Đồ án Kỹ thuật thi công 1: Thi công bê tông cốt thép toàn khối nhà nhiều tầng

Đồ án với các nội dung: giới thiệu công trình; sơ đồ mặt bằng và mặt cắt công trình; sơ bộ chọn giải pháp thi công; tính toán thiết kế ván khuôn cho các cấu kiện... Để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo đồ án.

PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

- Chiều cao nhà:

+ Chiều cao tầng 1: H1 = 4,0m+ Chiều cao tầng 1-7: Ht = 3,4m+ Chiều cao tầng 8: Hm = 3,2m

- Tiết diện cột:

+ Tầng 8,7: Cột C1: d/h1 = 25/30 ; Cột C2: d/h2 = 25/30+ Tầng 6,5: Cột C1, C2: 25/35

+ Tầng 4,3: Cột C1, C2: 25/40+ Tầng 2,1: Cột C1, C2: 25/45

- Dầm:

+ Dầm khung D1b: H1b = L1/10 = 5800/10 = 580 cm chọn H1b = 600 cm

Vậy D1b = 250x600 cm+ Dầm khung D1g: H1g = L2/10 = 2400/10 = 240 cm chọn H1b = 250 cm

Vậy D1g = 250x250 cm+ Dầm dọc D2 : H2 = B/12 = 3200/12 = 266 cm chọn H2 = 300 cm

Vậy D2 = 200x300 cm+ Dầm mái Dm: H = L1/10 = 5800/10 = 580 cm chọn Hm = 600 cm

Vậy Dm = 250x600 cm

- Sàn:

+ Chiều dày sàn tầng 1-7: d = 12 cm+ Chiều dày sàn mái: dm = 12 cm

- Mác bê tông sử dụng: 200#

II - SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CÔNG TRÌNH:

MẶT CẮT DỌC CÔNG TRÌNH III- SƠ BỘ CHỌN GIẢI PHÁP THI CÔNG:

1 Giải pháp phân chia đợt thi công

Công trình là nhà cao tầng có số lượng công việc khác nhau không nhiều, cụ thể ởđây từ tầng 1 đến tầng 8 tương đối giống nhau, do đó biện pháp thi công thường đượcchọn là thi công dây chuyền

Ờ đây do chiều dài nhà là tương đối lớn, số lượng bước cột nhiều Vì vậy để thuậntiện cho công tác tổ chức thi công được nhịp nhàng và liên tục ta chọn giải pháp chia

khu vực thi công thành các phân khu nhỏ hơn Và cũng để phù hợp với khả năng làmviệc của người và máy móc (khi đổ bê tông)

Có 3 phương pháp đổ bê tông toàn khối là:

1 Thi công toàn khối cột, dầm, sàn

2 Thi công cột trước, toàn khối dầm sàn sau

3 Thi công từng phần: cột trước, rồi đến dầm, cuối cùng mới thi công sàn Lựa chọn: Công trình không phải là đặc biệt quan trọng, không đỏi hỏi độ liềnkhối quá cao, chỉ cần đảm bảo độ cứng theo phương ngang Thi công theo phương án

1 sẽ có khó khăn trong công tác ván khuôn giàn giáo, công tác cốt thép và có yêu cầuđặc biệt hơn về đầm và chất lượng bê tông Thi công theo phương án 3 sẽ làm chậmtiến độ và không đảm bảo tính liền khối của dầm sàn, độ cứng theo phương ngang

Ta chọn thi công theo phương án 2 – 1 tầng 2 đợt Phù hợp với khả năng thi công

và yêu cầu thời gian, kết cấu công trình

Mô tả tổng quát dây chuyền thi công kết cấu 1 tầng đơn giản:

Chia làm 2 đợt thi công

2 Giải pháp lựa chọn ván khuôn, đà giáo

Tuy công trình tương đối lớn 8 tầng 24 nhịp nhưng trong phạm vi đồ án ta sửdụng ván khuôn gỗ tấm dày 3cm, 4cm và hệ đỡ là các đà, chống bằng gỗ tiết diện chữnhật có cường độ 110 kG/cm2, trọng lượng riêng 700 kG/cm3, môđun đàn hồi E =1,1.105 kG/cm2

Ván khuôn gỗ, đà chống gỗ có nhược điểm là khó gia công lắp dựng, độ cơđộng, tái sử dụng không cao, mặt tạo hình độ phẳng kém so với ván khuôn thép và khảnăng chịu tải trọng thi công kém hơn Tuy nhiên, với các chi tiết không được môđunhóa thì ván khuôn gỗ lại chiếm ưu thế do có thể chế tạo ra các khuôn đúc bê tông cókích thước bất kỳ Việc vận chuyển ván khuôn gỗ lên cao cũng đơn giản hơn do cótrọng lượng riêng nhỏ hơn

3 Giải pháp cung cấp vận chuyển bê tông lên cao

Để thi công bê tông cho công trình ta cũng có thể lựa chọn từ 2 phương án:

- Phương án 1: Trộn bê tông tại chỗ, vận chuyển lên bằng vận thăng và cần trục tháp

- Phương án 2: Sử dụng bê tông thương phẩm có xe vận chuyển đến chân công trình,sau đó dùng máy bơm để bơm hoặc cần trục tháp đưa lên các vị trí cần đổ.

Ở phương án 1 ưu điểm là giá thành rẻ, tuy nhiên thi công đòi hỏi phải có mặt bằngrộng lớn để tập kết vật liệu cũng như trộn bê tông Phương án này cũng sử dụng nhiềuthủ công và năng suất các máy vận chuyển thấp, cho nên năng suất đổ bê tông khôngcao mà công trình của ta có khối lượng rất lớn, do đó nếu đổ bằng thủ công như vậy sẽmất rất nhiều thời gian (bêtông dễ bị khô, bị phân tầng), mặt bằng bị chia lẻ ra và thicông phải có mạch ngừng dẫn đến khó đạt chất lượng yêu cầu

Thực tế mặt bằng thi công bị hạn chế, thi công đòi hỏi thời gian càng nhanh càng tốt,thì khi đó phương án 2 ưu điểm hơn:

Không cần mặt bằng lớn, thi công liên tục, không có mạch ngừng nhất là đối với sàndầm Chất lượng bê tông được đảm bảo và nhân công phục vụ là ít Tuy giá thành cócao hơn nhưng với những ưu điểm đó, ngoài ra đây là công nghệ tiên tiến, đảm bảo vệsinh môi trường, hạn chế tiếng ồn và rung động , một điều rất quan trọng Trong thicông trong các thành phố lớn thì phương án 2 là rất hợp lý

Mặt khác thi công cột, lõi có khác: do kích thước hẹp (không rộng lớn như dầm sàn)

do đó việc đổ bằng máy bơm là không đảm bảo bởi vì máy bơm đòi hỏi khối lượng thicông lớn, liên tục Mà thi công cột lõi có kích thước nhỏ, thời gian đầm lâu do đódùng bê tông thương phẩm do xe chuyên dụng chở đến và đổ vào thùng chứa để cầntrục tháp cẩu lên đổ

Vì thế lựa chọn biện pháp thi công bê tông ở đây của chúng ta là:

- Cột, dầm, sàn, nền sử dụng máy trộn bê tông tại công trường kết hợp với cần trụctháp để thi công

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO CÁC CẤU KIỆN

I – TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT

Theo số liệu tính toán thì các cột có kích thước khác nhau, cột lớn nhất là cộttầng 1 có bxh =250x450 Ta sẽ tính toán cột tầng 1 và sử dụng kết quả tính toán chocác tầng còn lại

Ván khuôn sử dụng là ván có độ dày 3cm có γ = 700 kG/cm3; Mô đun đàn hồiE= 1,1.105 kG/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kG/cm2

Sơ đồ tính dạng dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều:

Trong đó: h1 – chiều cao mỗi lớp bê tông tươi h1 = R = 0,7m (với R là bán kính tác dụng của đầm dùi)

b = 0,45m – bề rộng tính toán của cột (m)γbt = 2500 kG/m3 – trọng lượng riêng của bê tông

Thay số ta được:

1tc 2500 0 45 0,7=787,5 (kG/m)

 q1tt n.q1tc 1 1 787 5 866 25 (kG/m),  ,  ,

- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển:

2tc 200 0 45 90 (kG/m)

Tải trọng do đổ BT bằng cần trục tháp thùng V = 0,8 m3:

3 400 0 45 180 (kG/m)

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông.Tổng tải trọng :

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng trên ván khuôn cột là:

b) Tính toán khoảng cách các gông cột:

Theo điều kiện bền:

81, 4( )1120,25.10

Trong đó: h1 – chiều cao mỗi lớp bê tông tươi h1 = R = 0,7m (với R là bán kính tác dụng của đầm dùi)

b = 0,25m – bề rộng tính toán của cột (m)γbt = 2500 kG/m3 – trọng lượng riêng của bê tông

Thay số ta được:

1tc 2500 0 25 0,7=437,5 (kG/m)

 q1tt n.q1tc 1 1 437 5 481 25 (kG/m),  ,  ,

- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển:

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông.Tổng tải trọng :

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng trên ván khuôn cột là:

b) Tính toán khoảng cách các gông cột:

Theo điều kiện bền:

Từ kết quả trên ta chọn l g = 70 cm ≤ Min(l 1 ;l 2 ;l 3 ;l 4 ) =71,7 (cm)

3 Số lượng, khoảng cách giữa các gông cột

Từ khoảng cách các gông của 2 ván ta chọn được khoản cách chung cho cácgông trong 1 cột là 70 cm

Tầng 1 cột có chiều dài 4m trừ dầm biên 600 và dầm giữa 250 ta có số lượnggông cho cột giữa và cùng là 6 gông/cột tổng cột có 6x4x24 = 576 (gông)

Với các tầng còn lại số gông là 5 gông/cột 5x4x24 = 480 (gông/tầng)

Tổng cộng số gông cho toàn nhà: 567 + 480x7 = 3927 (gông)

II – TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN

Ván khuôn sàn được tạo thành bởi các tấm gỗ riêng lẻ liên kết lại với nhau tạothành mảng lớn Các ván này đặt trên hệ xà gồ bằng gỗ, dưới xà gồ là hệ cột chống

Ván khuôn sàn và hệ cột chống được làm bằng gỗ có thông số như sau:

Ván khuôn sử dụng là ván có độ dày 3cm, xà gồ 10x16cm, cột chống 10x10 cm

có γ = 700 kg/cm3; Mô đun đàn hồi E= 1,1.105 kg/cm2 và có cường độ [σ] = 110kg/cm2

1 Tính toán khoảng cách giữa các xà gồ

a) Sơ đồ tính: Cắt dải 1m theo phương vuông góc với xà gồ để tính, coi dải là

bản dầm liên tục chịu tải trọng phân bố đều và các gối là các xà gồ, ta có sơ

Trong đó: b = 1m – bề rộng tính toán của dải bản sàn (m)

δ = 0,12 – chiều dày sàn (m) ; γbt = 2500 kG/m3 – trọng lượng riêng của bê tông

- Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển: p 1 250 1 250 (kG/m) 

- Tải trọng do đầm rung: p 2tc 200 1 = 200(kG/m)

- Tải trọng do đổ BT bằng cần trục tháp thùng V = 0,8 m3:

3tc 400 1 400 (kG/m)

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông

Dải ván rộng 1 m có các thông số sau:

Mômen kháng uốn của ván:

Từ kết quả trên ta chọn l xg = 90 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 93,4 (cm)

2 Tính toán khoảng các giữa các cột chống

a) Sơ đồ tính:

Ta lấy xà gồ ở giữa để tính toán, tải trọng tác dụng lên xà gồ là dải bản có

.22

700 0 1 0 16 11 2 (kG/m)

1 1 11 2 12 32 (kG/m)

tc tt

- Tải trọng tính toán:

1 2 1087 29 12 32 1099 61 (kG/m)

tt tt tt xg

c) Tính toán khoảng cách giữa các cột chống:

Mômen kháng uốn của xà gồ:

+ Độ võng cho phép [f] = 400

l

+ Độ võng tính toán ftt =

4128E

Từ kết quả trên ta chọn l cc = 200 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 206,5 (cm)

3 Tính toán kiểm tra cột chống

2

tt cc xg

l

c) Kiểm tra điều kiện ổn định:

Mômen quán tính của cột chống:

3630

Bán kính quán tính:

833,3

2,887100

J r F

III – TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM

1 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm D 1b

Trong đó: Fvd = 0,25x0,04 – diện tích tiết diện ngang của ván đáy

γg = 700 (kG/cm3) – trọng lượng riêng của gỗ

Thay số ta được:

q

ql2 /10

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông.

b Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm:

Mômen kháng uốn của ván:

Từ kết quả trên ta chọn l cc = 90 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 95,1 (cm)

c Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm:

Cột chống chữ T kích thước tiết diện 8x8 cm có γ = 700 kG/cm3; Mô đun đàn hồiE= 1,1.105 kG/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kG/cm2 Có chiều dài cột chống như sau:

H cc = H tầng – H dầm – h nêm

= 4000 – 600 – 100 = 3300 (mm)Tải trọng tác dụng lên cột chống bao gồm tải trọng tác dụng lên ván đáy và tĩnh tải

do hai ván thành gây ra nên ta có:

J r F

Kết luận: cột chống đẩm bảo điều kiện ổn định và điều kiện bền

1.2 Tính toán ván thành dầm.

Coi ván thành là 1 dầm liên tục có các gối tựa là các nẹp đứng, ván thành chịu các loại tải trọng ngang

a Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang):

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

Trong đó: h1 – chiều cao mỗi lớp bê tông tươi, h1 = hdầm = 0,6m < R

- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển:

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông

Từ kết quả trên ta chọn l nẹp = 90 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 99,6 (cm)

2 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm D

Ta tính toán tương tự như với dầm D1b như sau:

Trong đó: Fvd = 0,25x0,04 – diện tích tiết diện ngang của ván đáy

γg = 700 (kG/cm3) – trọng lượng riêng của gỗ

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông

 Tổng tải trọng :

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng trên ván đáy dầm là:

b Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm:

Mômen kháng uốn của ván:

Từ kết quả trên ta chọn l cc = 100 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 112,9 (cm)

c Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm:

Cột chống chữ T kích thước tiết diện 8x8 cm có γ = 700 kG/cm3; Mô đun đàn hồiE= 1,1.105 kG/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kG/cm2 Có chiều dài cột chống như sau:

H cc = H tầng – H dầm – h nêm

= 4000 – 250 – 100 = 3650 (mm)Tải trọng tác dụng lên cột chống bao gồm tải trọng tác dụng lên ván đáy và tĩnh tải

do hai ván thành gây ra nên ta có:

Kết luận: cột chống đẩm bảo điều kiện ổn định và điều kiện bền.

2.2 Tính toán ván thành dầm.

a Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang):

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển:

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông

1 2

241,4( )301,875.10

Từ kết quả trên ta chọn l nẹp = 150 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 163,8 (cm)

3 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm D 2

Ta tính toán tương tự như với dầm D1b như sau:

Trong đó: Fvd = 0,2x0,04 – diện tích tiết diện ngang của ván đáy

γg = 700 (kG/cm3) – trọng lượng riêng của gỗ

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông.

b Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm:

Mômen kháng uốn của ván:

Từ kết quả trên ta chọn l cc = 100 (cm)≤ Min(l 1 ;l 2 ) = 118(cm)

c Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm:

Cột chống chữ T kích thước tiết diện 8x8 cm có γ = 700 kG/cm3; Mô đun đàn hồiE= 1,1.105 kG/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kG/cm2 Có chiều dài cột chống như sau:

H cc = H tầng – H dầm – h nêm

= 4000 – 300 – 100 = 3600 (mm)Tải trọng tác dụng lên cột chống bao gồm tải trọng tác dụng lên ván đáy và tĩnh tải

do hai ván thành gây ra nên ta có:

J r F

Kết luận: cột chống đẩm bảo điều kiện ổn định và điều kiện bền

3.2 Tính toán ván thành dầm.

a Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang):

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:

Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển:

Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tông.

PHẦN III: TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

BẢNG 1: THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG VÁN KHUÔN

kiện

tích (m2)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng ván khuôn (m2)

Khối lượng theo đợt (m2)

Tổng khối lượng (m2)

Tầng Tên cấu

kiện

tích (m2)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng ván khuôn (m2)

Khối lượng theo đợt (m2)

Tổng khối lượng (m2)

Tầng Tên cấu

kiện

tích (m2)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng ván khuôn (m2)

Khối lượng theo đợt (m2)

Tổng khối lượng (m2)

Tầng Tên cấu

kiện

tích (m2)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng ván khuôn (m2)

Khối lượng theo đợt (m2)

Tổng khối lượng (m2)

Định mức (giờ/m2)

Giờ công Ngày công

Theo đợt (công)

Tổng số công

Tầng Tên cấu kiện

Diện tích ván khuôn (m2)

Định mức (giờ/m2)

Giờ công

Ngày công

Theo đợt (công)

Tổng số công

Tầng Tên cấu kiện

Diện tích ván khuôn (m2)

Định mức (giờ/m2)

Giờ công

Ngày công

Theo đợt (công)

Tổng số công

CHO CÔNG TÁC THÁO DỠ VÁN KHUÔN

Tầng Tên cấu kiện

Diện tích ván khuôn (m2)

Định mức (giờ/m2)

Giờ công Ngày công

Theo đợt (công)

Tổng số công

Tầng Tên cấu

kiện

Diện tích ván khuôn (m2)

Định mức (giờ/m2)

Giờ công

Ngày công

Theo đợt (công)

Tổng số công

Tầng Tên cấu

kiện

Diện tích ván khuôn (m2)

Định mức (giờ/m2)

Giờ công

Ngày công

Theo đợt (công)

Tổng số công

Số lượn

g cấu kiện

Khối lượng (m3)

KL theo đợt (m3)

Tổng khối lượng (m3) Dài Rộng Cao

Số lượn

g cấu kiện

Khối lượng (m3)

KL theo đợt (m3)

Tổng khối lượng (m3)

Số lượn

g cấu kiện

Khối lượng (m3)

KL theo đợt (m3)

Tổng khối lượng (m3)

Ngày công

KL theo đợt (công)

Tổng số công

g Tên cấu kiện Thể tích (m3)

Định mức (giờ/m3)

Giờ công Ngày công KL theo đợt

(công)

Tổng số công

g Tên cấu kiện Thể tích (m3)

Định mức (giờ/m3)

Giờ công Ngày công KL theo đợt

(công)

Tổng số công

Hàm lượng cốt thép μ(%)

T.

lượng riêng thép (kg/m3 )

Số lượng cấu kiện

Khối lượng cốt thép (kg)

KL theo đợt (kg)

Tổng khối lượng (kg)

Hàm lượng cốt thép μ(%)

T.

lượng riêng thép (kg/m3 )

Số lượng cấu kiện

Khối lượng cốt thép (kg)

KL theo đợt (kg)

Tổng khối lượng (kg)

Hàm lượng cốt thép μ(%)

T.

lượng riêng thép (kg/m3 )

Số lượng cấu kiện

Khối lượng cốt thép (kg)

KL theo đợt (kg)

Tổng khối lượng (kg)

Định mức (giờ /100kg)

Giờ công Ngày công

KL theo đợt (công)

Tổng số công