Bài giảng Kỹ thuật tổ chức thi công - Chương 6.1: Kỹ thuật lắp ghép nhà khung cung cấp cho người học các kiến thức: Phân tích đặc điểm lắp ghép nhà khung, lựa chọn phương án lắp ghép nhà khung, thiết kế kỹ thuật lắp ghép nhà khung,... Mời các bạn cùng tham khảo.
LOGO Website: www.bmthicong.com.vn CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 1.1 Khái niệm nhà khung • Khái niệm nhà khung lắp ghép: Nhà khung lắp ghép cơng trình dân dụng cơng nghiệp có kết cấu chịu lực dạng khung gồm hệ cột, dầm, kết hợp vách, ô cứng lõi cứng • Các vách cứng kết cấu BTCT khung thép Ơ cứng lõi cứng lồng cầu thang, lõi thang máy đổ toàn khối Kết cấu bao che panen nhẹ tường xây • Lưới cột nhà khung thường x 6, 4,5 x 6, x 6; x 9; x 12; 9x 9; x 12 m; chiều cao tầng từ 3,3; 3,6; 4,2… với modul 0,6 m • Nhà khung thường nhà nhiều tầng: – 30 tầng với hệ khung BTCT, cao tầng với hệ khung thép Móng thường đổ tồn khối lắp ghép Nhà thiết kế có tầng hầm khơng có tầng hầm Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 01 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh S R k CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 1.2 Phân tích làm việc hệ kết cấu Các hệ kết cấu thường gặp nhà khung lắp ghép là: • Hệ khung: Bao gồm hệ không gian cứng ổn định bao gồm cột, dầm ngang, dầm dọc liên kết cứng với (hình 1a) Các sàn liên kết cứng với hệ cột dầm Tất tải trọng theo phương đứng ngang phân bố vào nút cứng cột dầm Công lắp ghép loại nhà thường cao tốn nhiều chi phí cho mối nối Hệ kết cầu sử dụng lý cơng nghệ hay sử dụng mà cơng trình khơng có vách liên kết theo phương dọc, ngang cột • Hệ khung giằng (khung – vách cứng): Bao gồm khung (cột, dầm) liên kết cứng bố trí theo phương ngắn nhà kết hợp với vách cứng theo phương dọc nhà (hình 1b) Hệ khung đảm bảo độ cứng ổn định theo phương ngang; vách cứng đảm bảo độ ổn định theo phương dọc nhà Độ cứng theo mặt phẳng ngang đảm bảo bới hệ sàn liên kết cứng với hệ dầm, làm việc phẳng cứng nằm ngang Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 02 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG • Hệ giằng (khung khớp): Hệ khác với hệ khung hệ khung giằng chịu tải trọng thẳng đứng; tải trọng ngang chịu hệ giằng vách cứng lõi cứng (hình 1c) Các nút khung cột dầm liên kết khớp có độ cứng tương đối để đảm bảo độ ổn lắp dựng Giống hệ khung giằng, độ cứng theo mặt phẳng ngang đảm bảo bới hệ sàn liên kết cứng với hệ dầm, làm việc phẳng cứng nằm ngang Ưu điểm nhà hệ giằng tiến độ lắp dựng nhanh, chi phí lắp ghép thấp Hệ sử dụng rộng rãi thiết kế cơng trình cơng cộng (trường học, bênh viện…) • Hệ kết hợp tồn khối – lắp ghép: Bao gồm lõi cứng BTCT tồn khối (thi cơng khn trượt) kết hợp với hệ khung BTCT khung thép Lõi cứng đảm bảo độ cứng ổn định theo phương ngang Hệ khung chịu tải trọng đứng Hệ sàn liên kết cứng với hệ dầm, làm việc phẳng cứng nằm ngang Ưu điểm loại nhà này: thi cơng nhanh, giá thành hạ so với tồn khối tồn phần Cơng nghệ thi cơng nhà kết hợp lõi cứng toàn khối hệ khung sàn lắp ghép cần đàu tư nghiên cứu áp dụng rộng rãi Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 03 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG Hình Các hệ kết cấu nhà khung a – hệ khung; b – hệ khung - giằng; c – hệ giằng (khung khớp); d – hệ kết hợp lõi cứng toàn khối – khung sàn lắp lắp ghép 1- cột; – dầm; – sàn cứng; – vách cứng (hệ vách cứng liên kết); – lõi cứng; – móng • Hệ sàn không dầm (sàn nấm): Bao gồm hệ cột, mũ cột lắp ghép vào cột cao độ tầng hệ panen sàn liên kết với mũ cột với thành cứng Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 04 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 2.1 Nguyên tắc lắp ghép • Đảm bảo độ xác, ổn định, khả chịu lực cấu kiện, đoạn, đơn nguyên nhà giai đoạn lắp ghép • Lắp từ ơ, đoạn có vách cứng, giằng cứng trước, tạo thành (mơđun) cứng, từ phát triển theo nguyên lý phát triển miếng cứng hệ kết cấu Các cấu kiện, ô lắp ghép liên kết với ô cứng lắp tạo nên ổn định cho cơng trình • Nếu nhà có lõi cứng thi cơng lõi cứng trước, sau đến hệ khung, sàn liên kết với lõi cứng • Phải tổ chức nhiều đội chuyên nghiệp: thợ lắp ghép; thợ hàn; thợ bê tơng thợ có liên quan khác để phục vụ công tác lắp ghép 2.2 Phương pháp lắp ghép Về bản, lắp ghép cơng trình dạng khung thực theo phương pháp: lắp tuần tự, lắp đồng lắp kết hợp Tùy theo hệ kết cấu, điều kiện đưa cơng trình vào sử dụng mà ta lựa chọn phương án lắp ghép khác Từ phương án có thể, lựa chọn phương án hợp lý Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 05 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 2.3 Hướng lắp ghép nhà khung Theo phát triển hướng lắp ghép mặt bằng, chia hai phương pháp lắp ghép sau: • Phát triển theo phương ngang: Cơng trình chia thành nhiều phân đoạn, phân đoạn đơn nguyên, ranh giới khe nhiệt độ, phân đoạn công tác lắp ghép tiến hành đồng thời Hướng lắp ghép phát triển mặt phân đoạn theo tầng đợt (theo chiều cao cột: cột cao tầng nhà) Lắp xong tầng (đợt) lắp đến tầng (đợt) tiếp theo.Công tác lắp ghép tầng (đợt) thực sau mối nối liên kết tầng, hay đợt lắp ghép đạt 70% cường độ thiết kế • Phương pháp lắp ghép hay lựa chọn ưu điểm sau: đảm bảo độ cứng ổn định cơng trình giai đoạn q trình lắp ghép; tải trọng phân bố xuống móng • Phát triển theo phương đứng: Cơng trình chia thành nhiều phân đoạn, phân đoạn gầm – 4, bước cột đơn nguyên, phân đoạn công tác lắp ghép thực từ tầng đến hết chiều cao cơng trình • Ưu điểm phương pháp thu hẹp mặt lắp ghép, hạn chế phạm vi hoạt động di chuyển cần trục; sớm triển khai công tác hoàn thiện lắp đặt thiết bị đơn nguyên lắp dựng xong, đẩy nhanh tiến độ xây dựng Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 06 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 2.4 Lựa chọn cần trục lắp ghép - Có thể sử dụng cần trục tháp, cần trục tự hành, cần trục cổng để lắp ghép nhà khung, tùy theo thông số lắp ghép Qyc, Hyc, Ryc cơng trình để chọn Qctmin, Hctmin, Lctmin cho phù hợp Về tham khảo: • Nhà thấp tầng (≤ tầng) sử dụng cần trục tự hành; • Nhà cao tầng (> tầng) sử dụng cần trục tháp Có thể sử dụng phối hợp cần trục tự hành cần trục tháp Cần trục tự hành lắp cột tầng có trọng lượng – 10 T, cấu kiện khác có trọng lượng khơng q T cần trục tháp cẩu lắp • Nhà thấp tầng (≤ tầng), cấu kiện lắp ghép có trọng lượng lớn (Q = 20 - 30 T), có chiều rộng lớn (B = 35 - 45 m) sử dụng cần trục cổng (Vẽ hình) 2.5 Bố trí cần trục lắp ghép Theo chiều rộng nhịp nhà: • Nhà có chiều rộng B ≤ 18 – 24 m, lắp ghép cần trục tháp cần trục tự hành di chuyển bên nhà (Vẽ hình) • Nhà có chiều rộng B > 24 m, cần trục hai bên nhà nhịp nhà Trong thực tế thường sử dụng sơ đồ bố trí cần trục sau: nhà 4, 6, nhịp hai cần trục bố trí hai bên nhà; nhà 3, 5, nhịp, cần trục bố trí nhà, khoảng nhịp (Vẽ hình) Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 07 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG Theo phát triển phương lắp ghép: • Khi cơng tác lắp ghép phát triển theo phương ngang cần trục bố trí bên hai bên cơng trình • Khi công tác lắp ghép phát triển theo phương đứng, cần trục thường bố trí nhịp nhà THIẾT KẾ KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 3.1 Qui trình lắp ghép Qui trình lắp ghép nhà khung thể hình vẽ sau: Cơng tác chuẩn bị lắp ghép Kết thúc Thi cơng phần móng Các cơng tác hoàn thiện khác Lắp ghép phần ngầm Xây lắp ghép tường Lấp đất hố móng Lắp ghép phần thân: khung cột, dầm, sàn Làm đường, kho bãi xếp cấu kiện Thi cơng lõi cứng Hình Qui trình lắp ghép nhà khung Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 08 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 3.2 Phân chia phân đoạn thi cơng - Những c.trình có chiều dài lớn (có khe nhiệt độ) nên chia phân đoạn lắp ghép theo chiều dài nhà Chiều dài phân đoạn ranh giới khe nhiệt đô (60 – 75 ) Ở phân đoạn cần cẩu lắp ghép đảm nhiệm Có thể thi công theo phân đoạn độc lập phân đoạn - Phân đoạn theo chiều ngang nhà nên phân chia nhà có nhiều nhịp (từ nhịp trở lên) chiều rộng nhà đủ lớn để phù hợp với khả cần trục 3.3 Sử dụng khung dẫn lắp ghép nhà khung - Trong lắp ghép cột nhà khung, để nâng cao độ xác thuận lợi việc thao tác, chỉnh người ta sử dụng khung dẫn Khung dẫn có hai lọai: loại khung đơn lắp cột (hình 2) loại khung dẫn nhóm kép, lúc lắp cột (hình 3) - Khung đơn lắp vào đầu cột lắp trước vòng kẹp, cần cẩu cẩu cột đặt vào hai vòng kẹp lại khung Sau chỉnh tim cốt máy, tiến hành lắp dầm đợt cột - Khung dẫn chuyển sang vị trí lắp ghép sau hàn vĩnh viễn liên kết cột dầm, cột, lắp hàn panen cữ panen giằng Sau lắp liên kết xong cấu kiện đợt cột, tiến hành lắp cấu kiện đợt Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 10 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG Hình Lắp cột nhà khung khung dẫn đơn Cột lắp; Chi tiết lien kết góc khung dẫn; Mối nối cột; Cột tầng lắp dựng; Khung dẫn; Sàn tầng; Vít điều chỉnh cột Hình Lắp cột nhà khung khung dẫn nhóm 1 - sàn tầng; 2, 3- vòng kẹp khung dẫn; 4, 7- cột lắp; khung dẫn; lan can bảo vệ; đầu cột lắp dựng; 9- sàn công tác Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 11 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG - Khung dẫn nhóm sử dụng trường hợp lắp đồng bộ: ô cột lắp ghép hoàn chỉnh cột, dầm sàn Khi đó, khung dẫn lắp dựng mặt tầng lắp ghép, vòng kẹp khung kẹp vào chân cột lắp ghép Sau cần cẩu đưa cột lắp ghép vào vòng kẹp lại khung dẫn, chỉnh giữ cột vít, sau hàn điểm nối hai cột - Sau tiến hành lắp dầm, lắp tầm panen cữ chính, hàn vĩnh viễn mối nối liên kết cột, cột dầm, dầm panen Phần lớn công tác lắp ghép thực sàn công tác khung dẫn Sau khung dẫn di chuyển sang vị trí lằp ghép Khung dẫn nhóm sử dụng lắp cơng trình với lưới cột x 6, x m; chiều cao cột 18 m - Khi thi cơng cơng trình lớn, đòi hỏi tiến độ nhanh, người ta sử dụng khung dẫn đa dạng khung – khớp Từ vị trí lắp ghép tổ hợp gồm khung dẫn đa lắp dựng liên kết hệ cột; dầm đợt dưới, đợt theo chiều cao cột; panen sàn đợt dưới, đợt tường ngăn Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 12 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG III: CẦN TRỤC LẮP GHÉP XÂY DỰNG MỘT SỐ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ CẦN TRỤC LẮP GHÉP 4.1 Lắp ghép nhà hệ khung giằng khung dẫn nhóm - Sơ đồ lắp ghép nhà khung sử dụng khung dẫn nhóm mơ tả hình 4: Hình Sơ đồ lắp ghép nhà khung khung dẫn nhóm I – Lắp dựng chỉnh khung dẫn; II – lắp ghép cột thông tầng (2 đợt); III – lắp ghép dầm đợt dưới; VI - lắp ghép sàn cữ đợt dưới; V – lắp ghép dầm đợt trên; VI – lắp ghép sàn cừ đợt Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 13 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG Nhà khung dân dụng nhịp, tầng hệ khung (hình 5) • Cơng trình chia làm phân đoạn: Phân đoạn B lắp từ đầu nhà tiến đến ô cầu thang; phân đoạn A lắp cầu thang trước từ lắp đầu nhà • 1, 2, 3, … thứ tự ô lắp ghép mặt Đầu tiên lắp cột, sau lắp dầm vách ngăn, chiều nghỉ thang; tiếp đến lắp panen sàn Hình Sơ đồ lắp ghép nhà khung dân dụng Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 15 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 4.3 Nhà khung công nghiệp nhịp, tầng, hệ khung giằng (hình 6) - Nhà gồm nhịp, tầng Khung hình chữ U chế tạo sẵn từ nhà máy, vận chuyển đến công trường xe chuyên dụng Quá trình lắp ghép vị trí có vách cứng để tạo thành mơđun cứng Tiếp đến huớng lắp ghép phát triển từ môđun cứng hai đầu nhà Sử dụng cần trục tự hành chạy bên nhà để lắp ghép Lắp theo phương ngang tầng Nhà chia thành phân đoạn chạy dọc nhà Ở ví trí lắp ghép cần trục lắp xong phân đoạn 1, sau chuyển sang phân đoạn Hình Sơ đồ lắp ghép nhà khung cần trục tự hành Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 16 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 4.4 Nhà khung khơng dầm (hình 7) • Tùy thuộc vào kích thước, chia cơng trình phân khu • Đầu tiên lắp cột, sau lắp mũ cột, panen cột, tiến hành liên kết hàn nối Sau lắp panen panen lắp liên kết vĩnh viễn mối nối Hình Trình tự lắp ghép nhà khung khơng dầm Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 17 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh ... kiện Thi cơng lõi cứng Hình Qui trình lắp ghép nhà khung Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 08 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 3.2 Phân chia phân đoạn thi. .. 1 - sàn tầng; 2, 3- vòng kẹp khung dẫn; 4, 7- cột lắp; khung dẫn; lan can bảo vệ; đầu cột lắp dựng; 9- sàn cơng tác Giáo trình: Kỹ thuật thi công II Trang 11 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG... nhanh tiến độ xây dựng Giáo trình: Kỹ thuật thi cơng II Trang 06 Giảng viên: Th.s Cao Tuấn Anh CHƯƠNG VI: KỸ THUẬT LẮP GHÉP NHÀ KHUNG 2.4 Lựa chọn cần trục lắp ghép - Có thể sử dụng cần trục tháp,