Đang tải... (xem toàn văn)
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.
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG PHẦN I: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH I – SỐ LIỆU TÍNH TỐN: Phần móng: Kích thước đế móng nhịp biên AE: aA x b = 2,4x1,5m Kích thước đế móng nhịp giữa BD: aB x b = 2,0x1,5m Kích thước đế móng nhịp giữa C: aC x b = 2,0x1,5m Chiều cao bậc móng: t = 35 cm Chiều sâu chơn móng : H = 3.t = 105 cm Phần thân: Bước cột (23 bước) + Bước cột: B = 3,2 m + Nhịp biên: L1 = 5,8 m + Nhịp giữa: L2 = 2,4 m Chiều cao nhà: + Chiều cao tầng 1: H1 = 4,0m + Chiều cao tầng 17: 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 17: d = 12 cm + Chiều dày sàn mái: dm = 12 cm Các số liệu tính tốn khác: Hàm lượng cốt thép: µ = 1,5% Thơng số gỗ: [σ] = 110 (kG/cm2); γ = 700 (kG/cm3); E = 1,1.105 (kG/cm2) GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 1 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG Mùa thi cơng: Mùa hè Mác bê tơng sử dụng: 200# II SƠ ĐỒ MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CƠNG TRÌNH: GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 2 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG MẶT CẮT NGANG CƠNG TRÌNH GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 3 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG MẶT CẮT DỌC CƠNG TRÌNH III SƠ BỘ CHỌN GIẢI PHÁP THI CƠNG: Giải pháp phân chia đợt thi cơng Cơng trình là nhà cao tầng có số lượng cơng việc khác nhau khơng nhiều, cụ thể ở đây từ tầng 1 đến tầng 8 tương đối giống nhau, do đó biện pháp thi cơng thường được chọn là thi cơng dây chuyền Ờ đây do chiều dài nhà là tương đối lớn, số lượng bước cột nhiều. Vì vậy để thuận tiện cho cơng tác tổ chức thi cơng được nhịp nhàng và liên tục ta chọn giải GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 4 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG pháp chia khu vực thi cơng thành các phân khu nhỏ hơn. Và cũng để phù hợp với khả năng làm việc của người và máy móc (khi đổ bê tơng) Có 3 phương pháp đổ bê tơng tồn khối là: Thi cơng tồn khối cột, dầm, sàn Thi cơng cột trước, tồn khối dầm sàn sau Thi cơng từng phần: cột trước, rồi đến dầm, cuối cùng mới thi cơng sàn Lựa chọn: Cơng trình khơng phải là đặc biệt quan trọng, khơng đỏi hỏi độ liền khối q cao, chỉ cần đảm bảo độ cứng theo phương ngang. Thi cơng theo phương án 1 sẽ có khó khăn trong cơng tác ván khn giàn giáo, cơng tác cốt thép và có u cầu đặc biệt hơn về đầm và chất lượng bê tơng. Thi cơng theo phương án 3 làm chậm tiến độ và khơng đảm bảo tính liền khối của dầm sàn, độ cứng theo phương ngang Ta chọn thi cơng theo phương án 2 – 1 tầng 2 đợt. Phù hợp với khả năng thi cơng và u cầu thời gian, kết cấu cơng trình. Mơ tả tổng qt dây chuyền thi cơng kết cấu 1 tầng đơn giản: Chia làm 2 đợt thi cơng + Đợt 1: Thi cơng cột + Đợt 2: Thi cơng dầm, sàn Tương ứng với đó có các dây chuyền thi cơng sau: + Lắp dựng cốt thép cột và ván khn cột + Đổ bê tơng cột. + Ghép ván khn dầm, sàn và tháo ván khn cột + Đặt cốt thép dầm, sàn + Đổ bê tơng dầm, sàn. + Tháo dỡ ván khn dầm, sàn Giải pháp lựa chọn ván khn, đà giáo Tuy cơng trình tương đối lớn 8 tầng 24 nhịp nhưng trong phạm vi đồ án ta sử dụng ván khn gỗ tấm dày 3cm, 4cm và hệ đỡ là các đà, chống bằng gỗ tiết diện chữ nhật có cường độ 110 kG/cm2, trọng lượng riêng 700 kG/cm3, mơđun đàn hồi E = 1,1.105 kG/cm2 Ván khn gỗ, đà chống gỗ có nhược điểm là khó gia cơng lắp dựng, độ cơ động, tái sử dụng khơng cao, mặt tạo hình độ phẳng kém so với ván khn thép và khả năng chịu tải trọng thi cơng kém hơn. Tuy nhiên, với các chi tiết khơng được mơđun hóa thì ván khn gỗ lại chiếm ưu thế do có thể chế tạo ra các khn đúc bê tơng có kích thước bất kỳ. Việc vận chuyển ván khn gỗ lên cao cũng đơn giản hơn do có trọng lượng riêng nhỏ hơn GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 5 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG Giải pháp cung cấp vận chuyển bê tơng lên cao Để thi cơng bê tơng cho cơng trình ta cũng có thể lựa chọn từ 2 phương án: Phương án 1: Trộn bê tơng tại chỗ, vận chuyển lên bằng vận thăng và cần trục tháp. Sau đó dùng xe kút kít và thủ cơng vận chuyển đến nơi để đổ Phương án 2: Sử dụng bê tơng thương phẩm có xe vận chuyển đến chân cơng 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 cơng đòi hỏi phải có mặt bằng rộng lớn để tập kết vật liệu cũng như trộn bê tơng. Phương án này cũng sử dụng nhiều thủ cơng và năng suất các máy vận chuyển thấp, cho nên năng suất đổ bê tơng khơng cao mà cơng trình của ta có khối lượng rất lớn, do đó nếu đổ bằng thủ cơng như vậy sẽ mất rất nhiều thời gian (bêtơng dễ bị khơ, bị phân tầng), mặt bằng bị chia lẻ ra và thi cơng phải có mạch ngừng dẫn đến khó đạt chất lượng u cầu Thực tế mặt bằng thi cơng bị hạn chế, thi cơng đòi hỏi thời gian càng nhanh càng tốt, thì khi đó phương án 2 ưu điểm hơn: Khơng cần mặt bằng lớn, thi cơng liên tục, khơng có mạch ngừng nhất là đối với sàn dầm. Chất lượng bê tơng được đảm bảo và nhân cơng phục vụ là ít. Tuy giá thành có cao hơn nhưng với những ưu điểm đó, ngồi ra đây là cơng nghệ tiên tiến, đảm bảo vệ sinh mơi trường, hạn chế tiếng ồn và rung động , một điều rất quan trọng. Trong thi cơng trong các thành phố lớn thì phương án 2 là rất hợp lý Mặt khác thi cơng cột, lõi có khác: do kích thước hẹp (khơng rộng lớn như dầm sàn) do đó việc đổ bằng máy bơm là khơng đảm bảo bởi vì máy bơm đòi hỏi khối lượng thi cơng lớn, liên tục. Mà thi cơng cột lõi có kích thước nhỏ, thời gian đầm lâu do đó dùng bê tơng thương phẩm do xe chun dụng chở đến và đổ vào thùng chứa để cần trục tháp cẩu lên đổ Vì thế lựa chọn biện pháp thi cơng bê tơng ở đây của chúng ta là: Cột, dầm, sàn, nền sử dụng máy trộn bê tơng tại cơng trường kết hợp với cần trục tháp để thi cơng GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 6 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG PHẦN II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÁN KHN CHO CÁC CẤU KIỆN I – TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÁN KHN CỘT Theo số liệu tính tốn thì các cột có kích thước khác nhau, cột lớn nhất là cột tầng 1 có bxh =250x450. Ta sẽ tính tốn cột tầng 1 và sử dụng kết quả tính tốn cho các tầng còn lại Ván khn sử dụng là ván có độ dày 3cm có γ = 700 kG/cm3; Mơ đun đàn hồi E= 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: q ql2/10 Tính cho ván rộng 450mm: Mơmen kháng uốn của ván: Mơmen qn tính: a) Xác định tải trọng: Tải trọng ngang do vữa bê tơng mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong): Trong đó: h1 – chiều cao mỗi lớp bê tơng tươi h1 = R = 0,7m (với R là bán kính tác dụng của đầm dùi). b = 0,45m – bề rộng tính tốn của cột (m) γbt = 2500 kG/m3 – trọng lượng riêng của bê tơng Thay số ta được: Tải trọng ngang do đổ bê tơng vào ván khn: Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển: Tải trọng do đổ BT bằng cần trục tháp thùng V = 0,8 m3: GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 7 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG ptt = n.ptt trong đó n= 1,3 với Hoạt tải. Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn. Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tơng Tổng tải trọng : Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng trên ván khn cột là: Tải trọng tính tốn tác dụng trên ván khn cột là: b) Tính tốn khoảng cách các gơng cột: Theo điều kiện bền: Theo điều kiện biến dạng: + Độ võng cho phép [f] = + Độ võng tính tốn ftt = Điều kiện [f] > ftt Tính cho ván rộng 250mm: Mơmen kháng uốn của ván: Mơmen qn tính: a) Xác định tải trọng: Tải trọng ngang do vữa bê tơng mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong): Trong đó: h1 – chiều cao mỗi lớp bê tơng tươi h1 = R = 0,7m (với R là bán kính tác dụng của đầm dùi). b = 0,25m – bề rộng tính tốn của cột (m) γbt = 2500 kG/m3 – trọng lượng riêng của bê tơng Thay số ta được: Tải trọng ngang do đổ bê tơng vào ván khn: Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển: Tải trọng do đổ BT bằng cần trục tháp thùng V = 0,8 m3: ptt = n.ptt trong đó n= 1,3 với Hoạt tải. GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 8 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn. Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tơng Tổng tải trọng : Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng trên ván khn cột là: Tải trọng tính tốn tác dụng trên ván khn cột là: b) Tính tốn khoảng cách các gơng cột: Theo điều kiện bền: Theo điều kiện biến dạng: + Độ võng cho phép [f] = + Độ võng tính tốn ftt = Điều kiện [f] > ftt Từ kết quả trên ta chọn lg= 70 cm ≤ Min(l1 ;l2;l3;l4) =71,7 (cm) Số lượng, khoảng cách giữa các gơng cột Từ khoảng cách các gơng của 2 ván ta chọn được khoản cách chung cho các gơng trong 1 cột là 70 cm Tầng 1 cột có chiều dài 4m trừ dầm biên 600 và dầm giữa 250 ta có số lượng gơng cho cột giữa và cùng là 6 gơng/cột tổng cột có 6x4x24 = 576 (gơng) Với các tầng còn lại số gơng là 5 gơng/cột 5x4x24 = 480 (gơng/tầng) Tổng cộng số gơng cho tồn nhà: 567 + 480x7 = 3927 (gơng) GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 9 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG II – TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÁN KHN SÀN Ván khn sàn được tạo thành bởi các tấm gỗ riêng lẻ liên kết lại với nhau tạo thành mảng lớn. Các ván này đặt trên hệ xà gồ bằng gỗ, dưới xà gồ là hệ cột chống Ván khn sàn và hệ cột chống được làm bằng gỗ có thơng số như sau: Ván khn sử dụng là ván có độ dày 3cm, xà gồ 10x16cm, cột chống 10x10 cm có γ = 700 kg/cm3; Mơ đun đàn hồi E= 1,1.105 kg/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kg/cm2 Tính tốn khoảng cách giữa các xà gồ a) Sơ đồ tính: Cắt dải 1m theo phương vng 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 đồ tính như sau: q ql 2/10 b) Tải trọng tác dụng lên ván khn * Tĩnh tải: Trọng lượng bản thân của kết cấu: (Trọng lượng bê tơng cốt thép) Trong đó: b = 1m – bề rộng tính tốn của dải bản sàn (m) δ = 0,12 – chiều dày sàn (m) ; γbt = 2500 kG/m3 – trọng lượng riêng của bê tơng Thay số ta có: Trọng lượng bản thân ván sàn: Trong đó: γg = 700 (kG/m3) – trọng lượng riêng của gỗ Thay số ta được: * Hoạt tải: GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 10 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển: Tải trọng do đầm rung: Tải trọng do đổ BT bằng cần trục tháp thùng V = 0,8 m3: ptt = n.ptt trong đó n= 1,3 với Hoạt tải. Với tải đổ và đầm ta lấy 1 trong 2 tải lớn hơn. Ở đây ta lấy tải trọng đổ bê tơng Tổng tải trọng : Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng trên một dải bản rộng 1m là: = 300 + 21 + 250 + 400 = 971 (kG/m) Tải trọng tính tốn tác dụng trên một dải bản rộng 1m là: = 330 + 23,1 + 1,3.(250 + 400) = 1198,1 (kG/m) c) Tính khoảng cách giữa các xà gồ Dải ván rộng 1 m có các thơng số sau: Mơmen kháng uốn của ván: Mơmen qn tính của ván: *) Tính theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền): *) Tính tốn theo điều kiện về biến dạng của ván sàn (điều kiện biến dạng): + Độ võng cho phép [f] = + Độ võng tính tốn ftt = Điều kiện [f] > ftt ta có cơng thức: Từ kết quả trên ta chọn lxg = 90 (cm)≤ Min(l1 ;l2) = 93,4 (cm) Tính tốn khoảng các giữa các cột chống a) Sơ đồ tính: Ta lấy xà gồ ở giữa để tính tốn, tải trọng tác dụng lên xà gồ là dải bản có = 90 (cm). Ta có sơ đồ tính như sau: GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 11 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG q ql 2/10 b) Tải trọng tác dụng: Tải trọng từ ván sàn truyền xuống: Trọng lượng bản thân xà gồ: Trong đó: n = 1,1 Hệ số vượt tải; Fxg – Diện tích tiết diện ngang của xà gồ. Thay số: Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ: Tải trọng tiêu chuẩn: Tải trọng tính tốn: c) Tính tốn khoảng cách giữa các cột chống: Mơmen kháng uốn của xà gồ: Mơmen qn tính của xà gồ: *) Tính theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền): *) Tính tốn theo điều kiện về biến dạng của ván sàn (điều kiện biến dạng): + Độ võng cho phép [f] = + Độ võng tính tốn ftt = Điều kiện [f] > ftt ta có cơng thức: Từ kết quả trên ta chọn lcc = 200 (cm)≤ Min(l1 ;l2) = 206,5 (cm) Tính tốn kiểm tra cột chống a) Sơ đồ tính: GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 12 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG Ta lấy cột chống ở tầng 1 để tính tốn do cột chống này có chiều dài là lớn nhất, coi cột chống là liên kết khớp ở 2 đầu, chiều dài cột chống như sau: Hcc = Htầng – δbt sàn – δván sàn – hxà gồ – hnêm = 4000 – 120 – 30 – 120 – 100 = 3630 (mm) Ta sẽ lấy cột chống ở giữa sàn để tính, ta có sơ đồ tính như sau: b) Tải trọng tác dụng: Với cột là cột ở giữa thì tải trọng tác dụng lên cột là lực dọc bằng tổng tải trọng tác dụng lên diện chịu tải như hình trên, tải trọng đó tác dụng lên xà gồ nên sẽ bằng lực phân bố lên xà gồ , và 2 phần của nửa khoảng cách giữa các cột chống ta có: c) Kiểm tra điều kiện ổn định: Mơmen qn tính của cột chống: Diện tích tiết diện: F = 10x10 = 100 (cm2) Bán kính qn tính: Độ mảnh của cột: Hệ số ổn định: Kiểm tra điều kiện ổn định: Thấy σtt = 112,205 kG/cm2 ftt Từ kết quả trên ta chọn lcc = 90 (cm)≤ Min(l1 ;l2) = 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; Mơ đun đàn hồi E= 1,1.105 kG/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kG/cm2. Có chiều dài cột chống như sau: Hcc = Htầng – Hdầm – hnêm = 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: Mơmen qn tính của cột chống: GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 15 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG Diện tích tiết diện: F = 8x8 = 64 (cm2) Bán kính qn tính: Độ mảnh của cột: Hệ số ổn định: Kiểm tra điều kiện ổn định: Thấy σtt = 52,039 kG/cm2 ftt Từ kết quả trên ta chọn lcc = 100 (cm)≤ Min(l1 ;l2) = 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; Mơ đun đàn hồi E= 1,1.105 kG/cm2 và có cường độ [σ] = 110 kG/cm2. Có chiều dài cột chống như sau: Hcc = Htầng – Hdầm – hnêm GVHD: TS Phạm Đăng Khoa SVTH: Nguyễn Tuấn Long MSSV: 0137618 18 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1: THI CƠNG BTCT TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG = 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: Mơmen qn tính của cột chống: Diện tích tiết diện: F = 8x8 = 64 (cm2) Bán kính qn tính: Độ mảnh của cột: Hệ số ổn định: Kiểm tra điều kiện ổn định: Thấy σtt = 32,943 kG/cm2