Bài giảng môn học thiết kế công trình công cộn

THIT K CÔNG TRìNH CÔNG CộNG Giới thiệu môn học Số tín chỉ: (tín chỉ) Số tiết: 45 (tiết) đó: LT - 34; BT - 11; TN - 0; BTL-2; ĐA - 0; BTL - 0; TQTT – Đánh giá: Điểm trình: 0,3 Điểm thi kết thúc: 0,7 Hình thức thi: thi viết Mơn học trước: kết cấu, bê tơng cốt thép, móng, kỹ thuật thi công, tổ chức thi công, sở thiết kế cơng trình dân dụng cơng nghiệp THIT K CÔNG TRìNH CÔNG CộNG Giới thiệu môn học Nội dung tóm tắt mơn học: Trang bị cho sinh viên kiến thức vấn đề liên quan đến cơng việc thiết kế cơng trình cơng cộng bao gồm: + Các khái niệm công trình cơng cộng; + Lý thuyết tính tốn cấu tạo khung bê tơng cốt thép cơng trình cơng cộng; + Thiết kế thi cơng cơng trình cơng cộng + Đồng thời giới thiệu phần mềm lập sơ đồ tính toỏn kt cu cụng trỡnh THIT K CÔNG TRìNH CÔNG CéNG Giíi thiƯu m«n häc SƠ ĐỒ MƠN HỌC THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG PHẦN I: KHÁI QT VỀ CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC CƠNG CỘNG PHẦN II: TÍNH TỐN VÀ CẤU TẠO KHUNG BTCT CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG PHẦN III: THI CễNG CễNG TRèNH CễNG CNG THIT K CÔNG TRìNH CÔNG CộNG Giới thiệu môn học Phn 1: Khỏi qt cơng trình kiến trúc cơng cộng Phần 2: Tính tốn cấu tạo khung BTCT cơng trình CC Các khái niệm chung cơng trình kiến trúc cơng cộng Lý thuyết tính tốn khung bê tơng cốt thép cơng trình cơng cộng Những ngun tắc để TK cơng trình cơng cộng Cấu tạo bố trí cốt thép phận khung Phần 3: Thi cơng cơng trình CC Thi công phần ngầm Thi công phần thân THIẾT KẾ CÔNG TRìNH CÔNG CộNG Giới thiệu môn học Ti liu tham khảo: [1] Tạ Trường Xuân (2002), Nguyên lý thiết kế cơng trình kiến trúc cơng cộng, nhà xuất xây dựng [2] Lê bá Huế (chủ biên), Phan Minh Tuấn (2009), Khung bê tơng cốt thép tồn khối, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Nguyễn Đình Cống (2008), Sàn sườn bêtơng tồn khối, Nhà xuất xây dựng [4] Kỹ thuật thi công, Bộ môn thi công trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội [5] Tổ chức thi công, Bộ môn thi công trường ĐH Kiến Trúc Hà Nội [6] Bộ xây dựng, TCVN 2737: 2006: Tải trọng tác động [7] Bộ xây dựng, TCVN 5574: 2012: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bêtông cốt thép [8] Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 10304-2014 [9] Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình TCVN 9362-2012 PHN : KHáI QUáT Về CÔNG TRìNH KIếN TRúC CÔNG CộNG CHNG I: CC KHI NIM CHUNG V CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC CƠNG CỘNG 1.1 Định nghĩa kiến trúc công cộng: - Kiến trúc công cộng cơng trình hay tổ hợp cơng trình xây dựng để đáp ứng nhu cầu sử dụng số đông người thường xuyên hay định kỳ Hoặc: - Kiến trúc công cộng không gian tạo để thỏa mãn nhu cầu hoạt động vật chất, tinh thần thành viên xã hội - Số lượng người sử dụng cơng trình cơng cộng nhiều người, từ vài chục người không gian kín lớp học, hội trường… đến hàng chục ngàn người khơng gian thống hở nơi biểu diễn trời, sân vận động… - Đối tượng sử dụng lại đa dạng: từ thành phần kinh tế, tầng lớp xã hội, lứa tuổi giới tính khác nhau… PHẦN : KH¸I QU¸T Về CÔNG TRìNH KIếN TRúC CÔNG CộNG CHNG I: CC KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CƠNG TRÌNH KIẾN TRÚC CƠNG CỘNG 1.2 Phân loại kiến trúc cơng cộng: Mục đích việc phân loại: Xác định số lượng, chủng loại, quy mô kiến trúc công cộng Nghiên cứu, xác định mối quan hệ chức sử dụng Xác lập nguyên tắc thiết kế cho loại CTKTCC Kiến nghị tiêu chuẩn, quy định, quy phạm kỹ thuật cho nhóm, loại cơng trình Khả áp dụng tiến khoa học kỹ thuật công nghệ kết cấu, vật liệu, …đối với loại cơng trình cơng cộng tăng hiệu sử dụng Nắm tính chất đặc điểm cuả cơng trình kiến trúc cơng cộng, để từ tạo khả biểu đạt hình khối thẩm mỹ cơng trình PHẦN : KHáI QUáT Về CÔNG TRìNH KIếN TRúC CÔNG CéNG 1.2 PHÂN LOẠI KIẾN TRÚC CÔNG CỘNG 1.2.1 Phân loại kiến trúc công cộng theo chức sử dụng: Dựa vào chức sử dụng người ta chia thành 10 loại sau: 1.Cơng trình trụ sở: cơng trình dùng để làm việc quan hành nghiệp 2.Cơng trình giáo duc: cơng trình dùng để phục vụ cho cơng việc giáo dục đào tạo tri thức, thể chất, kỹ nghề nghiệp 3.Cơng trình văn hóa xã hội: cơng trình dùng để phục vụ cho hoạt động văn hóa, vui chơi giải trí 4.Cơng trình giao thơng: cơng trình dùng để phục vụ cho hoạt động di chuyển, lại người đồ đạc hàng hóa 5.Cơng trình thương nghiệp: cơng trình dùng để phục vụ cho hoạt động thông thương loi hng húa PHN : KHáI QUáT Về CÔNG TRìNH KIếN TRúC CÔNG CộNG 1.2 PHN LOI KIN TRC CƠNG CỘNG 6.Cơng trình nghỉ ngơi, du lịch: cơng trình dùng để phục vụ cho nghỉ ngơi, tham quan 7.Cơng trình thể dục, thể thao: khơng gian kín thống hở để phục vụ hoạt động thể dục thể thao 8.Cơng trình sức khỏe: cơng trình phục vụ cho việc bảo vệ, nâng cao sức khỏe, phịng chữa bệnh cho nhân dân 9.Cơng trình cơng cộng nơng thơn: cơng trình tổ hợp cơng trình phục vụ cho hoạt động cộng đồng dân cư nơng thơn 10.Cơng trình cơng cộng có u cầu đặc biệt: cơng trình có nhu cầu sử dụng đặc biệt, số lượng xây dựng hạn chế, quốc gia có vài cơng trình hay tổ hợp cơng trình loại PHẦN : KH¸I QU¸T VỊ CÔNG TRìNH KIếN TRúC CÔNG CộNG 1.2 PHN LOI KIN TRÚC CƠNG CỘNG 1.2.2 Phân loại kiến trúc cơng cộng theo hệ thống kết cấu: 1.Cơng trình cơng cộng có hệ kết cấu không gian nhỏ - Là công trình kiến trúc cơng cộng có phịng, khơng gian sử dụng có kích thước nhỏ theo chiều khơng gian từ 3-9m - Các buồng, phịng nối hướng ngang hành lang, nhà cầu theo phương đứng thang bộ, thang máy: + Các phịng làm việc cơng trình trụ sở + Các phịng học cơng trình trường học + Các phịng ngủ cong trình khách sạn + Các phịng bệnh nhân cơng trình bệnh viện Đặc điểm: Các cơng trình cơng cộng loại có đặc điểm không gian nhỏ, đặn, liên tục 3.1.2.2 Biện pháp lắp dựng cốt thép dầm, sàn - Cốt thép dầm đặt trước sau đặt cốt thép sàn - Đặt dọc hai bên dầm hệ thống ghế ngựa mang đà ngang Đặt thép dọc chịu lực lên đà ngang Luồn cốt đai san thành túm Tiến hành buộc cốt đai vào cốt chịu lực theo khoảng cách thiết kế Sau buộc xong, rút đà ngang hạ cốt thép xuống ván khuôn dầm - Trước lắp dựng cốt thép vào vị trí cần ý đặt kê có chiều dày chiều dày lớp bê tông bảo vệ đúc sẵn vị trí cần thiết đáy ván khn - Cốt thép sàn lắp dựng trực tiếp mặt ván khuôn Rải thép chịu mô men dương trước buộc thành lưới theo thiết kế , sau thép chịu mô men âm cốt thép cấu tạo Cần có sàn cơng tác hạn chế lại sàn để tránh dẫm bẹp thép q trình thi cơng - Sau lắp dựng cốt thép sàn phải dùng kê bê tông có gắn râu thép có chiều dày lớp BT bảo vệ buộc vào mắt lưới thép sàn - Sau lắp dựng cốt thép phải nghiệm thu cẩn thận trước định đổ bê tông sàn 3.1.2.3 Nghiệm thu cốt thép dầm, sàn - Việc nghiệm thu cốt thép phải làm chỗ gia công - Nếu sản xuất hàng loạt phải lấy kiểu xác suất 5% tổng sản phẩm khơng năm sản phẩm để kiểm tra mặt ngoài, ba mẫu để kiểm tra mối hàn - Cốt thép nghiệm thu phải bảo quản khơng để biến hình, han gỉ - Sai số kích thước khơng q 10 mm theo chiều dài mm theo chiều rộng kết cấu Sai lệch tiết diện không +5% -2% tổng diện tích thép - Nghiệm thu ván khn cốt thép cho hình dạng thiết kế, kiểm tra lại hệ thống chống đảm bảo thật ổn định tiến hành đổ bê tông 3.2 Công tác cốp pha cột, dầm, sàn 3.2.1 Công tác cốp pha cột 3.2.1.1 Yêu cầu chung công tác cốp pha - Đảm bảo hình dáng, kích thước cấu kiện theo yêu cầu thiết kế - Đảm bảo độ bền vững, ổn định q trình thi cơng - Đảm bảo độ kín khít để đổ bê tông nước ximăng không bị chảy gây ảnh hưởng đến cường độ bê tông - Lắp dựng tháo dỡ cách dễ dàng 3.2.1.3 Biện pháp gia công, lắp dựng cốp pha cột - Vận chuyển cốp pha, chống lên sàn tầng thi cơng, sau vận chuyển ngang đến vị trí cột - Lắp, ghép ván thành với thông qua góc ngồi, sau tra chốt nêm dùng búa gõ nhẹ vào chốt nêm đảm bảo chắn Cốp pha cột gia công ghép thành hộp mặt, lắp dựng vào khung cốt thép dựng xong, dùng dây dọi để điều chỉnh vị trí độ thẳng đứng dùng chống để chống đỡ cốp pha sau bắt đầu lắp cốp pha mặt cịn lại - Dùng gông thép để cố định hộp cốp pha, khoảng cách gông đặt theo thiết kế - Căn vào vị trí tim cột, trục chuẩn đánh dấu, ta chỉnh vị trí tim cột mặt Sau ghép cốp pha phải kiểm tra độ thẳng đứng cột theo hai phương dọi Dùng chống xiên dây neo có tăng điều chỉnh để giữ ổn định cho cốp pha cột Với cột dùng chống phía, cột biên chống chống nên phải sử dụng thêm dây neo có tăng- để tăng độ ổn định - Khi lắp dựng cốp pha ý phải để chừa cửa đổ bê tông cửa vệ sinh theo thiết kế 3.2.1.4 Nghiệm thu cốp pha cột - Sau lắp dựng kiểm tra xong ta tiến hành nghiệm thu cốp pha cột chuẩn bị cho công tác bêtơng cột - Cơng tác nghiệm thu phải có bên liên quan tham gia - Tiến hành nghiệm thu tim, cốt, hình dạng kích thước, độ thẳng đứng cho cột sau nghiệm thu tim cốt, độ thẳng đứng, thẳng hàng cho trục theo hai phương ngang, dọc nhà 3.2.2 Công tác cốp pha dầm, sàn 3.2.2.1 Yêu cầu lắp dựng cốp pha - Vận chuyển cốp pha dầm, sàn phải nhẹ nhàng, tránh va chạm làm ván khuôn bị biến dạng - Ván khn ghép phải kín khít, đảm bảo không nước xi măng đổ đầm bê tơng - Đảm bảo kích thước, vị trí, số lượng theo thiết kế - Phải làm vệ sinh ván khuôn , trước lắp dựng phải quét lớp dầu chống dính - Cột chống giằng chéo, giằng ngang đủ số lượng, kích thước, vị trí theo thiết kế - Các phương pháp lắp ghép cốp pha, đà ngang, đà dọc, cột chống phải đảm bảo theo nguyên tắc đơn giản dễ tháo Bộ phận tháo dỡ trước phải không phụ thuộc vào phận tháo dỡ sau - Cột chống phải dựa vững chắc, không trượt 3.2.2.3 Biện pháp lắp dựng cốp pha dầm, sàn - Sau đổ bê tông cột xong 1-2 ngày ta tiến hành tháo dỡ cốp pha cột tiến hành lắp dựng cốp pha dầm sàn Trước tiên ta dựng hệ sàn công tác để thi công lắp dựng cốp pha sàn - Đặt đà ngang lên đầu đỉnh giáo PAL, cố định đà ngang đinh thép, lắp ván đáy dầm đà ngang (khoảng cách bố trí đà ngang phải với thiết kế) - Điều chỉnh tim cao trình đáy dầm với thiết kế - Tiến hành lắp ghép ván khuôn thành dầm, liên kết với ván đáy góc ngồi chốt nêm - Ổn định ván khuôn thành dầm chống xiên, chống xiên liên kết với đà dọc đinh kê giữ cho chống xiên khơng bị trượt Tiếp tiến hành lắp dựng cốp pha sàn theo trình tự sau: + Đặt đà dọc lên kích đầu chống tổ hợp, cố định đà dọc đinh thép + Tiếp lắp đà ngang lên xà gồ với khoảng cách 60 (cm) + Lắp đặt ván sàn, liên kết chốt nêm, liên kết với ván khn thành dầm góc dùng cho sàn + Điều chỉnh cốt độ phẳng đà dọc, khoảng cách đà dọc phải theo thiết kế + Kiểm tra độ ổn định cốp pha + Kiểm tra lại cao trình, tim cốt cốp pha dầm sàn lần + Các chống dầm phải giằng ngang để đảm bảo độ ổn định Công tác bêtông cột, dầm, sàn 4.1 Các yêu cầu thi công bêtông 4.1.1 Công tác chuẩn bị - Vữa bê tông phải trộn đảm bảo đồng thành phần - Phải đạt mác thiết kế: vật liệu phải chủng loại, phải sạch, phải cân đong thành phần theo yêu cầu thiết kế - Thời gian trộn, vận chuyển, đổ, đầm phải rút ngắn, không kéo dài thời gian ninh kết xi măng - Bê tơng phải có độ linh động (độ sụt) để thi công, đáp ứng yêu cầu kết cấu - Phải kiểm tra ép thí nghiệm mẫu bê tơng 15x15x15(cm) đúc trường, sau 28 ngày bảo dưỡng điều kiện gần giống bảo dưỡng bê tơng cơng trường có chứng kiến tất bên Quy định 60 m3 bê tơng phải đúc tổ ba mẫu 4.1.3 Đổ đầm bêtông cột - Trong trình đổ bê tơng cột, mạch ngừng phép dừng lại đầu cột mặt dầm - Trước đổ bê tông vào cột phải làm ướt chân cột đổ vào lớp vữa ximăng cát tỉ lệ 1/2 dầy 5cm (cơi chân cột), vữa xi măng cát có tác dụng liên kết tốt phần cột tránh tượng phân tầng đổ bê tông - Chiều dày tối đa lớp đổ bê tơng (30-40)cm * Kỹ thuật đầm: - Trong q trình đầm bê tông luôn phải giữ cho đầm vuông góc với mặt nằm ngang lớp bê tơng Đầm dùi phải ăn xuống lớp bê tơng phía từ - 10 cm để liên kết tốt lớp với Thời gian đầm vị trí 20 - 40 giây khoảng cách hai vị trí đầm 1,5R0=50 cm Khi di chuyển đầm phải rút từ từ không tắt máy để lại lỗ hổng bê tông chỗ vừa đầm xong Trong q trình đầm tránh làm sai lệch vị trí cốt thép Vì cột có tiết diện khơng lớn, lại vướng cốt thép đầm, nên phải dùng kết hợp thép 8 chọc vào góc để hỗ trợ cho việc đầm 4.1.3 Đổ đầm bêtông dầm, sàn + Dùng vữa xi măng để rửa ống vận chuyển bêtông trước đổ + Xe bêtông thương phẩm lùi vào trút bêtông vào xe bơm, xe bơm bêtơng bắt đầu bơm + Người điều khiển giữ vịi bơm đứng sàn vừa quan sát vừa điều khiển vị trí đặt vịi cho hợp thao tác đổ bêtông theo hướng đổ thiết kế, tránh dồn bêtông chỗ nhiều + Trước tiên đổ bê tông vào dầm Hướng đổ bê tông dầm theo hướng đổ bê tông sàn, đổ đến đâu ta tiến hành kéo ống BT đổ đến + Bố trí ba cơng nhân theo sát vịi đổ dùng cào san bê tơng cho phẳng + Đổ đoạn tiến hành đầm, đầm bê tông dầm đầm dùi sàn đầm bàn Cách đầm đầm bàn sau: Kéo đầm từ từ đảm bảo vị trí sau gối lên vị trí trước từ 5-10cm Đầm thấy vữa bêtông không sụt lún rõ rệt mặt nước xi măng thơi tránh đầm chỗ lâu bêtông bị phân tầng Thường khoảng 30-50s + Trong thi cơng mà gặp mưa phải thi công mạch ngừng thi công Nếu thi công mùa mưa cần phải có biện pháp phịng ngừa nước cho bê tông đổ, che chắn cho bêtông đổ bãi chứa vật liệu Công tác bảo dưỡng bêtông - Bảo dưỡng bêtông: sau đổ bêtông từ 4-8h bêtông se cứng mặt, tiến hành tưới nước bảo dưỡng bêtông, phải tưới nước bảo dưỡng bêtông thường xuyên, phải giữ cho bề mặt bêtông ẩm ướt, khơng bêtơng có tượng trắng mặt, không để ván khuôn bị nứt nẻ ảnh hưởng đến bêtông - Thời gian bảo dưỡng bêtông phụ thuộc vào vùng trình bày phần bêtơng móng giằng móng Tháo dỡ cốp pha cột, dầm, sàn 6.1 Tháo dỡ cốp pha cột - Do cốp pha cột không chịu lực nên sau hai ngày tháo dỡ cốp pha cột để thi cơng bêtơng dầm, sàn - Trình tự tháo dỡ cốp pha cột sau: + Tháo chống, dây chằng trước + Tháo gông cột cuối tháo cốp pha cột (tháo từ xuống) - Khi tháo dỡ cần xếp theo trình tự định để dễ dàng cho việc vận chuyển bảo quản Khi tháo phải cẩn thận để khỏi va chạm vào kết cấu làm cho kết cấu bị sứt mẻ bêtơng chưa đạt cường độ 6.2 Tháo dỡ cốp pha dầm, sàn Cốp pha sàn đáy dầm cốp pha chịu lực bê tông đạt 70% cường độ thiết kế phép tháo dỡ ván khuôn Đối với cốp pha thành dầm phép tháo dỡ trước phải đảm bảo bê tông đạt cường độ 25 kG/cm2 tháo dỡ Tháo dỡ cốp pha, chống theo nguyên tắc lắp trước tháo sau lắp sau tháo trước Khi tháo dỡ cốp pha cần ý tránh va chạm vào bề mặt kết cấu Sửa chữa khuyết tật cho bêtông Khi thi công bêtông cốt thép toàn khối, sau tháo dỡ cốp pha thường xảy khuyết tật sau : 7.1 Hiện tượng rỗ bêtơng + Rỗ mặt: Rỗ ngồi lớp bảo vệ cốt thép + Rỗ sâu: Rỗ qua lớp cốt thép chịu lực + Rỗ thấu suốt: rỗ xuyên qua kết cấu 7.1.2 Nguyên nhân Do ván khuôn ghép không khít làm rị rỉ nước xi măng Do vữa bê tông bị phân tầng đổ vận chuyển Do đầm không kỹ độ dày lớp bê tông đổ lớn vượt ảnh hưởng đầm Do khoảng cách cốt thép nhỏ nên vữa không lọt qua 7.1.3 Biện pháp sửa chữa + Đối với rỗ mặt: Dùng bàn chải sắt tẩy viên đá nằm vùng rỗ, sau dùng vữa bê tông sỏi nhỏ mác cao mác thiết kế trát lại xoa phẳng + Đối với rỗ sâu: Dùng đục sắt xà beng cậy viên đá nằm vùng rỗ, sau ghép ván khn (nếucần) đổ vữa bê tông sỏi nhỏ mác cao mác thiết kế, đầm kỹ + Đối với rỗ thấu suốt: Trước sửa chữa cần chống đỡ kết cấu cần, sau ghép ván khn đổ bê tông mác cao mác thiết kế, đầm kỹ 7.2 Hiện tượng trắng mặt bêtông 7.2.1 Nguyên nhân Do khơng bảo dưỡng bảo dưỡng nước nên xi măng bị nước 7.2.2 Sửa chữa Đắp bao tải cát mùn cưa, tưới nước thường xuyên từ - ngày 7.3 Hiện tượng nứt chân chim Khi tháo ván khn, bề mặt bê tơng có vết nứt nhỏ phát triển không theo hướng vết chân chim 7.3.1 Nguyên nhân Do không che mặt bê tông đổ nên trời nắng to nước bốc q nhanh, bê tơng co ngót làm nứt 7.3.2 Biện pháp sửa chữa Dùng nước xi măng quét trát lại sau phủ bao tải tưới nước bảo dưỡng Có thể dùng keo SIKA, SELL cách vệ sinh bơm keo vào ... CÔNG TRìNH CÔNG CộNG Giới thiệu môn học Nội dung tóm tắt mơn học: Trang bị cho sinh viên kiến thức vấn đề liên quan đến cơng việc thiết kế cơng trình cơng cộng bao gồm: + Các khái niệm công trình. .. cơng trình cơng cộng Những ngun tắc để TK cơng trình cơng cộng Cấu tạo bố trí cốt thép phận khung Phần 3: Thi cơng cơng trình CC Thi công phần ngầm Thi công phần thân THIẾT KẾ CÔNG TRìNH CÔNG CộNG... lợi từ bên ngồi vào cơng trình PHẦN : KH¸I QUáT Về CÔNG TRìNH KIếN TRúC CÔNG CộNG CHNG NHỮNG NGUN TẮC CƠ BẢN ĐỂ THIẾT KẾ CƠNG TRÌNH CƠNG CỘNG Khi thiết kế cơng trình cơng cộng cần phải ý đến nguyên