của thi công Kết luận của giám sát