CHƯƠNG 6:THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG
6.2 Thiết kế tổng mặt bằng thi công
6.2.1Phương án tổng mặt bằng :
a) Sự cần thiết phải thiết kế tổng mặt bằng thi công :
- Tổng mặt bằng thi công xây dựng là một tập hợp các mặt bằng mà trên đó ngoài việc qui hoạch vị trí các công trình sẽ đƣợc xây dựng, còn phải bố trí và xây dựng các cơ sở vật chất kỹ thuật công trường để phục vụ cho quá trình thi công xây dựng và đời sống của con người trên công trường. Vì vậy tổng mặt bằng xây dựng là một nội dung rất quan trọng không thể thiếu trong hồ sơ “Thiết kế tổ chức xây dựng” và “Thiết kế tổ chức thi công”.
b) Các giai đoạn thiết kế tổng mặt bằng :
Quá trình thi công xây dựng công trình thường được chia theo các giai đoạn thi công nên cần phải thiết kế tổng mặt bằng xây dựng cho các giai đoạn thi công đó.
- Tổng mặt bằng xây dựng giai đoạn thi công phần ngầm.
- Tổng mặt bằng xây dựng giai đoạn thi công phần kết cấu chịu lực chính của công trình.
- Tổng mặt bằng xây dựng giai đoạn thi công phần hoàn thiện.
* Chọn giai đoạn thiết kế tổng mặt bằng:
Nhận thấy trong 3 giai đoạn thi công trên thì giai đoạn thi công phần kết cấu chịu lực chính và phần hoàn thiện là giai đoạn cao điểm, tập trung nhiều nhân lực, máy móc phục vụ và vật tƣ nhất trong suốt quá trình thi công công trình. Do đó ta chọn giai đoạn này để thiết kế tổng mặt bằng thi công.
6.2.2Lựa chọn thiết bị vận chuyển theo phương đứng : 6.2.2.1 Lựa chọn cần trục tháp :
Công trình chủ yếu sử dụng bê tông thương phẩm , các vật liệu vận chuyển lên cao do cần trục tháp đảm nhiệm gồm , thép, ván khuôn và các dụng cụ máy móc phục vụ thi công khác…
Do máy vận thăng không thể vận chuyển được các vật liệu có kích thước lớn như thép, xà gồ… nên cần phải bố trí một cần trục tháp đặt cạnh công trình. Công trình có chiều cao lớn, khối lượng vận chuyển theo phương đứng tương đối nhiều, thời gian thi công kéo dài nên việc sử dụng cần trục tháp là hợp lí và đạt đƣợc hiệu quả kinh tế cao.
+Khối lƣợng vận chuyển:
Khối lƣợng vật liệu cần vận chuyển trong một ca của cần trục căn cứ vào bảng tổng hợp vật liệu cho các phân đoạn, thời gian thi công các phân đoạn để xác định. Theo đó khối lƣợng vật liệu cần trục cần vận chuyển lớn nhất trong một ca là:
- Ván khuôn: khối lƣợng ván khuôn sử dụng cho công tác bê tông cốt thép toàn khối phần thân là 5491,46 m ,tổng thời gian thi công tháo dỡ ván khuôn là 33.5 ngày.
Khối lƣợng sử dụng trong 1 ca 5491,46x1,08/33.5x1000=0,177 tấn/ca
- Cốt thép: khối lƣợng cốt sử dụng cho công tác bê tông cốt thép toàn khối phần thân là 162,6(tấn), thời gian thi công là 65 ngày
Khối lƣợng sử dụng trong 1 ca 162,6/65=2,5(tấn/ca) 6.2.2.2Xác định chiều cao cần trục:
Công thức xác định: Hct = H + h1 + h2 + h3 (m)
Trong đó : H= 33.65m: cao trình đặt vật liệu so với cao trình máy đứng
h1 =0,5m: khoảng cách an toàn khi vận chuyển vật liệu trên bề mặt công trình h2=1,5m :chiều cao lớn nhất của cấu kiện cẩu lắp(sắp xếp vật liệu có chiều cao không quá 1,5m)
h3=1,5m:chiều cao cáp treo vật
=> Hct=33,65+0,5+1,5+1,5=37,15 (m)
Cần trục tháp cẩu lắp hầu hết các vật liệu rời ,do đó phải dựa vào sức trục cho phép của cần trục để bố trí đối trọng một lần cẩu cho phù hợp sức trục
2
TS. Đinh Thị Nhƣ Thảo Công thức xác định : R=a+b+0,8(m)
Trong đó:
a: khoảng cách nhỏ nhất tính từ tim cần trục đến mép ngoài tường nhà ,lấy a= 4m
b:khoảng cách từ mép tường nhà tại vị trí cần trục đến điểm xa nhất trên công trường lấy b=
30m, đã tính theo kích thước mặt bằng.
0,8:khoảng cách an toàn khi đối trọng quay về phía công trình Tầm với của cần trục R= 4+30+0,8=34,8 m
Lựa chọn cần trục tháp POTAIN MCT 85F5 có các thông số kĩ thuật chính nhƣ sau:
- Chiều cao dưới móc cẩu: 34.1 m - Tầm với lớn nhất (Rmax): 52 m - Sức nâng tối đa (Qmax): 5.0 tấn
- Sức nâng tại tầm với 50/52m (Qmin): 1.4 tấn/1.1 tấn - Tốc độ nâng hàng lớn nhất (Vmax): 71m/phút - Tốc độ quay toa lớn nhất (Vmax): 0.80 vòng/phút - Tốc độ di chuyển xe con lớn nhất (V3max): 58m/phút
* Tính toán năng suất của cần trục :
Năng suất ca của cần trục đƣợc xác định theo công thức :
Nca = T.Q.kq.ktg.nk (tấn/ca) (*), trong đó : T = 8h là thời gian làm việc 1 ca.
Q = 5T là sức trục.
kq = 0,8 là hệ số sử dụng tải trọng.
ktg = 0,85 là hệ số sử dụng thời gian.
♦ nk: chu kỳ làm việc của máy trong một giờ:
n=
3 2 2
2 1 1
1 0
3600 3600
t V t
t H V t H
T
Với: t0 = 30s: thời gian móc tải;
H1; H2: là độ cao nâng và hạ vật trung bình, H1 = H2 = 37,15 m;
V1: tốc độ nâng vật, Chọn V1= 60 (m/phút) = 1(m/s);
V2:tốc độ hạ vật V2 = 5 (m/phút) = 0,083 (m/s);
t1: thời gian di chuyển xe trục: chọn t1 = 83,5( ) 25
60 8 ,
34 S
t2 = 60s: thời gian dỡ tải;
t3 = 60s: thời gian quay cần trục;
5
60 083 60
, 0
15 , 5 37 , 1 83
15 , 30 37
3600
3600
n T
Thay số vào (*) ta có : Nca = 136 tấn/ca. Chọn 1 cần trục POTAIN MCT 85F5.
* Bố trí cần trục tháp trên tổng mặt bằng:
Khoảng cách từ trọng tâm cần trục đến mép ngoài của công trình đƣợc xác định bằng công thức:
A = (m);
Trong đó:
dg AT
C l l
2
r
TS. Đinh Thị Nhƣ Thảo Vậy A = 6/2 + 1 + 1,5 = 5,5m.
Hình 6.1 Bố trí cần trục tháp
a. Chọn máy vận thăng vận chuyển vật liệu:
Máy vận thăng chủ yếu sử dụng vận chuyển các vật liệu phụ vụ cho thi công công tác hoàn thiện nhƣ: gạch, vữa, đá ốp lát…
Chọn vận thăng lồng Hòa Phát có mã hiệu VTLA100/100 có thông số kỹ thuật sau:
Sức nâng : Q = 1tấn
Chiều cao nâng : H = 50m;
Vận tốc nâng : 38m/phút
Số người nâng được : 12 người
Năng suất của máy trong 1 ca làm việc: Q = n.Q0
Q0 = 1 (tấn): sức nâng;
. tg. m
ck
T K K
n t : là số lần nâng vật;
Với: + T = 8, thời gian làm việc trong một ca;
+ Ktg = 0,8: hệ số sử dụng thời gian;
+ Km = 0,85: hệ số sử dụng máy;
+ tck: thời gian nâng, hạ, bốc, dỡ; tck = t1 + t2 + t3; t1 = t2 = 2 phút (thời gian bốc và thời gian dỡ);
t3 : thời gian nâng hạ; 1,96( )
38 15 , 37 2 2
3 phút
V
T H
H = 37,15 m: chiều cao nâng vật, v: vận tốc nâng vật;
Do đó: tck = 120+120 + 117,6 = 357,6 (giây);
n80,80,853600 55
Lat Rc
Rc 2 LDG A
TS. Đinh Thị Nhƣ Thảo Từ đó ta có năng suất của máy làm việc trong một ca là: Q = 55.x1 = 55(tấn/ca);
Khối lƣợng vật liệu cần vận chuyển trong một ca của cần trục căn cứ vào bảng tổng hợp vật liệu cho các phân đoạn, thời gian thi công các phân đoạn để xác định.
Số vận thăng cần chọn để đảm bảo vận chuyển đủ vật liệu cung cấp cho quá trình thi công là: 1 máy.
Bố trí máy thăng tải sát công trình, bàn nâng chỉ cách mép hành lan hoặc sàn công trình 5 đến 10 cm. Thân của thăng tải đƣợc neo giữ ổn định vào công trình.
b. Chọn máy vận thăng lồng chở người:
Chọn máy vận thăng Hòa Phát mã hiệu VTLA100/100 có các thông số kỹ thuật:
Tải trọng thiết kế : 1000 kg;
Lượng người nâng thiết kế : 12 người
Tốc độ nâng thiết kế : 38 m/phút =0,6m/s;
Độ cao nâng tối đa : 50 m;
Kích thước lồng d x r x c : 2,2 x 1 x 2,2 m;
Kích thước đốt tiêu chuẩn tiết diện hình tam giác dxrxc = 0,65 x 0,65 x 1,508 m;
c. Chọn máy đầm bê tông:
Chọn máy đầm dùi đầm bê tông cột, vách mã hiệu: ZN70 có thông số kỹ thuật sau:
Đường kính : 68 mm;
Tần số rung : 200 Hz;
Hiệu suất : 30 m3/h
Chiều dài đầm : 4 m;
Điện sử dụng : 1,5 Kw;
Nguồn điện cung cấp : 380V;
Chọn máy đầm dùi đầm bê tông dầm, sàn mã hiệu MSX-28 có thông số kỹ thuật:
Đường kính dùi x chiều dài dây dùi : 28 x 780 mm;
Đường kính ruột dùi : 7,7 mm;
Đường kính vỏ dùi : 25 mm;
Biên độ rung : 1,8 mm;
Công suất : 280W, 1 pha;
Trọng lƣợng : 4,6 kg.