do an tot nghiep thi cong chinh

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ

bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển

mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng. Để đạt được điều đó

đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư

duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để phát huy hết khả năng của mình.

Qua 5 năm học tại Khoa Xây dựng dân dụng & công nghiệp Trường Đại học Bách

Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản

thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người

làm công tác xây dựng sau này. Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề

tài tốt nghiệp là:

Thiết kế : CHUNG CƯ HIM LAM - TP. HỒ CHÍ MINH

Địa điểm: Phường 11, Quận 6, Tp. Hồ Chí Minh.

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: TS. Đặng Công Thuật.

Phần 2: Kết cấu 30% - GVHD: Ths. Đỗ Minh Đức

Phần 3: Thi công 60% - GVHD: TS. Đặng Công Thuật

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức

tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn. Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các

thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là thầy TS. Đặng Công Thuật đã giúp em hoàn thành đồ án

này. Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính

toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong tiếp tục được sự chỉ

bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa.

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong Khoa Xây dựng dân

dụng & công nghiệp trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy, Cô đã trực

tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này.

Đà Nẵng, 26 tháng 05 năm 2016

Sinh viên

Trương xuân Phước

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

PHẦN I

KIẾN TRÚC

(10%) Nhiệm vụ: Đọc hiểu, nắm bắt được kiến trúc tổng thể của công trình.

Giáo viên hướng dẫn: TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT

Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG XUÂN PHƯỚC

Lớp: 11X1A

1

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1. Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình.

Được hình thành với tâm huyết của chủ đầu tư là xây dựng nên một môi trường sống

hiện đại và hoàn mỹ. Him lam - Chợ Lớn là hiện thực hóa về một không gian sống xanh, phát

triển bền vững tại một vùng đất địa linh nhân kiệt. Là nơi giao thoa giữa truyền thống và hiện

đại, giữa lịch sử lâu đời và sự cách tân đổi mới, của vẻ đẹp tự nhiên và sự khéo léo của bàn

tay người đi kiến tạo, của sự sầm uất và nét thanh bình. Đó thực sự là một nơi lý tưởng để tận

hưởng cuộc sống, là nơi luôn đem lại sự may mắn, thịnh vượng, phú quý, an lành và hạnh

phúc cho các chủ nhân.

1.2. Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế.

TCXDVN 276 – 2003 – Công trình công cộng – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế.

TCXDVN 323 – 2004 – Nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn để thiết kế.

Nguồn “ Bách khoa toàn thư mở Wikipedia”

1.3. Vị trí, đặc điểm, điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng.

Vị trí, đặc điểm.

Tên công trình: Chung cư Him Lam – Tp. Hồ Chí Minh

Địa điểm: Phường 11, Quận 6, Tp. Hồ Chí Minh.

Đặc điểm:

Chung cư Him Lam thuộc phường 11 – Quận 6 – Tp. HCM (491 Hậu Giang Quẹo vào

Dự Án và Sàn Giao Dịch). Tọa lạc gần Trung tâm Hành chính Quận 6 nằm gần siêu thị Metro

Bình Phú. Dự án chung cư Him Lam có một vị trí đắc địa, giao thông thuận tiện: cách Chợ

Bình Tây (chợ Lớn cũ) khoảng 1,5km, qua đường Chợ Lớn, đường Hậu Giang và đường

Nguyễn Văn Luông chưa đến 5 phút xe máy.

Được bao bọc bởi khu dân cư sầm uất, Him Lam là hiện thực hóa về một không gian

sống xanh, phát triển bền vững tại một vùng đất địa linh nhân kiệt. Là nơi giao thoa giữa

truyền thống và hiện đại, giữa lịch sử lâu đời và sự cách tân đổi mới, của vẻ đẹp tự nhiên và

sự khéo léo của bàn tay người đi kiến tạo, của sự sầm uất và nét thanh bình.

Điều kiện tự nhiên.

Khí hậu.

Khí hậu thành phố Hồ Chí Minh mang tính chất cận xích đạo nên nhiệt độ cao và khá

ổn định trong năm. Số giờ nắng trung bình tháng đạt tư 160 đến 270 giờ, độ ẩm không khí

trung bình 79,5%.

Khí hậu thành phố Hồ Chí Minh mang tính chất cận xích đạo nên nhiệt độ cao và khá

ổn định trong năm. Số giờ nắng trung bình tháng đạt tư 160 đến 270 giờ, độ ẩm không khí

trung bình 79,5%. Nhiệt độ không khí trung bình hàng năm là 27,96°C, cao nhất là tháng 4

(30,5ºC), thấp nhất là tháng 12 (26ºC). Lượng mưa bình quân hàng năm là 1934mm và mỗi

năm có khoảng 159 ngày mưa.

2

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí và liên kết vùng của căn hộ Him Lam Chợ Lớn, Quận 6, Tp. HCM

Thành phố Hồ Chí Minh có hai mùa ro rệt: mùa mưa tư tháng 5 đến tháng 11. Những

cơn mưa thường xảy ra vào buổi xế chiều, mưa to nhưng mau tạnh, đôi khi mưa rả rích kéo

dài cả ngày. Mùa khô tư tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau. Không có mùa đông.

Hình 1.2: Nhiệt độ không khí trung bình các tháng (ºC)

Hình 1.3: Lượng mưa trung bình các tháng (mm)

Địa hình.

3

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Ðông Nam bộ và đồng

bằng sông Cửu Long. Ðịa hình tổng quát có dạng thấp dần tư Bắc xuống Nam và tư Ðông

sang Tây. Nó có thể chia thành 3 tiểu vùng địa hình.

Vùng cao nằm ở phía Bắc - Ðông Bắc và một phần Tây Bắc (thuộc bắc huyện Củ Chi,

đông bắc quận Thủ Ðức và quận 9), với dạng địa hình lượn sóng, độ cao trung bình 10-25 m

và xen kẽ có những đồi gò độ cao cao nhất tới 32m, như đồi Long Bình (quận 9).

Vùng thấp trũng ở phía Nam-Tây Nam và Ðông Nam thành phố (thuộc các quận 9, 8,7

và các huyện Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ). Vùng này có độ cao trung bình trên dưới 1m

và cao nhất 2m, thấp nhất 0,5m.

Vùng trung bình, phân bố ở khu vực Trung tâm Thành phố, gồm phần lớn nội thành cũ,

một phần các quận 2, Thủ Ðức, toàn bộ quận 12 và huyện Hóc Môn. Vùng này có độ cao

trung bình 5-10m.

Nhìn chung, địa hình Thành phố Hồ Chí Minh không phức tạp, song cũng khá đa dạng,

có điều kiện để phát triển nhiều mặt.

Thủy văn.

Hầu hết các sông rạch Thành phố Hồ Chí Minh đều chịu ảnh hưởng dao động triều bán

nhật của biển Ðông. Mỗi ngày, nước lên xuống hai lần, theo đó thủy triều thâm nhập sâu vào

các kênh rạch trong thành phố, gây nên tác động không nhỏ đối với sản xuất nông nghiệp và

hạn chế việc tiêu thoát nước ở khu vực nội thành.

Mực nước triều bình quân cao nhất là 1,10m. Tháng có mực nước cao nhất là tháng 10-

11, thấp nhất là các tháng 6-7. Về mùa khô, lưu lượng của nguồn các sông nhỏ, độ mặn 4%

có thể xâm nhập trên sông Sài Gòn đến quá Lái Thiêu, có năm đến đến tận Thủ Dầu Một và

trên sông Ðồng Nai đến Long Ðại. Mùa mưa lưu lượng của nguồn lớn, nên mặn bị đẩy lùi ra

xa hơn và độ mặn bị pha loãng đi nhiều.

Tư khi có các công trình thủy điện Trị An và thủy lợi Dầu Tiếng ở thượng nguồn, chế

độ chảy tự nhiên chuyển sang chế độ chảy điều tiết qua tuốt bin, đập tràn và cống đóng-xả,

nên môi trường vùng hạ du tư Bắc Nhà Bè trở nên chịu ảnh hưởng của nguồn, nói chung đã

được cải thiện theo chiều hướng ngọt hóa. Dòng chảy vào mùa khô tăng lên, đặc biệt trong

các tháng tư tháng 2 đến tháng 5 tăng 3-6 lần so với tự nhiên.

Vào mùa mưa, lượng nước được điều tiết giữ lại trên hồ, làm giảm thiểu khả năng úng

lụt đối với những vùng trũng thấp; nhưng ngược lại, nước mặn lại xâm nhập vào sâu hơn. Tuy

nhiên, nhìn chung, đã mở rộng được diện tích cây trồng bằng việc tăng vụ mùa canh tác.

Ngoài ra, việc phát triển các hệ thống kênh mương, đã có tác dụng nâng cao mực nước ngầm

trên tầng mặt lên 2-3m, tăng thêm nguồn cung cấp nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt

của thành phố.

Quy mô công trình.

Dự án bao gồm 4 Block cao 15 - 16 tầng với 2 tầng hầm, tổng cộng gồm có các khu

thương mại và 448 căn hộ với Hồ Bơi, Công Viên cây xanh, Trường học, Khu mua sắm ...v.v.

4

Trong đó, khu nhà thiết kế khu nhà D, 15 tầng với 2 tầng hầm, công viên cây xanh, các khu

mua sắm, và căn hộ cho thuê.

Hệ thống tầng hầm:

- Gồm 02 tầng hầm dùng làm nơi đỗ xe ô tô, xe máy và bố trí các phòng kỹ thuật, phục

vụ kỹ thuật của toàn nhà với tổng diện tích sử dụng là 2920,6 m2.

Tầng hầm 1: bố trí gara cho ô tô, xe máy. Ngoài ram dốc lên xuống cho các phương tiện

giao thông thì tầng hầm còn có hệ thống phòng kỹ thuật, nhà bảo vệ.

Tầng hầm 2: bố trí gara ô tô, hệ thống phòng kỹ thuật, bể nước sinh hoạt, phòng máy

bơm, thang máy và thang bộ đi lên tầng hầm 1.

Với 2 tầng hầm trên đủ đảm bảo được nhu cầu hiện tại về diện tích đỗ xe của công trình

“Khu chung cư Him Lam – Tp. Hồ Chí Minh”, cũng như nhu cầu phát triển trong tương lai

phù hợp với nhu cầu phát triển giao thông đô thị hiện đại.

Hình 1.4: Mặt bằng tầng hầm 2

1 2 3 4 5 6

A

B

C

D

E

F

A

A

C

C

B

B

5

Hệ thống tầng nổi:

Với mục tiêu đảm bảo thỏa mãn chức năng là nơi mua sắm và sinh hoạt lý tưởng, với

tiện ích đầy đủ và sẵn sàng thì Him Lam Chợ Lớn – Tp. Hồ Chí Minh hứa hẹn là nơi an cư lý

tưởng nhất khu vực phía Tây Thành Phố. Tư đó, thiết kế mặt bằng công năng của công trình

đòi hỏi phải có một bố trí hợp lý về mặt bố cục không gian cũng như thẩm mỹ công trình. Hệ

thống tầng nổi công trình gồm 15 tầng, trong đó chia làm 2 khu vực hoạt động riêng biệt bao

gồm:

Tầng 1: đại sảnh, quầy thương mại, nhà vệ sinh chung.

Tầng 2: gồm các loại căn hộ đáp ứng yêu cầu của người thuê: mỗi căn hộ gồm có 1

phòng khách, 2 phòng ngủ, 2 nhà vệ sinh WC, 1 nhà bếp và 1 sân phơi.

Tầng này có 4 loại căn hộ diện tích tư 82m2 đến 105m2 thiết kế vuông vắn với tông màu

đen trắng hiện đại kết hợp điểm nhấn là 4 giếng trời + Ban công làm tổng thể khu căn hộ khá

bắt mắt.

Hệ thống phòng kỹ thuật, phòng rác.

Khu vực hành lang chung, sảnh thang máy, thang bộ.

Hình 1.5: Thiết kế của Him Lam với 4 giếng trời hút gió ở giữa

Tầng 3 đến tầng 14: cũng gồm có 8 căn hộ. Tầng này có 2 loại căn hộ có diện tích tư

84m2 đến 86m2, tương tự như tầng 2 nhưng cấu tạo không gian kiến trúc không thay đổi (sân

phơi được thu hẹp lại => tạo giếng trời hút gió)

6

Tầng 15:

Gồm kho, hệ thống phòng kỹ thuật

Sân thượng bố trí bồn nước mái và thang bộ.

Tầng mái:

Mái bê tông cốt thép chống nắng, mưa cho thang bộ.

7

Hình 1.6: Các loại căn hộ

Giải pháp kiến trúc.

Công trình được thiết kế theo phong cách hiện đại, hình khối và sự phân chia bề mặt tạo

sự hòa trộn uyển chuyển với các kiến trúc không gian lân cận. Chất liệu bề mặt được sử dụng

một cách đơn giản nhưng vẫn tạo được sự gần gũi, thân thiện và sang trọng.

Mặt bằng được phân chia thành các khối Block độc lập, trong đó không gian trong nhà

được tổ chức thành các phòng lớn liên hệ chặt chẽ với các hành lang, các cầu thang bộ và

thang máy tạo ra các nút giao thông thuận lợi trong sử dụng.

Công trình là những hình khối đơn giản - đơn giản đến tối đa để đạt được sự tương phản

và hài hòa với các công trình xung quanh bằng khối tích, nhịp điệu, song công trình vẫn tạo

cho mình những nét riêng về chất liệu, về giải pháp ngôn ngữ, chi tiết kiến trúc ở cả mặt đứng

và mặt bên công trình.

Giao thông trong công trình.

Giao thông đứng.

Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang bộ và thang máy gồm:

02 buồng thang máy trong đó có 2 thang có kích thước 1800×1750mm và 1 thang lớn

có kích thước 2800×4200mm

02 thang bộ có cùng bề rộng 1200mm cho vế thang, chiếu nghỉ và chiếu tới

Giao thông ngang.

Hệ thống thang máy và thang bộ kết hợp với các sảnh và hành lang, đảm bảo việc đi lại

tham quan, mua sắm, sinh hoạt và làm việc thuận tiện và yêu cầu thoát hiểm trong các trường

hợp khẩn cấp.

Các giải pháp kĩ thuật.

Hệ thống điện.

Công trình được lấy điện tư nguồn điện cao thế thuộc Trạm biến áp hiện có trên địa bàn.

Điện năng phải đảm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục.

8

Toàn bộ hệ thống điện được đi trần (được tiến hành lắp đặt sau khi thi công phần thô

xong). Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật phải đảm bảo an toàn không đi qua

các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa chữa. Hệ thống ngắt điện tự động bố trí

theo tầng và theo khu vực đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra.

Hệ thống cấp nước.

Công trình được cấp nước tư mạng lưới phân phối hiện có ở khu vực lấy tư đường Chợ

Lớn nối dài. Chi tiết vị trí, điểm cấp nguồn và phương án cấp nước cho công trình sẽ được

xác định cụ thể trong thỏa thuận cấp nước sạch được ký kết giữa Chủ đầu tư và Công ty cấp

nước sạch Sawaco Tp. Hồ Chí Minh cho công trình.

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen, đi ngầm trong hộp kỹ

thuật. Để cấp nước sạch sinh hoạt cho các căn hộ, sử dụng hệ thống máy bơm đẩy nước sạch

đến các căn hộ đảm bảo nước đủ áp lực để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng của người chủ căn

hộ. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.

Hệ thống thoát nước thải và nước mưa.

Nước mưa tư mái sẽ theo các lỗ thu nước trên tầng thượng chảy vào các ống thoát nước

mưa chảy xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng.

Nước thải tư các tầng sẽ được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm.

Toàn bộ hệ thống nước thải và nước mưa sau khi được xử lý đảm bảo các Tiêu chuẩn

vệ sinh môi trường đô thị sẽ được thoát vào tuyến cống hiện có trên đường Chợ Lớn nối dài.

Chi tiết điểm và hướng thoát nước của công trình sẽ được thể hiện trong thỏa thuận thoát nước

bẩn được ký kết giữa chủ đầu tư và công ty thoát nước môi trường Tp. Hồ Chí Minh.

Hệ thống thông gió, chiếu sáng.

Các phòng trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ thống các cửa sổ

lắp kính. Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp một

cách tốt nhất có những vị trí cần ánh sáng như trong buồng thang bộ, thang máy, hành lang.

Ở các tầng đều có hệ thống thông gió nhân tạo bằng hệ thống điều hòa tạo ra một môi

trường mát mẽ và hiện đại.

An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người.

Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi xảy ra sự

cố như hệ thống điện gần thang máy. Hệ thống phòng cháy chữa cháy an toàn và hiện đại, kết

nối với hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm thành phố. Mỗi tầng đều có hệ thống chữa

cháy và báo cháy tự động. Ở mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy.

Thang bộ có bố trí cửa kín để khói không vào được để dùng cầu thang thoát hiểm, đảm

bảo thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra.

Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật.

Đảm bảo yêu cầu về quy hoạch tổng thể trong khu đô thị mới về mật độ xây dựng và hệ

số sử dụng đất theo TCXDVN 323:2004 “Nhà ở cao tầng và tiêu chuẩn thiết kế”

9

Mật độ xây dựng.

K0 là tỷ số diện tích xây dựng công trình trên diện tích lô đất (%), trong đó diện tích xây

dựng công trình tính theo hình chiếu mặt bằng mái công trình.

mái

lo đat

S 947,5K 0,284

S 3341,31o

Hệ số sử dụng.

Hsd là tỷ số của tổng diện tích sàn toàn công trình trên diện tích lô đất.

sansd

ld

S 13803,8H 4,13

S 3341,31

1.4. Kết luận.

- Khu vực công trình xây dựng có hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội được đầu tư bài bản

đáp ứng đủ các yêu cầu xây dựng cơ bản, cư dân Him Lam được sở hữu nhiều tiện ích hiện

hữu về giáo dục gồm mầm non, cấp I, Cấp II, Cấp III ngay trong dự án; về mua sắm gồm siêu

thị tại dự án, bán kính 1km là 2 siêu thị Coop mart, siêu thị Metro; về Y tế có BV Quận 6,

Triều An, Chợ Rẫy; Về vui chơi giải trí liền kề CV Bình Phú....

- Khám phá sự yên bình khi hòa mình vào khung cảnh tươi đẹp và rộng lớn của thiên

nhiên ban tặng cùng với những tiêu chuẩn sống hiện đại, các tiện ích vượt trội, gia đình bạn

sẽ tận hưởng những phút giây yên bình sau những giờ làm việc căng thẳng kết hợp với tiện

ích Hồ Bơi, Công Viên Cây xanh, Khu Vui Chơi trẻ em, Siêu Thị, GYM, YoGa, Spa, Ngân

hàng, Trường Học tại Căn Hộ Him Lam Chợ Lớn cũng sẽ được đưa vào hoạt động. Hứa hẹn

đây sẽ là nơi sống lý tưởng cho các các gia đình có thu nhập tư hạn trung trở lên.

10




PHẦN II

KẾT CẤU

(30%) Nhiệm vụ:

- Tính sàn tầng 1.

- Tính cầu thang bộ tầng 2 lên tầng 3.

- Tính dầm D1, D2 tầng 1.

Giáo viên hướng dẫn: Ths. ĐỖ MINH ĐỨC


Lớp: 11X1A

11

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ TÍNH

TOÁN KẾT CẤU

2.1. Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng ta phải quan tâm đến những vấn đề cơ bản sau:

Tải trọng ngang

- Tải trọng ngang: áp lực gió, động đất.

- Mô men và chuyển vị tăng lên rất nhanh theo chiều cao. Nếu coi công trình như một

thanh côngxon ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệ với chiều cao, mô men do tải trọng ngang tỷ

lệ với bình phương chiều cao H:

M = qH2/2 (tải trọng phân bố đều).

M = qH3/3 (tải trọng phân bố tam giác).

-Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thưa bậc bốn của chiều cao:

= qH4/8EJ (tải trọng phân bố đều).

= 11qH4/120EJ (tải trọng phân bố tam giác).

Do vậy, tải trọng ngang trở thành nhân tố chủ yếu khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng.

Hạn chế chuyển vị

Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh. Trong thiết kế

kết cấu không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầu kết cấu có đủ độ

cứng chống lại lực ngang, để dưới tác dụng của tải trọng ngang chuyển vị ngang của kết cấu

hạn chế trong giới hạn cho phép. Những nguyên nhân cần hạn chế chuyển vị ngang:

- Chuyển vị ngang làm kết cấu xuất hiện thêm các nội lực phụ, đặc biệt là kết cấu đứng:

Khi chuyển vị tăng lên, độ lệch tâm tăng làm mô men lệch tâm cũng tăng theo, và nếu nội lực

tăng quá một giới hạn nào đó thì kết cấu không còn khả năng chống đỡ sẽ dẫn đến sụp đổ.

- Chuyển vị ngang quá lớn sẽ làm cho con người sinh sống và làm việc trong công trình

cảm thấy khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt.

- Làm tường và một số cấu kiện phi kết cấu, đồ trang trí bị nứt và phá hỏng, làm cho ray

thang máy bị biến dạng, đường ống điện nước bị phá hoại.

Do vậy cần hạn chế chuyển vị ngang.

Giảm trọng lượng bản thân kết cấu

- Xem xét tư sức chịu tải của nền đất, nếu cùng một cường độ thì giảm trọng lượng bản

thân có thể tăng thêm một số tầng khác, hoặc làm giảm độ lún của công trình, hoặc làm giảm

kích thước kết cấu móng.

-Xét về mặt dao động thì giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham gia

dao động, tức là giảm lực quán tính hay giảm tác động của gió động và động đất…

12

-Xét về mặt kinh tế thì giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm giá

thành công trình, tăng được không gian sử dụng.

-Tư những nhận xét trên, ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến

giảm trọng lượng bản thân của kết cấu

2.2. Phân tích lựa chọn vật liệu

- Công trình bằng thép hoặc các kim loại khác có ưu điểm là độ bền tốt, giới hạn đàn

hồi và miền chảy dẻo lớn nên công trình nhẹ nhàng đặc biệt là tính dẻo lớn, do đó công trình

khó bị sụp đổ hoàn toàn khi có chấn động địa chấn xảy ra.

- Nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là

rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo

quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường khí hậu

Việt Nam. Công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc cháy nổ thì

công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do thép có nhiệt độ nóng chảy thấp.

Khoảng 6000C là kết cấu thép bị chảy dẻo. Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự phát

huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn (nhà siêu cao tầng), hoặc đối

với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động, nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các

công trình công cộng)…

- Kết cấu bằng bê tông cốt thép làm cho công trình có trọng lượng bản thân lớn, công

trình nặng nề hơn dẫn đến kết cấu móng phải lớn. Tuy nhiên, kết cấu bê tông cốt thép khắc

phục được một số nhược điểm của kết cấu thép: như thi công đơn giản hơn, vật liệu rẻ hơn,

bền với môi trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bê tông

và tính chịu kéo của cốt thép bằng cách đặt nó vào vùng kéo của cốt thép.

- Tư những phân tích trên, ta lựa chọn bê tông cốt thép là vật liệu cho kết cấu công trình.

2.3. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu

Kết cấu thuần khung

Dạng kết cấu này có không gian lớn, mặt bằng bố trí linh hoạt, có thể đáp ứng khá đầy

đủ yêu cầu sử dụng công trình, nhưng nhược điểm của nó là độ cứng nhỏ, biến dạng lớn nên

phải tăng kích thước các cấu kiện chịu lực lên dẫn đến lãng phí không gian, tốn vật liệu và

ảnh hưởng đến thẩm mỹ và tính kinh tế của công trình.

Kết cấu khung và lõi

Đây là dạng kết cấu hỗn hợp tư kết cấu khung và kết cấu lõi. Nếu sử dụng loại kết cấu

này vưa có không gian sử dụng lớn vưa có khả năng chịu lực ngang lớn. Kết cấu khung lõi

cứng bê tông cốt thép sử dụng rất phổ biến, ngoài ra khi dùng loại kết cấu này thì độ cứng của

kết cấu được đảm bảo hơn.

Lựa chọn: so sánh hai dạng kết cấu trên ta nhận thấy sử dụng kết cấu khung lõi kết hợp

là thích hợp hơn đối với công trình.

13

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN TẦNG 1

3.1. Sơ đồ phân chia ô sàn

Hình 3.1: Phân chia ô sàn tầng 1

3.2. Các số liệu tính toán của vật liệu

Bêtông cấp độ bền: B25 có Rb = 14,5 MPa, = 25 kN/m3, Rbt =1,05 Mpa

Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép Ø ≥ 10 dùng thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280MPa

7200 8100 2500 8100 7200

33100

2 3 41 6

71

00

80

00

38

00

80

00

71

00

34

00

0

7200 8100 2500 8100 7200

33100

A

B

C

D

E

F

5

D1D1D1 D1

D2

S1 S1

S2

S4

S2

S4

S6

S10S5

S9S7 S8

S5

D2

S11

S3

S22

S13

S14 S15

S1

6

S17

S18

S20 S21

S12

S14S19

50

02

00

200

70

0

200 500200500

700700

70

050

02

00

S6

S10

S7S8

S11S12

S20

S1 S1

S2

S4

S2

S4

S6

S10S5

S7 S8

S5S11

S3

S6

S10

S7S8

S11

85

0

3450 2700 3450850 440034503750

34

50

36

50

39

00

39

00

39

00

34

50

36

50

39

00

39

00

4400 3450 3750 850

85

0

14

3.3. Chọn chiều dày của bản sàn

Quan niệm tính toán: Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn

không có dầm thì xem là tự do. Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên

về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp. Khi dầm biên lớn ta có thể

xem là ngàm.

Hình 3.2: Quan niệm tính toán

Với hệ lưới dầm đã bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn được đánh số thứ tự

tư S1 đến S22. Tùy thuộc vào tỷ lệ kích thước hai cạnh của ô sàn mà các ô sàn được phân làm

hai loại là:

Nếu l2/l1 2: sàn làm việc theo 2 phương sàn bản kê 4 cạnh.

Nếu l2/l1 > 2: sàn làm việc theo 1 phương sàn bản loại dầm

Trong đó:

l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn và /l2: kích thước cạnh dài của ô sàn.

Thực tế, các ô sàn là liên tục, tuy nhiên để tính toán sàn, ta quan niệm các ô sàn làm việc

độc lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây ra nội lực trong các ô sàn lân cận

(quan niệm này không được chính xác nhưng được áp dụng vì cách tính đơn giản). Với quan

niệm đó nên ta xét riêng tưng ô sàn để tính.

Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức: b

Dh

m

Với: D = 0.8 1.4 phụ thuộc tải trọng, tải trọng lớn thì lấy D lớn. Chọn D = 0.9

l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản.

Bản loại 1 : Bản loại dầm m = 30 – 35. Chọn m = 35

Bản loại 2 : Bản kê 4 cạnh m = 40 - 45. Chọn m = 40

Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo: hb hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân

dụng và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm.

liªn kÕt gèi

tù do

liªn kÕt ngµm

15

Bảng 3.1: Bảng phân loại sàn và chọn chiều dày các ô sàn

Tên ô

sàn

Kích thước Tỉ số Loại ô bản

D m

Chiều dày

sơ bộ (m) Chọn

hb

(m) l1(m) l2(m) 1

2

l

lk Bản

kê

Bản

dầm 1l

m

Dhb

S1 0.85 3.45 4.06 x 0.9 35 0.022 0.11

S2 3.45 7.85 2.28 x 0.9 35 0.089 0.11

S3 2.7 7.1 2.63 x 0.9 35 0.069 0.11

S4 3.65 7.85 2.15 x 0.9 35 0.094 0.11

S5 0.85 3.85 4.53 x 0.9 35 0.022 0.11

S6 3.75 3.9 1.04 x 0.9 40 0.084 0.11

S7 3.45 3.9 1.13 x 0.9 40 0.078 0.11

S8 3.9 7.85 2.01 x 0.9 35 0.100 0.11

S9 2.7 3.9 1.44 x 0.9 40 0.061 0.11

S10 3.75 3.9 1.04 x 0.9 40 0.084 0.11

S11 3.45 3.9 1.13 x 0.9 40 0.078 0.11

S12 3.25 7.85 2.42 x 0.9 35 0.084 0.11

S13 2.7 3.25 1.20 x 0.9 40 0.061 0.11

S14 3.9 7.2 1.85 x 0.9 40 0.088 0.11

S15 3.95 5.3 1.34 x 0.9 40 0.089 0.11

S16 0.8 2.45 3.06 x 0.9 35 0.021 0.11

S17 2.7 5.3 1.96 x 0.9 40 0.061 0.11

S18 1.35 5.35 3.96 x 0.9 35 0.035 0.11

S19 2.5 5.3 2.12 x 0.9 35 0.064 0.11

S20 3.15 7.85 2.49 x 0.9 35 0.081 0.11

S21 2.7 3.15 1.17 x 0.9 40 0.061 0.11

S22 2.7 3.9 1.44 x 0.9 40 0.061 0.11

3.4. Tải trọng tác dụng lên sàn

Tĩnh tải sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu

tạo sàn truyền vào. Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải trọng tính

toán (TCVN 2737-1995) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:

Ta có công thức tính: gtt = Σγi×δi×ni

Trong đó γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng (kN/m3), bề dày (m), hệ số độ tin cậy của

lớp cấu tạo thứ i trên sàn.

Hệ số độ tin cậy lấy theo TCVN 2737 – 1995.

16

Hình 3.3: Cấu tạo các lớp sàn nhà

Hình 3.4: Cấu tạo lớp sàn nhà vệ sinh

Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho tưng ô sàn. Tư đó ta lập bảng tải trọng tác dụng

lên các sàn như sau:

Bảng 3.2: Trọng lượng bản thân sàn (kể cả sàn khu vệ sinh - sàn dày 110)

Các lớp

cấu tạo

δ

(m)

γ

(kN/m3)

gtc

(kN/m2) n

gtt

(kN/m2)

Gạch Ceramic 0.01 22 0.22 1.1 0.242

Vữa lót 0.02 16 0.32 1.3 0.416

Bản BTCT 0.11 25 2.75 1.1 3.025

Vữa trát 0.015 16 0.24 1.3 0.312

Trần treo+ống kỹ thuật 0.3 1.1 0.33

Tổng 4.33

Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó

phân bố đều trên sàn. Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố

truyền vào dầm.

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:

17

i

cccvvctvttcttqđ

S

SnSSnSSng

...).(.)..( (kN/m2).

Trong đó:

St : diện tích bao quanh tường (m2).

Sc: diện tích cửa (m2) .

nt, nv, nc: hệ số độ tin cậy đối với tường, vữa và cửa.(nt=1,1 ; nv=1,3 ; nc=1,1).

t : chiều dày của tường (m)

t =15(kN/m3): trọng lượng riêng của tường .

v = 0,02(m): chiều dày vữa.

v = 16(kN/m3) : trọng lượng riêng của vữa.

c =0,3(kN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa.

Si : diện tích ô sàn đang tính toán (m2).

Bảng 3.3: Tính tải trọng tường truyền lên các ô sàn

Tên ô Diện tích Kích thước tường

Sc (m2) gt (kN/m2) l (m) h (m) δ (m) St (m2)

S1 2.89 3.2 3.29 0.2 10.88 4.96 8.6

S1 2.89 0.4 3.29 0.3 1.36 0 2.62

S2 27.08 3.6 3.29 0.1 12.24 0 1.03

S3 19.17 7 1.03 0.2 7.21 0 1.48

S4 28.65 9.4 3.29 0.1 31.96 1.716 2.42

S5 3.27 0.4 3.29 0.3 1.36 0 2.32

S5 3.27 3.25 3.29 0.2 11.05 5.2 7.54

S6 14.63 3.9 3.29 0.1 13.26 1.98 1.8

S7 13.46 0.4 3.29 0.2 1.36 0 0.4

S7 13.46 3.7 3.29 0.1 12.58 6.25 1.22

S8 30.62 3.55 3.29 0.2 12.07 0 1.55

S8 30.62 7.75 3.29 0.1 26.35 3.98 1.7

S9 10.53 3.85 1.03 0.2 3.97 0 1.48

S10 14.63 1.8 3.29 0.1 6.12 1.98 0.69

S11 13.46 7.4 3.29 0.1 25.16 7.5 3.17

S12 25.51 1.65 3.29 0.1 5.61 0 0.5

S12 25.51 6.05 3.29 0.2 20.57 0 3.16

S13 8.78 3.025 3.29 0.2 10.29 0 4.6

S14 28.08 1.5 3.29 0.2 5.1 0 0.71

S14 28.08 5.6 1.03 0.2 5.77 0 0.81

18

S15 20.94 8.45 3.29 0.2 28.73 1.98 5.04

S15 20.94 0.8 3.29 0.1 2.72 0 0.3

S16 1.96 1.2 3.29 0.1 4.08 0 4.73

S17 14.31 0 0 0 0 0 0

S18 7.22 1.1 3.29 0.2 3.74 1.98 1.05

S19 13.25 2.25 3.29 0.2 7.65 0 2.27

S19 13.25 0.4 3.29 0.1 1.36 0.23

S20 24.73 2.55 3.29 0.1 8.67 1.98 0.64

S20 24.73 7.3 3.29 0.2 24.82 2.75 3.54

S21 8.51 2.95 3.29 0.1 10.03 1.2 2.41

S22 10.53 2.4 3.29 0.2 8.16 0 3.04

S22 10.53 2.25 3.29 0.2 7.65 0.48 2.69

Hoạt tải

Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-1995, bảng 3 mục 4.3.1

sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn theo Mục 4.3.4.1 hoặc theo Mục 4.3.4.2.

Với các công năng: Nhà ở, căn hộ (phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách, phòng vệ sinh,

phòng tắm, phòng bida, bếp, phòng giặt), Văn phòng (cơ quan, trường học, bệnh viện, ngân

hàng, phòng thí nghiệm, cơ sở nghiên cứu khoa học), Phòng kỹ thuật (phòng nồi hơi boiler,

phòng động cơ và quạt… kể cả trọng lượng máy); gọi là các phòng loại 1. Hệ số giảm tải ΨA1

được xác định

ΨA1 = 0,41/

6,0

AA (A>A1=9m2)

Với các công năng của công trình công cộng đông người: Phòng đọc sách thư viện, Nhà

hàng, Gian hàng trung tâm thương mại, triển lãm, Phòng họp, khiêu vũ, phòng đợi, phòng

khán giả, phòng hoà nhạc, khán đài, thể thao; Các phòng làm kho; Các khu vực Nhà xưởng;

Ban công, Lôgia; gọi là các phòng loại 2. Hệ số giảm hoạt tải là ψA2 được xác định:

ΨA2 = 0,52/

5,0

AA (A>A2=36m2)

Hoạt tải Ptt được tính theo công thức Ptt

S P ni i i Aji

S

19

Bảng 3.4: Bảng hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn

Tên ô

sàn Loại

Si

(m2)

S

(m2)

Ptc

(kN/m2) n

ΨA1

(ΨA2)

Ptti

(kN/m2)

Ptt

(kN/m2)

S1 Phòng ngủ 2.89 2.89 1.5 1.3 1 1.95 1.95

S2 Phòng ngủ 27.08 27.08 1.5 1.3 0.75 1.46 1.46

S3 Sân phơi 19.17 19.17 1.5 1.3 1 1.95 1.95

S4

WC 9.3

28.65

1.5 1.3 1 0.63

1.84 Lô gia 3.41 2 1.2 1 0.29

Phòng khách 15.94 1.5 1.3 0.85 0.92

S5 Phòng ngủ 3.27 3.27 1.5 1.3 1 1.95 1.95

S6 Phòng ngủ 14.63 14.63 1.5 1.3 0.87 1.7 1.7

S7 Phòng khách 10.7

13.46 1.5 1.3 0.95 1.47

1.96 Lô gia 2.76 2 1.2 1 0.49

S8

Phòng ăn 23.68

30.62

1.5 1.3 0.77 1.16

1.6 Bếp 4.06 1.5 1.3 1 0.26

Giặt phơi 2.88 1.5 1.3 1 0.18

S9 Giặt phơi 14.63 14.63 1.5 1.3 0.87 1.7 1.7

S10 Phòng ngủ 14.63 14.63 1.5 1.3 0.87 1.7 1.7

S11 WC 10.95

13.46 1.5 1.3 1 1.59

1.95 Phòng khách 2.51 1.5 1.3 1 0.36

S12

Bếp 6.9

25.51

1.5 1.3 1 0.53

2.81 Phòng khách 5.43 1.5 1.3 1 0.42

Hành lang 13.19 3 1.2 1 1.86

S13 Giặt phơi 2.24

8.78 1.5 1.3 1 0.5

3.18 Hành lang 6.54 3 1.2 1 2.68

S14 Giặt phơi 28.08 28.08 1.5 1.3 0.74 1.44 1.44

S15 Bếp 13.25

20.94 1.5 1.3 0.89 1.1

2.42 Cầu thang 7.69 3 1.2 1 1.32

S16 Sàn không sử

dụng 1.96 1.96 0.75 1.3 1 0.98 0.98

S17 Hành lang 7.22 7.22 3 1.2 1 3.6 3.6

S18 Cầu thang 13.25 13.25 3 1.2 1 3.6 3.6

S19 Bếp 13.25 13.25 1.5 1.3 0.89 1.74 1.74

S20

Bếp 7.1

24.73

1.5 1.3 1 0.56

2.79 Phòng khách 5.07 1.5 1.3 1 0.4

Hành lang 12.56 3 1.2 1 1.83

S21 P.k.Thuật 2.34

8.51 3 1.2 1 0.99

3.60 Hành lang 6.17 3 1.2 1 2.61

20

S22 Giặt phơi 6.61

10.53 1.5 1.3 1 1.22

2.56 P.V.Sinh 3.92 3 1.2 1 1.34

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn:

Bảng 3.5: Tồng hợp tải trọng tác dụng lên sàn

Tên

ô sàn

Tải trọng

bản thân gbt

(kN/m2)

Tải trọng

tường gt

(kN/m2)

Tổng tĩnh

tải gs

(kN/m2)

Hoạt tải

ps

(kN/m2)

Tổng tải

trọng qs

(kN/m2)

S1 4.33 11.22 15.55 1.95 17.5

S2 4.33 1.03 5.36 1.46 6.82

S3 4.33 1.48 5.81 1.95 7.76

S4 4.33 2.42 6.75 1.84 8.59

S5 4.33 9.86 14.19 1.95 16.14

S6 4.33 1.8 6.13 1.7 7.83

S7 4.33 1.62 5.95 1.96 7.91

S8 4.33 3.25 7.58 1.6 9.18

S9 4.33 1.48 5.81 1.7 7.51

S10 4.33 0.69 5.02 1.7 6.72

S11 4.33 3.17 7.5 1.95 9.45

S12 4.33 3.66 7.99 2.81 10.8

S13 4.33 4.6 8.93 3.18 12.11

S14 4.33 1.52 5.85 1.44 7.29

S15 4.33 5.34 9.67 2.42 12.09

S16 4.33 4.73 9.06 0.98 10.04

S17 4.33 0 4.33 3.6 7.93

S18 4.33 1.05 5.38 3.6 8.98

S19 4.33 2.5 6.83 1.74 8.57

S20 4.33 4.18 8.51 2.79 11.3

S21 4.33 2.41 6.74 3.6 10.34

S22 4.33 5.73 10.06 2.56 12.62

3.5. Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn

Xác định nội lực trên các ô sàn

Bản kê bốn cạnh

Dựa vào liên kết cạnh bản có 9 sơ đồ:

21

Hình 3.5: Sơ đồ các loại ô sàn bản kê 4 cạnh

Xét tưng ô bản có 6 mômen

Hình 3.6: Sơ đồ nội lực ô sàn bản kê 4 cạnh

M1, MI, MI’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn.

(MI’ = 0 nếu là biên khớp, MI’ = MI nếu là biên ngàm)

M2, MII, MII’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài.

(MII’ = 0 nếu là biên khớp, MII’= MII nếu là biên ngàm)

(1) (2) (3)

l1

l 2

l1

l 2

l1

l 2

(4) (5) (6)

l1

l 2

l1

l 2

l1

l 2

l1 l1 l1

(7) (8) (9)

l1

l 2

l1

l 2

l1

l 2

M1MI MI'

l1

l 2M2

MII'

MII

22

Với M1 = α1.(g+ p).l1.l2 MI = -β1.(g+ p).l1.l2

M2 = α2.(g+ p).l1 .l2 MII = -2.(g+ p).l1 .l2 (Đơnvị của Moment : kN.m/m).

Trong đó: α1, α2, β1, β2: Hệ số phụ thuộc vào liên kết 4 biên và tỉ số l1/l2 tra sổ tay kết

cấu, nếu tỉ số l1/l2 là số lẻ thì cần phải nội suy.

Bản loại dầm

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một

dầm (tính như cấu kiện chịu uốn)

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m (kN/m)

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

Hình 3.7: Nội lực trong ô sàn bản loại dầm

Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn

Lựa chọn vật liệu:

- Sàn dùng bêtông cấp độ bền: B25 có Rb = 14,5Mpa.

- Cốt thép CI, A-I có Rs = 225MPa

CII, A-II có Rs = 280MPa

IDuøng M ' ñeå tính

1Duøng M ñeå tính

Duøng M ñeå tínhI

Duøng M ' ñeå tínhII

Duøng M ñeå tính2

Duøng M ñeå tínhII

q

M = max

ql

8

2

l1

q

min

M = 1

- ql

8

23/8l

max

M = 1

2

9ql

128

l1

1

2

min

M = - ql

12

q

max

M = 1

2

ql

24

M = - ql

min 12

2

11

l1

Mmin = -ql2/2

Mmax = 0l1

q

23

Tính cốt thép sàn

Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, có chiều cao

h = hb.

h0 = h - a: Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách tư trọng tâm As đến mép

vùng nén.

a = abv + 0,5. là Chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách tư trọng tâm của As đến mép bê

tông.

Chiều dày lớp bảo vệ abv tính tư mép ngoài bê tông đến mép ngoài gần nhất của cốt

thép và được lấy như sau:

Với bê tông nặng abv ≥ đồng thời abv ≥ a0

Với bản có: Nếu h ≤ 100mm lấy a0 = 10mm còn nếu h > 100mm lấy a0 = 15mm

Giả thiết a. Với bản thường chọn a = 15÷20mm. Khi h khá lớn (h > 150mm) có thể chọn

a = 25÷30mm. Tính h0 = h - a.

- Tính toán:

,

1 . 11,1

R

s

sc u

R

: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén, = - 0,008.Rb

= 0,85 đối với bê tông nặng.

sc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, sc,u = 400Mpa

Với thép CI có Rs = 225MPa có

,

0,85 0,008.14,50,618

225 0,85 0,008.14,51 1 1 1

1,1 400 1,1

R

s

sc u

R

=> .(1 0,5. )R R R = 0,427

Thép CII có Rs = 280 MPa có

,

0,85 0,008.14,50,595

280 0,85 0,008.14,51 1 1 1

1,1 400 1,1

R

s

sc u

R

=> .(1 0,5. )R R R = 0,418

- Xác định 2

0. .m

b

M

R b h rồi kiểm tra điều kiện hạn chế: αm ≤ αR

+ Nếu αm > αR cần tăng cấp độ bền bê tông hoặc chiều dày sàn

+ Nếu thỏa mãn αm ≤ αR thì tính toán: 2

211 m

24

Tư đó xác định được diện tích cốt thép tính toán cần thiết: 0.. hR

MA

s

tt

s

Diện tích cốt thép Astt được xác định xem như bố trí cho 1m dài bản. Khi thiết kế cốt

thép sàn, ta thường chọn đường kính và tính toán khoảng cách các thanh thép. Chọn đường

kính thép thường là 6, 8, 10,… nhưng phải thỏa mãn điều kiện h/10

- Xử lý kết quả:

Tính hàm lượng cốt thép : %100.1000

%0

h

Att

s

Kiểm tra điều kiện ≥ min = 0,1%. Khi xảy ra <min chứng tỏ h quá lớn so với yêu

cầu, nếu được thì rút bớt h để tính lại. Nếu không thể giảm h thì cần chọn As theo yêu cầu tối

thiểu bằng min.b.h0

Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0. Khi h0 không nhỏ hơn giá trị đã dùng

để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn. Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với mức độ đáng

kể thì cần tính toán lại. nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý.

Cấu tạo cốt thép chịu lực:

Đường kính nên chọn ≤ h/10. Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính

toán như sau:

Tính as là diện tích 1 thanh thép, tư as và Astt tính được khoảng cách bố trí các thanh

thép Stt (mm).

tt

s

stt

sA

aSa

1000.

4

2

Chọn S Stt vưa tính được. Nên chọn a là bội số của 10mm

để thuận tiện cho thi công.

Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: Smin ≤ S ≤

Smax. Thường lấy Smin = 70mm.

Khi h ≤ 150mm thì lấy Smax = 200mm

Khi h > 150mm lấy Smax = min (1,5.h và 400)

Kết quả tính toán nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bảng

25

Bảng 3.6: BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH

4 Rb = 14.5 8 1 Rs=Rsc= 225 ξR= 0.618 αR= 0.427 min =

8 2 Rs=Rsc= 280 ξR= 0.595 αR= 0.418

l1 l2 g p h a h0 AsTT H.lượng Ø s

TTs

BT AsCH

(m) (m) (N/m2

) (N/m2

) (mm) (mm) (mm) (cm2

/m) TT

(%) (mm) (mm) (mm) (cm2

/m)

20.0 90.0 α1 = 0.0279 M1 = 3,325 0.028 0.986 1.67 0.19% 6 170 160 1.77

26.0 84.0 α2 = 0.0258 M2 = 3,062 0.030 0.985 1.64 0.20% 6 172 170 1.66

20.0 90.0 β1 = 0.0649 MI = -7,432 0.063 0.967 3.79 0.42% 8 132 130 3.87

20.0 90.0 β2 = 0.0597 MII = -6,836 0.058 0.970 3.48 0.39% 8 144 140 3.59

20.0 90.0 α1 = 0.0235 M1 = 2,731 0.023 0.988 1.36 0.15% 6 207 200 1.41

26.0 84.0 α2 = 0.0160 M2 = 1,913 0.019 0.991 1.02 0.12% 6 277 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0564 MI = -6,007 0.051 0.974 3.05 0.34% 8 165 160 3.14

20.0 90.0 β2 = 0.0331 MII = -3,524 0.030 0.985 1.77 0.20% 6 160 150 1.88

20.0 90.0 α1 = 0.0209 M1 = 1,891 0.016 0.992 0.94 0.10% 6 300 200 1.41

26.0 84.0 α2 = 0.0101 M2 = 910 0.009 0.996 0.84 0.10% 6 337 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0469 MI = -3,712 0.032 0.984 1.86 0.21% 6 152 150 1.88

20.0 90.0 β2 = 0.0225 MII = -1,778 0.015 0.992 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

1.133.90 5,950 1,960 110

1,700 110

Moment

(N.m/m)

Chiều dàyTải trọng

S9 9 2.70 3.90

S7 7 3.45

Cốt thép Ø ≤

Cốt thép Ø >

1,700

Cấp bền BT : 0.10%

Tính thépHệ số

moment ζSTT

Kích thước

3.75 3.90 1.046

Sơ đồ sàn

1106,130

Tỷ số

l2/l1

5,810

S6

Chọn thép

αm

1.44

26

20.0 90.0 α1 = 0.0210 M1 = 2,275 0.019 0.990 1.13 0.13% 6 249 200 1.41

26.0 84.0 α2 = 0.0222 M2 = 2,336 0.023 0.988 1.25 0.15% 6 226 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0443 MI = -4,358 0.037 0.981 2.19 0.24% 6 129 120 2.36

20.0 90.0 β2 = 0.0547 MII = -5,378 0.046 0.977 2.72 0.30% 8 185 180 2.79

20.0 90.0 α1 = 0.0198 M1 = 2,789 0.024 0.988 1.39 0.15% 6 203 200 1.41

26.0 84.0 α2 = 0.0154 M2 = 2,180 0.021 0.989 1.17 0.14% 6 243 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0457 MI = -5,807 0.049 0.975 2.94 0.33% 8 171 170 2.96

20.0 90.0 β2 = 0.0358 MII = -4,552 0.039 0.980 2.29 0.25% 6 123 120 2.36

20.0 90.0 α1 = 0.0204 M1 = 2,484 0.021 0.989 1.24 0.14% 6 228 200 1.41

26.0 84.0 α2 = 0.0141 M2 = 1,719 0.017 0.992 0.92 0.11% 6 308 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0468 MI = -4,977 0.042 0.978 2.51 0.28% 6 113 110 2.57

20.0 90.0 β2 = 0.0323 MII = -3,436 0.029 0.985 1.72 0.19% 6 164 150 1.88

20.0 90.0 α1 = 0.0200 M1 = 4,673 0.040 0.980 2.36 0.26% 6 120 120 2.36

26.0 84.0 α2 = 0.0050 M2 = 1,212 0.012 0.994 0.84 0.10% 6 337 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0433 MI = -8,859 0.075 0.961 3.66 0.41% 10 215 200 3.93

20.0 90.0 β2 = 0.0096 MII = -1,956 0.017 0.992 0.97 0.11% 6 290 200 1.41

20.0 90.0 α1 = 0.0210 M1 = 5,940 0.051 0.974 3.01 0.33% 8 167 160 3.14

27.0 83.0 α2 = 0.0116 M2 = 3,297 0.033 0.983 1.80 0.22% 6 157 150 1.88

20.0 90.0 β1 = 0.0474 MI = -12,001 0.102 0.946 5.03 0.56% 10 156 150 5.24

20.0 90.0 β2 = 0.0265 MII = -6,710 0.057 0.971 3.41 0.38% 8 147 140 3.59

1.85

7,500

S15 110 1.34

110

9 3.95 5.30 9,670 2,420

S14 7 3.90 7.20 5,850 1,440

3.90S10

S11 9 3.45 3.90 110

5,020 1,700 110

S13 9 2.70 3.25 8,930

1,950

3,180

1.04

1.20

8 3.75

1.13

110

27

20.0 90.0 α1 = 0.0185 M1 = 2,849 0.024 0.988 1.42 0.16% 6 199 190 1.49

26.0 84.0 α2 = 0.0048 M2 = 740 0.007 0.996 0.84 0.10% 6 337 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0398 MI = -4,516 0.038 0.980 2.27 0.25% 6 124 120 2.36

20.0 90.0 β2 = 0.0105 MII = -1,188 0.010 0.995 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 α1 = 0.0201 M1 = 2,103 0.018 0.991 1.05 0.12% 6 270 200 1.41

26.0 84.0 α2 = 0.0147 M2 = 1,543 0.015 0.992 0.84 0.10% 6 337 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0463 MI = -4,075 0.035 0.982 2.05 0.23% 6 138 130 2.17

20.0 90.0 β2 = 0.0341 MII = -2,999 0.026 0.987 1.50 0.17% 6 188 180 1.57

20.0 90.0 α1 = 0.0209 M1 = 3,136 0.027 0.986 1.57 0.17% 6 180 170 1.66

26.0 84.0 α2 = 0.0101 M2 = 1,509 0.015 0.993 0.84 0.10% 6 337 200 1.41

20.0 90.0 β1 = 0.0469 MI = -6,238 0.053 0.973 3.17 0.35% 8 159 150 3.35

20.0 90.0 β2 = 0.0225 MII = -2,989 0.025 0.987 1.50 0.17% 6 189 180 1.57

6,740 3,600 110 1.17

4,330

2,560 110 1.44S22 9 2.70 3.90

S17 9 2.70 5.30

10,060

S21 9 2.70 3.15

3,600 110 1.96

28

Bảng 3.7: BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM

4 Rn = 14.5 8 1 Rs=Rsc= 225 ξR= 0.618 αR= 0.427 min =

8 2 Rs=Rsc= 280 ξR= 0.595 αR= 0.418

l1 l2 g p h a h0 AsTT H.lượng Ø s

TTs

BT AsCH

(m) (m) (N/m2

) (N/m2

) (mm) (mm) (mm) (cm2

/m) TT

(%) (mm) (mm) (mm) (cm2

/m)

20.0 90.0 Mnh = 0 0.000 1.000 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 Mg = -1/2 .q.L = -6,322 0.054 0.972 3.21 0.36% 8 157 150 3.35

20.0 90.0 Mnh = 9/128 .q.L = 6,183 0.053 0.973 3.14 0.35% 8 160 150 3.35

20.0 90.0 Mg = -1/8 .q.L = -10,147 0.086 0.955 4.22 0.47% 10 186 180 4.36

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 2,949 0.025 0.987 1.48 0.16% 6 192 190 1.49

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -4,714 0.040 0.980 2.38 0.26% 8 211 200 2.51

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 5,790 0.049 0.975 2.93 0.33% 8 171 170 2.96

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -9,537 0.081 0.958 3.95 0.44% 10 199 190 4.13

20.0 90.0 Mnh = 0 0.000 1.000 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 Mg = -1/2 .q.L = -5,831 0.050 0.975 2.95 0.33% 8 170 170 2.96

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 6,832 0.058 0.970 3.48 0.39% 8 145 140 3.59

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -11,636 0.099 0.948 4.87 0.54% 10 161 160 4.91

110 2.15S4 c 3.65 7.85 6,750 1,840

S3 c 2.70 7.10 5,810

110

1,950 110 2.63

5,360 1,460

1,950

2.28S2 b 3.45 7.85

S1 110

Tỷ số

l2/l1

Moment

0.10%Cốt thép Ø ≤

15,550

Kích thước

Sơ đồ sàn

Chọn thép

4.00d 0.85 3.40

Cấp bền BT :

STT

Tính thép

(N.m/m)αm

Chiều dàyTải trọng

Cốt thép Ø >

ζ

S5 d 0.85 3.85 14,190 1,950 110 4.53

S8 c 3.90 7.85 7,580 1,600 110 2.01

29

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 5,990 0.051 0.974 3.04 0.34% 8 165 160 3.14

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -9,506 0.081 0.958 3.94 0.44% 10 199 190 4.13

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 294 0.003 0.999 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -535 0.005 0.998 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 955 0.008 0.996 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -1,364 0.012 0.994 0.90 0.10% 6 314 200 1.41

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 2,685 0.023 0.988 1.34 0.15% 6 211 200 1.41

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -4,464 0.038 0.981 2.25 0.25% 6 126 120 2.36

20.0 90.0 Mnh = 1/24 .q.L = 5,825 0.050 0.975 2.95 0.33% 8 170 170 2.96

20.0 90.0 Mg = -1/12 .q.L = -9,344 0.080 0.959 3.87 0.43% 10 203 200 3.93110 2.49S20 c 3.15 7.85 8,510 2,790

110 3.96

S19 c 2.50 5.30 6,830 1,740 110 2.12

S18 c 1.35 5.35 5,380 3,600

110 2.42

S16 c 0.80 2.45 9,060 980 110 3.06

S12 c 3.25 7.85 7,990 2,810

30

3.6. Ví dụ tính toán cụ thể cho từng loại ô sàn:

Ô bản kê :

Chọn ô sàn S14= l1xl2=3.9x7.2 (m) có liên kết là 3 ngàm và 1 khớp tính theo sơ đồ 7

Tỉ số l2/l1= 1,846 => tra bảng và nội suy xác định:

Hệ số l2/l1 = 1.80 l2/l1 = 1.846 l2/l1 = 1.85

0.0203 0.0200 0.02

0.0054 0.0050 0.005

0.0442 0.0433 0.0432

0.0102 0.0096 0.0095

=> M1 = g+p)l1.l2=0,02x (5,850+1,440)x3,9x7,2 = 4,096 (kN.m)

MI = -g+p). l1.l2= -0,0433x (5,850+1,440)x3,9x7,2 = - 8,869 (kN.m)

M2 = g+p)l1.l2= 0,0050x (5,850+1,440)x3,9x7,2 = 1,024 (kN.m)

MII = -g+p). l1.l2= -0,0096x (5,850+1,440)x3,9x7,2 = - 1,966 (kN.m)

Tính cốt thép : thép CI có Rs = Rsc = 225 MPa, Bêtông B25 có Rb=14,5 MPa, chọn a =

20mm => h0= 110-20=90mm. Cắt 1 dải bản rộng b = 1m = 1000mm theo phương cạnh ngắn

để tính cốt thép.

Tính cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh ngắn :

Tính 1

2 2

0

4,0960,035

. . 14,5.1000.1.0,09m

b

M

R b h

=>1 1 2 1 1 2.0,035

0,9822 2

m

=> AsTT 21

0

4,0962,06

. . 0,982.225.1000.0,09s

Mcm

R h

+ Hàm lượng cốt thép:0

2,06.100% 100% 0,23%

. 1000.90

tt

sA

b h . Chọn thép 6 có as=28,3mm2

+ Khoảng cách giữa các cốt thép : . 28,3.1000

137206

tt s

tt

s

a bS mm

A

Chọn s=120mm.Vậy bố trí thép theo phương cạnh ngắn chịu mômen dương 6a120.

Tính cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài :

Tính 21

2 2

0

1,0240,0087

. . 14,5.1000.1.0,09m

b

M

R b h

=>1 1 2 1 1 2.0,0087

0,9962 2

m

l1 l1 l1

(7) (8) (9)

l1

l 2

l1

l 2

l1

l 2

31

=> AsTT 22

0

1,0240,51

. . 0,996.225.1000.0,09s

Mcm

R h


0,51.100% 100% 0,1%

. 1000.90

tt

sA



554,951

tt s

tt

s

a bS mm

A

Chọn s=200mm.Vậy bố trí thép theo phương cạnh dài chịu mômen dương 6a200.

Tính cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh ngắn :

Tính 2 2

0

8,8610,075

. . 14,5.1000.1.0,09

Im

b

M

R b h

=> 961,02

075,0.211

2

211

m

=> AsTT 2

0

8,8614,55

. . 0,961.225.1000.0,09

I

s

Mcm

R h


4,55.100% 100% 0,51%

. 1000.90

tt

sA

b h . Chọn thép 10 có as=78,5 mm2


173455

tt s

tt

s

a bS mm

A

Vậy bố trí thép theo phương ngắn chịu mômen âm 10a170.

Tính cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh dài :

Tính 2 2

0

1,9660,017

. . 14,5.1000.1.0,09

IIm

b

M

R b h

=> 992,02

017,0.211

2

211

m

=> AsTT 2

0

1,9660,98

. . 0,992.225.1000.0,09

II

s

Mcm

R h


0,98.100% 100% 0,11%

. 1000.90

tt

sA



28998

tt s

tt

s

a bS mm

A

Chọn s=200mm.Vậy bố trí thép theo phương cạnh dài chịu mômen âm 6a200.

32

Ô bản dầm :

Chọn ô sàn S8 có l1xl2= 3,9x7,85 (m). Cắt dải bản

rộng 1m theo phương cạnh ngắn, ta có các sơ đồ tính

sau :

Ô sàn S8 thuộc sơ đồ tính số c : 2 đầu ngàm.

Tư đó ta tính mômen :

2 2

1max

(7,580 1,600) 3,95,990

24 24

qlM

(kN.m)

2 2

1min

(7,580 1,600) 3,911,636

12 12

qlM

(kN.m)

Tính cốt thép chịu mômen dương:

Tính max

2 2

0

5,9900,051

. . 14,5.1000.1.0,09m

b

M

R b h

=>1 1 2 1 1 2.0,051

0,9742 2

m

=> AsTT 2

0

5,9903,04

. . 0,974.225.1000.0,09

II

s

Mcm

R h

+ Hàm lượng cốt thép:3,04.100

% 100% 0,34%1000.90

. Chọn thép 8 có as=50,3mm2


166304

tt s

tt

s

a bS mm

A

Vậy bố trí thép chịu mômen dương 8a140.

Tính cốt thép chịu mômen âm:

099,009,0.1.1000.5,14

636,11

.. 22

0

min hbR

M

b

m => 948,02

099,0.211

2

211

m

2

0

tt

s 87,409,0.1000.225.948,0

636,11

.. A => cm

hR

M

s

II

+ Hàm lượng cốt thép:4,87.100

% 100% 0,54%1000.90

. Chọn thép 10 có as=78,5mm2

+ Khoảng cách giữa các cốt thép : mmA

baS

tt

s

stt 161487

1000.5,78.

Vậy bố trí thép chịu mômen dương 10a160.

Nhận xét: kết quả tính toán trên có khác so với bảng tính là do bảng tính đã kể đến tác

dụng giảm tải của dầm phụ đối với ô bản của sàn mà trong tính toán ở trên chưa kể đến.

q

M = max

ql

8

2

l1

q

min

M = 1

- ql

8

23/8l

max

M = 1

2

9ql

128

l1

1

2

min

M = - ql

12

q

max

M = 1

2

ql

24

M = - ql

min 12

2

11

l1

33

3.7. Bố trí cốt thép:

Đối với cốt thép chịu mômem âm:

Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xẩy ra hiện tượng tại 2 bên của 1 dầm các ô

sàn có nội lực khác nhau.

VD : MII(1) : momem gối của ô sàn (1).

MII(2) : momem gối của ô sàn (2).

MII(1) MII

(2) .

Điều này không đúng với thực tế vì các momen đó thường bằng nhau (nếu bỏ qua

momen xoắn trong dầm).Sở dĩ kết quả 2 momen đó khác nhau là do quan niệm tính toán chưa

chính xác (thực tế các ô sàn không độc lập nhau, tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây ra nội

lực trong ô khác).

Biểu đồ momen theo quan niệm tính toán Biểu đồ momen thực tế

Do có sự phân phối momen mà momen tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau. Để đơn

giản và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối.

Đối với cốt thép chịu momen dương.

Cốt thép chịu momen dương thì không cần làm như trên, nhưng để tiện cho thi công ta

cũng có thể kéo dài cốt thép sang những ô liên tiếp (những ô dùng cốt thép xấp xỉ nhau).

Cốt thép phân bố

Cốt thép phân bố chọn theo điều kiện phân bố chịu lực.

2

1

2

1

20% khi 2 3

15% khi 3

tt

s

pb

s

tt

s

A

A

A

và 200 s 300mm

Cốt phân bố có tác dụng:

+ Chống nứt do bê tông co ngót.

+ Cố định cốt chịu lực.

+ Truyền tải sang các vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất.

+ Chịu ứng suất nhiệt.

+ Cản trở sự mở rộng khe nứt.

(1)

IIM

(2)

MII

(1)

(3) (4)

(2)M

II

(1) (2)

IIM

34

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG BỘ TẦNG 2

4.1. Mặt bằng cầu thang:

Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang

thiết bị hàng hóa theo phương đứng. Vì vậy cầu thang phải được bố trí ở vị trí thuận tiện nhất,

đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt.

Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng được yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng

chống cháy và chống rung động. Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm

mỹ cho công trình.

Công trình sử dụng cầu thang 2 vế tư tầng hầm cho đến sân thượng với chiều cao các

tầng khác nhau. Ta chọn cầu thang tầng 2 lên tầng 3 để tính toán.

Thiết kế cầu thang dạng bản 2 vế với các số liệu sau:

Chiều cao tầng là 3,4m.

Chiều cao bậc: hb = 154mm.

Bề rộng bậc: bb = 270mm.

Vật liệu:

Bêtông B25 có Rb=14,5 MPa, Rbt=1,05 MPa

Thép Ø ≤ 8: dùng thép CI có Rs=Rsc=225MPa, 0,596R ; 0,427R

Thép Ø > 8: dùng thép CII có Rs=Rsc =280 MPa, 0,573R ; 0,418R

Mặt bằng cầu thang có cấu tạo như sau:

Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang tầng 2

11

20

01

20

01

0 B

?C

x 2

70

= 2

700

12

00

20

0

55

00

20038002001200200

20

01

00

90

01

00

30

04

50

85

01

00

08

50

45

03

00

42

00

13

00

20030003001800300

2400 3200

800 1200 600 1200

14

16

18

20

22

01

03

05

07

09

11

27

00

10

01

10

01

20

0

+5.706

+4.00

12

1800x1750

1800x1750

4

C

D

35

Hình 4.2: Mặt cắt cầu thang tầng 2 lên tầng 3

Hình 4.3: Cấu tạo các vế cầu thang

- Do cầu thang phục vụ công trình công cộng, tải trọng tương đối lớn (thoát người khi

có sự cố), chọn chiều dày bản thang, bản chiếu nghỉ, bản chiếu tới theo nhịp tính toán của bản

thang. Sơ bộ chọn hs = 110mm.

Sơ bộ chọn kích thước dầm cầu thang:

0 4000 400400 và 200

10 10 2 2

L hh mm b mm

Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ là 200×300(mm); dầm chiếu tới là 200×300(mm).

- Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng nằm ngang (đối với vế 1) là α

C D

DCN

DCT

S18

36

166 13860.575 29 53' cos 0.867

2700

htg

b

Tương tự với vế 2 ta có 1540

' 0.570 29 41' cos ' 0.8692700

htg

b

- Nhận xét: Xét tỷ số giữa chiều cao dầm và chiều dày bản thang có 300

2.73 3110

d

s

h

h

Để đơn giản cho tính toán, ta xem là liên kết giữa bản thang với các dầm là liên kết khớp

- Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

Vế 1: gối lên dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới và vách.

Vế 3: gối lên dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới và tường

Dầm chiếu nghỉ (DCN) liên kết 1 đầu với vách, đầu kia với cột.

Dầm chiếu tới (DCT) liên kết 1 đầu với vách, đầu kia với tường.

4.2. Tính toán bản thang (O1):

Sơ đồ tính:

Hình 4.4: Sơ đồ tính bản thang

Xác định tải trọng:

Tĩnh tải:

Hình 4.5: Cấu tạo bậc thang

Khối lượng các lớp cấu tạo thành phần bản thang: n

tdiiit ng1

'

37

Trong đó ni, i và tđi là hệ số độ tin cậy, khối lượng riêng và chiều dày tương đươn của

lớp thứ i theo phương vuông góc với bản nghiêng.

Đối với lớp gạch (đá hoa cương, đá mài, …) và lớp vữa xi măng có chiều dày thì chiều

dày tương ứng được xác định ( ). .cosb b i

tdi

b

h b

b

Đối với bậc thang (xây bằng BTCT hoặc gạch) chiều dày tương đương được xác định

như sau: cos

2

btdi

h

Trọng lượng lớp trát mặt trên: g1 = 2 2

. . . b bv v

b b

b hn

b h

Trọng lượng bậc xây gạch: g2 = 2 2

. .2

b bg

b b

b xhn

b h

Trọng lượng lớp vữa: g3 = . .v vn

Trọng lượng bản thang: g4 = . . .bt btn

Trọng lượng lớp trát mặt dưới: g5 = . .v vn

Trong đó:

+ n: hệ số vượt tải, tra theo TCVN 2737-1995.

+ c, v, g,,bt : trọng lượng riêng của lớp gạch ceramic, vữa, gạch, bêtông.

+ δc, δv, δbt: chiều dày lớp gạch Ceramic, lớp trát, đan bêtông.

+ hb, bb: cao và chiều rộng bậc thang.

Bảng 4.1: Tính tĩnh tải lên bản thang

STT Các

lớp sàn

Chiều

dày

(mm)

Trọng

lượng

(kN/m3)

Hệ số

vượt tải

Chiều dày tương đương

tdi (mm)

Tải trọng

tính toán

(kN/m2)

1 Lớp đá mài 15 20 1,2 19.90 0,490

2 Lớp vữa trát 20 16 1,3 26.54 0,566

3 Bậc xây gạch - 18 1,1 65.07 1,322

4 Lớp vữa 10 16 1,3 10 0,208

5 Bản BTCT 110 25 1,1 110 3,025

6 Lớp vữa trát 15 16 1,3 15 0,312

Tổng 5,923

Tổng cộng tĩnh tải bản thang: gt’ = g1 + g2 + g3 + g4 + g5+ g6 = 5,923 (kN/m2)

Trọng lượng tiêu chuẩn lan can: g7tc = 30daN/m quy tải lan can về phân bố đều trên 1m2

là g7 = 30/1,2 = 25daN/m2 = 0,25kN/m2

38

Tải trọng tác dụng lên bản thang gt’ + g7 chia làm 2 thành phần lực. Một theo phương

dọc trục bản nghiêng là gt’ tanα tạo lực dọc trong bản nghiêng, để đơn giản không xét thành

phần này. Còn thành phần lực còn lại theo phương đứng gây ra mô men uốn gt = g7+ gt’/cosα

Hình 4.6: Sơ đồ tĩnh tải bản thang

Trên bản chiếu nghỉ:

Tĩnh tải tác dụng lên sàn chiếu nghỉ bao gồm

Trọng lượng lớp đá Granite: g1 = . .d dn

Trọng lượng lớp vữa lót: g2 = . .v vn

Trọng lượng bản thang: g3 = . . .bt btn

Trọng lượng lớp trát mặt dưới: g4 = . .v vn

Tổng tĩnh tải tính toán phân bố trên ô sàn chiếu nghỉ:

gt” = g1 + g2 + g3 + g4

Bảng 4.2: Tính tĩnh tải lên ô sàn chiếu nghỉ

STT Các

lớp sàn

Chiều

dày

(mm)

Trọng

lượng

(kN/m3)

Hệ số

vượt tải

Tải trọng

tính toán

(kN/m2)

1 Mặt sàn lát đá Granite 10 28 1,1 0,308

2 Lớp vữa lót 20 16 1,3 0,416

3 Bản BTCT 110 25 1,1 3,025

4 Lớp vữa trát 15 16 1,3 0,312

Tổng 4,061

Hoạt tải:

Hoạt tải tiêu chuẩn được lấy theo TCVN 2737:1995 cho cầu thang: ptc = 3(kN/m2)

Hoạt tải tính toán: ptt = n.ptc = 1.2 x 3= 3.6 (kN/m2).

39

Hình 4.7: Sơ đồ hoạt tải bản thang

Tính tĩnh tải do bản chiếu nghỉ truyền vào;

Sơ đồ tính:

Hình 4.8: Sơ đồ tính phản lực Ra

Theo sơ đồ tính, xem phần d của vế 2 là dầm đơn giản gác lên phần a của vế 2.

Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ:

q1’ = a.(gt” + ptt ) = 1,2.(4,061 + 3,6) = 9,193 (kN/m) => qa = q1’.L1/a (kN/m)

Phản lực Ra được tính: Ra = qa x d/2 = q1’ x L1 x d /2a

= 9,193 x 1,3 x 0,6 / (2.1,2) = 2,988 kN.

Phản lực này dùng để quy về phân bố đều tác dụng lên bản chiếu nghỉ theo phương L1

Lực phân bố đều quy đổi là Ra/L1 = 2,988 / 1,3 = 2,298 kN/m

Tính tải trọng tác dụng lên vế thang 1 và 2:

Tải trọng toàn phần theo phương thẳng đứng lên bản thang:

q2 = a.(g7 + gt’/cos + ptt ) = 1,2.(0,25+5,923/0.867 + 3,6) = 12,82 (kN/m).

Tải trọng toàn phần theo phương vuông góc với bản thang:

q2’ = q2×cosα = 12,86×0,867 = 11,11 (kN/m).

Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ:

q1 = q1’ + Ra/L1 = 9,193 + 2,298 = 11,49 (kN/m).

40

Xác định nội lực và tính toán cốt thép

Xác định nội lực

Tính toán dùng bản rộng a (m) theo phương cạnh dài và xem như một dầm hệ tĩnh định

chịu tải phân bố đều q1 và q2. Để xác định nội lực dùng phương pháp cơ học kết cấu hoặc

dùng phần mềm tính toán, ở đây tính nội lực như sau:

Hình 4.9: Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực

Xét cân bằng mô men tại B ta có: ∑M (B) = 0

0

2

11

212

2

2

11

212

20

22cos

22cos L

Lq

LLL

q

RL

qL

LLq

LR AA

Và AB RLq

LqR

2

211

cos

Thay số ta được

2 2

2 2 12 1 1

0

12,82 2,7 1,32,7 1,3 11,49

cos 2 2 0,867 2 228,88

4,0A

q L LL L q

R kNL

21 1 2

12,8211,49.1,3 2,7 28,88 25,98

cos 0,867B A

qR q L L R kN

Dùng mặt cắt 1-1 cắt tại 1 tiết diện bất kỳ, cách gối tựa A đoạn x, tính mô men tại tiết

diện đó: cos2

.2

'..

2

2

2

2

2

xqxR

L

LxqxRM AAx

Mô men lớn nhất ở nhịp được xác định tư điều kiện “đạo hàm của mô men là lực cắt

và lực cắt tại đó là bằng 0” tư đó lấy đạo hàm của Mx theo x cho đạo hàm bằng không

41

2

2

2

2 2

. '. 0

. .cos 28,88.0,8671,95

. ' 12,82

A

A A

x LQ R q

L

R L Rx m

q L q

=> Mmax=2 2

2

.cos 28,88 .0,86728,20 .

2 2.12,82

ARkN m

q

Tính toán cốt thép

Bêtông cấp độ bền: B25 có Rb = 14,5 MPa, = 25 kN/m3, Rbt=1,05 Mpa

Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép Ø ≥ 10 dùng thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280MPa

Giả thiết a=2.5 cm , ho=11 – 2.5 = 8.5 cm = 0.085m

Mô men ở nhịp là: Mn = 0,7Mmax = 0,7 . 28,20 = 19,74 kN.m

Mô men ở gối là: Mg = 0,4 Mmax = 0,4 . 28,20 = 11,28 kN.m

Tính thép ở nhịp:

Tính 2 3 2

19,740,157 0,418

. . 14,5 10 1,2 0,085m R

b o

M

R b h

1 1 2 1 1 2.0,1570,914

2 2

m

Diện tích cốt thép yêu cầu:

4 2 2

3

19,749,07 10 ( ) 9,07( )

. . 280 10 0,914 0,085

TT

S

s o

MA m cm

R h

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min

0

907% .100% 100% 0,89% 0,1%

. 1200 85

TT

SA

b h

Chọn thép 12 có as = 113,1mm2, khi đó khoảng cách tư mép tiết diện đến trọng tâm

cốt thép thực tế a = 15 + 6 =21 <25 mm => thỏa mãn.

Khoảng cách giữa các thanh thép: .120 113,1 1200

150( )910

TT s

TT

S

as mm

A

Chọn 12a150 để bố trí. Cốt thép theo phương cạnh ngắn chọn theo cấu tạo 6a200.

42

Tính thép ở gối:

Tính 2 3 2

11,280.090 0,418

. . 14,5 10 1,2 0,085m R

b o

M

R b h

1 1 2 1 1 2.0,0900,953

2 2

m


4 2 2

3

11,284,97 10 ( ) 4,97( )

. . 280 10 0,953 0,085

TT

S

s o

MA m cm

R h

Hàm lượng cốt thép:0

4,97.100% 100% 0,49%

. 1200.85

tt

sA

b h .

Chọn thép 10 có as=78,5mm2 khi đó khoảng cách tư mép tiết diện đến trọng tâm cốt

thép thực tế a = 15 + 5 =20 <25 mm => thỏa mãn.


190497

tt s

tt

s

a bS mm

A

Vậy bố trí thép chịu mômen âm 10a190. Cốt thép cấu tạo chọn 6a200.

4.3. Tính toán bản thang (O2):

Cách tính tương tự như tính bản thang O1, kết quả thu được như sau:

q3 = 12,81 kN/m2 q3’ = 11,13 kN/ m2

q1 = 11,49 kN/ m2

RF = 28,80 kN và RD = 25,94 kN

Tư đó xác định đoạn x’ cách gối F là x’ = 1,95m => Mmax’ = 28,13 kN.m < Mmax

Do đó chọn thép bản thang vế 1 để bố trí cho bản thang vế 2

4.4. Tính dầm chiếu nghỉ (DCN)

Xác định tải trọng

Tải phân bố

Chọn tiết diện dầm 200x300 mm, dầm có chiều dài 3,2m.

-Trọng lượng phần bê tông (trọng lượng bản thân dầm)

. . ( ) 1,1 25 0,2 (0,3 0,11) 1,05d d d d sg n b h h (kN/m)

-Trọng lượng phần tường xây trên dầm:

43

. . . 1,1 18 0,2 1,094 4,33t t t tg n b h (kN/m)

Tải tập trung

Do bản thang truyền vào, đó là phản lực của các gối tựa tại B, D của vế 1 và vế 2. Ta

quy về phân bố đều trên toàn bộ chiều dài dầm chiếu nghỉ như sau:

qttr1 = 25,98

19,241,35 1,35

BR (kN/m); qttr2 =

25,9420,75

1,25 1,25

DR (kN/m)

Hình 4.10: Quy đổi tải trọng tập trung về phân bố trên DCN

Để đơn giản xem tải trọng quy đổi tư 2 phản lực RB và RD là phân bố đều trên toàn

nhịp của dầm chiếu nghỉ, lấy giá trị lớn hơn để tính toán là qttr1 = 20,75kN/m

Vậy tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ là:

q4 = gd + gt + qttr = 1,05 + 4,33 + 20,75 =26,13 (kN/m)

Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ và nội lực

Dầm chiếu nghỉ một đầu kê lên vách thang máy, một đầu kê lên cột. Sơ đồ tính của

dầm chiếu nghỉ là 1 dầm đơn giản có 2 đầu ngàm.

2 22 2

4 3 4 3max min

. .26,13 3,2 26,13 3,211,15( . ); M 22,30 .

24 24 12 12

q L q LM kN m kN m

và 4 3 4 3max min

. .26,13.3,2 26,13.3,241,81( ) 41,81( )

2 2 2 2

q L q LQ kN Q kN

Tính toán cốt thép

Tính cốt thép dọc chịu mô men âm

Bêtông cấp độ bền: B25 có Rb = 14,5 MPa, = 25 kN/m3, Rbt=1,05 Mpa

Cốt thép Ø ≥ 10 dùng thép CII có Rs = Rsc = 280MPa

Giả thiết a=3cm tính được h0=30-3=27 cm= 0,27 m

RD/1,3

L3=3200

RB/1,3

q4=26,13 kN/m

L3=3200

gd+gt

1350 600 1250

44

Tính 2 3 2

22,030,104 0,418

. . 14,5 10 0,2 0,27m R

b o

M

R b h

1 1 2 1 1 2.0,1040,945

2 2

m

Hình 4.11: Sơ đồ tính và nội lực dầm chiếu nghỉ


4 2 2

3

22,033,08 10 ( ) 3,08( )

. . 280 10 0,945 0,27

TT

S

s o

MA m cm

R h


min

0

3,03% .100% 100% 0,56% 0,1%

. 20.27

TT

SA

b h

Chọn 216 có BT

SA =4,02 cm2 > 3,08 cm2

Khoảng cách tư mép tiết diện đến trọng tâm cốt thép thực tế:

20 8 28 30tt gta mm a mm => đảm bảo chiều cao làm việc

Tính cốt thép dọc chịu mômen dương:

Tính 2 3 2

11,150,053 0,418

. . 14,5 10 0,2 0,27m R

b o

M

R b h

1 1 2 1 1 2.0,0530,973

2 2

m


4 2 2

3

11,151,52 10 ( ) 1,52( )

. . 280 10 0,973 0,27

TT

S

s o

MA m cm

R h

q4=26,13 kN/m

Mmax = ql2/24 = 11,15 kN.m

Qmax = 41,81 kN

L3=3200

Qmin = - 41,81 kN

Mmin = -ql2/12 = -22,30kN.m

45


min

0

1,52% .100% 100% 0,28% 0,1%

. 20.27

TT

SA

b h

Chọn 212 có BT

SA =2,26cm2 > 1,52cm2



Tính cốt thép đai

Thiết kế cốt đai không dùng cốt xiên. Cốt đai thuộc nhóm cốt thép AI.

Vật liệu: lấy b2 = 1

Bêtông B25 có Rb = 14,5MPa; Rbt =1,05 MPa; Eb =30.103 MPa.

Cốt thép CI, AI có: Rsw=175 MPa; Es = 21.104 MPa.

Lực cắt tại gối là: Qg = 41,81 kN và lực cắt tại nhịp là Qn = 20,81 kN

Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:

Phần tĩnh tải:

Do TLBT dầm, vữa trát, do bản thang truyền vào.

Với tĩnh tải do bản thang truyền vào là RB, RD của phần tĩnh tải quy phân bố đều (tính

tương tự như tính cốt thép bản thang)

Ta tính được g = 1,05+4,33+max(15,57/1,35; 15,54/1,25) = 17,81 (kN/m)

Phần hoạt tải:

Do bản thang truyền vào. Với hoạt tải do bản thang truyền vào là RB, RD của phần hoạt

tải quy phân bố đều, ta tính được:

p = max(10,42/1,35; 10,41/1,25) = 8,33 (kN/m)

Tính toán cường độ tiết diện nghiêng theo lực cắt

Tính toán sự cần thiết đặt thêm cốt thép đai.

Điều kiện: Q

2

4 0(1 ) . .b n btbo

R b hQ

c

(*)

Tính các giá trị q1 = gd+pd/2 rồi Mb = b2.Rbt.b.h02

1

bMC

q : chiều dài hình chiếu của mặt cắt nghiêng trên trục cấu kiện.

q1: tải trọng thường xuyên liên tục trên dầm; q1 = gd + 0,5pd, qsw: khả năng chịu cắt

của cốt đai.

46

gd: tải trọng thường xuyên phân bố liên tục, pd: tải trọng tạm thời phân bố liên tục.

n =0

0,1. .bt

N

R b h; N hệ số xét tới ảnh hưởng của lực doc trục. b2: hệ số phụ thuộc vào

loại bê tông với bê tông nặng b2 = 2.

Tính 3 3 0(1 )b b n btQ R bh (b3 =0,6 đối với bê tông nặng)

Nếu 3bo bQ Q lấy 3bo bQ Q rồi tính 2

01,5(1 )n bt

bo

R bhC

Q

Nếu 2,5bo bt oQ R bh thì lấy 2,5bo bt oQ R bh rồi tính 2

01,5(1 )n bt

bo

R bhC

Q

Sau đó tính lại giá trị Q = Qmax – q1.C rồi kiểm tra (*)

Nếu điều kiện (*) đảm bảo thì không cần phải đặt thêm cốt đai; bản thân bê tông cũng

đủ khả năng chịu lực cắt; khi đó chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo cho dầm.

Nếu không thỏa mãn (*) thì nhất thiết phải đặt thêm cốt đai hoặc cốt xiên.

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm

Điều kiện: Q 1 1 00,3. . . . .bt b bQ R b h

Trong đó:

w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện

Ta có: w1= 1+5..w Với = S

bE

E; =

b.s

swA

b1: Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau.

Ta có 1 1 .b bR

Khi điều kiện trên không thoả mãn thì cần giả thiết lại cốt đai theo dự kiến thực tế bố

trí hoặc tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông.

Tính toán cốt đai:

Ta sẽ tính toán cốt đai khi không đặt cốt xiên. Xác định qsw như sau:

- Khi Qmax6,0

1bQ trong đó Qb1 = 12 .bM q thì

2 2

max 1

4.

bsw

b

Q Qq

M

- Khi 11 max

0 0

b bb

M QQ Q

h h thì

2

max 1( )bsw

b

Q Qq

M

Trong cả hai trường hợp trên, qsw không được lấy nhỏ hơn max 1

02.

bQ Q

h

47

- Khi max 1

0

bb

MQ Q

h thì max 1

0

bsw

Q Qq

h

- Nếu tính được min

02.

bsw

Qq

h =0,3(1+f+n)Rbtb thì tính lại:

2 2

max 2 max 2 max1 1

0 3 0 3 0

. .2. 2. 2.

b bsw

b b

Q Q Qq q q

h h h

Tính khoảng cách các cốt đai:

w sAs w

sw

Rs

q rồi kiểm tra xem

2

4 0max

max

b btR bhs s

Q

(điều kiện dầm không phá hoại trên tiết

diện nghiêng đi qua khoảng cách hai cốt đai). Nếu s> smax lấy s = smax

Khi h 450 mm thì khoảng cách cốt đai không lớn hơn h/2 và không lớn hơn 150 mm.

Khi h > 450 mm thì khoảng cách cốt đai không lớn hơn h/3 và không lớn hơn 500 mm.

Với dầm đang xét thì đoạn gần gối tựa:

300150

2 2

150ct

hmm

s

mm

và đoạn giữa nhịp:

3 3.300225

4 4

500ct

hmm

s

mm

Bảng 4.3: Tính cốt thép đai dầm chiếu nghỉ

4.5. Tính dầm chiếu tới (DCT):

Chọn tiết diện:

Kích thước (bxh) = 200 x 300 mm

Chiều dài tính toán l = 3,25m.

Xác định tải trọng :

Tải trọng phân bố:

Trọng lượng phần bê tông cốt thép:

1 . . .( ) 1,1 25.0,2.(0,3 0,11) 1,045bq n b h h (kN/m)

Trọng lượng lớp trát:

2 . . .( 2 2 ) 1,3.16.0,015 (0,2 2.0,3 2.0,11) 0,181bq n b h h (kN/m)

B25 Rb = 14.5 8 1 Rsw= 175 Es =

Eb = 30,000 Rbt = 1.05 8 2 Rsw= 225 Es =

Chiều

dài

(m) (kN) (kN) g p q1 b h a ho hf (kN) (kN) (kN) (N/mm) (mm) (mm) (mm) (m)

Gối 41.81 110 0.50 27 C.tạo 150 214.09 T.mãn C.tạo C.tạo 549 150 Ø6/ 150

Nhịp 20.91 110 0.50 6.08 C.tạo 200 210.78 T.mãn 1,098 225 -2.55 T.mãn Ø6/ 200

Phần

tử

1 0.00

Tải trọng

17.8 8.3 22.03.2

Đoạn

dầm

Tiết diện

200 300 30 270

(mm)

34.02 6

n

0.00

φf φn

Cấp bền BT :

qswQb.o Q Đ.kiện

t.toán

210,000

Ø s

st t smax sct

Đai dự kiếnĐ.kiện

h.chế

Qbt

Cốt thép Ø ≤

Cốt thép Ø >

|Q|max N(kN/m)

210,000

K.tra

đoạn

g.nhịp

Bố trí

cốt đai

2

l 1

48

Trọng lượng do ô bản sàn S18 truyền vào:

183 18

1,359,28. 6,26( / )

2 2

SS

Lq q kN m

Tải tập trung

Do bản thang truyền vào, đó là phản lực của các gối tựa tại A’ của vế thang tầng trên và

gối F của vế 2. Ta quy về phân bố đều trên toàn bộ chiều dài dầm chiếu nghỉ như sau:

qttr1 = ' 28,8821,39

1,35 1,35

AR (kN/m); qttr2 =

28,8022,15

1,25 1,3

FR (kN/m)

q4 = max(qttr1, qttr2) = 22,15 (kN/m)

Vậy: q =q1+q2+q3+q4= 1,045 + 0,181 + 6,26 + 22,15 = 29,64 (kN/m)

Xác định nội lực:

Dầm chiếu tới 1 đầu kê lên dầm, đầu kia liên kết với vách. Sơ đồ tính của dầm chiếu tới

là 1 dầm đơn giản có 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp

Ta có nội lực như sau:

Hình 4.12: Sơ đồ tính và nội lực dầm chiếu tới.

Tính cốt thép:

Tính cốt thép dọc chịu mô men dương:

Bề dày lớp bêtông bảo vệ: ao = 20mm, chọn a = 30mm.

Chiều cao làm việc: ho = 300 - 30 = 270 mm

Cốt dọc dùng cốt thép nhóm CII.

Tính 2 3 2

22,010,104 0,418

. . 14,5 10 0,2 0,27m R

b o

M

R b h

1 1 2 1 1 2.0,1040,945

2 2

m

Qmax = 58 ql = 60,21kN

L3=3250

Qmin = - 38 ql = -36,12kN

Mmax = 9ql2/128 = 22,01kN.m

Mmin = -ql2/8 = -39,13kN.m

q =29,64 kN/m

49


4 2 2

3

22,013,08 10 ( ) 3,08( )

. . 280 10 0,945 0,27

TT

S

s o

MA m cm

R h


min

0

3,08% .100% 100% 0,57% 0,1%

. 20.27

TT

SA

b h

Chọn 216 có BT

SA = 4,02 cm2 > 3,08cm2



Vậy thép dọc chịu mô men dương ở dầm chiếu tới ta chọn 2Ø16.

Tính cốt thép dọc chịu mô men âm:

Tính 2 3 2

39,130,185 0,418

. . 14,5 10 0,2 0,27m R

b o

M

R b h

1 1 2 1 1 2.0,1850,897

2 2

m


4 2 2

3

39,135,77 10 ( ) 5,77( )

. . 280 10 0,897 0,27

TT

S

s o

MA m cm

R h


min

0

5,77% .100% 100% 1,06% 0,1%

. 20.27

TT

SA

b h

Chọn 220 có BT

SA = 6,28 cm2 > 5,77 cm2



Vậy thép dọc chịu mô men âm ở dầm chiếu tới ta chọn 2Ø20.

Tính cốt thép đai:

Thiết kế cốt đai không dùng cốt xiên. Cốt đai thuộc nhóm cốt thép AI.

Vật liệu: lấy b2 = 1

Bêtông B25 có Rb = 14,5MPa; Rbt =1,05 MPa; Eb =30.103 MPa.

Cốt thép CI, AI có: Rsw=175 MPa; Es = 21.104 MPa.

50

Lực cắt tại gối là: Qg = 60,21 kN và lực cắt tại nhịp là Qn = 36,12 kN

Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:

Phần tĩnh tải: (Tính tương tự như dầm chiếu nghỉ)

Do TLBT dầm, vữa trát, do bản thang và do sàn S18 truyền vào.

Ta tính được g = 1,045+0,181+ 5,38.0,85/2 + max(18,82/1,35; 18,76/1,3) = 17,94

(kN/m)

Phần hoạt tải: (Tính tương tự như dầm chiếu nghỉ)

Do bản thang và ô sàn S18 truyền vào, ta tính được

p = 3,9.0,85/2+ max(10,05/1,35; 10,03/1,3) = 9,38 (kN/m)




- Đã đề cập ở phần tính toán dầm chiếu nghỉ -



300150

2 2

150ct

hmm

s

mm


3 3.300225

4 4

500ct

hmm

s

mm

Bảng 4.4: Tính cốt thép đai dầm chiếu tới

B25 Rb = 14.5 8 1 Rsw= 175 Es =

Eb = 30,000 Rbt = 1.05 8 2 Rsw= 225 Es =

Chiều

dài


Gối 60.21 110 0.50 44.9 T.toán 150 214.09 T.mãn 36.89 268 381 150 Ø6/ 150

Nhịp 36.12 110 0.50 20.8 C.tạo 200 210.78 T.mãn 636 225 -1.47 T.mãn Ø6/ 200

Cấp bền BT : Cốt thép Ø ≤ 210,000

Cốt thép Ø > 210,000

Phần

tử

Đoạn

dầm

|Q|max NTải trọng Tiết diện

Qbtφf φn

Qb.o Q Đ.kiện

t.toán

qsw st t smax sct

Đai dự kiếnl 1

K.tra

đoạn

g.nhịp

Bố trí

cốt đai(kN/m) (mm)

Ø s n

Đ.kiện

h.chế

1 3.2 0.00 17.9 9.4 22.6 200 300 30 270 0.00 6 234.02

51

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM D1 TẦNG 1

5.1. Số liệu tính toán.

- Bê tông sàn có cấp độ bền B25: Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 MPa.

- Cốt thép:

+ 8 dùng thép CI có: Rs = Rsc = 225 MPa Rsw = 175 MPa.

+ 10 dùng thép CII có: Rs = Rsc = 280 MPa Rsw = 225 MPa.

5.2. Sơ đồ tính toán.

Dầm D1 tính như một dầm liên tục, 2 đầu được xem như gối vào các dầm chính, ở giữa

kê lên gối tựa là dầm D2.

Sơ đồ tính:

Hình 5.1: Sơ đồ tính dầm D1.

5.3. Lựa chọn kích thước dầm.

Chiều cao dầm chọn theo công thức: .dlhm

Trong đó: ld là nhịp của dầm đang xét.

m là hệ số: m = 12 : 20 đối với dầm phụ.

m = 8 : 12 đối với dầm chính.

Dầm đang xét là dầm phụ 3900 3900

(195 325)20 12

dd

lh mm

m

Chọn h = 300mm.

Bề rộng của dầm: thường thì bd = (0,30,5).hd = 90 – 150mm

Ở đây ta chọn bd = 200 mm (lúc đầu chọn bd = 150mm tuy nhiên tính hàm lượng cốt

thép không thỏa mãn nên tăng bd lên là 200mm)

Vậy tiết diện của dầm D1 là: 200×300 mm.

5.4. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm.

Tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm tĩnh tải và hoạt tải.

Tĩnh tải:

Tĩnh tải tác dụng lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân của dầm, tải trọng tư sàn truyền

vào, trọng lượng của tường và các kết cấu bao che.

B C

52

Trọng lượng bản thân của dầm:

- Phần sàn giao với dầm được tính vào trọng lượng sàn, trọng lượng dầm bao gồm phần

bê tông và phần vữa trát.

- Trọng lượng của dầm được tính theo công thức:

qd = n.bt.b.(h - hb) + n.v.v.[b+2.(h - hb)]

Trong đó:

v = 0,015 m là bề dày của lớp vữa trát.

bt = 25 kN/m3 là trọng lượng riêng của bê tông.

v = 16 kN/m3 là trọng lượng riêng của vữa.

b = 0,15 m là bề rộng của dầm.

h = 0,3 m là chiều cao của dầm.

hb = 0,11 m là bề dày của sàn. Cấu tạo dầm

n là hệ số vượt tải, n = 1,1 đối với dầm và n=1,3 đối với vữa trát

Bảng 5.1: Trọng lượng bản thân dầm D1

Đoạn

dầm

L Tiết diện (mm) γv γbt nd nv

gv gbt Tổng qd

(m) b h (kN/m3) (kN/m3) (kN/m) (kN/m) (kN/m)

1 3.9 200 300 16 25 1.1 1.3 0.18 1.05 1.20

2 3.9 200 300 16 25 1.1 1.3 0.18 1.05 1.20

Tải trọng do sàn truyền vào:

Đối với các ô sàn bản kê 4 cạnh:

Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố theo diện chịu tải. Tư các góc

bản, vẽ các đường phân giác chia sàn thành các phần 1, 2, 3, 4.

Phần 1 truyền vào dầm D1. Phần 2 truyền vào dầm D2.

Phần 3 truyền vào dầm D3. Phần 4 truyền vào dầm D4.

Gọi gs là tải trọng tác dụng lên ô sàn Tải trọng tác dụng tư sàn truyền vào dầm:

Hình 5.2: Sơ đồ phân tải sàn bản kê.

1

4

2

3

l

l

1

2

D1

D3

D2

D4

hb

h

b

53

D1, D2 : Tải trọng hình thang D3, D4 : Tải trọng tam giác

Để đơn giản người ta quy đổi các tải trọng hình thang và tam giác đó về phân bố đều

(gần đúng).

- Dầm D1, D2 :

q2 = (1- 22 + 3).gs.l1/2 , vói 2

1

2l

l

- Dầm D3, D4 :

12

5

8 2s

lq g

(Việc quy đổi này dựa trên cơ sở momen do tải trọng hình thang hay tam giác gây ra =

momen do tải trọng qui đổi phân bố đều gây ra).

D1, D2 : 12

2s

lq g

D3, D4 : q2 = 0

Hình 5.3: Sơ đồ phân tải ô bản loại dầm.

Đối với các ô sàn bản loại dầm:

Xem tải trọng truyền vào dầm theo phương cạnh dài, dầm theo phương cạnh ngắn không

chịu tải trọng tư sàn

Đối với dầm có 2 bên sàn cần tính tải trọng do cả 2 bên truyền vào (cùng tác dụng vào

1 dầm).

Sơ đồ truyền tải trọng tư sàn vào dầm D1:

Bảng 5.2: Tĩnh tải phân bố từ sàn truyền vào dầm D1

Nhịp Ô

sàn

Kích thước ô sàn gs

2

1

2l

l

Dạng tải

trọng

q’s (1 bên) qs (2 bên)

L1 (m) L2 (m) (kN/m2) (kN/m) (kN/m)

1 S7 3.45 3.9 4.33 0.44 Hình thang 5.21

10.49 S6 3.75 3.9 4.33 0.48 Hình thang 5.28

l2

g .l s

1

2

l12

l1

2

1g .l

s

l2

g .l s

1

2

l12

q

l2

l1

2

1g .l

s

l1

q

D3 D4

D1

D2

54

2 S11 3.45 3.9 4.33 0.44 Hình thang 5.21

10.49 S10 3.75 3.9 4.33 0.48 Hình thang 5.28

Trong đó:

+ Nhịp 1: Là nhịp đầu tiên tính tư hướng trục B đến trục C

+ Nhịp 2: Là nhịp thứ 2 tính tư hướng trục B đến trục C

Hình 5.4: Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm D1.

Tĩnh tải do tường và các kết cấu bao che trên dầm (gt+c):

Trên dầm D1 có tường + cửa vì vậy ta tính tải trọng do tường và cửa truyền vào D1: gt+c

Trong kết cấu nhà khung chịu lực, tường chỉ đóng vai trò bao che, nó chỉ chịu tải trọng

bản thân (tự mang) tường chỉ truyền lực vào dầm mà không tham gia chịu lực (điều này

để đơn giản trong tính toán và tăng độ an toàn vì thực tế tường có tham gia chịu lực).

Đối với mảng tường đặc: để tiết kiệm

người ta quan niệm rằng chỉ có phạm vi tường

trong phạm vi góc 60o là truyền lực lên dầm,

còn lại tạo thành lực tập trung truyền xuống

cột.

(Nếu 2 biên tường không có cột thì xem

như toàn bộ tường truyền vào dầm)

Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường (gạch

xây + trát): . . 2. . .t g g g tr tr trg n n (kN/m).

Gọi ht là chiều cao tường (chiều cao tầng - chiều cao

dầm). Tải trọng lên dầm có dạng hình thang (như hình

vẽ) quy đổi về phân bố đều :

7200

6

80

00

B

C

5

700

3450 3750 850

39

00

39

00

D1

S11 S10

S7 S6

l

d

lht d

2

ld

Dáöm âang xeït

Dáöm táöng trãn

Cäüt

Cäüt

Láúy thaình læûc táûp trung truyãön vaìo

nuït cäüt bãn dæåïi

55

Với: a = ht . tg30 = 3

3th và q = 2 3(1 2 ). .t tg h ;

d

a

l

Trường hợp ld bé phần tường truyền lên dầm có dạng tam giác :

Qui đổi về phân bố đều:

Với q = 5

608 2

odt

lg tg

Vậy tải phân bố lên dầm: q = 2 3(1 2 ). .t tg h

Đối với mảng tường có cửa :

Xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường + cửa phân bố

đều trên dầm. . . .tc

t t c c cG g S n g S (kN/m)

Trong đó : gt : Trong lượng tính toán của 1m2 tường

St: Diện tích tường

nc : Hệ số vượt tải của cửa nc = 1,1

tc

cg : Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa.

Sc: Diện tích cửa.

Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là : d

ctl

Gq

Dựa vào bản vẽ kiến trúc ta thấy tường nằm trên các dầm phụ D1 là những mảng tường

có cửa. Kết quả được thể hiện dưới bảng sau.

ng = 1.1 nv = 1.3 nc = 1.1

gg = 15 kN/m3 v = 16 kN/m3

g = 0.1 m v = 0.015 m

a

dl l

tg .h

d

q t

l ld

td

2

d

g .l . q

56

Bảng 5.3: Tải trọng do tường truyền lên dầm

Nhịp L dầm B H bc hc Sc St gt gc qt+c

(m) (m) (m) (m) (m) (m2) (m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m)

1 3.9 3.15 3.1 9.77 2.27 5.70

2 3.9 3.6 3.1 0.78 2.2 1.72 9.44 2.27 0.30 5.65

Tổng tải trọng phân bố trên dầm phụ D1 là: q = qd + qs + qt+c

Kết quả được thể hiện qua bảng sau.

Bảng 5.4: Bảng tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm D1

Nhịp Dầm qd

(kN/m)

Sàn qs

(kN/m)

Tường qt+c

(kN/m)

Tổng cộng

q (kN/m)

1 1.20 10.49 5.7 17.39

2 1.20 10.49 5.65 17.34

Hoạt tải:

Chỉ có loại là do sàn truyền vào. Cách xác định tương tự như phần tĩnh tải nhưng thay

gstt bằng ps

tt (hoạt tải sàn trên 1m2).

Bảng 5.5: Bảng hoạt tải tính toán trên các loại ô sàn

STT Ô

sàn

Loại

phòng

ptc Hệ số vượt tải n

ps

(kN/m2) (kN/m2)

1 S6, S10 P. ngủ 1.50 1.3 1.95

2 S11 WC 1.50 1.3 1.95

3 S7 Phòng khách 1.50 1.3 1.95

Bảng 5.6: Tính toán hoạt tải phân bố từ các ô sàn truyền vào dầm D1

Nhịp Ô

sàn

Kích thước ô sàn ps

2

1

2l

l

Dạng tải

trọng

q’ps (1 bên) qps (2 bên)

L1 (m) L2 (m) (kN/m2) (kN/m) (kN/m)

1 S7 3.45 3.9 1.95 0.44 Hình thang 2.35

4.73 S6 3.75 3.9 1.95 0.48 Hình thang 2.38

2 S11 3.45 3.9 1.95 0.44 Hình thang 2.35

4.73 S10 3.75 3.9 1.95 0.48 Hình thang 2.38

Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm D1.

Bảng 5.7: Bảng tổng hợp tĩnh tải và hoạt tải phân bố tác dụng lên dầm.

STT Nhịp dầm L Tĩnh tải q Hoạt tải qps Tổng

(m) (kN/m) ( kN/m) ( kN/m)

1 1 3.9 17.39 4.73 22.12

2 2 3.9 17.34 4.73 22.07

57

5.5. Sơ đồ chịu tải của dầm

Sơ đồ chịu tải của dầm được thể hiện trên hình vẽ.

Hình 5.5: Tĩnh tải

Hình 5.6: Hoạt tải 1

Hình 5.7: Hoạt tải 2

5.6. Xác định nội lực và tổ hợp nội lực dầm


Nội lực trong dầm D1 được xác định bằng phần mềm SAP2000, kết quả biểu đồ mômen

và lực cắt của dầm cho các trường hợp tải trọng như trên hình vẽ.

16

.58

18

.67

16

.63

0.1

4 -32

.88

-32

.88

0.0

7

16

.53

18

.58

16

.51

-25

.48

-8.5

3

8.4

3

25

.38

42

.34

-42

.24

-25

.34

-8.4

3

8.4

8

25

.38

58

Hình 5.8: Mô men và lực cắt do tĩnh tải

Hình 5.9: Mô men và lực cắt do hoạt tải 1


Tổ hợp nội lực

Do hoạt tải có tính chất bất kỳ (xuất hiện theo các quy luật khác nhau) cần tổ hợp để

tìm ra những giá trị nguy hiểm nhất của nội lực do hoạt tải gây ra. Tư đó ta tính toán tiết diện.

Hoạt tải được chia làm các trường hợp, mỗi trường hợp tải trọng chỉ tác dụng lên 1 nhịp.

Cách này có nhiều ưu điểm: phân tích tải trọng đơn giản, xác định tổ hợp nội lực chính xác

đối với tất cả các tiết diện, cả momen lẫn lực cắt nên được áp dụng nhiều.

Giá trị mômen và lực cắt trong tổ hợp được xác định theo công thức sau:

Mmax = MTT + (MHT+ ) : tổng các momen do hoạt tải gây ra nếu số dương thì cộng vào

âm thì bỏ qua không cộng vào.

Mmin = MTT + (MH- )

Qmax = QTT + (QHT+ )

Qmin = QTT + (QHT- )

5.6

3

6.8

9

6.7

5

3.3

9

-4.4

8-4

.48

-3.3

6

-2.2

4

-1.1

2

-8.0

8

-3.4

6

1.1

5

5.7

6

10

.37-1

.15

-1.1

5

-1.1

5

-1.1

5

-1.1

2

-2.2

4

-3.3

6

-4.4

8-4

.48

3.3

9

6.7

5

6.8

9

5.6

3

1.1

5

1.1

5

1.1

5

1.1

5

-10

.37

-5.7

6

-1.1

5

3.4

6

8.0

8

59

Hình 5.11: Phần tử thanh dầm

Tư giá trị nội lực do Sap2000 xuất ra ta tổ hợp nội lực Moment và lực cắt

Bảng 5.8: Tổ hợp nội lực Moment và lực cắt

BẢNG TỔ HỢP MÔMEN DẦM

Tiết

diện

Trường hợp tải trọng Tổ hợp

TT HT1 HT2 Mmin

(kN.m)

Mmax

(kN.m)

Mttoán

(kN.m)

G1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

N1 18.67 6.75 -1.68 16.99 25.42 25.42

G2 -32.88 -4.48 -4.48 -41.84 -32.88 -41.84

N2 18.58 -1.68 6.75 16.90 25.33 25.33

G3 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

BẢNG TỔ HỢP LỰC CẮT DẦM

Phần tử Tiết diện


TT HT1 HT2 Qmin

(kN)

Qmax

(kN)

|Q|max

(kN)

1 0 25.48 8.08 -1.15 24.33 33.56 33.56

1 l/4 8.53 3.46 -1.15 7.38 11.99 11.99

1 3l/4 -25.39 -5.76 -1.15 -32.30 -25.39 32.30

1 l -42.34 -10.37 -1.15 -53.86 -42.34 53.86

2 0 42.24 1.15 10.37 42.24 53.76 53.76

2 l/4 25.34 1.15 5.76 25.34 32.25 32.25

2 3l/4 -8.48 1.15 -3.46 -11.94 -7.33 11.94

2 l -25.38 1.15 -8.08 -33.46 -24.23 33.46

5.7. Tính toán cốt thép dầm

Tính cốt thép dọc của dầm

*Trước khi tính cốt thép dọc của dầm ta cần lưu ý:

- Tại 1 tiết diện ta có 2 giá trị nội lực tổ hợp Mmax & Mmin :

+ Nếu Mmax, Mmin 0 cốt thép dưới tính theo Mmax

cốt thép trên đặt theo cấu tạo (As min .b.ho).

+ Nếu Mmax, Mmin 0 cốt thép trên tính theoMmin

cốt thép dưới đặt theo cấu tạo (As min .b.ho).

+ Nếu Mmax 0, Mmin 0 cốt thép dưới tính theo Mmax

PT1 PT2

60

cốt thép trên tính theoMmin.

Chọn đường kính của cốt thép thoả điều kiện: 12-22 (đối với dầm phụ) và đến

32 (đối với dầm chính); 10

1bd. Để tiện cho thi công trong mỗi dầm không nên dùng quá

3 loại đường kính cho cốt chịu lực và để cho sự chịu lực được tốt thì trong một tiết diện không

dùng cốt thép có đường kính chênh lệch nhau quá 6mm.


Tính theo tiết diện chữ nhật bd x hd = 200x300.

Giả thiết a = 3 cm, lúc đó ho = hd - a = 30 - 3 = 27 cm.

Tại gối 2:

Tính 418,0198,027,020,0105,14

83,41

.. 232

R

ob

mhbR

M

889,02

198,0.211

2

211

m


)(22,6)(1022,627.0889.010280

83,41

..

224

3cmm

hR

MA

os

TT

S


%1,0%15,1%10027.20

22,6%100.

.% min

0

hb

ATT

S

Chọn 220 có BT

SA = 6,28 cm2 > 6,22 cm2



Vậy thép dọc chịu mô men âm ở dầm chiếu tới ta chọn 2Ø20.


Tính theo tiết diện chữ T, cánh trong vùng nén.

Bề rộng cánh được lấy như sau: bf’ = b + 2.Sc , trong đó Sc là bề rộng phần bản sàn

cùng tham gia chịu lực với dầm.

Lấy Sc như sau:

61

1 13900 650

6 6

1( ) 0,5.(3450 300) 1575 ' 0,1

2

6 ' 6.110 660 ' 0,1

d

c d dp f

f f

l mm

S l b mm khi h h

h mm khi h h

Trong đó 1

( )2

d dpl b khoảng cách giữa hai mép trong của 2 dầm liên tiếp.

dl là nhịp tính toán của dầm và h’f là bề dày của phần cánh tham gia chịu nén.

Chọn bc= 650 mm => Như vậy bf’ = 200 + 2.650 = 1500 mm.

Xác định vị trí trục trung hòa:

Giả thiết a = 30 => ho = hd - a = 30 - 3 = 27 cm

Tính Mf = Rb.bf’.h’

f.( ho -0,5.hf’) = 14,5.1500.110.(270 - 0,5.110)

= 514,4.106 N.mm = 514,4 kN.m.

Nếu M Mf thì trục trung hoà qua cánh, tính toán dầm như đối với tiết diện chữ nhật

bf’x h.

Nếu M > Mf thì trục trung hoà qua sườn tính ' ' '

2

( ) ( 0,5 )

. .

b f f o f

m

b o

M R b b h h h

R b h

+ Nếu αm αR: đặt cốt đơn, tra bảng tìm .

' '

0. .bs f f

s

RA b h b b h

R .

+ Nếu 0,5 m R : tăng tiết diện hoặc đặt cốt kép.

'

2 ' ' '

.

' ' '

. . . ( ). ( 0,5 );

.( ')

. . ( ). .

R b o b f f o f

s

SC O

R b o b f f sc ss

s s

M R b h R b b h h hA

R h a

R b h R b b h R AA

R R

+ Nếu αm > 0,5: tăng tiết diện rồi tính lại tư đầu.


- 100

% s

o

A

bh thường % = 0,6 – 1,5% là hợp lý.

- max min 0,1%

62

Tính toán cốt đai dầm





- Tham khảo nội dung tính toán đã trình bày ở phần trước -

Bảng 5.9: Bảng tính toán cốt thép dọc dầm D1


300150

2 2

150ct

hmm

s

mm


3 3.300225

4 4

500ct

hmm

s

mm

Bảng 5.10: Bảng tính cốt đai cho dầm D1

Kết luận: Chọn đai 6, hai nhánh, với khoảng cách 150 mm trên đoạn 980 mm ở gần

gối tựa. Phần còn lại ở giữa dầm dài 1,94 mm dùng đai 6, hai nhánh, khoảng cách s = 200

mm.

B25 Rb = 14.5 2 280 ξR= αR= μmin= 0.10%

Mttoán b bf h a ho AsTT

μTT As

chμ

BT

(kN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm2

) (%) (cm2

) (%)

Trên 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%

Trên 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%

Dưới 25.42 20 150 3 27 0.02 0.99 3.39 0.63% 4.02 0.74%

Trên -41.84 20 20 3 27 0.20 0.89 6.23 1.15% 6.28 1.16%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%

Trên 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%

Dưới 25.33 20 150 3 27 0.02 0.99 3.38 0.63% 4.02 0.74%

Trên 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 0.42%G3 30

G2 30

N2 30

N1 30

2Ø12

2Ø12

30G1

Tiết

diệnαm ζ

Cốt

thép

Cấp bền BT: C.thép: Rs=Rsc= 0.595 0.418

2Ø16

2Ø12

2Ø12

2Ø16

2Ø20

2Ø12

2Ø12

Chọn thép

2Ø12

B25 Rb = 14.5 8 1 Rsw= 175 Es =

Eb = 30,000 Rbt = 1.05 8 2 Rsw= 225 Es =

Chiều

dài


Gối 53.86 110 0.50 40.53 T.toán 150 214.09 T.mãn 33.41 296 426 150 Ø 6/ 150

Nhịp 32.30 110 0.50 18.97 C.tạo 200 210.78 T.mãn 711 225 -1.70 T.mãn Ø 6/ 200

Gối 53.76 110 0.50 40.46 T.toán 150 214.09 T.mãn 33.36 297 427 150 Ø 6/ 150

Nhịp 32.25 110 0.50 18.95 C.tạo 200 210.78 T.mãn 712 225 -1.70 T.mãn Ø 6/ 200

Phần

tử

1 0.00

Tải trọng

17.4 4.7 19.83.9

Đoạn

dầm

Tiết diện

200 300 30 270

(mm)

0.00

φf φn

Qb.o Q Đ.kiện

t.toán

Đai dự kiến

34.02 6

nØ s

stt smax sct

Cấp bền BT :

qswĐ.kiện

h.chế

Qbt

Cốt thép Ø ≤

Cốt thép Ø >

|Q|max N(kN/m)

210,000

210,000

2

l 1

2 3.9 0.00 17.3 4.7 19.7 200

K.tra

đoạn

g.nhịp

Bố trí

cốt đai

300 30 270 0.00 234.02 6

63

Cốt treo để tính cho tại vị trí có lực tập trung chỗ dầm phụ gác lên dầm chính. Dầm D1

không có lực tập trung tác dụng vào nên không cần tính cốt treo. Cốt đai bố trí, tính toán như

trên là thỏa mãn cấu tạo.

5.8. Sơ lược về bố trí thép đối với dầm D1 trên bản vẽ:

Để đơn giản cũng như tiết kiệm cốt thép (không cắt 1 cây thép nguyên thành những cây

nhỏ => không hợp lý) ta kéo thép tại gối 220 và nhịp 216 của dầm D1 đi suốt chiều dài

dầm D1

Chiều dài nối buộc là 30max. Chiều dại đoạn neo lneo 15neo

64

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM D2 TẦNG 1

6.1. Số liệu tính toán.

- Bê tông sàn có cấp độ bền B25: Rb = 14.5 MPa; Rbt = 1,05 MPa.

- Cốt thép:

+ 8 dùng thép AI có: Rs = Rsc = 225 MPa. Rsw = 175 MPa.

+ 10 dùng thép AII có: Rs = Rsc = 280 MPa. Rsw = 225 MPa.

6.2. Sơ đồ tính toán.

Dầm D2 tính như một dầm liên tục, kê lên các gối tựa là dầm chính và chịu tải trọng

thẳng đứng.

Sơ đồ tính:

Hình 6.1: Sơ đồ tính dầm D2.

6.3. Chọn kích thước dầm.

- Chiều cao dầm chọn theo công thức: .dlhm

Trong đó: ld là nhịp của dầm đang xét.

m là hệ số: m = 12 : 20 đối với dầm phụ.

m = 8 : 12 đối với dầm chính.

Dầm đang xét là dầm phụ 1 1

.7850 393 65420 12

h mm

Chọn h = 600mm

- Bề rộng của dầm: bd = (0,30,5).hd = 180 - 300mm. Chọn b = 300mm

2 đầu công xôn có nhịp ld = 0.85m khá nhỏ, chọn dầm có kích thước 200x300mm

Vậy sơ bộ chọn tiết diện của dầm D2 có 2 loại là: 300x600 mm và 200x300mm

6.4. Xác định tải trọng tác dụng.

Tải trọng tác dung lên dầm bao gồm tĩnh tải và hoạt tải.

Tĩnh tải:

Tĩnh tải tác dụng lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân của dầm, tải trọng tư sàn truyền

vào, trọng lượng của tường và các kết cấu bao che.

Trọng lượng bản thân của dầm:

- Phần sàn giao với dầm được tính vào trọng lượng sàn, trọng lượng dầm bao gồm phần

bê tông và phần vữa trát.

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

65

- Trọng lượng của dầm được tính theo công thức:

q1 = nd.bt.b.(h-hb) + nv.v.v.[b+2.(h-hb)]

Trong đó:

v = 0,015 m là bề dày của lớp vữa trát.

bt = 25 kN/m3 là trọng lượng riêng của bê tông.

v = 16 kN/m3 là trọng lượng riêng của vữa.

b = 0,25 m là bề rộng của dầm. h = 0,7 m là chiều cao của dầm.

hb = 0,13 m là bề dày của sàn. n là hệ số vượt tải.

Bảng 6.1: Trọng lượng bản thân dầm D2

Đoạn

dầm

L Tiết diện (mm) γv γbt nd nv

gv gbt Tổng

(m) b h (kN/m3) (kN/m3) (kN/m) (kN/m) (kN/m)

1 0.8 200 300 16 25 1.1 1.3 0.18 1.05 1.23

2 7.2 300 600 16 25 1.1 1.3 0.4 4.04 4.44

3 7.85 300 600 16 25 1.1 1.3 0.4 4.04 4.44

4 2.7 300 600 16 25 1.1 1.3 0.4 4.04 4.44

5 7.85 300 600 16 25 1.1 1.3 0.4 4.04 4.44

6 7.2 300 600 16 25 1.1 1.3 0.4 4.04 4.44

7 0.85 200 300 16 25 1.1 1.3 0.18 1.05 1.23

Tải trọng do sàn truyền vào:

Được xác định tương tự như dầm D1

* Sơ đồ truyền tải trọng tư sàn vào dầm D2: Dựa vào kích thước các ô sàn, sơ đồ truyền

tải trọng tư sàn vào dầm D2 được thể hiện như sau:

Hình 6.2: Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm D2

7200 8100 2500 8100 7200

33100

2 3 41 6

8000

B

C

5

700700

3450 2700 3450850 440034503750

3900

3900

4400 3450 3750 850

3900

3900

S7 S6

S11 S10

S7S6

S11S10

S8

S12

S9

S13S5 S5

S8

S12

hb

h

b

66

Bảng 6.2: Tĩnh tải phân bố từ sàn truyền vào dầm D2

Nhịp

dầm

Ô

sàn

Kích thước ô

sàn gs

β Dạng tải

trọng

qs (1 bên) qs (2 bên)

L1 (m) L2 (m) (kN/m2) (kN/m) (kN/m)

1 S5 0,85 3,85 4,33 Không t/d

2

S6 3,75 3,9 4,33 0,50 Tam giác 5,07

19,48 S10 3,75 3,9 4,33 0,50 Tam giác 5,07

S7 3,45 3,9 4,33 0,50 Tam giác 4,67

S11 3,45 3,9 4,33 0,50 Tam giác 4,67

3 S8 3,9 7,85 4,33 0,00 HCN 8,44

15,48 S12 3,25 7,85 4,33 0,00 HCN 7,04

4 S9 2,7 3,9 4,33 0,50 Tam giác 3,65

7,30 S13 2,7 3,25 4,33 0,50 Tam giác 3,65

5 S8 3,9 7,85 4,33 0,00 HCN 8.44

15.48 S12 3,25 7,85 4,33 0,00 HCN 7.04

6

S7 3,45 3,9 4,33 0,50 Tam giác 4,67

19,48 S11 3,45 3,9 4,33 0,50 Tam giác 4,67

S6 3,75 3,9 4,33 0,50 Tam giác 5,07

S10 3,75 3,9 4,33 0,50 Tam giác 5,07

7 S5 0,85 3,85 4,33 Không t/d

Tĩnh tải do tường và các kết cấu bao che trên dầm (gt+c):

Tường nằm trên dầm D2 là tường có lỗ cửa nên xem gần đúng tải trọng tác dụng lên

dầm là toàn bộ trọng lượng tường + cửa phân bố đều trên dầm.

. .tc

t t t c c cG n g S n g S kN/m.

Trong đó : gt : Trong lượng tính toán của 1m2 tường

. . 2. . .t g g g tr tr trg n n

St : Diện tích tường

nc : Hệ số vượt tải của cửa.

tc

cg : Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2/cử, với cửa kính khung thép:

20,4( / )tc

cg kN m

Sc : Diện tích cửa.

Tải trọng tường +cửa phân bố đều trên dầm là : t c

d

Gq

l

ng = 1.1 nv = 1.3 nc = 1.1

gg = 15 kN/m3 v = 16 kN/m3

g = 0.1 m v = 0.015 m

67

Bảng 6.3: Tải trọng do tường + cửa truyền lên dầm

Nhịp L dầm B H bc hc Sc St gt gc qt+c

(m) (m) (m) (m) (m) (m2) (m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m)

1 0.85 0.6 3.1 0.5 1.6 0.80 1.06 2.27 0.30 3.14

2 7.2 0.1 2.7 0.27 2.27 0.09

3 7.85 2.4 2.7 1.25 2.2 2.75 3.73 2.27 0.40 1.23

4 2.7 0.2 1.03 0.21 2.27 0.18

5 7.85 2.4 2.7 1.25 2.2 2.75 3.73 2.27 0.40 1.23

6 7.2 0.1 2.7 0.27 2.27 0.09

7 0.85 0.6 3.1 0.5 1.6 0.80 1.06 2.27 0.30 3.14

Tải trọng tập trung do dầm khác truyền vào:

Trên nhịp thứ 2 và thứ 6 của dầm D2 đều có các dầm phụ D1 gối lên, các dầm D1 sẽ

truyền tải trọng dưới dạng lực tập trung vào các đoạn dầm D2.

P = Pa + Pb (Pa, Pb: lực tập trung do dầm phụ trong đoạn la, lb truyền vào).

Xét lực trong 1 đoạn dầm truyền vào (VD: đoạn nhịp la ).

+ Xác định tải trọng phân bố tác dụng lên dầm phụ trong đoạn nhịp la

qdp = qtrọng lượng bthân + qsàn truyền vào + qtường.

+ Xác định lực tập trung truyền vào dầm đang xét: Pa = qdp .la/2

Tương tự đối với lb (xác định qdp => xác định Pb = qdp.lb/2)

Bảng 6.4: Tĩnh tải tập trung từ dầm phụ D1 tác dụng vào dầm D2

Đoạn

dầm

q la (lb) Pq

(kN/m) (m) (kN)

1-2 17,39 3,9 33,91

2-3 17,34 3,9 33,81

68

Bảng 6.5: Tĩnh tải tập trung tác dụng vào dầm D2

Vị trí Pq Vị trí Pq

(kN) (kN)

Nhịp 2 67,72 Nhịp 6 67,72

Hoạt tải:

Chỉ có 2 loại là do sàn truyền vào và do dầm khác truyền vào (nếu có). Cách xác định

tương tự như phần tĩnh tải nhưng thay gstt bằng ps

tt (hoạt tải sàn trên 1m2).

Bảng 6.6: Tính toán hoạt tải phân bố từ các ô sàn truyền vào dầm D2

Nhịp

dầm

Ô

sàn

Kích thước ô sàn gs β

Dạng tải

trọng

qs (1 bên) qs (2 bên)

L1 (m) L2 (m) (kN/m2) (kN/m) (kN/m)

1 S5 0.85 3.85 1.95 Không t/d

2

S6 3.75 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.29

8.78 S10 3.75 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.29

S7 3.45 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.10

S11 3.45 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.10

3 S8 3.9 7.85 1.95 0.00 HCN 3.80

6.97 S12 3.25 7.85 1.95 0.00 HCN 3.17

4 S9 2.7 3.9 1.95 0.50 Tam giác 1.65

3.30 S13 2.7 3.25 1.95 0.50 Tam giác 1.65

5 S8 3.9 7.85 1.95 0.00 HCN 3.80

6.97 S12 3.25 7.85 1.95 0.00 HCN 3.17

6

S7 3.45 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.10

8.78 S11 3.45 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.10

S6 3.75 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.29

S10 3.75 3.9 1.95 0.50 Tam giác 2.29

7 S5 0.85 3.85 1.95 Không t/d

Hoạt tải tập trung P tư các dầm phụ D1 truyền vào đoạn dầm D2

Trong đó: + pp : Hoạt tải phân bố do các ô sàn truyền vào dầm phụ D1.

+ Pp : Hoạt tải tập trung do các dầm D1 truyền váo tưng đoạn dầm D2.

Bảng 6.7: Hoạt tải tập trung từ dầm phụ D1 tác dụng vào dầm D2

Đoạn

dầm

qps la (lb) Ppi Pp

(kN/m) (m) (kN) (kN)

2-3 4,73 3,9 9,22 18,44

5-6 4,73 3,9 9,22

69

Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm D2

Bảng 6.8: Bảng tổng hợp tĩnh tải phân bố tác dụng lên dầm.

Đoạn

dầm

Dầm qd

(kN/m)

Sàn qs

(kN/m)

Tường qt+c

(kN/m)

Tổng cộng q

(kN/m)

1 1.23 0.00 3.14 4.37

2 4.44 19.48 0.09 24.01

3 4.44 15.48 1.23 21.15

4 4.44 7.30 0.18 11.92

5 4.44 15.48 1.23 21.15

6 4.44 19.48 0.09 24.01

7 1.23 0.00 3.14 4.37

Bảng 6.9: Bảng tổng hợp tĩnh tải tập trung Pq do dầm phụ D1 tác dụng lên dầm D2

Nhịp

dầm

L Tổng Vị trí

(m) (kN/m) (m)

1-2 7.2 67.72 3.75

2-3 7.2 67.72 3.45

Trong đó : Cột “Vị trí“ được xác định bằng khoảng cách tư đầu đoạn dầm đang xét tới

điểm đặt lực tập trung.

Bảng 6.10: Bảng tổng hợp hoạt tải phân bố do sàn tác dụng lên dầm.

STT Nhịp

dầm

ptt STT

Nhịp

dầm

ptt

(kN/m) (kN/m)

1 1-2 0 5 5-6 6.97

2 2-3 8.78 6 6-7 8.78

3 3-4 6.97 7 7-8 0

4 4-5 3.30

Bảng 6.11: Bảng tổng hợp hoạt tải tập trung Pp do dầm phụ D1 tác dụng lên dầm D2

Nhịp

dầm

L Pp Vị trí

(m) (kN) (m)

1-2 7,2 18,44 3,75

2-3 7,2 18,44 3,45

6.5. Sơ đồ chịu tải của dầm

Sơ đồ chịu tải của dầm được thể hiện trên hình vẽ

70

Hình 6.3: Tĩnh tải tác dụng lên dầm D2

Hình 6.4: Hoạt tải 1 tác dụng lên dầm D2





3750 3450 37503450

21,15kN/m24,01kN/m 4,37kN/m

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

4,37kN/m 24,01kN/m21,15kN/m

11,92kN/m

Pq=67,72kN Pq=67,72kN

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

8,78kN/m

Pp=18,44kN

3750 3450

6,97kN/m

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

3,30kN/m

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

6,97kN/m

34500

7200 7850 2700 72007850850 850

2 3 41 65

8,78kN/m

Pp=18,44kN

37503450

71

6.6. Xác định nội lực và tổ hợp nội lực dầm.


Nội lực trong dầm D2 được xác định bằng phần mềm SAP2000, kết quả biểu đồ mômen

và lực cắt của dầm cho các trường hợp tải trọng như trên hình vẽ.

Hình 6.9: Mô men và lực cắt do tĩnh tải



-1.5

8

17

7.2

2 -190.1

1-1

90.1

1

51.6

8

-47

.62

51.6

8

-190.1

1-1

90.1

1

17

7.2

2

-1.5

8

3.7

1-9

2.7

0

14

7.8

9-1

01.1

7

64.8

6-16

.09

16.0

9-64

.86

10

1.1

7-1

47.8

9

92.7

0-3

.71

67.4

2

-43

.21

-43

.21

15.9

915.9

9

-2.0

7-2

.07

0.5

30

.53

-34

.44

47.2

1 -7.5

4

6.6

9

-0.3

3

0.0

7

-19

.41

27.5

4

-32

.89

-32

.89

4.2

64

.26

-1.1

0-1

.10

2.7

0

-25

.64

29.0

7-1

3.7

6

0.6

8

-0.1

5

0.1

90

.19

-0.7

4

2.2

6

-0.7

4-0

.74

0.1

90

.19

72




Tổ hợp nội lực

Tiến hành tương tự như tính toán với dầm D1.

Hình 6.15: Chia thanh dầm thành các phần tử nhỏ

Tư kết quả nội lực do Sap2000 xuất ra, ta lọc lấy giá trị và tổ hợp như bảng sau:

Bảng 6.12: Bảng tổ hợp momen và lực cắt

BẢNG TỔ HỢP MOMENT DẦM D2

Tiết

diện


TT HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 Mmin

(kN.m)

Mmax

(kN.m)

Mttoán

(kN.m)

G1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

N1 -0.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.39 -0.39 -0.39

G2 -1.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -1.58 -1.58 -1.58

N2 177.22 67.43 -10.11 0.10 -0.57 0.28 166.54 245.03 245.03

G3 -190.11 -43.21 -19.41 0.19 -1.10 0.53 -253.83 -189.39 -253.83

N3 51.68 -6.21 22.50 -0.39 2.25 -1.10 43.98 76.42 76.42

G4 -47.62 15.99 -32.89 -0.74 4.26 -2.07 -83.33 -27.37 -83.33

-0.0

3

0.1

2

-4.4

6

4.4

6

-0.1

2

0.0

3

-1.1

0-1

.10

4.2

64

.26 -3

2.8

9-3

2.8

9

27.5

4

-19

.41

0.1

5

-0.6

8

13.7

6

-29

.07

25.6

4

-2.7

0

0.5

30

.53

-2.0

7-2

.07

15.9

915.9

9 -43

.21

-43

.21

67.4

2

-0.0

7

0.3

3

-6.6

9

7.5

4 -47

.21

34.4

4

PT1 PT2 PT3 PT4 PT5 PT6 PT7

73

N4 -36.76 6.96 -14.32 2.26 -14.32 6.96 -65.39 -20.58 -65.39

G5 -47.62 -2.07 4.26 -0.74 -32.89 15.99 -83.33 -27.37 -83.33

N5 51.68 -1.10 2.25 -0.39 22.50 -6.21 43.98 76.42 76.42

G6 -190.11 0.53 -1.10 0.19 -19.41 -43.21 -253.83 -189.39 -253.83

N6 177.22 0.28 -0.57 0.10 -10.11 67.43 166.54 245.03 245.03

G7 -1.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -1.58 -1.58 -1.58

N7 -0.39 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.39 -0.39 -0.39

G8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

BẢNG TỔ HỢP LỰC CẮT DẦM D2

Phần

tử

Tiết

diện


TT HT1 HT2 HT3 HT4 HT5 Qmin

(kN)

Qmax

(kN)

|Q|max

(kN)

1 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1 l/4 -0.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -0.93 -0.93 0.93

1 3l/4 -2.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -2.79 -2.79 2.79

1 l -3.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 -3.72 -3.72 3.72

2 0 92.70 34.44 -2.70 0.03 -0.15 0.07 89.85 127.24 127.24

2 l/4 49.48 18.64 -2.70 0.03 -0.15 0.07 46.63 68.22 68.22

2 3l/4 -104.67 -31.41 -2.70 0.03 -0.15 0.07 -138.93 -104.57 138.93

2 l -147.89 -47.21 -2.70 0.03 -0.15 0.07 -197.95 -147.79 197.95

3 0 101.17 7.54 25.64 -0.12 0.68 -0.33 100.71 135.03 135.03

3 l/4 59.66 7.54 11.96 -0.12 0.68 -0.33 59.21 79.85 79.85

3 3l/4 -23.36 7.54 -15.40 -0.12 0.68 -0.33 -39.20 -15.13 39.20

3 l -64.86 7.54 -29.08 -0.12 0.68 -0.33 -94.39 -56.64 94.39

4 0 16.09 -6.69 13.76 4.46 -13.76 6.69 -4.36 41.00 41.00

4 l/4 8.05 -6.69 13.76 2.23 -13.76 6.69 -12.41 30.73 30.73

4 3l/4 -8.05 -6.69 13.76 -2.23 -13.76 6.69 -30.73 12.41 30.73

4 l -16.09 -6.69 13.76 -4.46 -13.76 6.69 -41.00 4.36 41.00

5 0 64.86 0.33 -0.68 0.12 29.08 -7.54 56.64 94.39 94.39

5 l/4 23.36 0.33 -0.68 0.12 15.40 -7.54 15.13 39.20 39.20

5 3l/4 -59.66 0.33 -0.68 0.12 -11.96 -7.54 -79.85 -59.21 79.85

5 l -101.17 0.33 -0.68 0.12 -25.64 -7.54 -135.03 -100.71 135.03

6 0 147.89 -0.07 0.15 -0.03 2.70 47.21 147.79 197.95 197.95

6 l/4 104.67 -0.07 0.15 -0.03 2.70 31.41 104.57 138.93 138.93

6 3l/4 -49.48 -0.07 0.15 -0.03 2.70 -18.64 -68.22 -46.63 68.22

6 l -92.70 -0.07 0.15 -0.03 2.70 -34.44 -127.24 -89.85 127.24

7 0 3.72 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.72 3.72 3.72

7 l/4 2.79 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.79 2.79 2.79

7 3l/4 0.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.93 0.93 0.93

74

7 l 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

6.7. Tính toán cốt thép dầm

Tính cốt thép dọc của dầm

Cách thức tính toán như đã nêu ở phần trước.


Tính theo tiết diện chữ nhật bd x hd = 300x600.

Giả thiết a = 5 cm, lúc đó ho = hd - a = 60 - 5 = 55 cm.

Tính 2

0,418. .

m R

b o

M

R b h thì tiếp tục tính

1 1 2

2

m

Diện tích cốt thép yêu cầu: 2( )

. .

TT

S

s o

MA cm

R h . Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

min

0

% .100% 0,1%.

TT

SA

b h Chọn thép có

BT

SA (cm2 ) > tt

SA (cm2)

Kiểm tra khoảng cách tư mép tiết diện đến trọng tâm cốt thép thực tế:

/ 2 50tt bv gta a a mm => đảm bảo chiều cao làm việc


Tính theo tiết diện chữ T, cánh trong vùng nén.

Bề rộng cánh được lấy như sau: bf’ = b + 2.Sc , trong đó Sc là bề rộng phần bản sàn

cùng tham gia chịu lực với dầm.

Lấy Sc như sau:

1 17850 1308

6 6

1( ) 0,5.(3900 300) 1800 ' 0,1

2

6 ' 6.110 660 ' 0,1

d

c d dp f

f f

l mm

S l b mm khi h h

h mm khi h h

+ ½ khoảng cách giữa hai mép trong của 2 dầm liên tiếp.

+ 1/6 nhịp tính toán của dầm và 6h’f

Chọn bc= 650 mm => Như vậy bf’ = 200 + 2.650 = 1500 mm.

Xác định vị trí trục trung hòa:

Giả thiết a = 50 => ho = hd - a = 60 - 50 = 55 cm

Tính Mf = Rb.bf’.h’

f.( ho -0,5.hf’) = 14,5.1500.110.(550 - 0,5.110)

= 1184.3.106 N.mm = 1184.3 kN.m.

Nếu M Mf trục trung hoà qua cánh, tính toán dầm như đối với tiết diện chữ nhật bf’x h.

75

Nếu M > Mf trục trung hoà qua sườn.

+ Nếu αm αR: đặt cốt đơn, tra bảng tìm . Rồi tính ' '

0. .bs f f

s

RA b h b b h

R .

+ Nếu 0,5 m R : tăng tiết diện hoặc đặt cốt kép.

2 ' ' '

.

' ' '

. . . ( ). ( 0,5 )' ;

.( ')

. . ( ). .

R b o b f f o f

s

SC O

R b o b f f sc ss

s s

M R b h R b b h h hA

R h a

R b h R b b h R AA

R R

+ Nếu αm > 0,5: tăng tiết diện rồi tính lại tư đầu.


- 100

% s

o

A

bh thường % = 0,6 – 1,5% là hợp lý.

- max min 0,1%

Tính toán cốt đai dầm





- Tham khảo nội dung tính toán đã trình bày ở phần trước -


300150

2 2

150ct

hmm

s

mm


3 3.300225

4 4

500ct

hmm

s

mm

Yêu cầu khoảng cách cốt đai:

Khi h 450 mm thì khoảng cách cốt đai không lớn hơn h/2 và không lớn hơn 150 mm.

Khi h > 450 mm thì khoảng cách cốt đai không lớn hơn h/3 và không lớn hơn 500 mm.

Dầm đang xét thì đoạn gần gối tựa:

600200

3 3

500ct

hmm

s

mm


3 3.600450

4 4

500ct

hmm

s

mm

76

Bảng 6.13: Bảng tính toán cốt thép dọc dầm D2

Kết luận: Chọn đai 6, hai nhánh, với khoảng cách 150 mm bố trí trên đoạn ở gần gối

tựa. Phần còn lại ở giữa dầm dài dùng đai 6, hai nhánh, khoảng cách s = 200 mm. Tại nhịp

thứ 2 và thứ 6, ở 2 đầu gối bố trí thép đai 6a140mm.

Tính cốt dọc cấu tạo:

Đối với dầm có chiều cao tiết diện lớn, ở các cạnh bên cần phải

đặt thêm các cốt thép dọc cấu tạo (cốt giá) chạy suốt chiều dài dầm

sao cho khoảng cách giữa các thanh cốt thép theo chiều cao dầm

không lớn hơn 400mm. Nhiệm vụ cốt giá là kết hợp với cốt đai và

cốt dọc chịu lực tạo thành khung cốt thép và chịu những ứng suất

phát sinh do tác dụng khác ngoài tải trọng tác dụng.

Diện tích 1 thanh cốt giá là As 0,001a1.b1 trong đó

B25 Rb = 14.5 2 280 ξR= αR= μmin= 0.10%

Mttoán b bf h a ho AsTT

μTT As

ch h'o μBT

(kN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm2

) (%) (cm2

) (cm) (%)

Trên 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Trên -0.39 20 20 3 27 0.00 1.00 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Trên -1.58 20 20 3 27 0.01 1.00 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Trên 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Dưới 245.03 30 150 5 55 0.04 0.98 16.22 0.98% 17.66 55.7 1.06%

Trên -253.83 30 30 5 55 0.19 0.89 18.48 1.12% 18.85 55.3 1.14%

Dưới 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 55.7 0.14%

Trên 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 55.7 0.14%

Dưới 76.42 30 150 5 55 0.01 0.99 4.99 0.30% 5.09 57.1 0.30%

Trên -83.33 30 30 5 55 0.06 0.97 5.59 0.34% 6.28 57.0 0.37%

Dưới 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Trên -65.39 30 30 5 55 0.05 0.97 4.36 0.26% 5.09 57.1 0.30%

Dưới 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Trên -83.33 30 30 5 55 0.06 0.97 5.59 0.34% 6.28 57.0 0.37%

Dưới 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Trên 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Dưới 76.42 30 150 5 55 0.01 0.99 4.99 0.30% 5.09 57.1 0.30%

Trên -253.83 30 30 5 55 0.19 0.89 18.48 1.12% 18.85 55.3 1.14%

Dưới 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Trên 0.00 30 30 5 55 0.00 c.tạo 1.65 0.10% 2.26 57.4 0.13%

Dưới 245.03 30 150 5 55 0.04 0.98 16.22 0.98% 17.66 55.7 1.06%

Trên -1.58 20 20 3 27 0.01 1.00 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Trên -0.39 20 20 3 27 0.00 1.00 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Trên 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

Dưới 0.00 20 20 3 27 0.00 c.tạo 0.54 0.10% 2.26 27.4 0.41%

30G1

2Ø12

2Ø12

2Ø12

2Ø18 + 4Ø20

2Ø12

2Ø12

2Ø12

2Ø18

6Ø20

2Ø12

2Ø12

2Ø12

2Ø20

2Ø12

2Ø12

2Ø18

2Ø20

2Ø12

2Ø12

2Ø12

2Ø18

2Ø18 + 4Ø20

6Ø20

2Ø12

2Ø12

G7 30

N7 30

Tiết

diệnαm ζ

Cốt

thép

Cấp bền BT:

G6 60

G4 60

N4 60

N5 60

C.thép: Rs=Rsc= 0.595 0.418

2Ø12

2Ø12

Chọn thép

2Ø12

2Ø12

2Ø12

G8 30

N1 30

N2 60

N6 60

G5 60

G3 60

N3 60

G2 30

77

a1: khoảng cách các cốt dọc a1= 270mm và b1 = b/2 = 300/2 =150mm.

ta được As 0,001a1.b1 = 0,001.0,27.0,15=40,5mm2 chọn 2 thanh thép 214 có Asbt =

308mm2 > 2.40,5 = 81mm2 làm cốt giá cấu tạo.

Tính toán cốt treo

Cốt treo để tính cho tại vị trí có lực tập trung chỗ dầm phụ gác lên dầm chính.

Tại vị trí giữa nhịp 1-2 và nhịp 5-6 có dầm phụ gác lên, lực tập trung do dầm phụ truyền

lên. Lực đó gọi là lực giật đứt P1 = G1 + P = 67,72 + 18,44 = 86,16 kN

Với G1 và P lần lượt là tĩnh tải và hoạt tải tập trung do dầm phụ D1 tác dụng vào dầm D2

Bố trí cốt treo sát mép dầm phụ trong khoảng Str = bD2 + 2hs

hs: khoảng cách tư vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện thép dọc

Ta có: a = 43mm và hD2 = 300mm => hs = hD1 – hD2 – a = 700-300-43 = 357mm. Chọn

hs = 350mm (nhỏ hơn để Asw lớn hơn). Tư đó có được Str = 200 + 2.350 = 900mm.

Tư điều kiện cân bằng 1

0

. (1 )ssw sw

hR A P

h

Diện tích cốt thép treo cần thiết là

31

20

350(1 ) 86,16 10 .(1 )557 183

175

s

sw

sw

hP

hA mm

R

Dùng cốt treo 6, 2 nhánh có asw = 28,3mm2

số lượng đai cần thiết n=183

3,3. 2 28,3

tr

S

a

A

n f

đai (tính cho 2 bên)

Ta chọn n = 6 đai, mỗi bên dầm phụ D2 bố trí 3 cốt đai trong đoạn hs =350mm chọn

khoảng cách giữa các cốt treo là 80mm, đai trong cùng cách mép dầm phụ 80mm đảm bảo

chống giật đứt và khoảng cách hợp lý là 50 a 80 mm

6.8. Sơ lược về bố trí thép đối với dầm D2 trên bản vẽ:

Tại gối thứ 3: ta kéo thép 220 qua giữa nhịp biên và giữa rồi cắt, cắt thép 220 tại

L/3 và 220 tại L/4. Tương tự cho các gối khác

Tại nhịp thứ 2: ta kéo 420 vào gối, 218 cắt tại L/5 nhưng phải thỏa mãn điều kiện

h (chiều cao tiết diện)

Chiều dài nối buộc là 30max. Chiều dại đoạn neo lneo 15neo

h0

hs

hs

P1

bhs

78

Bảng 6.14: Bảng tính cốt thép đai dầm D2

B25 Rb = 14.5 8 1 Rsw= 175 Es =

Eb = 30,000 Rbt = 1.05 8 2 Rsw= 225 Es =

Chiều

dài


Gối 3.72 110 0.50 0.765 C.tạo 150 214.09 T.mãn C.tạo C.tạo 6,181 150 Ø 6/ 150

Nhịp 2.79 110 0.50 -0.16 C.tạo 200 210.78 T.mãn 8,242 225 -19.22 T.mãn Ø 6/ 200

Gối 197.95 110 0.17 158.9 T.toán 140 642.60 T.mãn 67.18 147 722 200 Ø 6/ 140

Nhịp 138.93 110 0.17 99.88 C.tạo 200 633.92 T.mãn 1,029 450 -1.66 T.mãn Ø 6/ 200







Gối 197.95 110 0.17 158.9 T.toán 140 642.60 T.mãn 67.18 147 722 200 Ø 6/ 140



Nhịp 2.79 110 0.50 -0.16 C.tạo 200 210.78 T.mãn 8,242 225 -19.22 T.mãn Ø 6/ 20034.02 6 2200 300 30 270 0.007 0.85 0.00 4.4 0.0 4.4

6 2103.9528.4 300 600 50 550 0.00

6 2

6 7.2 0.00 24.0 8.8

103.95300 600 50 550 0.005 7.85 0.00 21.2 7.0 24.6

6 2103.9513.6 300 600 50 550 0.00

6 2

4 2.7 0.00 11.9 3.3

103.95300 600 50 550 0.003 7.85 0.00 21.2 7.0 24.6

Phần

tử

1 0.00

Tải trọng

4.4 0.0 4.40.85

Đoạn

dầm

0.00

φf φn

Tiết diện

200 300 30 270

(mm)Qb.o Q Đ.kiện

t.toán

Đai dự kiến

6

nØ s

34.02

stt smax sct

Cấp bền BT :

qswĐ.kiện

h.chế

Qbt

Cốt thép Ø ≤

Cốt thép Ø >

|Q|max N(kN/m)

210,000

210,000

2

l 1

2 7.2 0.00 24.0 8.8 28.4 300

K.tra

đoạn

g.nhịp

Bố trí

cốt đai

600 50 550 0.00 2103.95 6

79




PHẦN III

THI CÔNG

(60%) Nhiệm vụ:

- Thiết kế biện pháp thi công phần ngầm.

- Thiết kế biện pháp thi công phần thân.

- Lập tổng tiến độ thi công công trình.

- Biểu đồ sử dụng hằng ngày, cộng dồn, vận chuyển, và dự trữ vật tư.

- Thiết kế tổng mặt bằng thi công công trình.

Giáo viên hướng dẫn: TS. ĐẶNG CÔNG THUẬT


Lớp: 11X1A

80

CHƯƠNG 7: ĐẶC ĐIỂM CHUNG VÀ HƯỚNG THI CÔNG TỔNG QUÁT

7.1. Đặc điểm chung

Công trình “CHUNG CƯ HIM LAM” thuộc Phường 11, Quận 6, Tp. Hồ Chí Minh cao

51,60 m (15 tầng + 1 tầng mái), có 2 tầng hầm cao 6,3m (tầng hầm 1 cao 3,3m, và tầng hầm

2 cao 3m), cao trình mặt đất tự nhiên là -1.00m, cao trình mặt sàn tầng hầm là - 6,3m. Kết cấu

chịu lực chính của công trình là khung bê tông cốt thép và lõi cứng thang máy chịu lực. Mặt

bằng công trình nằm trong tổng thể qui hoạch khu chung cư Him Lam, bao quanh công trình

là công trình đã hoàn thành xây dựng, có ba mặt giáp với đường giao thông chính, thuận lợi

cho cung cấp và vận chuyển vật tư, vật liệu khi thi công.

Công trình xây dựng trên khu đất gần như là hình chữ nhật, 3 mặt tiếp giáp đường giao

thông, mặt còn lại tiếp giáp với công trình đã hoàn thành xây dựng.

Kết cấu móng cọc khoan nhồi, khung, cột, sàn bê tông cốt thép đổ tại chỗ.

7.2. Địa chất công trình

Theo tài liệu báo cáo kết quả địa chất công trình, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng

và được khảo sát bằng phương pháp khoan. Mực nước ngầm ở độ sâu cách mặt đất tự nhiên

là 2 m nên phải chú ý thoát nước khi thi công phần ngầm công trình. Khu đất dự kiến xây

dựng có địa hình bằng phẳng, không có hiện trạng xây dựng. Xung quanh có các đường giao

thông và công trình đã xây dựng nên khi thi công phải có biện pháp an toàn không gây ô

nhiễm môi trường. Các lớp đất tư trên xuống dưới như hình 7.1 bên dưới:

7.3. Điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thi công

Thuận lợi

Nguồn nước phục vụ thi công

Công trình nằm ngay trung tâm thành phố thuộc khu quy hoạch của thành phố có mạng

đường ống cấp nước vĩnh cửu đã dẫn đến công trình đáp ứng đủ cho công trình thi công , để

dự phòng có thể đóng thêm một giếng để lấy nước.

Nguồn điện phục vụ thi công

Sử dụng điện của lưới điện thành phố, ngoài ra còn dự phòng một máy phát điện để đảm

bảo luôn có điện tại công trường trong trường hợp mạng lưới điện của thành phố có sự cố.

Tình hình cung cấp vật tư, máy móc thiết bị

+ Thành phố Hồ Chí Minh có rất nhiều công ty cung ứng đầy đủ vật tư, máy móc thiết

bị thi công, vận chuyển đến công trường bằng ôtô .

+ Nhà máy xi măng, bãi cát đá, xí nghiệp bê tông tươi thuận lợi cho công tác vận chuyển,

cho công tác thi công đổ bêtông.

+ Vật tư được chuyển đến công trường theo nhu cầu thi công và được chứa trong các

kho tạm hoặc bãi lộ thiên.

81

Nguồn nhân công phục vụ

+ Lực lượng kỹ sư, tổ trưởng, công nhân bậc cao do đơn vị thi công điều về, các công

nhân bậc thấp, thợ phụ lấy tại địa phương. Để giải quyết vấn đề ăn ở, sinh hoạt của công nhân,

đơn thị vị công xây dựng lán trại, căn tin.

+ Dựng lán trại cho ban chỉ huy công trình, các kho chứa vật liệu.

Hình 7.1: Các lớp địa chất công trình

Khó khăn

Công trình xây dựng trong thành phố nên đòi hỏi cao về vệ sinh lao động, vệ sinh môi

trường. Do đó cần thiết phải có biện pháp bảo đảm an toàn vệ sinh thật tốt, hạn chế ảnh hưởng

đến công trình, dân cư vùng xung quanh.

2

3

4

5

7

-0.05

-7.50

-13.20

-42.60

-53.80

-3.00 MNN

unsat =15.1kN/m3 ; '

sat =15.27kN/m 3 ; ckN/m2NSPT=0

E=11.54MPa = 11540 kN/m2 ;

kx=ky=10-5

(cm/s) = 8.64x10-3

(m/day) ; R inter = 0.5

IP=Wnh-Wd = 30%; IL=B= (W-Wd)/IP=(77.9-44)/30=1.13

unsat =19.4kN/m3 ; '

sat =19.55 kN/m 3 ; ckN/m2NSPT=12

E=9.20 MPa = 9200 kN/m 2 ;

kx=ky=10-5

(cm/s) = 8.64x10-3

(m/day) ; R inter = 0.5

IP=Wnh-Wd = 17%; IL=B=(W-Wd)/IP=(28.1-22)/17=0.36

unsat =20.80 kN/m 3 ; '

sat =21.19 kN/m3 ; ckN/m

2NSPT=14

E=24.0 MPa = 24000 kN/m2 ;

kx=ky=10-3

(cm/s) = 864x10-3

(m/day); R inter = 0.65

unsat =20.6 kN/m3 ;

'

sat =20.91 kN/m3 ; ckN/m

2NSPT=38

E=19.57 MPa = 19570 kN/m 2 ;

kx=ky= 8.64x10-5 (m/day) ; R inter = 0.5

(Undrained)

(Undrained)

(Drained)

(Undrained)

-1.00

82

Tình hình an ninh trật tự là vấn đề không thể không nhắc đến, cần có đội ngũ bảo vệ

cũng như các biển báo, hàng rào bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn trong và ngoài công trường.

7.4. Phương hướng thi công tổng quát

Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công

Chuẩn bị mặt bằng

Mặt bằng ban đầu tương đối trống trải, chỉ có bụi và đất mấp mô, trước khi thi công hạ

cọc cần phải dọn dẹp sạch sẽ và san lấp bằng phẳng mặt bằng.

Đường giao thông nội bộ được thiết kế đảm bảo nhu cầu vận chuyển nguyên vật liệu,

lối đi lại và các yếu tố an toàn. Vì công trường có diện tích tương đối nên Đơn vị Thi công và

Chủ Đầu tư không cần phải làm giấy tờ xin Ban quản lí Xây dựng Quận 6 thuê phần vỉa hè

của các tuyến đường giáp giới với công trình để làm mặt bằng tập kết vật liệu.

Công tác định vị công trường:

Tất cả các trục chính, cao độ đều được truyền dẫn đầy đủ trên mặt bằng công trường.

Trong công tác này nên bố trí các mốc chuẩn ở xa, đã được đơn vị thiết kế xác định tư trước,

tư các mốc cốt chuẩn đó đơn vị thi công triển khai chi tiết các cao trình khác bằng các thiết bị

chuyên dùng với sai số nằm trong phạm vi cho phép.

Cấp thoát nước:

Khi thi công cọc nhồi cần phải sử dụng một lượng nước và đào thải một lượng bùn rất

lớn, do vậy khi thi công cần phải chuẩn bị đầy đủ các thiết bị cấp, thoát nước. Lượng nước

sạch được lấy tư mạng lưới cấp nước của thành phố. Ngoài ra, để chủ động trong trường hợp

mất nước, cần phải xây 1 bể chứa nước ngay tại chân công trình và chuẩn bị ít nhất 1 máy

bơm để phòng trường hợp thiếu nước. Phải có thùng chứa dung lượng lớn để chứa bùn, lắng

lọc và vận chuyển ra khỏi công trường.

Thiết bị điện:

Trên công trường với các loại thiết bị lớn (cẩu, khoan,…) hầu hết đều sử dụng động cơ

đốt trong, nên điện ở đây chủ yếu phục vụ chiếu sáng và các thiết bị thi công có công suất

không lớn lắm. Do vậy, điện được lấy tư mạng lưới điện thành phồ, cần phải bố trí các đường

dây phục vụ thi công hợp lí và an toàn.

Thi công cọc khoan nhồi:

Công trình tương đối lớn, các lớp đất phía trên không thích hợp để đặt móng, do đó yêu

cầu phải đặt móng xuống các lớp đất dưới phía sâu nên giải pháp cọc khoan nhồi được sử

dụng cho công trình. So với các loại cọc khác đã và đang thi công thì cọc nhồi là loại cọc có

khả năng mang tải cao hơn, quá trình thi công ít ảnh hưởng tới các công trình lân cận, ít ô

nhiễm tiếng ồn.

83

Thi công đào đất

Có hai phương án thi công đào đất: đào bằng thủ công và đào bằng máy. Nếu đào đất

thủ công tuy có ưu điểm là dễ tổ chức theo dây chuyền nhưng với khối lượng đào đất lớn, thì

số lượng công lao động lớn, kéo dài thời gian thi công.

Khi thi công bằng máy, với ưu điểm nổi bật là rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo tiến

độ thi công. Tuy nhiên việc sử dụng máy đào để đào tới cao trình thiết kế là không đảm bảo

kỹ thuật vì sẽ gây phá hoại kết cấu lớp đất ở đó, làm giảm khả năng chịu lực của đất nền, đào

máy khó tạo được độ bằng phẳng để thi công đài cọc. Vì vậy, trong quá trình đào máy cần

phải giữ lại một phần đất để thi công đào thủ công => lựa chọn cả 2 giải pháp là đào bằng thủ

công và đào bằng máy.

Do công trình có tầng hầm và kết cấu móng bè, khối lượng thi công công tác phần ngầm

nhiều, thời gian thi công kéo dài, nên để thuận tiên trong quá trình thi công ta chọn phương

án đào mở toàn bộ công trình . Chiều sâu hố đào lớn (đào sâu 7,55m), để tránh làm sạt lở vách

hố đào trong quá trình thi công cần phải có biện pháp kỹ thuật để chắn đất xung quanh toàn

bộ công trình, có thể sử dụng một số biện pháp sau: cư Larsen, tường vây barrette, tường cọc

nhồi, tường chắn cọc xi măng- đất, …

Để thoát nước và chống nước trên bề mặt tràn vào hố đào, sử dụng mương tiêu nước

mặt có tiết diện tối thiểu là 200x300 để đảm bảo thoát nước nhanh, đồng thời chuẩn bị

máybơm để bơm nước liên tục khi thi công và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành

phố.

Mặt khác, công trình xây dựng theo thiết kế thì tầng hầm dày 300mm làm nhiệm vụ

tường bao, tường thi công đặt lên đài cọc (móng bè). Như vậy, giải pháp thi công tường vây

barrette để đào đất phần ngầm công trình không kinh tế và ý nghĩa nhiều do đó:

Đề xuất sử dụng tường cừ Larsen để thi công tường chắn trong đất, Sau khi thi công

xong công trình có thể thu hồi lại toàn bộ cừ Larsen, do vậy đảm bảo chi phí thấp nhất.

Thi công bê tông đài

Quá trình thi công bê tông toàn khối phải trải qua nhiều công đoạn: đổ bê tông lót , lắp

đặt cốt thép, lắp đặt ván khuôn, đổ bê tông, dưỡng hộ bê tông. Cấp độ bền của bê tông và loại

thép sử dụng cho mỗi cấu kiện đã được quy định bởi đơn vị thiết kế. Lưu ý: đối với kết cấu

bê tông có cạnh nhỏ nhất (a) và chiều cao (h) lớn hơn 2 m thì được xem là kết cấu bê tông

khối lớn và thực hiện theo các quy định của TCVN 9341-2012.

Các công tác thi công còn lại

Thi công tường vây, cột vách các tầng (tầng hầm đến tầng mái)

Thi công dầm, sàn các tầng

Thi công điện nước

Hoàn thiện

84

7.5. So sánh và lựa chọn phương án thi công

Trong quá trình thi công, công nghệ thi công phần ngầm là yếu tố quan trọng hơn cả và

rất đa dạng phương án thi công. Phần thân thì thi công tuần tự không có gì quá mới mẻ. do đó

ta đi phân tích một vài đặc điểm để tư đó lựa chọn phương án thi công phần ngầm cho công

trình “CHUNG CƯ HIM LAM”.

Công trình “CHUNG CƯ HIM LAM” có 2 tầng hầm nằm sâu trong đất. Việc thi công

tầng hầm luôn đi đôi với việc thi công đất vì tầng hầm nằm dưới mặt đất. Để tiện cho việc so

sánh, ta có thể hệ thống các công nghệ thi công chính như sau đây:

Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên (Bottom_up)

- Toàn bộ hố đào được đào đến độ sâu thiết kế (độ sâu đặt móng), có thể dùng phương

pháp đào thủ công hay đào máy phụ thuộc vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn,

vào chiều sâu hố đào, tình hình địa chất thuỷ văn, vào khối lượng đất cần đào và nó còn phụ

thuộc vào thiết bị máy móc, nhân lực của công trình.

- Sau khi đào xong, tiến hành xây nhà theo thứ tự bình thường tư dưới lên trên, nghĩa là

tư móng lên mái.

- Để đảm bảo cho hệ hố đào không bị sụt lở trong quá trình thi công người ta dùng các

biện pháp giữ vách đào theo các phương pháp truyền thống nghĩa là ta có thể đào theo mái

dốc tự nhiên (theo góc của đất). Hoặc nếu khi mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng

ta luy mái dốc hố đào thì ta có thể dùng tường chắn giữ thành hố đào.

Ưu điểm:

Thi công đơn giản, độ chính xác cao, các giải pháp kiến trúc và kết cấu cho tầng hầm

cũng đơn giản vì nó giống phần trên mặt đất.

Việc xử lý chống thấm cho thành tầng hầm và việc lắp đặt hệ thống mạng lưới kỹ thuật

cũng tương đối thuận tiện dễ dàng.

Việc làm khô hố móng cũng đơn giản hơn, ta có thể dùng bơm hút nước tư đáy móng đi

theo hố thu nước đã được tính toán sẵn.

Nhược điểm:

Khi chiều sâu hố đào lớn sẽ rất khó thực hiện, đặc biệt khi lớp đất bề mặt yếu.

Khi hố đào không dùng hệ cư thì mặt bằng phải rộng đủ để mở taluy cho hố đào.

Chiều sâu hố đào khi quá lớn nếu dùng biện pháp này ta sẽ phải chia thành nhiều đợt,

nhiều bậc và độ ổn định cũng như an toàn cho thi công trở nên phức tạp.

Một số phương pháp giữ vách hố đào khi thi công theo phương pháp này:

- Đào đất theo độ dốc tự nhiên: áp dụng khi hố đào không sâu, với đất dính, góc ma sát

trong lớn, mặt bằng thi công rộng rãi đủ để mở taluy mái dốc hố đào và để thiết bị thi công

cũng như chứa đất được đào lên.

- Dùng ván cừ đặt thành nhiều tầng (không chống):

85

Hố đào được đào thành nhiều bậc, mở rộng phía trên áp dụng cho trường hợp khi ván

cư không đủ dài để chống một lần hoặc khi hố đào quá sâu, thi công đào đất bằng phương

pháp thủ công và khi có yêu cầu hố đào phải thông thoáng để thi công tầng hầm.

- Dùng ván cừ có chống hoặc có neo, hố đào được đào thẳng đứng:

Dùng cư có chống khi cột chống không ảnh hưởng đến thi công tầng hầm, còn khi có

sự đòi hỏi thoáng đãng trong hố đào để thi công tầng hầm ta phải dùng neo, neo này được neo

trên mặt đất. Loại ván cư có chống hoặc neo dùng khi áp lực đất lớn.

Thiết bị thi công đào đất:

Việc thi công đào đất có thể được tiến hành bằng cơ giới hay thủ công.

- Với phương pháp thi công cơ giới ta có thể dùng các loại máy đào một gầu dung tích

gầu phổ biến là 0,15m3 đến 0,5m3, có thể dùng máy đào gầu thuận

Ngoài ra có thể sử dụng máy đào gàu dây và máy đào gầu ngoạm. Máy đào gàu dây

thích hợp nhất khi đào móng sâu có nước, loại này năng suất thấp so với máy đào gầu thuận

và gầu nghịch. Máy đào gầu ngoạm sử dụng để đào những hố đào thẳng đứng, nó dùng để

đào trong lòng giếng, đào hố sâu có thành cọc ván cư hay tường chắn, thích hợp cho đất hạt

yếu hoặc đất hạt rời. Khi đào chỗ đất rắn ta phải làm tơi đất trước.

- Với những công trình mà khối lượng đào đất không lớn, hố đào không sâu (<500m3)

người ta thiên về đào bằng thủ công. Dụng cụ để đào là các dụng cụ cổ truyền như cuốc, xẻng,

mai, cuốc chim, kéo cắt đất, choòng, búa. Để vận chuyển đất người ta dùng quang gánh, xe

cút kít một bánh, xe cải tiến, đường goòng....

Để thi công đạt năng suất cao người ta phải chọn dụng cụ thích hợp đồng thời cũng phải

tìm cách giảm khó khăn cho thi công như làm tăng hoặc giàm độ ẩm của nền đất hoặc làm

khô mặt bằng....

Thi công tường vây

Trước khi thi công đào đất người ta tiến hành thi công phần tường bao của tầng hầm

trước sau đó tiến hành đào đất trong lòng tường bao này đến đáy tầng hầm (đáy móng).

Trường hợp móng của công trình là cọc khoan nhồi thi người ta cũng tiến hành thi công

cọc cùng lúc với tường bao. Phần kết cấu chính của tầng hầm cũng như của công trình được

thi công tư dưới lên trên, tư móng đến mái (Bottom-up).

Ưu điểm:

Không cần dùng ván cư để giữ vách hố đào.

Trình tự thi công công tương tự phương pháp Bottom up.

Nhược điểm:

Tường bao của công trình phải được thiết kế bảo đảm chịu được tải trọng do áp lực đất

gây ra đồng thời phải đủ điều kiện để thi công tường bao bằng phương pháp "cọc barret".

Thời gian thi công dài và phải thi công xong tường bao, cọc (nếu có) rồi mới đến đào

đất và xây công trình.

86

Nếu trường hợp tường bao không tự chịu áp lực thì ta phải có biện pháp chống tường

bằng các hệ chống đỡ hoặc bằng neo bê tông.

Các phương pháp chống tường vây:

- Dùng hệ đào và cột chống văng giữa các tường đối diện:

Hệ dầm này thường làm bằng thép hình gồm các xà ngang, dầm văng và cột chống xà

ngang tỳ lên tường, tường chịu áp lực đất (chịu uốn). Dầm văng là bộ phận chịu lực chính

(chịu nén) làm nhiệm vụ chống giữ các tường đối diện. Cột chống có nhiệm vụ giữ cho dầm

văng ổn định (giảm chiều dài tính toán).

- Dùng neo bê tông để giữ tường bao:

+ Phương pháp này được áp dụng khi ta cần không gian để thi công trong lòng hố đào.

Việc đặt neo tuỳ thuộc vào lực căng mà có thể neo trên mặt đất hay neo ngầm vào trong đất.

+ Trường hợp neo ngầm, khi đào đến đâu người ta khoan xuyên qua tường bao để chôn

neo và cố định neo vào tường. Với phương pháp này tường giữ với ứng lực trước nên hầu như

là ổn định hoàn toàn. Khi tầng hầm đã được xây dựng xong, neo sẽ được dỡ đi hoặc để lại tùy

theo sự thoả thuận của chủ đầu tư với các công trình bên cạnh.

Phương pháp dùng hệ chống đỡ dễ thực hiện song nó sẽ gây nhiều cản trở cho thi công

trình tầng hầm, chỉ cần những sơ suất nhỏ có thể xẩy ra sự cố đáng tiếc.

Với phương pháp dùng neo ngầm đảm bảo một mặt bằng thi công rộng rãi, thoáng đãng

song nó đòi hỏi phải có thiết kế tính toán neo và phải có đủ thiết bị để thi công neo như

bơm bê tông, neo ứng lực trước... cho giá thành khá cao chỉ nên áp dụng ở những công

trình thực sự cần thiết đến hệ neo này.

Phương pháp gia cố nền trước khi thi công hố đào

- Khi công trình được thi công ở những vùng đất cát, việc đào đất sẽ gặp khó khăn vì

cát sẽ lở. Phương pháp gia cố nền hố đào trước khi đào đất là 1 phương án hữu hiệu trong

trường hợp này. Nó thích hợp cho công trình có mặt bằng thi công rộng và chiều sâu hố đào

không lớn.

- Trước khi thi công đào đất người ta dùng khoan và bơm cao áp phụt vữa xi măng vào

nền đất xung quanh hố đào. Khi vữa xi măng rắn chắc sẽ làm cho nền đất có cường độ tăng

lên cụ thể là tăng hệ số dính C và góc ma sát trong của nền đất. Với biện pháp gia cố này

hố đào có thể đào thẳng đứng hoặc nghiêng theo góc khá lớn.

Ưu điểm:

Thi công đơn giản, giá thành thấp, tạo mặt bằng thi công thoáng không bị vướng bởi hệ

chống.

Nhược điểm:

- Khó xác định chính xác các thông số của nền sau khi gia cố. Độ tin tưởng thấp.

- Đòi hỏi phải có mặt bằng xung quanh rộng để gia cố vung có nguy cơ trượt.

87

Phương pháp thi công từ trên xuống (Top-down)

- Bước 1: Thi công tường vây bêtông cốt thép, và cọc khoan nhồi trước. Cột tạm bằng

thép hình (chữ I hay chữ H) được đặt tại đỉnh cọc nhồi ngay trong giai đoạn sắp hoàn thành

việc thi công cọc khoan nhồi. Các cột thép này có nhiệm vụ chống đỡ tạm cho các tấm sàn

tầng hầm được thi công sau này.

- Bước 2: Đổ bê tông sàn tầng trệt ngang trên mặt đất tự nhiên. Tầng trệt được tựa lên

tường vây và cột tạm. Người ta lợi dụng luôn các lỗ cầu thang máy, thang bộ, giếng trời làm

cửa đào đất và vận chuyển đất lên đồng thời cũng là cửa để thi công tiếp các tầng dưới. Ngoài

ra nó còn là cửa để tham gia thông gió, chiếu sáng cho việc thi công đào đất...

- Bước 3: Khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, người ta tiến hành đào đất qua các lỗ cầu

thang giếng trời cho đến cốt của tầng thứ nhất thì dưng lại, sau đó lại tiếp tục đặt cốt thép đổ

bê tông sàn tầng hầm. Cũng trong lúc đó tư mặt sàn tầng trệt có thể tiến hành thi công phần

thân và cứ thế tiếp tục. Khi thi công đến sàn tầng dưới cùng người ta tiến hành đổ bê tông đáy

nhà liền với đầu cọc tạo thành phần bản của móng nhà. Bản này còn đóng vai trò chống thấm

và chịu lực nổi của lực Acsimet.

Ưu điểm:

- Thi công nhanh.

- Không phải chi phí cho hệ thống chống phụ. Không tốn hệ thống giáo chống, cốppha

cho kết cấu dầm sàn vì sàn thi công trên mặt đất.

- Chống vách đất được giải quyết triệt để vì dùng tường và hệ kết cấu công trình có độ

bền và ổn định cao.

Nhược điểm:

- Kết cấu cột tầng hầm phức tạp.

- Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công.

- Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá.

- Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động.

- Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo.

Qua quá trình phân tích ta rút ra được sự so sánh chung nhất giữa 3 phương pháp

giữ vách hố đào được sử dụng phổ biến hiện nay là:

Ưu điểm:

Topdown Buttom_up

(thanh chống) Buttom_up (neo trong đất)

- Giá thành thi công rẻ -Thi công đơn giản - Không gian thi công rộng rãi

-Có thể bắt đầu xây dựng

phần ngầm và phần thân

đồng thời.

- Dễ dàng kiểm tra

tường vây và hố đào.

- Giảm tối đa chuyển vị của

tưởng vây.

Nhược điểm.

88

-Phải thi công thêm hệ cột

chống tạm khi thi công cọc

khoan nhồi.

-Cần hệ cột chống tạm

-Không gian xung quanh công

trình đôi khi không cho phép thi

công neo.

-Khó khăn khi thi công đào

đất.

-Tăng giá thành vì dùng

hệ tạm để chống giữ.

-Phải am hiểu công nghệ và kĩ

năng thi công.

-Thiết kế phức tạp. - Thời gian thi công dài. - Giá thành cao.

Bảng 7.1: Bảng so sánh phương án thi công hợp lý

Độ sâu hố đào (m) Giải pháp

H ≤ 6m - Tường cư thép (không hoặc 1 tầng chống, neo)

- Cọc xi măng đất (không hoặc 1 tầng chống, neo)

6m < H ≤ 10m

- Tường cư thép (1-2 tầng chống, neo)

- Cọc xi măng đất (1-2 tầng chống, neo)

- Tường vây barrette (1-2 tầng chống, neo) tuỳ theo điều kiện nền

đất, nước ngầm và chiều dài tường ngập sâu vào nền đất.

H > 10m

- Tường vây barrette ( ≥ 02 tầng chống, neo)

- Tường cư thép ( ≥ 2 tầng chống, neo) nếu điều kiện địa chất và hình

học hố đào thuận lợi.

Qua quá trình phân tích các biện pháp khác nhau. Do chiều sâu hố đào không quá lớn,

để thi công đơn giản ta quyết định chọn thi công tầng hầm theo phương pháp Đào mở (Bottom

– up).

+ Các giai đoạn thi công phần ngầm:

- Giai đoạn 1: Trắc đạc, định vị công trình. Chuẩn bị công trường

- Giai đoạn 2: Thi công tường cư Larsen.

- Giai đoạn 3: Thi công cọc khoan nhồi và cột thép hình chống tạm.

- Giai đoạn 4: Đào đất kết hợp sử dụng thanh chống đỡ để giữ ổn định tường cư theo

phương pháp thi công Bottom- up.

89

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM

8.1. Thi công cọc khoan nhồi

Phân tích và lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển các công trình xây dựng có quy mô

lớn, móng cọc và đặc biệt là móng cọc khoan nhồi ngày càng được dùng nhiều cho các công

trình công nghiệp và nhà cao tầng. Mặt khác, hầu hết các công trình xây dựng lớn đều nằm

trong thành phố và các vùng cận đô, bên cạnh các công trình có sẵn. Việc ứng dụng công

nghệ cọc khoan nhồi đã đáp ứng thấu đáo các yêu cầu trên. Cọc có thể cắm sâu xuống 40 –

90 m. Sức chịu tải lên tới hàng trăm tấn, đường kính cọc tư 0,6 – 1,5 m. Do không dùng búa

nên không ảnh hưởng tới các công trình lân cận.

Việc thi công cọc khoan nhồi có nhiều nét tương đồng với cấu kiện bêtông cốt thép. Dễ

dàng thay đổi các thông số của cọc như chiều sâu, đường kính để đáp ứng yêu cầu cần thiết

của địa chất công trình. Tận dụng hết khả năng chịu lực của móng.

Công nghệ thi công đòi hỏi không có một sơ xuất nhỏ nào của dây chuyền thi công.

Chính vì vậy khi thi công cọc khoan nhồi cần phải có sự giám sát chặt chẽ của các kỹ sư có

kinh nghiệm.

Phương pháp thi công bằng ống chống:

Phương pháp này tạo lỗ bằng cách dùng trực tiếp gầu ngạm đưa thẳng đất lên đổ vào xe,

kể cả ngoạm dưới mực nước ngầm. Tuy vậy, cũng có nhiều khó khăn khi nhiều nước quá hay

quá bùn nhão làm xe vận chuyển khó khăn.

Phương pháp thi công phản tuần hoàn (thi công tuần hoàn ngược):

Phương pháp này là phương pháp trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữ thành, sau đó hút

lên bằng cầu khoan rồi cho vào bể để lắng đất cát hoàn toàn trở lại trạng thái ban đâù. Lượng

cát bùn không thể lấy lên tư lỗ khoan hệ cần khoan được, ta có thể dùng các cách sau để hút

bùn lên:

+ Dùng máy hút bùn.

+ Dùng bơm đặt chìm.

+ Dùng khí đẩy bùn.

+ Dùng bơm phun tuần hoàn.

+ Phương pháp hỗn hợp hai hay ba loại trên.

Đối với phương pháp này việc sử dụng lại dung dịch giữ vách hố khoan rất khó khăn,

không kinh tế.

Phương pháp gầu xoay với dung dịch Bentonit giữ vách (thi công tuần hoàn thuận):

Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đường kính bằng đường kính cọc và

được gắn trên thanh Kelybel. Gầu có răng cắt đất, nắp để đổ ra ngoài. Với độ sâu 6 – 8 m bên

trên dùng ống vách thép để giữ thành tránh sập vách khi thi công, phần còn lại phía dưới được

giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite. Khi đạt độ sâu thiết kế thì tiến hành thổi rửa đáy hố

90

khoan bằng phương pháp bơm ngược. Thổi khí nén khi chiều dày lớp mùn lớn hơn 2 m. Độ

sạch của đáy hố khoan được kiểm tra bằng hàm lượng cát trong dung dịch vữa sét Bentonit.

Lượng mùn còn lại được lấy ra nốt khi đổ bê tông bằng phương pháp vữa dâng.

Phương pháp thi công bằng guồng xoắn:

Phương pháp pháp này tạo lỗ bằng cách dùng cần có gien xoắn khoan xuống đất. Đất

được đưa lên nhờ các gien đó. Phương pháp này hiện nay không thông dụng ở Việt Nam vì

với phương pháp này việc đưa cát sỏi lên không thuận tiện.

Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi:

Tư các phân tích trên cùng với sự ứng dụng thực tế và mức độ có mặt thực tế công

nghệ trên thị trường Việt Nam hiện nay ta chọn phương pháp thi công tạo lỗ bằng gầu xoay

kết hợp với dung dịch vữa sét Bentonite giữ vách hố khoan.

Phương pháp này có ưu điểm là:

Giá thành thiết bị rẻ, thi công đơn giản, thời gian thi công được rút ngắn, dung dịch

khoan được tận dụng lại thông qua máy lọc (có khi tới 5-6 lần).

Nhưng bên cạnh đó cũng có nhược điểm như công trình thường xuyên bị bẩn, tốc độ

khoan chậm, chất lượng và độ tin cậy cọc khoan nhồi không cao.

Các bước tiến hành thi công cọc khoan nhồi

Tuần tự thi công tuân theo các bước sau:

Chuẩn bị, định vị tim cọc và đài cọc.

Hạ ống vách.

Khoan tạo lỗ.

Vét đáy hố khoan.

Lắp đặt lồng thép.

Lắp đặt ống đổ bê tông.

Thổi rửa hố khoan.

Đổ bê tông.

Rút ống vách.

Kiểm tra chất lượng cọc.

Số liệu thiết kế thi công cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi đường kính 1,2m

Số lượng cọc: 11x11 + 6x4 =145 cọc

Chiều dài cọc: 51,6m, chiều sâu: 59m (tính tư cốt nhà ±0.00m)

Đài móng dạng bè cao 2,2m cao trình đáy đài: -8,55m, cao trình đáy đài khi kể đến lớp

bê tông lót là -8,70m (so với cốt 0,00m)

Kích thước đài: 38,95x47,05m

91

Hình 8.1: Quy trình thi công cọc khoan nhồi

Công tác chuẩn bị

Máy móc thi công:

Máy khoan:

Độ sâu hố khoan so với mặt bằng thi công (cốt -0,95m) là 58 m;

Cọc đường kính D = 1200 mm.

Chọn máy khoan NIPPON SHARYO ED 5800H có các thông số kỹ thuật:

92

Chiều dài giá khoan(m) 24,7

Đường kính lớn nhất lỗ khoan (mm) 2000

Chiều sâu khoan(m) 65/55

Tốc độ quay(vòng/phút) 35

Mô men khoan (kN.m) 40-60

Trọng lượng(T) 57,8

Bán kính quay (m) 3,8-5,4

Máy trộn Bentonite:

Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực

nước do bơm ly tâm:

Loại máy BE-15A

Dung tích thùng trộn(m3) 1,5

Năng suất (m3/h) 15-18

Lưu lượng (l/phút) 2500

Áp suất dòng chảy (kN/m2) 1,5

Thiết bị cấp nước:

Gồm hai máy công suất 5,5 kW với công

suất 1m3/phút trong đó chỉ sử dụng một máy,

còn máy kia dự phòng.

Lượng nước lấy tư nguồn cung cấp nước

chung của thành phố.

Đường ống dẫn nước đến máy bơm có

đường kính D=25mm với lượng nước 0,08

m3/phút.

Hình 8.2: Máy khoan ED 5800H

Ngoài ra để rửa ống chống và ống dẫn bê tông có đường ống cấp nước đường kính

D=25mm.

Xác định dung lượng bể lắng: Để kể đến nhân tố rò rỉ và đủ để lắng đọng thì dung tích

phải bằng 1,5 thể tích của hố khoan.

Thiết bị điện:

Các thiết bị điện và điện lượng ghi ở bảng sau:

Máy hàn điện 2 máy 10 KWA Dùng hàn lồng thép nối thép

Máy trộn Bentonit

Bơm nước 2 máy 5,5 KW Dùng để cấp nước xử lý bùn, rửa vật liệu

Mô tơ điện 1 máy 100 KW

Máy nén khí 7m3/phút Dùng thổi rửa

Búa rung chấn động 30 KW Dùng đóng ống giữ thành

Đèn pha 3 KW Chiếu sáng

16

60

0

24

70

0

3710

3570 4960

46

30

2

3

12

11

9

5

8

7

6

10

31

75

17

10

-1.00

99

5

46

67

64

63

1200

93

Máy cẩu.

Cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, lắp ống vách, ống đổ bê tông, giữ ống đổ bê tông

cũng như di chuyển ổng đổ bê tông... Cần cẩu chọn cần phải cẩu lắp được cấu kiện ở trạng

thái bất lợi nhất. Vì vậy để chọn được cần cẩu của sức trục hợp lý ta sẽ đi xác định các thông

số cẩu lắp của tưng cấu kiện:

Đối với lồng thép:

Chiều dài lớn nhất 11,7m, trọng lượng 840kg =0,84 tấn.

Ông đổ bê tông:

- Chiều dài mỗi đoạn ống khi cẩu là 6m. ống dày 3mm và có đường kính 30cm.

- Trọng lượng: ban đầu khi đổ bê tông, ống đổ bê tông được đưa xuống tận đáy hố

khoan (cách đáy hố 15cm), và nó được giữ thẳng đứng nhờ cần trục, vậy trọng lượng ống đổ

bê tông lớn nhât mà cần trục nâng là :

q=.V=L.S. = 64,4.3,14.(0,32-0,272)/4.7,85=6,79 tấn.

Để đơn giản ta đi chọn máy cẩu theo trường hợp bất lợi nhất, tức là có thể nâng được

vật có chiều cao bằng lồng thép và có trọng lượng của ống đỗ bê tông.

+ Chọn thiết bị treo buộc là dây cẩu đơn, móc lồng cốt thép tại ba điểm

Tính toán các thông số làm việc:

- Chiều cao nâng móc cẩu: H= HL + h1 + h2 +h3 = 0+ 1 + 11,7 + 2 =14,7 m;

Trong đó:

• HL: cao trình lắp đặt, vì cao trình máy đứng cao hơn cao trình đặt ống nên HL=0

• h1=1m : Khoảng hở ban đầu tư điểm thấp nhất của lồng cốt thép đến mặt đất, ở đây

do phải đảm bảo điều kiện làm việc cho công nhân khi hàn nối lồng cốt thép nên chọn

h1 = 1m.

• h2=11,7m : chiều dài của lồng cốt thép.

• h3=2m : chiều cao của thiết bị treo buộc tính tư điểm cao nhất của lồng cốt thép tới

móc cẩu của cần trục.

- Chiều cao của puli đầu cần: H= Hm + h4 =14,7 + 1,5 =16,2 m.

Với h4 =1,5 m là chiều dài puli, móc cẩu đầu cần.

hc: khoảng cách tư khớp quay tay cần đến cao trình máy đứng là hc= 1.5m

- Chiều dài tay cần tối thiểu: (Trường hợp không có vật cản phía trước)

Lmin = 0

16,2 1,5

sin sin 75

cH h

= 15,22m;

- Tầm với tối thiểu:

94

Rmin = r + max

c

tg

hH

= 1,5 + 0

16,2 1,5

75tg

= 5,44m;

- Sức nâng yêu cầu: Q = qck + qtb = qck = 6,79 Tấn;

Với qck = trọng lượng của ống đổ bê tông và bằng 6,79 Tấn

Chọn máy cẩu MKG - 16, tay cần L =18,5 (m), chọn Rmin = 5,5m tra biểu đồ tính năng

ứng với tầm với này có: [Q] =8,5 tấn >Q, [H] = 17,3m > H =16,2m. Thỏa mãn các điều kiện

yêu cầu.

Hình 8.3: Cần trục MKG-16 tay cần dài L=18,5m


Trước khi thi công cọc, mặt bằng được dọn sạch cỏ rác và các vật cản kiến trúc.

Phải chuẩn bị các loại thiết bị thi công cần thiết, điều tra khả năng vận chuyển, áp dụng

các biện pháp ngăn ngưa tiếng ồn và chấn động,... phải tiến hành điều tra đầy đủ các mặt về

tình hình phạm vi chung quanh hiện trường.

- Giảm tiếng ồn tư động cơ nổ : chú ý hướng phát ra tiếng ồn và đặt chụp hút âm ở động

cơ nổ.

- Điện khí hoá nguồn động lực : dùng động cơ điện thay thế cho máy nổ , máy nén khí.

- Xây tường bao quanh hiện trường: hiệu quả của việc cách âm bằng tường phụ thuộc

rất nhiều vào độ cao và chất liệu làm tường. Nếu tường làm bằng vật liệu cách âm thì hiệu

quả rất cao.

Cần chú ý máy khoan thuộc loại thiết bị lớn rất nặng nên nhất thiết phải điều tra đầy đủ

về phương án và lộ trình vận chuyển. Đảm bảo phải có đủ diện tích hiện trường để lắp dựng

thiết bị, ngoài ra còn phải thực hiện việc xử lý gia cố mặt đường và nền đất trong khu vực thi

công để thuận tiện cho công việc lắp dựng thiết bị và xe cộ đi lại.

Cần chú ý xác nhận chủng loại và vị trí của các vật kiến trúc ngầm và xem xét khả năng

gây ảnh hưởng đến khu vực và công trình lân cận để có biện pháp xử lí thích hợp.

95

Định vị công trình

Đây là một công tác hết sức quan trọng và công trình phải xác định vị trí của các trục,

tim của toàn công trường và vị trí chính xác của các giao điểm, của các trục đó trên cơ sở đó

và hồ sơ thiết kế ta xác định vị trí tim cao độ của tưng cọc.

Trình tự các bước:

Hình 8.4: Định vị công trình và hố khoan.

+ Xác định điểm của công trình (thường là góc của công trình) và một tường của công

trình.

+ Xác định góc còn lại của công trình bằng máy (kinh vĩ hoặc thuỷ bình). Đặt máy tại

điểm mốc A lấy theo hướng gốc B cố định và mở một góc bằng .

+ Ngắm về hướng điểm M, cố định hướng và đo khoảng cách a, theo hướng xác định

của máy ta sẽ xác định chính xác điểm M. Đặt máy ở điểm M, ngắm về A cố đinh hướng và

mở một góc , xác định điểm N bằng cách đo chiều dài b đoạn MN theo hướng đã định. Cứ

tiếp tục như vậy ta sẽ hoàn thành được công tác định vị công trình trên mặt bằng xây dựng.

Sai số theo ISO- 7976-1: 1989 (E): Đo bằng máy kinh vĩ và thước đo thép, chiều dài cần

đo 20 30 m là 15 mm.

Giác móng:

Đồng thời với quá trình định vị, xác định các trục chi tiết trung gian giữa MN và NK.

Tiến hành tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục và đưa các trục ra ngoài

phạm vi thi công móng, cố định các mốc bằng cột bê tông chôn sâu xuống đất.

Xác định tim cọc:

Sau khi giác móng công trình, trước khi khoan căn cứ vào các trục đã được xác định tiến

hành định vị các tim cọc như sau:

Đặt hai máy kinh vĩ tại hai điểm mốc A, B nằm trên hai trục vuông góc nhau.Tại đó hai

công nhân trắc đạt ngắm hai tia vuông góc nhau, điểm giao nhau của hai hình chiếu hai tia là

tim cọc cần xác định.

Sau khi định vị xong tim cọc, đưa máy khoan vào vị trí để khoan mồi một đoạn khoảng

0,5m để hạ ống vách.

B

A

M H

KN

a

b

M

N K

H

B

A

l2

l2

Trôc c«ng tr×nh

Mèc göi

§Þnh vÞ c«ng tr×nh vµ hè khoan

96

Hạ ống vách

Tác dụng của ống vách:

- Định vị và dẫn hướng cho máy khoan.

- Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập

thành phần trên hố khoan.

- Bảo vệ để đất đá, thiết bị không rơi xuống hố

khoan.

- Làm sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp

dựng cốt thép, lắp dựng và tháo dỡ ống đổ bê tông.

Các phương pháp hạ ống vách.

Hình 8.5: Định vị tim cọc

+ Phương pháp rung:

Dùng các loại búa rung để đưa ống xuống độ sâu cần thiết. Thông thường mất khoảng

10 phút để đạt độ sâu 6m. Do quá trình rung ảnh hưởng đến toàn bộ khu vực lân cận nên để

khắc phục hiện tượng trên trước khi hạ ống vách người ta đào sẵn một hố sâu tư 2.5-3.0m tại

vị trí hạ cọc với mục đích bóc bỏ lớp cứng trên bề mặt đất giảm thời gian của búa rung xuống

còn khoảng 2-3 phút.

+ Phương pháp ép:

Là sử dụng máy ép để ép ống vách xuống độ sâu thiết kế. Phương pháp này chịu được

rung động nhưng thiết bị cồng kềnh, thi công phức tạp và năng suất thấp.

+ Sử dụng chính máy khoan để tạo ống vách:

Đây là phương pháp phổ biến hiện nay, người ta lắp vào gầu khoan thêm một đai sắt để

mở rộng hố đào khoan đến hết độ sâu của ống vách thì dùng cần cẩu hoặc máy đào đưa ống

vách vào vị trí và hạ xuống cao trình cần thiết, dùng cần go nhẹ lên ống vách để điều chỉnh

độ thẳng đứng. Sau khi hạ ống vách xong phải chèn chặt bằng đất sét và nêm để ống vách

không thể dịch chuyển được trong quá trình khoan.

Để đơn giản, ta sử dụng phương pháp rung. Sau khi định vị xong vị trí tim cọc, quá trình

hạ ống vách được thực hiện bằng thiết bị rung. Máy rung kẹp chặt vào thành ống và tư tư ấn

xuống; khả năng chịu cắt của đất sẽ giảm đi do sự rung động của thành ống vách, ống vách

được hạ xuống độ sâu thiết kế (6 m). Trong quá trình hạ ống, việc kiểm tra độ thẳng đứng

được thực hiện liên tục bằng cách điều chỉnh vị trí của máy rung thông qua cẩu, ống vách

được hạ xuống độ sâu đỉnh cách mặt đất 0,5 m.

Thiết bị:

- Ống vách có kích thước và cấu tạo như sau:

Maïy kinh vé 1

Maïy kinh vé 2

Tim coüc Coüc gäù

Âinh

15

00

1500

A

B

97

Hình 8.6: Cấu tạo ống vách

- Búa rung được sử dụng có nhiều loại. Có thể chọn đại diện búa rung ICE 416.

Bảng 8.1: Thông số chế độ rung của búa ICE 416.

Chế độ

Thông số

Tốc độ

động cơ

(vòng/ phút)

Áp suất

hệ kẹp

(bar)

Áp suất

hệ rung

(bar)

Áp suất

hệ hồi

(bar)

Lực

ly tâm

(tấn)

Nhẹ 1800 300 100 10 50

Mạnh 2150 2200 300 100 18 64

Búa rung để hạ vách chống tạm là búa rung thuỷ lực 4 quả lệch tâm tưng cặp 2 quả quay

ngược chiều nhau, giảm chấn bằng cao su. Búa do hãng ICE (International Construction

Equipment) chế tạo với các thông số kỹ thuật sau:

Bảng 8.2: Thông số kỹ thuật của búa ICE 416

Thông số Đơn vị Giá trị

Moment lệch tâm kN.m 0,23

Lực li tâm lớn nhất kN 645

Số quả lệch tâm 4

Tần số rung Vòng/ phút 800, 1600

Biên độ rung lớn nhất Mm 13,1

Lực kẹp kN 1000

Công suất máy rung kW 188

Lưu lượng dầu cực đại lít/ phút 340

Áp suất dầu cực đại Bar 350

Trọng lượng toàn đầu rung kg 5950

Kích thước phủ bì:

- Dài

- Rộng

- Cao

mm

mm

mm

2310

480

2570

Trạm bơm: động cơ Diezel

Tốc độ

kW

vòng/ phút

220

2200

98

Quá trình hạ ống vách:

Đào hố mồi:

Khi hạ ống vách của cọc đầu tiên, thời gian rung đến độ sâu 6m, kéo dài

khoảng 10 phút, quá trình rung với thời gian dài, ảnh hưởng toàn bộ các khu vực

lân cận. Để khắc phục hiện tượng trên, trước khi hạ ống vách người ta dùng máy

đào thủy lực, đào một hố sâu 2,5m rộng 1,5x1,5m ở chính vị trí tim cọc. Sau đó

lấp đất trả lại.

Loại bỏ các vật lạ có kích thước lớn gây khó khăn cho việc hạ ống vách

(casine) đi xuống. Công đoạn này tạo ra độ xốp và độ đồng nhất của đất, tạo

điều kiện thuận lợi cho việc hiệu chỉnh và việc nâng hạ casine thẳng đứng đúng

tâm.

Chuẩn bị máy rung:

Dùng cẩu chuyển trạm bơm thủy lực, ống dẫn và máy rung ra vị trí thi công.

Lắp máy rung vào ống vách:

Cẩu đầu rung lắp vào đỉnh casine, cho bơm thủy lực làm việc, mở van cơ cấu kẹp để

kẹp chặt máy rung với casine, áp suất kẹp đạt 300bar, tương đương với lực kẹp 100 tấn, cho

rung nhẹ để rút casine đưa ra vị trí tâm cọc.

Rung hạ ống vách:

Tư hai mốc kiểm tra đặt thước để chỉnh cho vách casine vào đúng tim. Thả phanh cho

vách cắm vào đất, sau đó lại phanh giữ. Ngắm kiểm tra độ thẳng đứng. Cho búa rung chế độ

nhẹ, thả phanh tư tư cho vách chống đi xuống, vưa rung vưa kiểm tra độ nghiêng lệch (nếu

casine bị nghiêng, xê dịch ngang thì dùng cẩu lái cho casine thẳng đứng và đúng tâm) cho tới

khi xuống hết đoạn dẫn hướng 2,5m. Bắt đầu tăng cho búa hoạt động ở chế độ mạnh, thả

phanh chùng cáp để casine xuống với tốc độ lớn nhất.

Vách chống được rung cắm xuống đất tới khi đỉnh của nó cách mặt đất 0,6 m thì dưng

lại. Xả dầu thuỷ lực của hệ rung và hệ kẹp, cắt máy bơm. Cẩu búa rung đặt vào giá. Công

đoạn hạ ống được hoàn thành. Ống vách được hạ xuống với sai số của tâm móng theo cả hai

phương không được lớn hơn 30mm.

Chú ý:

- Khi hạ ống vách nếu áp lực ở đồng hồ lớn thì ta phải thử nhổ ngược lại và nhổ ống

vách lên chưng 2cm, nếu công việc này dễ dàng thì ta mới được phép đóng ống dẫn xuống

tiếp.

- Do ống vách có nhiệm vụ dẫn hướng cho công tác khoan và bảo vệ thành hố khoan

khỏi bị sụt lở của lớp đất yếu phía trên, nên ống vách hạ xuống phải đảm bảo thẳng đứng. Vì

vậy, trong quá trình hạ ống vách việc kiểm tra phải được thực hiện liên tục bằng các thiết bị

đo đạc và bằng cách điều chỉnh vị trí của búa rung thông qua cẩu.

99

Khoan tạo lỗ

Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm. Đất lấy ra khỏi lòng cọc

được thực hiện bằng thiết bị khoan đặc biệt, đầu khoan lấy đất có thể là loại guồng xoắn cho

lớp đất sét hoặc là loại thùng cho lớp đất cát.

Điểm đặc biệt của thiết bị này là cần khoan: Cần có dạng ăng ten gồm 3 ống lồng vào

nhau và truyền được chuyển động xoay, ống trong cùng gắn với gầu khoan và ống ngoài cùng

gắn với động cơ xoay của máy khoan. Cần có thể kéo dài đến độ sâu cần thiết.

Hình 8.7: Cấu tạo cần khoan và các loại mũi khoan

Trong khi khoan do cấu tạo nền đất thay đổi hoặc có khi gặp dị vật đòi hỏi người chỉ

huy khoan phải có kinh nghiệm để xử lý kịp thời kết hợp với một số công cụ đặc biệt như mũi

khoan phá, mũi khoan cắt, gầu ngoạm, búa máy...


Trước khi tiến hành khoan tạo lỗ cần thực hiện một số công tác chuẩn bị như sau:

- Lắp đường ống dẫn dung dịch bentonite tư máy trộn và bơm ra đến miệng hố khoan,

đồng thời lắp một đường ống hút dung dịch bentonite về bể lọc.

- Trải tấm thép dưới hai bánh xích máy khoan để đảm

bảo độ ổn định của máy trong quá trình làm việc, chống

sập lở miệng lỗ khoan. Việc trải tấm thép phải đảm bảo

khoảng cách giữa 2 mép tấm thép lớn hơn đường kính

ngoài cọc 10cm để đảm bảo cho mỗi bên rộng ra 5cm

- Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí thăng

bằng và thẳng đứng; có thể dùng gỗ mỏng để điều chỉnh,

kê dưới dải xích. Trong suốt quá trình khoan luôn có 2 máy kinh vĩ để điều chỉnh độ thăng

bằng và thẳng đứng của máy và cần khoan

- Kiểm tra, tính toán vị trí để đổ đất tư hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấy đất

mang đi.

50 50

100

- Kiểm tra hệ thống điện nước và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thi công

được liên tục không gián đoạn.

Yêu cầu với dung dịch Bentonite

Bentonite là loại đất sét thiên nhiên, khi hoà tan vào nước sẽ cho ta một dung dịch sét

có tính chất đẳng hướng, những hạt sét lơ lửng trong nước và ổn định trong một thời gian dài.

Khi một hố đào được đổ đầy bentonite, áp lực dư của nước ngầm trong đất làm cho bentonite

có xu hướng rò rỉ ra đất xung quanh hố. Nhưng nhờ những hạt sét lơ lửng trong nó mà quá

trình thấm này nhanh chóng ngưng lại, hình thành một lớp vách bao quanh hố đào, cô lập

nước và bentonite trong hố. Quá trình sau đó, dưới áp lực thủy tĩnh của bentonite trong hố

thành hố đào được giữ một cách ổn định. Nhờ khả năng này mà thành hố khoan không bị sụt

lở đảm bảo an toàn cho thành hố và chất lượng thi công. Ngoài ra, dung dịch bentonite còn

có tác dụng làm chậm lại việc lắng xuống của các hạt cát... ở trạng thái hạt nhỏ huyền phù

nhằm dễ xử lý cặn lắng.

Tỉ lệ pha Bentonite khoảng 4%, 2050 Kg Bentonite trong 1m3 nước.

Bảng 8.3: Chỉ số của dung dịch Bentonite trước khi dùng để khoan.

Tên chỉ tiêu Chỉ tiêu tính năng Phương pháp kiểm tra

1. Khối lượng riêng 1.05 1.15g/cm3 Tỷ trọng kế hoặc Bomêkế

2. Độ nhớt 18 45giây Phễu 500/700cc

3. Hàm lượng cát < 6%

4. Tỷ lệ chất keo > 95% Đong cốc

5. Lượng mất nước < 30ml/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước

6. Độ dày áo sét 1 3mm/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước

7. Lực cắt tĩnh 1phút: 20 30mg/cm2

10 phút 50 100mg/cm2

Lực kế cắt tĩnh

8. Tính ổn định < 0.03g/cm2

9. Độ pH 7 9 Giấy thử pH

Công tác khoan

Hạ mũi khoan:

-Mũi khoan được hạ thẳng đứng xuống tâm hố khoan với tốc độ khoảng 1,5m/s.

- Góc nghiêng của cần dẫn tư 78,50830, góc nghiêng giá đỡ ổ quay cần Kelly cũng phải

đạt 78,50830 thì cần Kelly mới đảm bảo vuông góc với mặt đất.

- Mạch thuỷ lực điều khiển đồng hồ phải báo tư 4555 (kg/cm2). Mạch thuỷ lực quay

mô tơ thuỷ lực để quay cần khoan, đồng hồ báo 245 (kg/cm2) thì lúc này mô men quay đã đạt

đủ công suất.

Quá trình khoan:

- Khi mũi khoan đã chạm tới đáy hố máy bắt đầu quay.

101

- Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14-16 vòng/phút, sau đó nhanh dần

18-22 vòng/phút.

- Trong quá trình khoan, cần khoan có thể được nâng lên hạ xuống 1-2 lần để giảm bớt

ma sát thành và lấy đất đầy vào gầu.

- Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 v/p) để tăng mô men quay. Khi gặp địa chất rắn

khoan không xuống nên dùng cần khoan xoắn ruột gà (auger flight) có lắp mũi dao (auger

head) để tiến hành khoan phá nhằm bảo vệ mũi dao và bảo vệ gầu khoan; sau đó phải đổi lại

gầu khoan để lấy hết phần phôi bị phá.

- Công suất khoan có thể đạt được tư 8-15m3/h

- Chiều sâu hố khoan được xác định thông qua chiều dài cần khoan hoặc cuộn cáp. Để

xác định chính xác dùng một quả dọi có đường kính khoảng 5cm buộc vào đầu thước dây thả

xuống đáy để đo và kiểm tra chiều sâu hố khoan và cao trình bêtông trong quá trình đổ. Rút

cần khoan:

Việc rút cần khoan được thực hiện khi đất đã nạp đầy vào gầu khoan. Khi gầu khoan

đầy đất, tư tư rút cần khoan lên với tốc độ khoảng 0,3 0,5 m/s. Tốc độ rút khoan không được

quá nhanh sẽ tạo hiệu ứng pít-tông trong lòng hố khoan, dễ gây sập thành hố khoan. Cho phép

dùng 2 xi lanh ép cần khoan (kelly bar) để ép và rút gầu khoan lấy đất ra ngoài.

Đất lấy lên được tháo dỡ, đổ vào nơi qui định và vận chuyển đi nơi khác.

Yêu cầu:

Trong quá trình khoan người lái máy phải điều chỉnh hệ thống xi lanh trong máy khoan

để đảm bảo cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng. Độ nghiêng của hố khoan không được vượt

quá 1% chiều dài cọc .

Khi khoan qua chiều sâu của ống vách, việc giữ thành hố được thực hiện bằng dung dịch

bentonite.

Trong quá trình khoan, dung dịch bentonite luôn được đổ đầy vào lỗ khoan. Sau mỗi lần

lấy đất ra khỏi lòng hố khoan, bentonite phải được đổ đầy vào trong để chiếm chỗ và phải

luôn cao hơn mực nước ngầm 1,5m. Như vậy chất lượng bentonite sẽ giảm dần theo thời gian

do các thành phầm của đất bị lắng đọng lại.

Khoan trong đất bão hoà nước khi khoảng cách mép các lỗ khoan nhỏ hơn 1,5m nên tiến

hành cách quãng 1 lỗ, khoan các lỗ nằm giữa hai cọc đã đổ bê tông nên tiến hành sau ít nhất

24 giờ tư khi kết thúc đổ bê tông (theo TCVN 9395:2012).

Kiểm tra hố khoan

Sau khi khoan đến chiều sâu thiết kế, dưng khoảng 30 phút để đo độ lắng. Ðộ lắng được

xác định bằng chênh lệch chiều sâu giữa hai lần đo lúc khoan xong và sau 30 phút. Nếu độ

lắng vượt quá giới hạn cho phép thì tiến hành vét bằng gầu vét và xử lý cặn lắng cho tới khi

đạt yêu cầu.Bề dày lớp cặn lắng đáy cọc nhỏ hơn 10cm là được (cọc ma sát ) .

Kiểm tra độ thẳng đứng và đường kính lỗ cọc:

102

Trong quá trình thi công cọc khoan nhồi việc bảo đảm đường kính và độ thẳng đứng của

cọc là điều then chốt để phát huy được hiệu quả của cọc, do đó ta cần đo kiểm tra cẩn thận độ

thẳng đứng và đường kính thực tế của cọc. Để thực hiện công tác này ta dùng máy siêu âm

để đo .

Thiết bị đo như sau :

Thiết bị là một dụng cụ thu phát lưỡng dụng gồm bộ phát siêu âm, bộ ghi và tời cuốn.

Sau khi sóng siêu âm phát ra và đập vào thành lỗ căn cứ vào thời gian tiếp nhận lại phản xạ

của sóng siêu âm này để đo cự ly đến thành lỗ tư đó phán đoán độ thẳng đứng của lỗ cọc. Với

thiết bị đo này ngoài việc đo đường kính của lỗ cọc còn có thể xác nhận được lỗ cọc có bị sạt

lở hay không, cũng như xác định độ thẳng đứng của lỗ cọc.

Ống siêu âm đường kính 60 mm, đáy ống bịt kín và hạ sát xuống đáy cọc.Sau khi đổ

bêtông xong các ống đổ đầy nước và bịt kín.

Bảng 8.4: Kiểm tra các thông số lỗ khoan theo TCVN 9365-2012

Thông số kiểm tra Phương pháp kiểm tra

Tình trạng lỗ cọc - Kiểm tra bằng mắt có đèn rọi

- Dùng siêu âm hoặc camera ghi chụp hình lỗ cọc

Độ thẳng đứng và độ sâu

- Theo chiều dài cần khoan và mũi khoan

- Thước dây

- Quả dọi

- Máy đo độ nghiêng

Kích thước lỗ

- Calip, thước xếp mở và tự ghi đường kính

- Thiết bị đo đường kính lỗ khoan (dạng cơ, siêu âm, …)

- Theo độ mở của cánh mũi khoan khi mở rộng đáy

Độ lắng đáy lỗ

- Thả chùy (hình chop nặng 1kg)

- Tỷ lệ điện trở

- Điện dung

- So sánh độ sâu đo bằng thước dây trước và sau khi vét,

thổi rửa

Chú thích: kích thước lỗ khoan khuyến khích nhà thầu tự kiểm tra để hoàn thiện

công nghệ, hiện tại trong thực tế chưa bắt buộc phải đo đường kính lỗ (chỉ khống

chế chiều sâu, độ lắng đáy và khối lượng bê tông)

Nạo vét hố khoan và xử lý cặn lắng

Cặn lắng ảnh hưởng rất nhiều tới sức chịu tải của cọc. Cọc khoan nhồi chịu tải rất lớn

nếu để đọng lại dưới đáy hố khoan bùn đất hoặc bentonite ở dạng bùn nhão sẽ ảnh hưởng

nghiêm trọng tới khả năng chịu lực của mũi cọc, gây sụt lún cho kết cấu bên trên, làm cho

công trình bị dịch chuyển gây ra biến dạng và nứt. Vì thế mỗi cọc đều phải xử lí cặn lắng rất

kỹ.

Có 2 loại cặn lắng:

103

+ Các lắng hạt thô: Trong qua trình tạo lỗ đất cát rơi vãi hoặc không kịp đưa lên sau thì

mùn khoan sẽ lắng xuống đáy hố. Loại cặn lắng này tạo bởi các hạt đường kính tương đối to,

do đó khi đã lặng đóng xuống đáy sẽ rất khó moi lên.

+ Cặn lắng hạt mịn: đây là những hạt rất nhỏ lơ lững trong dung dịch bentonite sau khi

khoan tạo lỗ xong một thời gian mới lắng dần xuống đáy lỗ.

Các bước xử lí cặn lắng: Vì trong hố khoan có 2 loại cặm lắng khác nhau như trên nên

việc xử lí chúng phải tiến hành theo 2 bước:

+ Bước 1: Xử lý cặn lắng thô: Đối với phương pháp khoan gầu sau khi lỗ khoan đã đạt

đến độ sâu thiết kế dự định thì không đưa gầu khoan lên vội mà tiếp tục cho gầu xoay để vét

bùn đất cho đến khi đáy hố khoan hết cặn lắng mới thôi.

+ Bước 2: Xử lý cặn lắng hạt mịn: Bước này sẽ được thực hiện trước khi đổ bê tông.

Có các phương pháp chủ yếu sau:

Phương pháp thổi rửa khí nén: dùng ngay ống đổ bê tông để làm ống xử lý cặn lắng. Sau

khi lắp xong ống đổ bê tông, tiến hành lắp đầu thổi rửa trên đầu ống đổ. Thời gian thổi rửa

theo phương pháp này vào khoảng 20-30 phút. Phương pháp này có ưu điểm là không cần bổ

sung thêm thiết bị gì và có thể dùng cho bất cứ phương pháp thi công nào.

Phương pháp luân chuyển bentonite: dùng một máy bơm công suất khoảng 45 60m3/h

treo vào một sợi cáp và thả xuống đáy hố khoan nhưng luôn nằm trong ống đổ bê tông. Một

đường ống có đường kính =(80÷100)mm được gắn vào đầu trên của máy bơm và được cố

định vào cáp treo máy bơm. Ống này đưa dung dịch bùn bentonite về máy lọc. Trong quá

trình luân chuyển dung dịch bentonite luôn được bổ sung vào miệng hố khoan và người ta

thường xuyên kiểm tra các chỉ tiêu của bùn bentonite bơm ra, khi dung dịch này đạt chỉ tiêu

sạch và đọ lắng đạt yêu cầu 10cm thì ngưng bơm và kết thúc công đoạn luân chuyển

bentonite này.

Các phương pháp xử lí cặn lắng khác: Có thể sử dụng phương pháp khuấy trôn cặn lắng

lên rồi lập tức đổ bê tông vào, như vậy cặn lắng ở mũi cọc không có nữa mà nó đã lẫn vào bê

tông. Vì vậy, vấn đề ở đây chỉ là tăng cường chất lượng bê tông ở phần mũi cọc hoặc loại bỏ

số bê tông có lẫn cặn lắng này.

Những công việc tiếp theo của thi công cọc nhồi chỉ được phép tiếp tục khi độ sâu hố

khoan sạch và đạt đến độ sâu thiết kế (đo kiểm tra bằng thước dây).

Thi công cốt thép

Máy thi công:

Như đã chọn ở phần trên, chọn máy cẩu MKG-16 để cẩu lắp lồng thép khi đặt vào hố

khoan.

Chế tạo lồng thép

Địa điểm chế tạo khung cốt thép phải lựa chọn sao cho việc lắp dựng khung cốt thép

được thuận tiện, tốt nhất là được buộc ngay tại hiện trường.

104

Khung cốt thép tương đối dài nên việc vận chuyển phải dùng ô tô tải trọng lớn, khi bốc

xếp phải dùng cẩn cẩu di động. Thông thường buộc cốt thép ngay tại những vị trí gần hiện

trường thi công sau đó khung cốt thép được sắp xếp và bảo quản ở gần hiện trường, trước khi

thả khung cốt thép vào lỗ lại phải dùng cần cẩu bốc chuyển lại một lần nữa.

Yêu cầu phải có đủ mặt bằng thi công, gồm có đường đi không trở ngại việc vận chuyển

của ô tô và cần cẩu. Đảm bảo đường vận chuyển phải chịu đủ áp lực của các phương tiện vận

chuyển.

Khung cốt thép chiếm một không gian khá lớn nên ta khi cất giữ nhiều thì phải xếp lên

thành đống. Do vậy ta phải buộc thêm cốt thép gia cường, nhằm tránh các sự cố xảy ra gây

biến dạng khung cốt thép tốt nhất ta chỉ xếp lên làm 2 tầng.

Về độ dài chia đoạn của lồng thép:

+ Nếu chia càng dài càng giảm số lượng khung thép và đầu nối cốt thép, như vậy càng

tiết kiệm được thép và tránh được một số khuyết tật trong kết cấu. Tuy nhiên, nếu chia đoạn

dài quá thì dễ gây ra biến dạng hoặc có thể làm bong, làm tuột các điểm nối, điểm buộc, làm

cho lớp bảo vệ không đều và thậm chí có khi làm khung thép bị trồi lên khi đổ bê tông dẫn

đến giảm chất lượng cọc.

+ Ngược lại, nếu lồng thép quá ngắn thì sẽ tốn vật liệu, mặt khác thao tác nối đầu khung

thép sẽ tốn rất nhiều thời gian. Chiều dài lồng thép dao động trong khoảng 8-12m.

Cụ thể, với cọc khoan nhồi sâu 58m, thực tế chỉ dài 51,6m (kể đoạn đập vở đầu cọc 1m).

Ta chia thành 5 lồng thép, 4 lồng có chiều dài 10,7m, lồng còn lại có chiều dài 7,55m. Chiều

dài đoạn nối cốt thép giữa các lồng là 1,0m bằng liên kết hàn.

Khi thi công buộc khung cốt thép phải đặt chính xác vị trí cốt chủ, cốt đai và cốt đứng

khung. Để làm cho cốt thép không bị lệch vị trí trong khi đổ bê tông, bắt buộc phải buộc cốt

thép cho thật chắc. Đề phòng khung cốt thép bị biến dạng, việc thi công đầu nối cốt thép, lớp

bảo vệ cốt thép...đều phải được cấu tạo và chuẩn bị chu đáo.

Biện pháp buộc cốt chủ và cốt đai:

Trình tự buộc như sau: Bố trí cự ly cốt chủ như thiết kế cho cọc sau khi cố định cốt dựng

khung, sau đó sẽ đặt cốt đai theo đúng cự ly quy định.Có thể gia công trước cốt đai và cốt

dựng khung thành hình tròn, dùng hàn điện để cố định cốt đai, cốt giữ khung (cốt giá) vào cốt

chủ, cự ly được người thợ điều chỉ cho đúng. Điều cần chú ý là dùng hàn điện làm cho chất

lượng thép yếu đi do thay đổi tính chất cơ lý và cấu trúc thép.

Giá đỡ buộc cốt chủ: Cốt thép cọc nhồi được gia công sẵn thành tưng đoạn với độ dài

đã có ở phần kết cấu, sau đó vưa thả vào lỗ vưa nối độ dài.

Phải đảm bảo có đủ cường độ để vận chuyển, bốc xếp, cẩu lắp. Do phải buộc rất nhiều

đoạn khung cốt thép giống nhau nên ta cần phải có giá đỡ buộc thép để nâng cao hiệu suất.

105

Hình 8.8: Chế tạo lồng thép

Biện pháp gia cố để khung cốt thép không bị biến dạng:

Lồng thép được đặt đúng cốt đài móng nhờ 4 thanh thép Ø22 đặt cách đều theo chu vi

lồng thép. Ðầu dưới được liên kết với thép chủ còn đầu trên được hàn vào thành ống vách,

bốn thanh thép này được cắt rời khỏi ống vách khi công tác đổ bê tông kết thúc. Suốt chiều

dài cọc, dùng cốt đai tròn 18a1800 để làm giá buộc cốt chủ, chống nở hông, ứng suất phát

sinh.

Ngoài ra còn phải áp dụng các biện pháp sau:

Ở những chỗ cần thiết phải bố trí cốt dựng khung buộc chặt vào cốt chủ để tăng độ

cứng của khung. Cho dầm chống vào trong khung để gia cố và làm cứng khung, khi lắp khung

cốt thép thì tháo bỏ dầm chống ra. Đặt một cột đỡ vào thành trong hoặc thành ngoài của khung

thép.

Để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ cốt thép, ở các cốt dọc có buộc các con kê định vị bằng

bê tông cấp độ bền B30, kích thước các đệm này bằng với lớp bảo bệ cốt thép. Khoảng cách

giữa chúng là 1,2m, trên cùng một cao trình của lồng thép đặt 4 con kê cách đều nhau theo

chu vi lồng. Lớp bảo vệ của khung cốt thép là : abv = 6 cm.

Hạ lồng thép

Trước khi hạ lồng cốt thép, phải kiểm tra chiều sâu hố khoan. Sau khi khoan đợt cuối

cùng thì dưng khoan 30 phút, dùng thước dây thả xuống để kiểm tra độ sâu hố khoan.

324Þ22

324Þ22

Ñai xoaén

Þ10a200

6

Ñai xoaén

Þ10a200

6

6Þ18a1800

7

6Þ18a1800

7

Þ18a7005

OÁNG THEÙP Þ60x4, L=57.8m, ÑAÙY OÁNG THEÙP ÑAËT CAO HÔN ÑAÙY COÏC 0.2m

ÑEÅ KIEÅM TRA CHAÁT LÖÔÏNG BT THAÂN COÏC VAØ KIEÅM TRA CAËN LAÉNG THAÂN COÏC

4Þ22 TREO LOÀNG THEÙP4

ÑÒNH VÒ OÁNG THEÙP TN

106

Nếu chiều cao của lớp bùn đất ở đáy còn lại 1m thì phải khoan tiếp. Nếu chiều sâu của

lớp bùn đất 1m thì tiến hành hạ lồng cốt thép.

Lồng cốt thép sau khi được buộc cẩn thận trên mặt đất sẽ được hạ xuống hố khoan. Dùng

máy cẩu như đã chọn ở trên tiến hành hạ lồng thép theo trình tự sau:

Nâng lồng thép lên cách mặt đất 1m thì dưng.

Hạ lồng thép tư tư vào trong lỗ khoan, cần thực hiện 1 cách chậm rãi, tránh việc va

chạm vào thành hố. Khi hạ lồng thép đầu tiên gần hết chiều dài của nó thì dùng hai

thanh thép gác ngang qua miệng ống vách, kê lồng thép tạm trên miệng ống vách.

Tiếp tục cẩu đoạn lồng thép tiếp theo như đã làm với đoạn trước đó, điều chỉnh các

thanh thép dọc tiếp xúc với nhau và đủ chiều dài đường nối thì thực hiện buộc theo

thiết kế.

Sau khi kiểm tra các liên kết theo thiết kế, tiến hành rút các thanh thép kê lồng thép ra

và tiếp tục hạ lồng thép. Công tác hạ lồng thép được tiến hành tương tự cho mỗi lồng

thép cho đến khi đủ chiều dài thiết kế của lồng thép.

- Phải hạ khung thép tư tư và chắc, chú ý điều khiển cho dây cẩu ở đúng trục tim của

khung tránh làm khung bị vặn.

Thổi rửa đáy hố khoan

Để đảm bảo chất lượng của cọc và sự tiếp xúc trực tiếp giữa cọc và nền đất, cần tiến

hành thổi rửa hố khoan trước khi đổ bê tông. Ống thổi rửa chính là ống đổ bêtông cọc, ống

được làm bằng thép có đường kính 300mm, chiều dài mỗi đoạn là 3 m, các ống được nối với

nhau bằng ren ngoài. Ống thổi rửa được hạ xuống cách đáy hố khoan một đoạn 20 cm để mùn

khoan có thể tràn vào ống khi bơm khí xuống.

Tiến hành lắp phần trên miệng. phần này có hai cửa, một cửa được nối với ống dẫn Ø150

để thu hồi dung dịch Bentonite về máy lọc, một cửa để thả ống dẫn khí có đường kính Ø45

mm xuống cách đáy hố tư 1 đến 1,5 m.

Xong công tác lắp tiến hành bơm khí với áp suất tính toán vào.

Trong quá trình thổi rửa phải liên tục bơm dung dịch Bentonite vào hố khoan tư phía

trên miệng sao cho mực nước trong hố khoan không thay đổi.

Phương pháp thổi rửa lòng hố khoan:

Ta dùng phương pháp thổi khí (air-lift).

Việc thổi rửa tiến hành theo các bước sau:

+ Chuẩn bị: Tập kết ống thổi rửa tại vị trí thuận tiện cho thi công kiểm tra các ren nối

buộc (hoặc các mặt bích và bu lông, nếu các ống được nối với nhau bằng mặt bích và bu

lông).

+ Lắp giá đỡ: Giá đỡ vưa dùng làm hệ đỡ của ống thổi rửa vưa dùng để đổ bê tông sau

này. Giá đỡ có cấu tạo đặc biệt bằng hai nửa vòng tròn có bản lề ở hai góc. Với chế tạo như

vậy có thể dễ dàng tháo lắp ống thổi rửa.

107

+ Dùng cẩu thả ống thổi rửa xuống hố khoan. Một số ống có chiều dài thay đổi 0,5m ;

1,5m ; 2m để lắp linh động, phù hợp với chiều sâu hố khoan. Đoạn dưới ống có chế tạo vát

hai bên để làm cửa trao đổi giữa bên trong và bên ngoài. Phía trên cùng của ống thổi rửa có

hai cửa, một cửa nối với ống dẫn Ø150 để thu hồi dung dich bentonite và cát về máy lọc, một

cửa dẫn khí có Ø45, chiều dài bằng 80% chiều dài cọc.

Tiến hành:

Bơm khí với áp suất 7atm và duy trì trong suốt thời gian rửa đáy hố. Khí nén sẽ đẩy vật

lắng đọng và dung dịch bentonite bẩn về máy lọc. Lượng dung dịch sét bentonite trong hố

khoan giảm xuống. Quá trình thổi rửa phải bổ sung dung dịch Bentonite liên tục. Chiều cao

của nước bùn trong hố khoan phải cao hơn mực nước ngầm tại vị trí hố khoan là 1,5m để

thành hố khoan mới tạo được màng ngăn nước, tạo được áp lực đủ lớn không cho nước tư

ngoài hố khoan chảy vào trong hố khoan.

Thổi rửa khoảng 20 30 phút thì lấy mẫu dung dịch ở đáy hố khoan và giữa hố khoan

lên để kiểm tra. Nếu chất lượng dung dịch đạt so với yêu cầu của quy định kỹ thuật và đo độ

sâu hố khoan thấy phù hợp với chiều sâu hố khoan thì có thể dưng để chuẩn bị cho công tác

lắp dựng cốt thép

Hình 8.9: Sơ đồ thổi rứa đáy hố khoan

Công tác đổ bê tông

Do hố khoan có ngập nước nên ta dùng phương pháp ống dẫn di chuyển thẳng đứng.

Trong quá trình đổ bê tông cần dùng cần trục nâng và hạ ống để cho bê tông dễ dàng đi xuống,

nhưng phải thỏa mãn điều kiện sau:

Khi đổ bêtông đầu tiên ống đổ phải ngập trong bêtông 3m.

Tư xe thứ hai ống đổ luôn ngập trong bêtông 2m.

108

Bê tông được đổ sau khi thổi rửa 3 giờ và đổ liên tục tư khi bắt đầu đến khi kết thúc

cho một cọc. Bê tông luôn được đổ đầy đến cổ phễu và cao hơn cốt thiết kế của đầu cọc tư

1,0 1,5 m để đập bỏ phần bêtông xấu ở đầu cọc. Để đảm bảo bê tông chứa đầy phễu rơi

xuống tư tư tạo thành cột bê tông liên tục, tránh phân tầng bê tông ta tạo một nút hãm bằng

bùi nhùi tẩm vữa xi măng. Ngoài ra nút hãm còn có tác dụng như một pittông đẩy dung dịch

trong ống dẫn xuống và đẩy mùn khoan ở mũi cọc tạo điều kịên cho bê tông chiếm chỗ.

Chuẩn bị

- Thu hồi ống thổi khí.

- Tháo ống thu hồi dung dịch Bentonite, thay vào đó là máng đổ bê tông trên miệng.

- Đổi ống cấp thành ống thu dung dịch Bentonite trào ra do khối bê tông đổ vào chiếm

chỗ.

Máy thi công và vật liệu sử dụng:

Hệ ống đổ bê tông:

Đây là một hệ ống bằng kim loại (Tremie), tạo bởi nhiều phần tử. Được lắp phía trên

một máng nghiêng. Các mối nối của ống rất khít nhau. Đường kính trong phải lớn hơn 4 lần

đường kính cấp phối bê tông đang sử dụng. Đường kính ngoài phải nhỏ hơn 1/2 lần đường

kính danh định của cọc.

Ống đổ bêtông được làm bằng thép có đường kính tư 25-30cm được làm thành tưng

đoạn có chiều dài thay đổi là 2m; 1,5m; 1m; 0,5m để có thể lắp ráp tổ hợp theo chiều sâu hố

khoan.

- Ống đổ bêtông được lắp dần tưng ống tư dưới lên. Để có thể lắp được ống người ta sử

dụng một hệ giá đỡ đặc biệt có cấu tạo như một thang thép đặt qua miệng ống vách. Trên

thang có 2 nửa vành khuyên có bản lề. Khi hai nửa vành khuyên sập xuống tạo thành hình

côn ôm khít thành ống đổ, miệng ống đổ có đường kính to hơn bị giữ lại trên 2 nửa vành

khuyên đó và như vậy ống đổ bêtông được treo vào miệng ống vách qua giá đặc biệt này.

Trước khi đổ bê tông người ta rút lên cách đáy hố khoan 25cm để tránh bị tắc ống do

đất đá dưới đáy hố khoan nút lại. Chiều dài của ống có chiều dài bằng toàn bộ chiều dài của

cọc.

Bê tông sử dụng:

Công tác bê tông cọc khoan nhồi yêu cầu phải dùng ống dẫn do vậy tỉ lệ cấp phối bê

tông đòi hỏi phải có sự phù hợp với phương pháp này, nghĩa là bê tông ngoài việc đủ cường

độ tính toán còn phải có đủ độ dẻo, độ linh động dễ chảy trong ống dẫn và không hay bị gián

đoạn.

Tại công trình do mặt bằng thi công chật hẹp do vậy công tác bê tông ta không trực tiếp

trộn lấy được mà dùng bê tông tươi.

109

Đổ bê tông

- Lỗ khoan sau khi được vét ít hơn 3 giờ thì tiến hành đổ bê tông. Nếu quá trình này quá

dài thì phải lấy mẫu dung dịch tại đáy hố khoan. Khi đặc tính của dung dịch không tốt thì phải

thực hiện lưu chuyển dung dịch cho tới khi đạt yêu cầu.

- Với mẻ bê tông đầu tiên phải sử dụng nút bằng bao tải chứa vữa xi măng nhão, đảm

bảo cho bê tông không bị tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc dung dich khoan, loại trư khoảng

chân không khi đổ bê tông.

- Khi dung dịch Bentonite được đẩy trào ra thì cần dùng bơm cát để thu hồi kịp thời về

máy lọc, tránh không để bê tông rơi vào Bentonite gây tác hại keo hoá làm tăng độ nhớt của

Bentonite.

- Khi thấy đỉnh bê tông dâng lên gần tới cốt thép thì cần đổ tư tư tránh lực đẩy làm đứt

mối hàn râu cốt thép vào vách.

- Để tránh hiện tượng tắc ống cần rút lên hạ xuống nhiều lấn, nhưng ống vẫn phải ngập

trong bê tông như yêu cầu trên.

- Ống đổ tháo đến đâu phải rửa sạch ngay. Vị trí rửa ống phải nằm xa cọc tránh nước

chảy vào hố khoan.

Để đo bề mặt bê tông người ta dùng quả rọi nặng có dây đo.

Hình 8.10: Quả dọi gắn thước đo để đo độ sâu, thẳng đứng lỗ khoan, mực dâng bê tông

Yêu cầu:

- Bê tông cung cấp tới công trường cần có độ sụt đúng qui định 1820 cm, do đó cần có

người kiểm tra liên tục các mẻ bê tông. Đây là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng

bê tông.

- Thời gian đổ bê tông không vượt quá 4 giờ.

- Ống đổ bê tông phải kín, cách nước, đủ dài tới đáy hố.

- Miệng dưới của ống đổ bê tông cách đáy hố khoan 25cm. Trong quá trình đổ miệng

dưới của ống luôn ngập sâu trong bê tông đoạn 2 m.

- Không được kéo ống dẫn bê tông lên khỏi khối bê tông trong lòng cọc.

110

- Bê tông đổ liên tục tới vị trí đầu cọc.

Xử lý bentonite để thu hồi

Bentonite sau khi thu hồi lẫn rất nhiều tạp chất, tỉ trọng và độ nhớt lớn. Do đó Bentonite

lấy tư dưới hố khoan lên để đảm bảo chất lượng để dùng lại thì phải qua tái xử lý. Nhờ một

sàng lọc dùng sức rung ly tâm, hàm lượng đất vụn trong dung dịch bentonite sẽ được giảm

tới mức cho phép.

Bentonite sau khi xử lý phải đạt được các chỉ số sau (Tiêu chuẩn Nhật Bản):

- Tỉ trọng : <1,2.

- Độ nhớt : 35-40 giây.

-Hàm lượng cát: khoảng 5%.

- Độ tách nước : < 40cm3.

-Các miếng đất : < 5cm.

Rút ống vách

- Tháo dỡ toàn bộ giá đỡ của ống phần trên.

- Cắt 4 thanh thép treo lồng thép.

- Dùng máy rung để rút ống lên tư tư.

- Thời điểm rút ống vách phải được xác định tùy theo điều kiện nhiệt độ và khí hậu ở

mỗi thời điểm tại hiện trường sao cho việc rút ống vách được dễ dàng và không làm phá vỡ

kết cấu bê tông cọc. Thông thường khi không dùng phụ gia ngưng kết chậm thì thời gian rút

ống vách là 3 giờ sau khi đổ bê tông xong.

Để tránh trường hợp ống dẫn kéo lên không theo phương thẳng đứng làm thay đổi tiết

diện cọc cần phải bố trí máy kính vĩ để theo dõi hai phương trong quá trình rút ống.

Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

Đây là công tác rất quan trọng, nhằm phát hiện các thiếu sót của tưng phần trước khi

tiến hành thi công phần tiếp theo. Do đó, có tác dụng ngăn chặn sai sót ở tưng khâu trước khi

có thể xảy ra sự cố nghiêm trọng.

Công tác kiểm tra có trong cả 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn đang thi công .

+ Giai đoạn đã thi công xong.

Kiểm tra trong giai đoạn thi công

Công tác kiểm tra này được thực hiện đồng thời khi mỗi một giai đoạn thi công được

tiến hành, và đã được nói trên sơ đồ quy trình thi công ở phần trên.

Sau đây có thể kể chi tiết ở một số công tác như sau:

+ Định vị hố khoan:

111

Kiểm tra vị trí cọc căn cứ vào trục toạ độ gốc hay hệ trục công trình.

Kiểm tra cao trình mặt hố khoan.

Kiểm tra đường kính, độ thẳng đứng, chiều sâu hố khoan.

+ Địa chất công trình:

Kiểm tra, mô tả loại đất gặp phải trong mỗi 2m khoan và tại đáy hố khoan, cần có sự

so sánh với số liệu khảo sát được cung cấp.

+ Dung dịch khoan Bentonite:

Kiểm tra các chỉ tiêu của Bentonite như đã trình bày ở phần trước.

+ Cốt thép:

Kiểm tra chủng loại cốt thép.

Kiểm tra kích thước lồng thép, số lượng thép, chiều dài nối chồng, số lượng các mối

nối.

Kiểm tra vệ sinh thép : gỉ, đất cát bám...

Kiểm tra các chi tiết đặt sẵn: đệm bảo vệ, móc, các ống siêu âm , ..

+ Đáy hố khoan :

Đây là công việc quan trọng vì nó có thể là nguyên nhân dẫn đến độ lún nghiêm trọng

cho công trình .

Kiểm tra lớp mùn dưới đáy lỗ khoan trước và sau khi đặt lồng thép.

Đo chiều sâu hố khoan sau khi vét đáy.

+ Bê tông:

Kiểm tra độ sụt .

Kiểm tra cốt liệu lớn.

Kiểm tra sau khi thi công

Công tác này nhằm đánh giá cọc, phát hiện và sửa chữa các khuyết tật đã xảy ra.Có 2

phương pháp kiểm tra:

+ Phương pháp tĩnh

+ Phương pháp động.

Phương pháp tĩnh:

Gia tải trọng tĩnh:

Đây là phương pháp kinh điển cho kết quả tin cậy nhất.

Đặt các khối nặng thường là bê tông lên cọc để đánh giá sức chịu tải hay độ lún của nó.

Có 2 quy trình gia tải hay được áp dụng:

112

- Tải trọng không đổi: Nén chậm với tải trọng không đổi, quy trình này đánh giá sức

chịu tải và độ lún của nó theo thời gian. Đòi hỏi thời gian thử lâu.

- Tốc độ dịch chuyển không đổi: Nhằm đánh giá khả năng chịu tải giới hạn của cọc,

thí nghiệm thực hiện rất nhanh chỉ vài giờ đồng hồ.

Tuy ưu điểm của phương pháp nén tĩnh là độ tin cậy cao nhưng giá thành của nó lại rất

đắt. Chính vì vậy, với một công trình người ta chỉ nén tĩnh 1% tổng số cọc thi công (tối thiểu

2 cọc), các cọc còn lại được thử nghiệm bằng các phương pháp khác.

Phương pháp khoan lấy mẫu.

Người ta khoan lấy mẫu bê tông có đường kính 50150mm tư các độ sâu khác nhau.

Bằng cách này có thể đánh giá chất lượng cọc qua tính liên tục của nó. Cũng có thể đem mẫu

để nén để thử cường độ của bê tông.Tuy phương pháp này có thể đánh giá chính xác chất

lượng bê tông tại vị trí lấy mẫu, nhưng trên toàn cọc phải khoan số lượng khá nhiều nên giá

thành cao .

Phương pháp siêu âm

Phương pháp này đánh giá chất lượng bê tông và khuyết tật của cọc thông qua quan hệ

tốc độ truyền sóng và cường độ bê tông.

Nguyên tắc là đo tốc độ và cường độ truyền sóng siêu âm qua môi trường bê tông để

tìm khuyết tật của cọc theo chiều sâu. Phương pháp này có giá thành không cao lắm trong khi

kết quả có tin cậy khá cao, nên phương pháp này được sử dụng rộng rãi.

Phương pháp động

Nội dung của phương pháp:

Cọc thí nghiệm được rung cưỡng bức với biên độ không đổi trong khi tần số thay đổi.

Khi đó vận tốc dịch chuyển của cọc được đo bằng các đầu đo chuyên dụng.

Khuyết tật của cọc như sự biến đổi về chất lượng bê

tông, sự giảm yếu tiết diện được đánh giá thông qua tần số

cộng hưởng.

* Nói chung, các phương pháp động khá phức tạp, đòi

hỏi cần chuyên gia có trình độ chuyên môn cao. Ở đây ta

chọn phương pháp siêu âm để kiểm tra chất lượng cọc sau

khi thi công. Đặt ống siêu âm 50% toàn bộ số cọc và tiến

hành kiểm tra 15% số cọc, chọn kiểm tra 22 cọc

Hình 8.11: Thí nghiệm siêu âm kiểm tra cọc

Công tác phá đầu cọc

Phương pháp phá đầu cọc

Cọc khoan nhồi sau khi đổ bê tông, trên đầu cọc có lẫn tạp chất và bùn, nên thường phải

đổ cao quá lên 1,15m và đập vỡ cho lộ cốt thép để ngàm vào đài như thiết kế (1m).

113

Sau khi hoàn thành công tác đào đất bằng thủ công, tiến hành công tác phá đầu cọc.

Trước khi thực hiện công việc thì cần phải đo lại chính xác cao độ đầu cọc, đảm bảo chiều

dài đoạn cọc ngàm vào trong đài 15(cm).

Trước khi dùng máy nén khí và súng chuyên dụng để phá bê tông, dùng máy cắt bê tông

cắt vòng quanh chân cọc tại vị trí cốt đầu cọc cần phá. Làm như vậy để các đầu cọc sau khi

đập sẽ bằng phẳng và phần bê tông phía dưới không bị ảnh hưởng trong quá trình phá. Cốt

thép lộ ra sẽ bị bẻ ngang và ngàm vào đài móng, đoạn thưa ra phải đảm bảo chiều dài neo

theo yêu cầu thiết kế thường 25d (với d là đường kính cốt thép cọc ).

- Một số thiết bị dùng cho công tác phá bê tông đầu cọc :

+ Búa phá bê tông TCB - 200.

+ Máy cắt bê tông HS - 350T.

+ Ngoài ra cần dùng kết hợp với một số thiết bị thủ công như búa tay, choòng, đục.

Bảng 8.5: Bảng thông số kĩ thuật của búa phá bê tông :

Thông số kĩ thuật Búa TCB - 200

Đường kính Piston (mm) 40

Hành trình Piston (mm) 165

Tần số đập (lần/phút) 1100

Chiều dài (mm) 556

Lượng tiêu hao khí (m3/phút) 1,4

Đường kính dây dẫn hơi (mm) 19

Trọng lượng (kg) 21

Bảng 8.6: Bảng thông số kĩ thuật của máy cắt bê tông :

Thông số kĩ thuật Máy HS- 350T

Đường kính lưỡi cắt (mm) 350

Độ cắt sâu lớn nhất (mm) 125

Trọng lượng máy (kg) 13

Động cơ xăng (cc) 98

Kích thước đế (mm) 485440

Do khối lượng bêtông sau khi đập bổ nằm ở sâu nên ta vận chuyển lên trên bằng cần

trục tháp, công nhân sẽ xúc vào xe rùa sau đó chuyển ra 2 bên lấy đất để cần trục kéo lên trên.

Khối lượng phá bê tông đầu cọc

Cốt đầu cọc nhô lên so với cao trình đáy lớp bêtông lót là 1,15m; phần bêtông xấu đầu

cọc sẽ bị đập bỏ 1m; phần cọc ngàm vào đài là 0,15 m.

Khối lượng bêtông đầu cọc cần phá:

Vphá = số cọcchiều dài phádiện tích = 1451,01,22/4 = 163,85 (m3)

114

Sự cố xảy ra khi thi công cọc và cách khắc phục

Sụp vách hố đào.

Nguyên nhân.

Nguyên nhân ở trạng thái tĩnh.

- Duy trì cột áp lực của dung dich bentonite không đủ, không hợp lý, không phù hợp

với cấu tạo địa chất của hố khoan.

- Mực nước ngầm có áp lực tương đối cao, trong khi tỉ trọng và nông độ dung dịch giữ

vách không đủ, không thể cân bằng với áp lực nền đất gây ra sụt lỡ vách hố đào.

- Do tốc độ thi công đào hố đào quá nhanh nên chưa kịp hình thành màng đàn hồi bảo

vệ quanh hố đào.

- Độ dài ống vách tạm không đủ lớn để vượt qua các lớp đất yếu phía trên.

Nguyên nhân ở trạng thái động.

- Va chạm của lồng thép vào vách hố đào trong khi hạ lồng thép.

- Thời gian kể tư khi kết thúc thổi rửa đến khi đổ bê tông cọc quá lâu (quá 24h), khiến

dung dịch giữa vách bị tách nước và mất khả năng bảo vệ hố khoan.

- Nguyên nhân do ống vách bị biến dạng đột ngột khi hạ, hạ bị xiên, khi điều chỉnh gây

sập hố đào.

- Sử dụng công nghệ khoan không hợp lí với cấu tạo địa tầng.

Cách phòng tránh và xử lí hiện tượng sập vách hố đào.

- Lựa chọn dung dịch giữ vách phù hợp với cấu tạo địa tầng.

- Kiểm soát tốc độ khoan. Tốc độ làm lỗ khác nhau tùy thuộc vào tình hình địa chất, có

thể tham khảo tốc độ khoan theo phương pháp phản tuần hoàn trong bảng sau (Sách thi công

cọc khoan nhồi-PGS Nguyễn Bá Kế) :

Bảng 8.7: Tốc độ khoan phân theo loại đất.

Loại đất Tốc độ làm lỗ

(phút/m)

Số vòng quay của bàn quay

(rpm)

Đất sét 5-10 10-13

Đất bùn 7-10 7-12

Cát mịn 10-12 10-11

Cát trung 12-20 10-11

Cát sỏi 50-60 5-7

- Khi thời gian chờ đổ bê tông quá dài (thường là không quá 24h) thì cần có biện pháp

đánh giá tình hình lỗ khoan trước khi đổ bê tông. Cụ thể kiểm tra dung dịch bentonite có đảm

bảo các thông số kĩ thuật hay không, kiểm tra chiều dầy lớp cặn lặng dưới đáy hố khoan, kiểm

tra có hiện tượng sụp lỡ hố đào hay không.

- Kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách khi hạ.

115

- Cần hạ ống vách qua mực nước ngầm có áp hoặc hạ qua các địa tầng đất yếu ở phía

trên, thay đổi phương án thi công nếu địa tầng có nhiều lớp đá, sỏi khô hoặc có nước chảy.

- Kiểm soát chặt chẽ việc hạ lồng thép, tránh để lồng va chạm vào thành hố đào.

Xử lí.

- Nếu trong trạng thái tĩnh sinh ra sự cố sạt lỡ thành hố đào mà không xử lí kịp thời mà

cứ tiếp tục thi công thì sẽ làm sạt lỡ nhiều hơn. Vì vậy, phải điều tra kĩ nguyên nhân và áp

dụng biện pháp xử lí rồi mới được tiếp tục thi công. Trong khi áp dụng các biện pháp xử lí

mà nhận thấy vẫn không ngăn cản được sự cố sạt lỡ do các nhân tố ở trạng thái tĩnh này cần

phải nhanh chóng lấp bỏ hố khoan ngay, nếu không có thể sẽ làm cho mặt đất bị sụt lún hoặc

thiết bị bị nghiêng lật rất nghiêm trọng.

- Khi đã khắc phục được tình trạng sụp lỡ vách hố đào cần tiến hành thổi rửa, xí lí cặn

lắng cẩn thận trước khi đổ bê tông.

Sự cố trồi lồng thép khi đổ bê tông

Nguyên nhân.

- Ống vách bị móp méo, khi nhổ ống lên sẽ kéo theo lồng thép lên.

- Không đảm bảo được khoảng cách tối thiểu giữa ống vách và lồng thép, khi rút ống

vách nếu có cốt liệu quá to kẹp vào giữa sẽ lôi lồng thép lên theo.

- Do cốt thép bị cong vênh, ống vách bị nghiêng nên lồng thép đè chặt vào thành ống

nên khi rút ống vách lên lồng thép sẽ bị trồi.

- Do đổ bê tông với tốc độ quá nhanh, sinh ra lực đẩy động lớn kéo lồng thép lên theo.

- Do bê tông đã bắt đầu đóng rắn nên có bê tông bám chặt vào thành trong của ống

chống.

Xử lí.

- Xử lí thành ống vách trước khi hạ, đảm bảo thành ống vách không bị móp hay cong

vênh. Đảm bảo hạ ống vách thẳng đứng.

- Đảm bảo khoảng cách tối thiểu giữa cốt đai và thành ống (phải > 2 lần đường kính hạt

cốt liệu lớn nhất tìm thấy khi kiểm tra chất lượng bê tông).

- Đảm bảo sự chính xác ở khâu gia công, vận chuyển và hạ lồng thép.

- Khi thi công nếu phát hiện lồng thép trồi lên cần dưng ngay việc đổ bê tông, kiên nhẫn

rung, lắc, xoay, kéo ống vách để cắt đứt sự vướng mắc giữa khung cốt thép và ống.

- Hạn chế độ cao rơi của bê tông, khống chế tốc độ đổ bê tông (thường không quá

0.6m3/phút).

- Khi đổ bê tông cần tránh việc dưng ở giữa chưng lại quá lâu, không được đổ loại bê

tông có tính lưu động thấp quá.

116

Nghiêng lệch hố

Nguyên nhân.

- Do ống vách làm nhiệm vụ dẩn hướng gầu khoan bị nghiêng.

- Do tốc độ khoan ban đầu quá lớn trong lớp đất yếu.

- Do quá trình định vị bị sai lệch hoặc mất mốc định vị trong giai đoạn chuẩn bị khoan

khiến hố khoan bị lệch so với vị trí thiết kế.

Xử lí.

Giám sát chặt chẽ công tác định vị, công tác hạ ống vách, tốc độ khoan. Có biện pháp

xử lí sớm khi có hiện tượng nghiêng lệch xảy ra.

Hiện tượng tắc bê tông khi đổ.

Nguyên nhân.

- Do ống dẫn bê tông ngập quá sâu trong bê tông làm cho bê tông ở phần đáy không

thoát ra được.

- Không đảm bảo độ sụt bê tông như quy định.

Xử lí.

- Ống đổ bê tông ngập sâu trong bê tông phải lớn hơn 2m nhưng không quá 5m. Kéo

ống đổ bê tông lên dần theo tiến trình đổ bê tông.

- Quản lí chất lượng bê tông trước khi đổ (Kiểm tra độ sụt, cấp phối bê tông).

- Khi ống đổ bê tông bị tắc thì tiến hành xoay, nhồi, đẩy ống cho đến khi bê tông chảy

ra (lưu ý vẫn đẩm bảo ống đổ bê tông ngập trong bê tông >2m).

Không rút được ống vách lên.

Nguyên nhân.

- Do ma sát giữa ống vách và đất xung quanh lớn hơn lực nhổ.

- Do ống vách bị nghiêng lệnh.

- Sử dụng bê tông có độ sụt kém, khi rút ống vách bê tông đã bắt đầu đông kết.

Xử lí.

- Trước khi tiến hành đổ bê tông nên rung lắc ống, thử nhổ lên một đoạn khoảng 15cm,

nếu không nhổ được cần có biện pháp xử lí.

- Quản lí chặt chẽ các yêu cầu kĩ thuật khi hạ ống vách.

- Quản lí chất lượng bê tông khi đổ, rút ống vách theo đúng thời gian quy định, quản lí

thời gian đổ bê tông hợp lí.

117

Khối lượng bê tông ít hoặc nhiều hơn so với tính toán.

Nguyên nhân.

- Chất lượng thành hố đào không đảm bảo, dung dịch giữ vách không tạo được màng

đàn hồi bao quanh thành hố dẫn đến bê tông bị hút vào trong đất.

- Hố khoan đi qua những vùng hang động các- tơ nên khi đổ bê tông xuống thì bê tông

bị nuốt mất.

- Khối lượng bê tông ít hơn so với tính toán có thể do hố đào bị sụp, ngăn cản bê tông

xuống sâu.

Xử lí.

- Xử lí thành hố khoan, sử dụng dung dịch bentonite hợp lí.

- Nếu khi tính toán lượng bê tông đổ xuống ít hơn hay vượt quá 20% thể tích bê tông

của cọc thì cần dưng ngay việc đổ bê tông để tìm hiểu nguyên nhân và xử lí trước khi tiếp tục

đổ. Cụ thể như sau:

+ Nếu phát hiện đươc khối lượng bê tông phải đổ xuống quá nhiều do cọc xuyên qua

vùng hang động các-tơ thì cần hạ ngay một ống vách xuyên qua vũng hang động các-tơ này

rồi mới tiến hành đổ bê tông tiếp.

+ Nếu phát hiện khối lương bê tông ít hơn do hố đào bị sụt xuống, đất cát chiếm chỗ

của bê tông cọc thì cần khoan một lỗ bên cạnh cọc, bơm nước áp lực cao để xói rửa và đổ bê

tông đặc biệt để xử lí.

Mất dung dịch giữ vách.

Nguyên nhân.

- Hố khoan xuyên qua các lớp địa chất phức tạp (hang động các-tơ, sạn sỏi..) làm cho

dung dịch bebtonite bị thấm rất nhiều vào đất.

- Chất lượng dung dịch giữ vách không đảm bảo và dễ dàng thấm vào đất.

Xử lí.

- Sử dụng dung dịch giữ vách phù hợp với điều kiện địa chất.

- Sử dụng ống vách phụ xuyên qua các hang động.

Các khuyết tật trong bê tông cọc.

Hiện tượng.

Hư hỏng bê tông mũi cọc và thân cọc : Đứt bê tông thân cọc, rỗ bê tông, đất và dung

dịch giữ vách lẫn trong bê tông thân cọc, nhiễm bẩn bê tông mũi cọc.

Các khuyết tật này được phát hiện khi kiểm tra chất lượng cọc bằng siêu âm.

Nguyên nhân.

Ở công đoạn tạo lỗ.

- Kỹ thuật, thiết bị khoan hoặc loại cọc ấn định ít thích hợp với đất nền.

118

- Sử dụng dung dịch giữ vách có thành phần không phù hợp với loại đất, hay sự mất

dung dịch giữ vách bất ngời khi gặp các hang động.

- Lỗ khoan không được làm sạch hợp lí trước khi đổ bê tông : tồn tại cặn lắng dưới đáy

hố khoan vượt quá tiêu chuẩn cho phép (không quá 10cm) dẫn đến sự tiếp xúc không tốt tại

mũi cọc và làm nhiễm bẩn bê tông.

- Kiểm soát mực nước ngầm, vòng tuần hoàn dung dịch chưa phù hợp.

Trong giai đoạn thi công.

- Thiết bị đổ bê tông không thích hợp.

- Sai sót trong việc nối ống đổ bê tông, đứt đoạn đổ bê tông, do sự rút ống dẫn bê tông

quá nhanh.

- Sử dụng bê tông có thành phần không thích hợp, không đủ tính dẻo và dễ phân tầng.

- Sự lưu thông mạch nước ngầm làm trôi cục bộ bê tông tươi,

- Sự xắp xếp lại nền đất làm suy giảm ma sát thành bên hoặc khả năng chịu lực của

mũi cọc.

-Thời hạn giãn cách kéo dài giữa khâu khoan tạo lỗ và đổ bê tông cọc gây ra sự sụt lở

đất ở vách lỗ khoan và lắng đọng chất cặn ở đáy lỗ khoan, đó là sự cố thông thường xảy ra ở

công trường thi công một số lượng lớn cọc khoan nhồi.

- Do tác dụng hóa học giữa bê tông, dung dịch giữ vách và đất nền.

Xử lí khuyết tật trong cọc khoan nhồi.

Sử dụng phương pháp bơm vữa.

Mục đích của phương pháp này là:

+ Tái tạo lại bê tông có khuyết tật mà đặc tính của bê tông này là thiếu chất gắn kết.

+ Gia cố khối lượng đất nền đã bị giảm khả năng chịu lực và bị xáo trộn bằng cách thấm

nhập vữa.

+ Lấp các đường nứt hoặc lỗ rỗng của đất nền.

Công nghệ xử lý:

Bước 1: Khoan tạo lỗ bên cạnh cọc.

Bước 2: Bơm nước áp lực cao phần bùn đất, dung dịch bentonite lẫn trong bê tông cọc,

cũng như phần mùn dưới mũi cọc. Thời gian xói rửa tại mỗi cọc tuỳ thuộc vào lượng bùn đất

lẫn trong bê tông cọc, khi thấy nước đùn lên ở miệng lỗ khoan đã sạch thì dưng bơm rửa.

Bước 3: Bơm vữa bê tông đặc biệt để xử lý.

119

8.2. Thi công tường cừ chắn đất

Ưu điểm cừ Larsen

Ván cừ thép có những ưu điểm như:

Dễ chuyên chở, dễ dàng hạ và nhổ bằng các thiết bị thi công sẵn có như máy ép thuỷ

lực, máy ép rung.

Khi sử dụng máy ép thuỷ lực không gây tiếng động và rung động lớn nên ít ảnh hưởng

đến các công trình lân cận.

Sau khi thi công, ván cư rất ít khi bị hư hỏng nên có thể sử dụng nhiều lần, hệ số luân

chuyển cao.

Tường cư được hạ xuống đúng yêu cầu kỹ thuật có khả năng cách nước tốt.

Dễ dàng lắp đặt các cột chống đỡ trong lòng hố đào hoặc thi công neo trong đất.

Ngăn cản tối đa ảnh hưởng của mực nước ngầm.

Chiều dài khổ tường cư là tư 6m-18m thích ứng với tùy điều kiện địa chất công trình.

Tư catalogue của nhà sản xuất TASSTEEL chọn loại cư như sau:

Bảng 8.8: Bảng thông số cừ Larsen của TASSTEEL

Chọn loại cư FSP-VLL có các thông số như ở bảng trên.

Số lượng cừ

ncư = cl

B

Trong đó:

lc - tổng chiều dài chu vi cần đóng cư,

lc = (41+49,95)x2 = 181,9 (m)

B – bề rộng hữu ích ván cư larsen B=0,5m.

120

ncư = 181,9

363,80,5

cl

B chọn ncư = 364 cư loại FSP-VLL

Xác định chiều dài mỗi tấm cừ:

Sử dụng cư thép để chống vách hố đào, 1 bài toán đặt ra là cần phải xác dịnh được chiều

sâu cắm cư thích hợp. Gồm 2 bài toán thuận và nghịch. Bài toán nghịch là chưa biết chiều dài

cư, phải có thông số khác mới xác định được L cư. Bài toán thuận là đã biết chiều dài tường

cư L, ta đi kiểm tra các điều kiện còn lại.

Chọn chiều dài cư thép bằng 14m, trong đó phần cắm vào nền đất là 13,5m và phần nhô

lên mặt đất 0,5m

Sơ đồ tính toán

- Hố đào sâu 7,55m.

- Mực nước ngầm cách mặt đất 2,0m

- Sử dụng 2 tầng chống bằng thép hình: tầng 1 đặt ở cốt -2,35m, tầng 2 đặt ở cốt -5,35m.

- Sử dụng loại cư FSP-VLL, dài 14m, cắm sâu vào trong đất 13,5m.

- Kích thước công trình 2 chiều gần tương đương nhau, mặt khác công trình có dạng đối

xứng nên để đơn giản cho tính toán ta chỉ cần tính cho 1 nửa phần công trình. Mô hình như

sau:

Hình 8.12: Mô hình tính toán

Mô hình tính toán bằng phần mềm Plaxis 8.2

Chương trình PLAXIS 2D cho phép mô tả kết cấu chắn giữ bằng các thông số hình học

(chiều dài, tiết diện, mômen quán tính), loại vật liệu (trọng lượng riêng); tiết diện, cường độ,

khoảng cách các thanh neo chống; các thông số cơ bản của nền đất (γ, c, φ, k, E), các chế độ

nền đất thoát nước hay không, các loại tải trọng trên mặt đất. Các mô hình tính toán của

chương trình (đàn hồi tuyến tính, đàn hồi dẻo tuyệt đối, đất mềm, đất yếu).

-1.00

2

3

4

65

00

57

00

-7.50

-13.20

-3.00MNN

8000 5000 25000

10,0kN/m2

13

50

30

00

11

50

10

50

10

0020

00

45

00

11

000

Layer 1

Layer 2

Layer 3

-3.35

-6.35

-8.55

50

0

Anchor (Thanh chong)

Plate (Tuong cu)

2000

-5.35

121

Đặc biệt, chương trình đưa ra kết quả mô phỏng ở các giai đoạn thi công khác nhau của

hố đào. Các kết quả nếu được hiệu chỉnh theo kinh nghiệm xây dựng, các số liệu quan trắc tại

địa phương thì sẽ cho kết quả khả quan.

Việc tính toán theo phương pháp xét sự làm việc đồng thời giữa đất nền và hệ kết cấu

cho phép tính toán kiểm tra các giai đoạn thi công khác nhau và xác định được chuyển vị,

biến dạng và nội lực phát sinh trong đất nền và hệ kết cấu.

Chọn mô hình tính toán

Bài toán mô phỏng ứng xử của tường cư trong quá trình đào đất thi công sàn hầm hố

bơm được thực hiện trên chương trình tính PLAXIS phiên bản 8.2. Do hố bơm khá đối xứng

nên mô hình tính được chọn là một bên tường và thực hiện với bài toán phẳng 2D, các bước

tính hoàn toàn phù hợp với tiến độ thi công: chất tải+hạ tường cư, đào đất + hạ mực nước

ngầm trong hố đào; lắp thanh chống + kích thanh chống; tuần tự đến thi công đài móng và

tháo thanh chống. Mô hình nền được sử dụng trong bài toán là Mohr – Coulomb (Mô hình

đàn hồi –dẻo lý tưởng).

Cắt 1 dải bản tường cư rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán, kiểm tra. Bài toán

xem như đối xứng, chỉ mô phỏng ½ hố đào.

Phụ tải mặt đất

Nhận thấy bốn phía của dự án chủ yếu là đường giao thông, mặt còn lại tiếp giáp với

công trình đã hoàn thành xây dựng. Như vậy tải trọng chính yếu trong khoảng 15m kể tư biên

tường cư được lấy 10 kN/m2 là hoạt tải máy móc, thiết bị thi công, cách tường cư đoạn 2m.

Mực nước ngầm

Ở cao độ -2m so với cốt mặt đất tự nhiên. Khi tiến hành đào đất ở các lớp đất tiếp theo

(tư lớp 1-lớp 3) sẽ phải gặp mực nước ngầm gây cản trở và khó khăn cho quá trình thi công,

vì vậy cần thiết phải hạ mực nước ngầm bằng hệ thống kim lọc, mực nước ngầm sau khi hạ

cách mặt đào đất khoảng tư 0,5-1,0m (không nên quá sâu và quá nông). Đề xuất hạ mực nước

ngầm thấp hơn mặt đào đất là 0,5m.

Điều kiện biên:

Căn cứ vào đặc điểm địa chất, kích thước hình học hố đào và chiều sâu tường cư

mà thiết kế. Ta lựa chọn phương án thiết kế cho 1 nửa hố đào có chiều rộng 40m và chiều sâu

20m, phù hợp phân tích tổng thể tương tác ảnh hưởng của quá trình thi công hố đào với các

kết cấu xung quanh.

Khai báo thông số đầu vào

Các thông số đầu vào như đã trình bày ở hình 7.1

Ở đây, xin giải thích một vài thông số như sau:

unsat: dung trọng tự nhiên của đất (kN/m3) sat: dung trọng bão hòa của đất(kN/m3)

E: mô đun biến dạng của lớp đất (MPa) c: lực dính đơn vị của lớp đất (kN/m2)

kx, ky hệ số thấm ngang và thấm theo phương đứng (m/day)

122

Rinter: hệ số kể đến sự tiếp xúc bề mặt giữa đất và tường cư, : góc nội ma sát (độ )

: góc Dilatancy (không có trong Tiêu chuẩn Việt Nam). Đối với các lớp đất của công

trình đang xét thì = 0

NSPT: chỉ sổ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn (số nhát búa đóng vào mẫu đất để kiểm tra độ chặt

của nền đất)

Bảng 8.9: Các thông số cừ thép FSP-VLL

Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Loại vật liệu Đàn hồi tuyến tính -

Diện tích A 306 cm2/m

Mô đun đàn hồi E 2,1.104 kN/cm2

Độ cứng dọc trục EA 6426000 kN/m

Độ cứng chống uốn EI 180600 kN.m2/m

Trọng lượng w 2,40 kN/m

Hệ số nở hông Poisson 0,15 -

Ta tạm chọn thanh chống shoring – kingpost là thép hình chữ H400x400x13x21 có thông

số như sau:

Hình 8.13: Các thông số thanh đỡ Shoring

Thông số Kí hiệu Giá trị Đơn vị

Loại vật liệu Đàn hồi tuyến tính -

Diện tích A 3 cm2

Mô đun đàn hồi E 2,1.104 kN/cm2

Độ cứng dọc trục EA 4592700 kN

Khoảng cách Shoring Ls 3,85 m

Hình 8.14: Khai báo lớp đất bùn sét pha

123

Hình 8.15: Khai báo tường cừ trong Plaxis

Hình 8.16: Khai báo thanh chống shoring

Hình 8.17: Mô hình Plaxis hoàn chỉnh

Các giai đoạn thi công

Giải bài toán trong Plaxis với 6 giai đoạn như sau:

Tên giai đoạn Công việc cần làm thực tế Trong Plaxis

Giai đoạn 1 Đưa máy móc vào + Hạ

tường cư Larsen

Kích hoạt tường cư và tải trọng

phân bố (hoạt tải)

Giai đoạn 2

Hạ mực nước ngầm đến cao

độ -3,85m và đào đất Layer

1 đến cao độ -3,35m

Hạ mực nước ngầm đến cao độ

-3,85m và đào đất Layer 1 đến

cao độ -3,35m

124

Giai đoạn 3 Lắp hệ chống shoring Kích hoạt hệ chống thứ nhất

Giai đoạn 4


độ -6,85m đào đất Layer 2

đến cao độ -6,35m


-6,85m đào đất Layer 2 đến cao

độ -6,35m

Giai đoạn 5 Lắp hệ chống shoring Kích hoạt hệ chống thứ hai

Giai đoạn 6


độ -9,05m đào đất Layer 3

đến cao độ -8,55m


-9,05m đào đất Layer 3 đến cao

độ -8,55m

Kiểm tra tường cừ khi không có hệ Shoring-Kingpost

Các bước trình tự thực hiện tương tự phần thi công có hệ shoring-kingpost, ở đây không

xét đến hệ chống Shoring tại cao độ -2,35m và -5,35m. Bằng phần mềm Plaxis 8.2 ta tìm được

nội lực và chuyển vị các giai đoạn thi công như sau:

Bảng 8.10: Nội lực và chuyển vị trong các giai đoạn thi công đào đất không hệ chống

Giai đoạn, công tác thực

hiện

Mô men

(kN.m/m)

Lực cắt

(kN/m)

Chuyển vị

(mm)

Giai đoạn 2: đào đất đến

cao trình -3,35m kết hợp hạ

mực nước ngầm đến cao độ

-3,85m

30,10 14,79 19,02




-6,85m

426,57 264,18 535,90




-9,05m

763,11

264,18

535,9

125

Nhận thấy, khi không sử dụng hệ Shoring-Kingpost thì nội lực phát sinh trong cư cũng

như chuyển vị rất lớn so với khi có hệ Shoring-Kingpost. Chuyển vị ghi nhận được ở giai

đoạn 3 là đến 53,59cm vượt rất nhiều so với cho phép là 0,5%H=3,8cm không đảm bảo về

mặt ổn định.

Kiểm tra bền: 2max 7631127,06 . 19,95 /

2820

Mn R kN cm

W không thỏa mãn

Như vậy, đề xuất chọn hệ Shoring-Kingpost để chống đỡ hệ tường cư nhằm hạn chế

chuyển vị và nội lực lớn phát sinh trong cư.

Hình 8.18: Chuyển vị của đất nền giai đoạn 4 (đào đất không dùng hệ chống)

Kiểm tra tường cừ qua các giai đoạn thi công đào đất có hệ Shoring-Kingpost

Ở đây, ta có sự sai khác về kết quả khi có hoặc không áp dụng điều kiện biên đóng

(Closed flow boundary) trong phần mềm Plaxis. Mục đích của điều kiện biên đóng là đảm

bảo chắc rằng điều kiện biên bên này không ảnh hưởng đến điều kiện biên bên kia do đó trong

mô hình bài toán, tuy nhiên ta không chọn áp dụng điều kiện biên trong trường hợp này.

Giai đoạn 1:

Trong giai đoạn này, trong tường cư chưa xuất hiện momen do tải trọng ngang gây ra,

nên ta không cần kiểm tra trong giai đoạn này.

Chuyển vị cho phép của cư lấy 0,5%H (H là chiều sâu hố đào). Tham khảo tài liệu “Xây

dựng công trình ngầm đô thị theo phương pháp đào mở-Nguyễn Bá Kế”, “Cơ học đất-Lê

Xuân Mai”. Như vậy, chuyển vị cho phép là 0,5%.7,55 = 38mm = 3,8cm.

126

Các giai đoạn tiếp theo:

Bảng 8.11: Nội lực và chuyển vị trong các giai đoạn thi công đào đất có hệ chống

Dùng

điều kiện

biên đóng

Giai đoạn Thông số Uxmax (mm) Qxmax (kN/m) Mxmax (kN.m/m)

2 19,02 14,79 30,10

3 19,03 14,77 30,00

4 32,05 114,94 236,0

5 32,05 114,98 236,02

Giai đoạn 6

Uxmax = 37,49mm<38mm Qxmax = 125,84kN/m Mxmax = 252,60kN.m/m

Hình 8.19: Kết quả nội lực tường cừ trong giai đoạn thứ 6 (dùng điều kiện biên)

Nhận xét: tư các biểu đồ nội lực xuất ra, ta có được các giá trị nội lực lớn nhất như sau:

Mxmax = 252,60kN.m/m Qxmax = 125,84kN/m Uxmax = 37,49mm<38mm

Như vậy chuyển vị đỉnh tường cư Larsen nằm trong giới hạn cho phép (<38mm)

127

Hình 8.20: Chuyển vị của nền đất khi dùng hệ thanh chống

Kiểm tra khả năng chịu lực của tường cừ:

Cư thép đã chọn là FSP-VLL có mô men kháng uốn W=2820 (cm3/m)

Kiểm tra bền

Điều kiện kiểm tra: 2max 252608,96 . 19,95 /

2820

Mn R kN cm

W

Để kiểm tra điều kiện chịu cắt, ta quy đổi tiết diện cư về tiết diện hình chữ nhật tương

đương có mô men quán tính không đổi. Tiết diện hình chữ nhật có kích thước như sau:

b=1000mm và h = 3 312 12.86000

21,77 217,7100

Icm mm

b

Kiểm tra điều kiện chịu cắt

Điều kiện kiểm tra chịu cắt: max

x w

.

I .

Q S

t với S là mô men tĩnh của 1 nửa tiết diện hình

chữ nhật, có S = bh2/8 = 100.21,772/8 = 5924,2cm3

Ta có được 3 2 2max

x w

. 1,26.5924,23,99.10 / . 0,9.1220 1098 /

I . 86000.21,77

Q SkN cm n R kN cm

t

Tính toán, thiết kế hệ thanh chống Shoring-Kingpost

Hệ chống shoring- kingpost là hệ chống bao gồm nhưng thanh chống ngang (shoring)

và thanh chống đứng (Kingpost), tất cả đều được cấu tạo bởi các thép chữ I, chữ C tổ hợp

hoặc thép hình. Việc bố trí hệ chống phải đảm bảo điều kiện về cường độ, chuyển vị ngang

và phải tiết kiệm chi phí nhất. Giả thiết cột chống kingpost được chôn sẵn vào trong các cọc

khoan nhồi với chiều dài đoạn cắm sâu là 1,5m (chôn tới cao trình -10,05m).

128

Tải trọng tác dụng

Áp lực đất tác dụng lên hệ tường cư, sau đó được truyền qua các dầm biên. Tư mô hình

trong Plaxis, ta có được giá trị tải trọng tác dụng lên dầm biên chính là phản lực tại các vị trí

neo. Kiểm tra lần lượt giá trị phản lực tác dụng lên dầm biên qua các giai đoạn thi công đào

đất và lắp đặt hệ chống, sinh viên nhận thấy trong giai đoạn 6, giá trị phản lực tác dụng lớn

hơn cả. Do vậy, ta chỉ cần xét và tính toán kiểm tra hệ dầm biên, thanh chống trong giai đoạn

này. Xuất tư phần mềm Plaxis, ta có được các giá trị như sau:

Tại vị trí lắp thanh giằng đầu tiên, cao độ -2,35m có q1 = 93,41 kN/m;

Tại vị trí lắp thanh giằng thứ 2, cao độ -5,35m có q2 = 146 kN/m

Lựa chọn tiết diện

Toàn bộ hệ giằng sử dụng thép hình chữ H, tiết diện 400x400x13x21 của nhà cung cấp

NamVietsteel có các thông số:

Bảng 8.12: Bảng thông số thép hình chữ H của NamVietsteel

Diện tích mặt cắt ngang: A = 218,7cm2

Mô men quán tính: Ix=66600cm4 và Iy=22400cm4

Mô men kháng uốn Wx=3330 cm3 và Wy=1120cm3

Hình 8.21: Các thông số kích thước của thép hình chữ H

Phương án bố trí hệ chống

Do mặt bằng thi công công trình có kích thước khá lớn 41x49,95 m, để tiết kiệm chi phí

cũng như thuận lợi cho quá trình thi công, sinh viên đề xuất phương án bố trí hệ shoring

129

kingpost chỉ một phần công trình. Với chiều sâu hố đào là 7,55m, nên cần bố trí 2 tầng chống,

tầng thứ nhất ở cốt -2,35m, tầng thứ 2 ở cốt -5,35m như đã mô hình. Các thanh chống đứng

Kingpost được chôn sẵn trong các cọc khoan nhồi tới cao trình -10,05m.

Trong quá trình liên kết cư tại các góc, ta dùng 2 loại cư có hình dạng như sau Hoặc

thép hình ép trồi nóng dạng chữ S.

Hình 8.22: Mặt bằng cừ Larsen và phương án bố trí hệ giằng chống Shoring-Kingpost

72008100250081007200

49950

98503500

2600 900 3500 4000 2350 1650 4000 1550 3250 4800

50

2500 2250 4800 1050 3350 3850 900

22

25

19

25

19

00

19

25

32

25

22

50

19

25

19

25

19

00

19

25

19

50

32

25

16

50

95

0

16

25

95

0

27

52

75

19

25

25

19

25

90038503350

1050

24002250235050

240024001550400016502350400035009002600 2400150

2400

850

25

22

25

32

25

38

50

38

50

38

50

38

50

38

50

38

50

32

25

22

25

25

50

2600

25

50

95

0

25

50

95

0

25

50

2600

3500

35

00

71

00

80

00

38

00

80

00

71

00

35

00

41

00

0

2 3 41 65

A

B

C

D

E

F

THANH CHONG

KINGPOST

THANH CHONG

SHORING

DAM BIENLARSEN SHEET PILE

130

Hình 8.23: Hai loại cừ được sử dụng cho để bo góc + thép hình ép trồi nóng

Tính toán kiểm tra hệ chống

Các thanh chống đứng, chống ngang, dầm biên liên kết với nhau tạo thành một hệ khung

không gian nên việc tính toán kiểm tra khá phức tạp. Bằng cách sử dụng phần mềm Etabs

9.7.4 để hỗ trợ tính toán tìm ra các giá trị nội lực của các phần tử thanh và chuyển vị tại các

nút. Trong mô hình, ta quan niệm liên kết giữa các thanh chống ngang với thanh chống ngang,

thanh chống ngang với thanh chống đứng, thanh chống ngang với dầm biên là các liên kết

khớp (nghĩa là là các thanh gối lên nhau, trong mô hình ta tiến hành giải phóng mô men tại

những vị trí liên kết này). Thực tế thi công thì các dầm này giao nhau và gối lên nhau bằng

giá đỡ.

TỔ HỢP TẢI TRỌNG:

BAO = 1,1.TINHTAI + APLUCDAT (Kiểu Linear Add-Cộng tuyến tính)

Dùng BAO để kiểm tra khả năng chịu lực của hệ thanh chống ngang và thanh biên.

Hình 8.24: Mô hình hệ thanh chống

131

Hình 8.25: Lực dọc trong thanh chống các tầng hầm

Hình 8.26: Lực cắt trong thanh chống các tầng hầm

132

Hình 8.27: Mô men trong thanh chống các tầng hầm

Kiểm tra thanh chống đứng (Kingpost)

Ta có các đặc trưng hình học của tiết diện cột chống đứng như sau:

A= 218,7cm2 Mô men kháng uốn: Wx=3330 cm3 Wy=1120 cm3

Bán kính quán tính: rx = 17,5cm và ry =10,1cm

Tính toán về điều kiện bền:

Cột chữ H tiết diện không đổi nên M là mô men lớn nhất trong chiều dài cột

Tư bảng giá trị nội lực xuất ra tư phần mềm Etabs, ta có được cặp nội lực nguy hiểm

nhất tại cột C5, C25 ở tầng shoring thứ 2 là N=311,69 kN, M3 = 183,14kN.m, M2 = 116,99

kN.m và lực cắt V=126,13 kN tại vị trí cột tầng hầm 1 có chiều cao tầng là 3,2m.

Ta có: lox=loy= l = 320 cm

Xác định các giá trị độ mảnh và độ mảnh quy ước:

5

320 21018,29 . 18,29. 0,58

17,5 2,1.10

oxx x x

x

l R

r E

5

320 21031,68 . 31,68. 1,0

10,1 2,1.10

oy

y y y

y

l R

r E

Độ lệch tâm tính đổi .em m ới độ lệch tâm tương đối

18314,4 218,73,86

W 311,69 3330x

C

M Am

N

với

Wc là độ cứng chống uốn với thớ chịu nén lớn nhất của tiết diện

133

hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng tiết diện đến sự phát triển biến dạng dẻo lấy

theo bảng D.9, phụ lục D TCVN 5575-2012. Ta có Af/Aw >1 và 1m5 nên

= (1,90 - 0,1.m) - 0,02 (6 - m) =(1,9-0,1.3,86)-0,02(6-3,86).0,58=1,49

Tư đó có được .em m =1,49.3,86 = 5,75 < 20 như vậy thỏa mãn điều kiện bền

Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể:

Cột đặc chịu nén uốn trong cả hai mặt phẳng uốn nên độ ổn định kiểm tra theo công

thức .

..

c

e xy

Nf

A

trong đó 3 4

. . (0,6 0,4 )e xy e y c c

Ta có 11698,5 218,7

7,33W 311,69 1120

y

y

y

M Am

N

và 5

210. 31,68. 1,0

2,1.10y y

f

E

Vì Af/Aw >1 và 5<my20 nên = 1,4-0,2 y = 1,4-0,2.1 = 1,2

Độ lệch tâm tính đổi .e y ym m 1,2×7,33 = 8,80 > mx =3,86 và x y tra bảng D.10

Phụ lục D TCVN 5575-2012 được . 0,160e y

Tính hệ số c:

Hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men uốn, hình dạng tiết diện. Vì mx =3,82 4 nên

được tính 1 . x

cm

với α, β là hệ số tra theo bảng 16 TCVN 5575-2012.

0,65 0,05 0,65 0,05.3,86 0,843xm

52,1.1031,68 3,14 3,14 99,3

210y c

E

f do đó lấy β=1

Vậy 1

0,2351 0,843.3,86

c

Tính toán 3 4. 0,160(0,6 0,235 0,4 0,235) 0,104e xy

Kiểm tra ổn định 2 2

.

311,6913,70 / . 19,95 /

. 0,104.218,7e xy

NkN cm n R kN cm

A => thỏa mãn

Kiểm tra ổn định cục bộ bản cánh:

w 400 13193,5

2 2

f

o

b tb mm

với 0,58x tính được

52,1.10(0,36 0,1. ) (0,36 0,1.0,58) 13,22

210

ox

f

b E

t f

Kiểm tra 193,5

9,21 13,2221

o o

f f

b b

t t

=> ổn định cục bộ bản cánh

134

Kiểm tra ổn định cục bộ bản bụng:

Có 358

27,5413

w

w

h

t mặt khác cột chịu nén uốn lệch tâm, ta tính thêm

2311,69 18314,4 40 2.2,16,35 /

218,7 66600 2

x

x

MNy kN cm

A I

;

Và 2

1 1

x

311,69 18314,417,9 3,50 /

I 218,7 66600

xMNy kN cm

A

Trong đó y và y1 lần lượt là khoảng cách tư trục x đến thớ chịu nén và chịu kéo xa nhất

của bản bụng, tư đó có 1 6,35 3,50

1,556,35

>1 do vậy cần phải tính điều kiện

giới hạn: 2 2

(2 1)4,35 3,8

(2 4 )

w

w

h E E

t f

Trong đó: 2

w w

126,132,71 /

. 1,3.35,8

VkN cm

h t là ứng suất tiếp trung bình ở tiết diện khảo

sát và 2,71

1,4(2. 1) 1,4 (2 1,55 1) 1,256,35

Thay số vào ta có:

4

2 2

5

(2 1,55 1)2,1.104,35 4,35 45,26 196,88

6,35 2 1,55 1,55 4.1,25

2,1.10196,88 3,8 3,8 120,2

210

w

w

w

w

h

t

h E

t f

Vậy lấy 120,2 27,54w w

w w

h h

t t

vậy đảm bảo ổn định bản bụng.

Kiểm tra dầm biên

Xuất tư phần mềm Etabs, ta có được giá trị momen tại nhiều tiết diện, tuy nhiên ta chỉ

cần kiếm tra tại tiết diện có giá trị momen lớn nhất. Tại dầm biên B12 và B200 ở tầng shoring

thứ nhất có:

N=556,21kN, Mxmax = 304,61 kN.m và My = 1,44kN.m, lực cắt V=418,98kN

Dầm biên đã chọn có các thông số:

A = 218,7 cm2 và Wx=3330 cm3 Wy=1120 cm3

Kiểm tra điều kiện bền của dầm biên H400x400x13x21:

Kiểm tra điều kiện bền (xem dầm như cấu kiện chịu nén, uốn):

max / / /x x y yN A M W M W

135

= 556,21/218,7 + 30460,4/3330 + 143,7/1120 = 11,82 kN/cm2

max nR = 0,95.21=19,95kN/cm2 => thoả mãn

Kiểm tra khả năng chịu cắt của dầm

Để đơn giản, tạm xem thép hình dầm như là dầm tổ hợp ta tính được mô men tĩnh:

2 23w

w

. 1,3.35,8 2,1.40.40. . 1888,27

8 2 8 2

fwx f f f

ht hS S S b t cm

Ứng suất tiếp lớn nhất tại thớ giữa bụng:

2max

x. w

. 418,98.1888,279,14 . 1098kN/ cm

I 66600.1,3

xV Sn R

t => thỏa mãn

Kiểm tra thanh giằng ngang (Shoring)

Kiểm tra có lực dọc lớn nhất:

Thanh có lực dọc lớn nhất là dầm B49 và B162 ở tầng shoring 1 có Nmax=1413,34kN,

My=8,44kN.m và Mx=142,04kN.m => xem dầm như cấu kiện chịu nén lệch tâm:

max / A / /x x y yN M W M W 1413,34/218,7+14204/3330 +844/1120=11,48kN/cm2

max < n.R = 0,95.21=19,95kN/cm2 => thoả mãn

Kiểm tra thanh chịu uốn lớn nhất:

Dầm B61 và B153 ở tầng shoring 1 có N=801,15kN, Mxmax = 316,72 kN.m và My =

64,56kN.m

max / A / /x x y yN M W M W 801,15/218,7+31672/3330+6456/1120

=18,94 kN/cm2 < n.R = 0,95.21=19,95kN/cm2 => thoả mãn

Kiểm tra điều kiện ổn định thanh giằng:

Kiểm tra điều kiện độ mảnh giới hạn:

Công thức kiểm tra: max với độ mảnh giới hạn cho phép của thanh chịu nén.

Lấy theo bảng 25 TCVN 5575-2012. Với thanh giằng ngang thì 220 0,4. 200 trong

đó 0,5. . .

N

A f

Thanh giằng ngang B49 và B162 có lực dọc Nmax = 1413,34 kN và có l =3,725m tư đó

có được lox = loy=3,725m=372,5cm. Xác định độ mảnh theo 2 phương:

372,521,3

17,5

oxx

x

l

r và

372,536,9

10,1

oy

y

y

l

r =>

max max , 36,9x y

Tư max tra bảng được hệ số uốn dọc min 0,914 ta có được

136

α=1413,34

0,35 0,50,914.218,7.0,95.21

lấy 0,5 để tính

Khi đó max 36,9 220 0,4.0,5 219 => Đảm bảo độ mảnh giới hạn

Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể: min

..

od c

ng

Nf

A

N=Nmax =1413,34kN và min 0,914 do đó

21413,347,07 . 0,95.21 19,95 /

0,914.218,7od n R kN cm => thỏa mãn.

Thi công hạ cừ

Yêu cầu khi thi công

Để tránh ô nhiễm tiếng ồn ta dùng máy ép thủy lực để hạ cư. Cư được chở đến công

trình và chất thành nhiều đống xung quanh trên mặt bằng, việc bốc xếp cư tư trên phương tiện

vận chuyển và đưa cư vào máy ép được thực hiện bằng cần trục. Trình tự hạ cư được thực

hiện như sau:

Buộc chặt ván cư vào dây cẩu, kiểm tra độ an toàn cho dây cẩu;

Quay tời nâng dần cư lên khỏi mặt đất, điều chỉnh cho cư ở vị trí thẳng đứng;

Tư tư đưa tấm ván cư vào đầu ép của máy ép.

Sau khi cư được cố định vào trong máy ép, thực hiện công tác tháo dây cẩu;

Tiến hành ép ván cư xuống với vận tốc 1cm/s, đến độ sâu thiết kế thì dưng. Ở các tấm

cư đầu tiên máy ép đứng ở trên mặt đất, các tấm cư tiếp theo cho máy ép cư bám vào các cư

đã được ép trước để tiếp tục ép các cư còn lại.

Chọn cần trục thi công hạ cừ

Chọn thiết bị treo buộc là dây cẩu đơn, có bộ phận hãm để buộc ván cư tại một điểm.

Tính toán các thông số làm việc:

Chiều cao nâng móc cẩu: H = HL+h1 + h2 + h3 = 0,5 + 14 + 2 =16,5 m;

Trong đó:

HL: cao trình lắp đặt HL=0m

h1 - khoảng hở an toàn tư điểm thấp nhất của ván cư đến mặt đất chọn h1=0,5m;

h2 - chiều dài của cư h2=14m;

h3 - chiều cao của thiết bị treo buộc tính tư điểm cao nhất của ván cư tới móc cẩu của

cần trục.

Chiều cao của puli đầu cần: Hd = H + h4 =16,5 +1,5 =18 m

Với: h4 =1,5 m - chiều dài puli, móc cẩu đầu cần.

137

Chiều dài tay cần tối thiểu:

min

18 1,517,1

sin sin 75

d c

o

H hL

; lấy sơ bộ hc = 1.5 m

Tầm với tối thiểu:

Rmin = r + max

d cH h

tg

= 1,5 +

17,1 1,5

75otg

= 4,2 m

Sức nâng yêu cầu: Q = qck + qtb = qck = 1,68 (T);

Qcư= 120 kg/m => qck=120.14.0,001=1,68 (T)

Để tránh trường hợp phải huy động nhiều máy cẩu, chọn máy cẩu MKG –16 tay cần dài

18,5 (m), chọn Rmin = 5 m tra biểu đồ tính năng có:

[Q] =10 tấn > Q =1,68 tấn, [H] = 17,5 (m) > H =16,5m thỏa mãn các điều kiện yêu cầu.

Hình 8.28: Thông số máy cầu MKG-16 tay cần dài L=18,5m

Chọn máy ép cừ

Các yêu cầu đối với máy ép cừ :

- Lực ép lớn nhất của máy phải thỏa mãn lớn hơn hoặc bằng 1,4 lực ép theo thiết kế.

Trong thực tế để đảm bảo an toàn cho ép cư và kể đến các yếu tố bất lợi trong quá trình thi

công lực ép lớn nhất chọn bằng 2 lần lực nén lớn nhất trong thiết kế.

- Lực ép của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục khi ép ma sát và không gây ra áp lực

ngang khi ép, dẫn đến việc gây mô men uốn lớn nhất trong chuyển động đều.

- Thiết bị ép cư phải có khả năng khống chế được tốc độ ép.

- Đồng hồ đo áp lực khi ép phải tương ứng với khoảng lực cần đo.

- Giá trị lớn nhất trên mặt đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi ép, để đảm bảo

khả năng chính xác của việc đọc số chỉ nên sử dụng 0,7÷0,8 khả năng tối đa của thiết bị.

- Khi vận hành phải tuân theo đúng các quy định của thi công cọc.

138

Tính toán các thông số cho việc chọn máy ép cừ

Để đưa ván cư theo chiều sâu thiết kế là 14m cắm vào lớp đất thứ 3 (lớp đất cát pha).

- Muốn hạ được cư bằng máy ép thủy lực thì lực ép của máy phải đủ lớn để thắng được

lực cản chống cắt của đất.

0 .P T

+ α là hệ số tính đến ảnh hưởng đàn hồi của đất, đối với ép cư α=1.

+ T là lực cản chống cắt của đất ở độ sâu nhất.

- Lực cản chống cắt tới hạn của đất:

.i iT t h

Trong đó

+ hi là chiều dày mỗi lớp đất.

+ ti là lực cản đơn vị .

- Căn cứ vào mặt cắt địa chất và tra lực cản đơn vị theo bảng A.2 TCXD 205-1998

+ Lớp 1: bùn sét pha, dày 6,5m, IL=1,13. Lực cản đơn vị : t1=0,6.

+ Lớp 2: sét pha, dày 5,7m, IL=0,36. Lực cản đơn vị : t1=3,48.

+ Lớp 3: Cát pha, dày 1,3m. Lực cản đơn vị : t1=3,71.

- Tính được lực cản chống cắt tới hạn của đất :

T=6,5×0,6+5,7×3,48+1,3×3,71=28,56 (Tấn)

Chọn máy ép :

Căn cứ vào lực ép yêu cầu ta chọn máy ép cư thủy lực mã hiệu GIKEN KGK 130- C4

để phục vụ thi công cư.

- Các thông số kỹ thuật của máy:

+ Lực ép tối đa (tấn): 130

+ Lực rút tối đa (tấn): 130

+ Tốc độ ép (M/ph) : 1,8-4,6

+ Tốc độ rút (M/ph) : 1,9-16,7

+ Kích thước máy (mm): 2130 x 1000 x 3060

+ Trọng lượng máy (Kg): 7800

- Ta có lực ép tối đa của máy P0=130 (tấn)>> .T =28,56 (tấn) do đó máy ép cư thủy lực

mã hiệu GIKEN KGK 130- C4 hoàn toàn đảm bảo để phục vụ thi công công trình.

Thi công ép cừ:

Công tác ép cừ:

- San phẳng mặt bằng

Máy được đưa vào vị trí đặt trên chân đế của máy đã được cân chỉnh ngang phẳng, thẳng

tuyến trùng với tâm tuyến cư theo thiết kế chỉ định.

- Xếp đối trọng lên chân đế máy.

139

- Dùng cần cẩu vận chuyển cư vào vị trí ép

- Chạy thử máy ép kiểm tra ổn định thiết bị ép khi có tải và không có tải

Kỹ thuật ép cừ:

- Sau khi thanh cư đã được đưa vào khung dẫn hướng của các máy các đai kẹp sẽ được

ép chặc vào thanh cư khi đó ta tăng dần áp lực để ép cư, tốc độ ép cư ban đầu khống chế

<10mm/s sau đó tăng dần lên.

- Khi ép được 4 thanh cư ban đầu chân đế và đối trọng sẽ dược giải phóng lúc này máy

sẽ sử dụng các thanh cư đã ép làm điểm neo và xác định tuyến đi.

- Trong qua trình nén cư bộ phận trắc đạc phải thường xuyên xác định độ thẳng đứng và

tim tuyến cư được ép. Những thanh cư không đảm bảo tiêu chuẩn ngay thẳng phải được nhổ

lên ép lại.

Kết thúc công việc ép cừ:

Cư được coi là ép xong khi thỏa mãn 2 điều kiện sau:

-Lực ép cư tại thời điểm cuối cùng đạt trị số thiết kế quy định

-Ghi chép số liệu trong quá trình ép cư

- Khi ép cần ghi lại giá trị lực ép vào sổ nhật ký trên suốt chiều dài đoạn cư

-Cụ thể ghi lại các số liệu sau:

+ Lực khi bắt đầu xuyên vào đất, khoảng 30÷50 cm đầu tiên tiến hành ghi giá trị lực ép

đầu tiên.

+ Cứ mỗi mét ván cư được ép lại ghi giá trị ép một lần chô đến hết toàn bộ chiều dài.

+ nếu lực ép tăng lên hay giảm xuống đội ngột cần ghi lại giá trị áp lực và chiều sâu ép

xảy ra hiện tượng đó.

+ Tư khi lực ép =0,8 giá trị lực ép tối thiểu đến lúc kết thúc ép.

8.3. Thi công đào đất

Lựa chọn giải pháp đào đất

Công tác đào đất hố móng được tiến hành sau khi đã thi công xong ép cư thép bảo vệ

thành hố móng.

Đáy đài đặt ở độ sâu -7,55m so với cốt thiên nhiên (tức là -8,55m so với cốt 0,00m của

công trình), nằm trong lớp sét pha dẻo mềm, nằm dưới mực nước ngầm.

Tư những phân tích ban đầu, chọn kết hợp cả 2 phương pháp đào đất hố móng là đào

máy kết hợp đào thủ công. Vì kết cấu là móng bè trên nền cọc nhồi, đặt ở cốt -8,55m nên cần

phải chia thành nhiều đợt đào. Căn cứ vào tình hình thi công đào đất và lắp đặt hệ Shoring

Kingpost ta chia thành 5 giai đoạn như khi mô hình Plaxis đã đề cập.

140

Các giai đoạn thi công đào đất

Tên giai đoạn Công việc cần làm thực tế

Giai đoạn 1 Hạ mực nước ngầm đến cao độ -3,85m và đào đất

Layer 1 đến cao độ -3,35m

Giai đoạn 2 Lắp hệ chống shoring

Giai đoạn 3 Hạ mực nước ngầm đến cao độ -6,85m đào đất Layer

2 đến cao độ -6,35m

Giai đoạn 4 Lắp hệ chống shoring

Giai đoạn 5 Hạ mực nước ngầm đến cao độ -10,05m đào đất

Layer 3 đến cao độ -8,55m

Giai đoạn 6 Hạ mực nước ngầm đến cao độ -10,85m và đào đất

đến cao độ -10,35m (đào đất tại vị trí thang máy)

Sửa hố móng thủ công đến cao trình thiết kế. Bê tông đầu cọc sẽ được phá đến cốt

cách đáy đài 15cm tức là cốt -8,40 để ngàm vào đài móng. Như vậy khi đào thủ công sẽ đào

tới lớp đất ở cao trình -8,70mm, cao trình này cũng là nơi đặt đáy lớp bêtông bảo vệ của đài

móng. Riêng tại vị trí đặt thang máy, đáy đài cọc khoan nhồi ở cao độ -10,35m (đài cao 1,8m),

tiến hành đào đất thủ công đến cao độ -10,50m.

Sau khi đập đầu cọc xong thì tiến hành đổ bêtông lót móng, sau đó lắp dựng ván

khuôn, cốt thép và đổ bêtông đài cọc.

Các yêu cầu khi thi công

Vì đây là phương pháp thi công đào mở, việc thi công lại ở dưới sâu, có chướng ngại

vật là hệ shoring Kingpost quang thành hố đào, vì vậy cần đảm đường lên xuống an toàn, thiết

bị hoạt động tốt, ít trục trặc, tổ chức các máy móc thi công ít giao cắt nhau, kiểm tra và có

biện pháp tiêu thoát nước hợp lý (giếng bơm, kim lọc)

Khi đào gần tường chắn hoặc trụ chống trung gian, phải dùng máy nhỏ, thậm chí là dùng

thủ công để đào tránh làm hỏng kết cấu chắn giữ.

Khi đào hố móng sâu, đất có thể chuyển theo phân tầng bằng xe hoặc bằng tay máy đào

đất và xe chuyển đất phải cố gắng vào hẳn trong hố móng, có quy hoạch cho đường dốc để ô

tô vận chuyển đất ra vào và vận chuyển đất bản thân đường dốc, cố gắng không phải dùng

đường cầu tạm vì chi phí cao.

Thiết kế tuyến di chuyển khi thi công đất

Thiết kế tuyến di chuyển của máy đào

Theo trên chọn 2 máy đào gầu nghịch mã hiệu PC130-7 và PC78US-6, do đó máy di

chuyển giật lùi về phía sau. Ở đợt đào thứ nhất, tại mỗi vị trí đào máy đào xuống đến cốt đã

định, xe chuyển đất chờ sẵn bên cạnh, cứ mỗi lần đầy gầu thì máy đào quay sang đổ luôn lên

xe vận chuyển.

Ở đợt đào thứ hai trở đi, sử dụng thêm máy ủi đất để dồn đất tại một vị trí, sau đó dùng

cần trục tháp vận chuyển đất lên trên và đổ lên các xe chuyển đất. Chu kỳ làm việc của máy

141

đào và các máy vận chuyển được tính toán theo trên là khớp nhau để tránh lãng phí thời gian

các máy phải chờ nhau.

Tuyến di chuyển của máy đào được thiết kế đào tưng dải cạnh nhau; hết dải này sang

dải khác, lựa chọn hướng di chuyển sao cho xe dể di chuyển nhất, thuận lợi cho việc đổ đất

và di chuyển xe đổ. Sau khi cắm cư xong thì tiến hành đào đất.

Sơ đồ di chuyển cụ thể của máy đào xem bản vẽ TC.

Thiết kế tuyến di chuyển đào thủ công

Tuyến đào thủ công trùng với tuyến đào bằng máy, tuy nhiên đào đất thủ công chỉ thực

hiện tại vị trí đài móng. Đất được đào lên và đổ thành tưng đống tại những vị trí sau này không

thi công đài móng trong mặt bằng.

Tuyến đào thủ công trùng với tuyến đào của máy bảo đảm cự ly an toàn giữa nhân công

và máy trong quá trình thi công

8.4. Thi công đài móng

Sơ đồ mặt bằng móng

Móng công trình là loại móng bè trên nền cọc khoan nhồi, có sơ đồ móng như hình 8.29

Yêu cầu kĩ thuật khi thi công

Kích thước đài móng là 2,2x 47,05x 38,95 m. Theo TCVN 9341-2012, với kết cấu có

chiều cao và cạnh nhỏ nhất lớn hơn 2m thì được xem là bê tông khối lớn. Do vậy, với kết cấu

đài móng như trên được xem là kết cấu bê tông khối lớn, các công tác thi công và nghiệm thu

được thực hiện theo TCVN 9341-2012.

Thi công bê tông lót đài móng

Sau khi đào sửa móng bằng thủ công và đầm tay lớp đất đáy ta tiến hành đổ bê tông lót

móng. Bê tông lót móng được đổ bằng thủ công và đầm phẳng. Theo bản vẽ thiết kế, ta có

lớp bê tông lót dày 150mm, mác 100. Ta có thể tích bê tông lót cho đài móng:

Vbt lót đài= 0,15 ×[(47,05+0,15x2) x(38,95+0,15x2)-(14,4.10,1-7,2.2,2)] = 259,33 m3

Vbt lót hố pít = 0,15 ×(14,7.10,4 -7,2.2,2) = 20,56 m3

Do khối lượng bê tông lót khá lớn và mặt bằng chật hẹp, khó tập kết vật liệu nên ta lựa

chọn phương án đổ bê tông thương phẩm đối với bê tông đài và thủ công với hố pít.

Chọn xe bơm cần J50R5X-180 của Vinacrete có các thông số sau:

- Bơm cao tối đa: 50m

- Bơm ngang tối đa: 45m

- Chân chống trước: kiểu trượt chéo

- Đường kính ống: 125mm

- Lưu lượng bơm: 180m3/h

Năng suất của máy bơm trong 1 ca là: V bơm = 0,5×180×7 = 630 m3

142

Trong đó hệ số 0,5 là hệ số sử dụng thời gian.

Hình 8.29: Mặt bằng đài móng bè cọc khoan nhồi

Gia công, lắp dựng cốt thép móng

Yêu cầu kỹ thuật

Gia công

- Cốt thép trước khi gia công và trước khi đổ bê tông cần đảm bảo: Bề mặt sạch, không

dính bùn đất, không có vẩy sắt và các lớp rỉ.

- Cốt thép cần được kéo, uốn và nắn thẳng.

- Các thanh thép bị bẹp, bị giảm tiết diện do làm sạch hoặc do các nguyên nhân khác

không vượt quá giới hạn đường kính cho phép là 2%. Nếu vượt quá giới hạn này thì loại thép

đó được sử dụng theo diện tích tiết diện còn lại.

Hàn cốt thép:

Liên kêt hàn thực hiện bằng các phương pháp khác nhau, các mối hàn phải đảm bảo yêu

cầu: Bề mặt nhẵn, không cháy, không đứt quãng không có bọt, đảm bảo chiều dài và chiều

cao đường hàn theo thiết kế.

11501

525

15

25

15

25

15

25

24

75

24

75

38

950

47050

2050

1150

2050

1150

11502

225

32

25

38

50

38

50

38

50

38

50

38

50

38

50

32

25

22

25

95

09

50

71

00

80

00

38

00

80

00

71

00

2 3 41 65

A

B

C

D

E

F

720081002500810072009850

900 3500 4000 2350 1650 4000 1550 3250 480050

2500 2250 4800 1050 3350 3850 900

22

25

19

25

19

00

19

25

32

25

22

50

19

25

19

25

19

00

19

25

19

50

32

25

16

50

95

01

625

95

0

27

52

75

19

25

25

19

25

900385033501050

24002250235050

24002400155040001650235040003500900 2400150

2400850

25

143

Nối buộc cốt thép:

+ Việc nối buộc cốt thép: Không nối ở các vị trí có nội lực lớn.

+ Trên 1 mặt cắt ngang không quá 25% diện tích tổng cộng cốt thép chịu lực được nối,

(với thép tròn trơn) và không quá 50% đối với thép gai.

+ Chiều dài nối buộc cốt thép không nhỏ hơn 250mm với cốt thép chịu kéo và không

nhỏ hơn 200mm cốt thép chịu nén và được lấy theo bảng của quy phạm.

+ Khi nối buộc cốt thép vùng chịu kéo phải được uốn móc (thép trơn) và không cần uốn

móc với thép gai. Trên các mối nối buộc ít nhất tại 3 vị trí.

Lắp dựng

- Các bộ phận lắp dựng trước không gây trở ngại cho bộ phận lắp dựng sau, cần có biện

pháp ổn định vị trí cốt thép để không gây biến dạng trong quá trình đổ bê tông.

- Theo thiết kế ta rải lớp cốt thép dưới xuống trước sau đó rải tiếp lớp thép phía trên và

buộc tại các nút giao nhau của 2 lớp thép. Yêu cầu là nút buộc phải chắc không để cốt thép bị

lệch khỏi vị trí thiết kế. Không được buộc bỏ nút.

- Cốt thép được kê lên các con kê bằng bê tông mác 100 để đảm bảo chiều dày lớp bảo

vệ. Các con kê này được đặt theo lưới 1,0x1,0m trên toàn bộ móng. Chuyển vị của tưng thanh

thép khi lắp dựng xong không được lớn hơn 1/5 đường kính thanh lớn nhất và ¼ đường kính

của chính thanh ấy. Sai số đối với cốt thép móng không quá ± 50 mm.

- Các thép chờ để lắp dựng vách phải được lắp vào trước và tính toán độ dài chờ phải

lớn hơn 30d.

- Khi có thay đổi phải báo cho đơn vị thiết kế và phải được sự đồng ý mới thay đổi.

- Cốt thép đài cọc được thi công trực tiếp ngay tại vị trí của đài. Các thanh thép được cắt

theo đúng chiều dài thiết kế, đúng chủng loại thép. Lưới thép đáy đài là lưới thép buộc với

nguyên tắc giống như buộc cốt thép sàn.

+ Đảm bảo vị trí các thanh.

+ Đảm bảo khoảng cách giữa các thanh.

+ Đảm bảo sự ổn định của lưới thép khi đổ bê tông.

- Sai lệch khi lắp dựng cốt thép lấy theo quy phạm.

- Vận chuyển và lắp dựng cốt thép cần:

+ Không làm hư hỏng và biến dạng sản phẩm cốt thép.

+ Cốt thép khung phân chia thành bộ phận nhỏ phù hợp phương tiện vận chuyển.

Việc lắp dựng cốt thép được thực hiện trực tiếp ngay tại công trình. Vì khối lượng cốt

thép lớn, mật độ cốt thép dày và bao gồm nhiều lớp cốt thép ở các cao trình khác nhau, do

144

vậy cần phải có một trình tự thi công hợp lí để đảm bảo cho việc thuận tiện trong việc thi công

cốt thép cũng như công tác đổ bê tông sau này.

Cần phải kết hợp giữa quá trình lắp dựng cốt thép và đổ bê tông để sao cho đảm bảo

rằng cốt thép không ảnh hưởng tới công tác đổ bê tông cũng như tận dụng thời gian chờ đổ

đợt bê tông tiếp theo để thi công cốt thép.

Nghiệm thu cốt thép

- Trước khi tiến hành thi công bê tông phải làm biên bản nghiệm thu cốt thép gồm có:

+ Cán bộ kỹ thuật của đơn vị chủ quản trực tiếp quản lý công trình (Bên A).

+ Cán bộ kỹ thuật của bên trúng thầu (Bên B).

- Những nội dung cơ bản công tác nghiệm thu:

+ Đường kính cốt thép, hình dạng, kích thước, loại thép, vị trí, chất lượng mối buộc, số

lượng cốt thép, khoảng cách cốt thép theo thiết kế.

+ Chiều dày lớp BT bảo vệ.

+ Phải ghi rõ ngày giờ nghiệm thu chất lượng cốt thép - nếu cần phải sửa chữa thì tiến

hành ngay trước khi đổ BT. Sau đó tất cả các ban tham gia nghiệm thu phải ký vào biên bản.

+ Hồ sơ nghiệm thu phải được lưu để xem xét quá trình thi công sau này.

Lựa chọn loại ván khuôn, tổ hợp ván khuôn

Ván khuôn gỗ truyền thống:

Là loại cốp pha được chế tạo tư những vật liệu gỗ có sẵn trong thiên nhiên,loại cốp pha

này được chế tạo bằng thủ công tận dụng được nguồn nguyên liệu địa phương, dựnh lắp chủ

yếu bằng thủ công nên có đặc điểm là kích thước nhỏ.

Ưu điểm:

Cốp pha này là dễ chế tạo, việc gia công lắp dựng ngay ở hiện trường, nên chỉ hợp với

những công trình nhỏ.

Nhược điểm:

Mức độ cơ giới hoá thấp, thời gian thi công dài, sử dụng được ít lần nên giá thường cao.

Để bảo vệ mguồn tài nguyên rưng, việc khai thác gỗ đã bị hạn chế, vì vậy việc sử dụng

loại cốp pha gỗ này có xu hướng thu nhỏ dần để tiến tới thay thế bằng các loại cốp pha khác

có nhiều ưu điểm hơn.

Ván khuôn thép định hình:

Đây là loại cốp pha được làm bằng thép,được chế tạo ở nhà máy theo một số kích thước

định hình, có thể dùng cho các kết cấu móng, cột , dầm, sàn …

Ưu điểm:

Mức độ công nghiệp hoá cao, việc sử dụng như lắp, tháo dỡ đơn giản và nhanh, sử dụng

được nhiều lần, an toàn, giá thành hạ.

145

Nhược điểm:

Mức độ đầu tư ban đầu lớn và các tấm cốp pha định hình không thoã mãn cho tất cả các

kết cấu, nhất là các công trình có kiến trúc đặt biệt.

Tuy nhiên đây là loại cốp pha có nhiều ưu điểm phù hợp với quá trình công nghiệp hoá

nghành xây dựng, nên đang được sử dụng rộng rãi, về tương lai vẫn còn được sử dụng nhiều.

Ván khuôn hỗn hợp thép gỗ

Là loại cốp pha được sản xuất ở nhà máy với 2 vật liệu chính là thép và gỗ dán

Thép được dùng để chế tạo khung sườn của tấm cốp pha,còn gỗ dán làm mạt tấm cốp

pha, về cấu tạo và cách sử dụng cốp pha hỗn hợp thép gỗ cũng tương tự như cốp pha thép

nhưng có nhiều ưu điểm hơn như:

Trọng lượng tấm cốp pha nhẹ hơn so với cốp pha thép do đó kích thước tăng lên đáng

kể .

Kích thước tấm cốp pha lớn nên tóc độ lắp tăng, số mối nối liên kết giảm.

Có số lần sử dụng cao > 1000 lần do đó giảm giá thành xây dựng

Tính năng giữ nhiệt tốt có lợi cho sự ninh kết của bêtông nhất là vào mùa đông.

Mặt cốp pha được chế tạo bằng gỗ dán nhiều lớp, có độ phẵng và độ cứng cao không

thấm nước hoặc cong vênh.

Nhược điểm:

Giá thành đầu tư ban đầu lớn, công nghệ chế tạo đòi hỏi kỹ thuật cao, sản xuất trong nhà

máy vì vậy phạm vi sử dụng còn hạn chế.

Ván khuôn vật liệu mới:

Một số loại cốp pha được chế tạo tư các vật liệu mới để thay thế vật liệu truyền thống

như tư nhựa tổng hợp PVC hoặc Compsite.

Ưu điểm:

Cốp pha vật liệu mới có trọng lượng nhẹ, liên kết đơn giản, tháo lắp dễ dàng, giá thành

rẻ.

Nhược điểm:

Một số hãng sản xuất loại này được thị trường chấp nhận như hãng FUVI tuy nhiên còn

một số hạn chế như khả năng chịu lực không cao nên đòi hỏi số cột chống nhiều, số lần sử

dụng còn thấp.

Qua các yếu tố trên và đặc điểm công trình nên để đảm bảo an toàn trong công tác cốp

pha, đồng thời nâng cao hiệu suất cần trục ta dùng cốp pha thép Hòa Phát để làm cốp pha

đổ bê tông cho các kết cấu.

146

Một bộ ván khuôn bao gồm:

HP: cốt pha tấm phẳng, sử dụng ở các vị trí mặt phẳng của kết cấu như móng, tường,

cột, dầm và sàn.

T: cốt pha góc trong, dùng ở các chỗ chuyển góc của góc trong, góc lõm của tường và

các loại cấu kiện.

N: cốt pha góc ngoài, dùng ở các chỗ chuyển góc của góc ngoài, góc lồi của tường, dầm

và cột.

J: cốt pha góc nối, dùng ở các vị trí chuyển góc của góc ngoài và góc lồi của cột, dầm

và tường.

L: gông chân cột, dùng để ghép, nối các cốt pha theo chiều dọc, ngang, để chống đỡ và

định vị.

Hình 8.30: Cấu tạo tấm ván khuôn định hình

Bảng 8.13: Kích thước tấm ván khuôn Hòa Phát

Số hiệu

ván khuôn

Kích thước ván khuôn Đặc tính hình học

B L D A(cm2) Khối lượng

(kg) J(cm4) W(cm3)

HP-1510 100 1500 55 4.71 6.08 15.39 4.33

HP-1515 150 1500 55 5.46 7.25 17.66 4.64

HP-1520 200 1500 55 6.21 8.41 19.39 4.84

HP-1522 220 1500 55 6.51 8.88 19.97 4.91

HP-1525 250 1500 55 6.96 9.58 20.74 4.99

HP-1530 300 1500 55 7.71 10.75 21.83 5.10

HP-1535 350 1500 55 8.46 11.91 22.73 5.19

HP-1540 400 1500 55 9.21 13.08 23.48 5.26

HP-1545 450 1500 55 9.96 14.25 24.12 5.31

HP-1550 500 1500 55 11.51 16.35 29.35 6.57

HP-1555 550 1500 55 12.26 17.51 30.00 6.63

HP-1560 600 1500 55 13.01 18.68 30.58 6.68

HP-1210 100 1200 55 4.71 4.97 15.39 4.33

HP-1215 150 1200 55 5.46 5.96 17.66 4.64

HP-1220 200 1200 55 6.21 6.95 19.39 4.84

HP-1222 220 1200 55 6.51 7.35 19.97 4.91

147

HP-1225 250 1200 55 6.96 7.94 20.74 4.99

HP-1230 300 1200 55 7.71 8.93 21.83 5.10

HP-1235 350 1200 55 8.46 9.92 22.73 5.19

HP-1240 400 1200 55 9.21 10.91 23.48 5.26

HP-1245 450 1200 55 9.96 11.90 24.12 5.31

HP-1250 500 1200 55 11.51 13.64 29.35 6.57

HP-1255 550 1200 55 12.26 14.63 30.00 6.63

HP-1260 600 1200 55 13.01 15.62 30.58 6.68

HP-0910 100 900 55 4.71 3.86 15.39 4.33

HP-0915 150 900 55 5.46 4.67 17.66 4.64

HP-0920 200 900 55 6.21 5.49 19.39 4.84

HP-0922 220 900 55 6.51 5.81 19.97 4.91

HP-0925 250 900 55 6.96 6.30 20.74 4.99

HP-0930 300 900 55 7.71 7.11 21.83 5.10

HP-0935 350 900 55 8.46 7.93 22.73 5.19

HP-0940 400 900 55 9.21 8.74 23.48 5.26

HP-0945 450 900 55 9.96 9.55 24.12 5.31

HP-0950 500 900 55 11.51 10.93 29.35 6.57

HP-0955 550 900 55 12.26 11.74 30.00 6.63

HP-0960 600 900 55 13.01 12.55 30.58 6.68

HP-0610 100 600 55 4.71 2.75 15.39 4.33

HP-0615 150 600 55 5.46 3.39 17.66 4.64

HP-0620 200 600 55 6.21 4.02 19.39 4.84

HP-0622 220 600 55 6.51 4.28 19.97 4.91

HP-0625 250 600 55 6.96 4.66 20.74 4.99

HP-0630 300 600 55 7.71 5.30 21.83 5.10

HP-0635 350 600 55 8.46 5.94 22.73 5.19

HP-0640 400 600 55 9.21 6.57 23.48 5.26

HP-0645 450 600 55 9.96 7.21 24.12 5.31

HP-0650 500 600 55 11.51 8.21 29.35 6.57

HP-0655 550 600 55 12.26 8.85 30.00 6.63

HP-0660 600 600 55 13.01 9.49 30.58 6.68

Bảng 8.14: Kích thước tấm ván khuôn góc trong

Kiểu Số hiệu

ván khuôn

Rộng

(mm)

Dài

(mm)

T -1515

T -1215

T -0915

150150

1500

1200

900

148

T -0615 600

Bảng 8.15: Kích thước tấm ván khuôn góc ngoài

Kiểu Số hiệu

ván khuôn

Rộng

(mm)

Dài

(mm)

N -1510

N -1210

N -0910

N -0610

100100

1500

1200

900

600

Bảng 8.16: Cốp pha góc nối và gông chân cột

Số hiệu

ván khuôn

Rộng

(mm)

Dài

(mm)

Số hiệu

gông cột

Kích thước

(mm)

J -1500

J -1200

J -0900

J -0600

5050

1500

1200

900

600

L 200-300 200x200

250x250

300x300

Số hiệu

gông cột

Kích thước

(mm)

L 350-450 350x350

400x400

450x450

L 650-750 650x650

700x700

750x750

L 500-600 500x500

550x550

600x600

Tổ hợp ván khuôn đài móng

Tổ hợp ván khuôn đài móng công trình:

Tại các góc nối dùng 4 tấm ván khuôn góc nối J-1500, 4 tấm J-0600.

Cạnh dài HP-1560 HP-1555 HP-1540 HP-0955

47,05m 31x6=186 2 31x2=62 2

38,95m 26x6=156 26x2=52

Tổng cộng 342 2 114 2

Tổng cộng đài móng dùng 342 tấm HP-1560, 114 tấm HP-1540, 2 tấm HP-1555 và 2

tấm HP-0955. Để khép nối các góc dùng 4 tấm nối J-1500, 4 tấm J-0600.

Các tấm ván khuôn này sẽ kê lên gối tựa là các thanh nẹp đứng. Vì áp lực tác dụng lên

tấm ván khuôn HP-1560 ở dưới cùng là lớn nhất vì vậy ta dùng tấm ván khuôn này để tính

toán kiểm tra.

Tổ hợp ván khuôn hố pít:

Hố pít có kích thước như hình sau. Ta cũng dùng ván khuôn Hòa Phát để tổ hợp, kiểm

tra và tính toán.

149

Hình 8.31: Kích thước hố pít thang máy

Tại các góc dùng ván khuôn góc nối J-1200 và J-0600

Cạnh dài HP-1560 HP-1260 HP-0960 HP-0660 HP-0640

14,4m 27 3

10,1m 18 3

7,2m 12 3

2,2m 6 3 3

7,9m 15 3

Tổng cộng 72 12 3 3 6

Tổng hợp: hố pít dùng 72 tấm HP-1560, 12 tấm HP-1260, 3 tấm HP-0960, 3 tấm HP-

0660, 6 tấm HP-0640

Tính toán và kiểm tra ván khuôn đài móng hố pít

Khi tính toán ván khuôn cho đài móng, giằng móng, dầm, sàn và cột phải dựa vào 2 điều

kiện sau: (Tính theo tài liệu ‘TCVN 4453-1995’ và ‘Kỹ thuật thi công tập 1’-TS.Đỗ Đình

Đức).

Điều kiện về cường độ:

max = n ×R n×R => Mmax =n×R×W

Với ván khuôn mới nên lấy n=1

Nếu ván khuôn được tính như dầm liên tục 3 nhịp trở lên thì:

Mmax=

2

10

ttq l

n.R×W

10

tt

n R Wl

q

;

41

128

tcq lf

EI

14400

10100

7900

7200

2200

7200

W

M max

q

M=ql2/10

l l l

150

Nếu ván khuôn được tính như dầm đơn giản hoặc dầm có 2 nhịp thì:

Mmax=

2

8

ttq l

=n×R×W

8

tt

n R Wl

q

4 4

1 2

5 1;

384 128

tc tcnhip nhip

q l q lf f

EI EI

Với: R=21 (kN/cm2)

Điều kiện về độ võng:

fmax < [f] Với:

+ cốt pha của bề mặt lộ ra ngoài của các kết cấu thì 1

400f l

+ cốt pha của bề mặt bị che khuất các kết cấu thì 1

250f l

+ l là nhịp của bộ phận cốt pha

+ E: môdun đàn hồi của thép (E=2,1x104 kN/cm2) tư đó ta có:

Đối với móng: Đối với dầm, cột, sàn :

max

1

250f l

max

1

400f l

Điều kiện ổn định:

max.

P

A

với P: lực dọc (nén) trong cấu kiện, : hệ số uốn dọc

Ta lựa chọn cạnh dài nhất của hố pít là 14,4m để tính toán kiểm tra rồi bố trí cho các

cạnh còn lại, việc làm này xuất phát tư điều kiện an toàn.

Sơ đồ tính

Vì ván khuôn đặt theo phương ngang nên ta chọn sơ đồ tính là dầm liên tục gác lên gối

tựa là các thanh nẹp đứng.

Hình 8.32: Sơ đồ tính ván khuôn thành đài móng hố pít

Với l là nhịp của kết cấu (chưa biết).


Pt = .H với H: chiều cao lớp bê tông gây áp lực ngang

M=ql2/8

l

151

Ta sử dụng phương pháp đầm dùi, chọn loại dầm dùi ZINLONG ZN35 – 0,75/1,1kW

có bán kính tác dụng 0,75m.

Đài móng cao 1,8m ta chia làm 2 đợt đổ, mỗi đợt cao H=0,9m <1,25m theo quy định

của đầm dùi. Vì H =0,9m > R=0,75m nên => Pt= 2500. 0,75 = 1875(daN/m2)

- Hoạt tải tác dụng lên ván khuôn: Pđ = Pđổ

+ Áp lực do đổ gây ra: Pđổ = 400 daN/m2

Vậy: Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn đài móng: qtc =Pt= 1875 daN/m2.

Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn đài móng:

qtt = n. Pt + n. Pđ (n: hệ số vượt tải)

qtt = 1,3.1875 + 1,3. 400 = 2957,5 (daN/m2)

Tải trọng tác dụng tác dụng lên tấm ván khuôn HP-1560 rộng 60cm:

Tải trọng tiêu chuẩn: qtc=1875.0,6=1125 (daN/m)

Tải trọng tính toán: qtt=2957,5.0,6=1774,5 (daN/m)

Kiểm tra khả năng chịu lực

Tra thông số ván khuôn HP-1560 ta có:

W= 6,68 cm3, I= 30,58 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.

- Điều kiện bền: maxσ n.R

Trong đó:

R: Cường độ của ván khuôn R=2100 daN/cm2 ; n: Hệ số điều kiện làm việc n=1.

tt 2

maxmax

M q .lσ n.R

W 10.W

tt

10.W.n.R 10.6,68.1.2100l 88,9cm

q 17,745

- Kiểm tra điều kiện biến dạng: maxf f

tc 4

max

1 q .l lf

128 E.I 250

6

333128. . 128. . 128.2,1.10 .30,58

l 143250. 250.11,25 250.11,25tc

E I E Icm

q

Vì tại vị trí nối ván khuôn phải có thanh chống. Nên ta chọn khoảng cách giữa các nẹp

đứng là l=50cm < min(88,9cm; 143cm).

Tính toán và kiểm tra điều kiện cường độ và độ võng các thanh nẹp đứng

Lựa chọn xà gồ

Chọn xà gồ thép hình hộp 50x100x2mm do Hòa Phát cung cấp, thép hộp có các thông

số như sau:

Diện tích tiết diện A=5,84cm2

152

Mô men quán tính: Ix= Iy=77,52 cm3; Mô men kháng uốn Wx=2I/h =15,51 cm3

và bán kính quán tính x xi = I / 77,52 / 5,84 3,64A cm

Với h=100mm;b=50mm; dày t=2mm. Khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng là 50cm.


-Tải trọng tác dụng lên các thanh nẹp đứng là tải trọng tư ván khuôn thành đài móng

truyền qua, ta có:

qtc = 1875.0,50 = 937,5 (daN/m)

qtt = 2957,5.0,5 = 1478,8 (daN/m)

Sơ đồ tính

Xem các sườn đứng như dầm liên tục tựa lên các gối tựa là các thanh nẹp ngang.

Hình 8.33: Sơ đồ tính toán sườn đứng

Tính toán kiểm tra thanh nẹp đứng

- Điều kiện bền: maxσ n.R tt

10.W.n.R 10.15,

1

51.2100

4,79l 148,4cm

q

- Điều kiện biến dạng: maxf f

6

33128. . 128.2,1.10 .77,52

l 207250. 250.9,38tc

E Icm

q

Với chiều cao của đài móng hố pít là 1,8 m, chiều cao mỗi đợt đổ là 0,9m như vậy ta

chọn khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang là l=55cm < min(148,4cm; 207cm), có 4 thanh

nẹp ngang đặt theo phương thẳng đứng của đài cọc.

Tính toán và kiểm tra điều kiện cường độ và độ võng các thanh nẹp ngang



số như sau:

Diện tích tiết diện A=5,84cm2

Mô men quán tính: Ix= Iy=77,52 cm3; Mô men kháng uốn Wx=2I/h =15,51 cm3


Khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang là 55cm.


153

-Tải trọng tác dụng lên các thanh nẹp ngang là tải trọng tập trung tư thanh nẹp đứng

thành đài móng truyền vào, ta có:

Ptc = 937,5.0,55 =515,6 (daN)

Ptt = 1478,8 . 0,55 = 813,3 (daN)

Sơ đồ tính

Xem các sườn đứng như dầm liên tục tựa lên các gối tựa là các thanh chống ngang. Giả

thiết nhịp tính toán của thanh nẹp ngang là L =1,5m

Hình 8.34: Sơ đồ tính toán sườn ngang

Sơ đồ tính là 11 dầm liên tục, chiều dài nhịp tính toán là 1500mm và nhịp cuối là 900mm.

Tính toán kiểm tra thanh nẹp ngang:

Bằng phần mềm Sap2000 giải nội lực ta được Mmax = 4,65kN và fmax = 2,75mm

- Điều kiện bền: maxσ n.R Biến đổi ta có:

2max

max

M 465σ 29,98 n.R=210

15,0daN/cm

W 51

- Điều kiện biến dạng: maxf f ta có: max

1500f 2,75 6

250 250mm mm

Với chiều cao của đài móng là 2,2 m, như vậy ta chọn khoảng cách giữa các cột chống

theo phương ngang là l=150cm là thỏa mãn về cường độ và độ võng.

Ta dùng 4 cột chống xiên chống tại 4 gối như trên.

Tính toán kiểm tra thanh chống xiên:

Các đầu thanh chống chống lên vị trí có thanh giằng đứng.

Chọn thanh chống:

Chọn thanh chống là gỗ nhóm IV có tiết diện 60x80mm có [] =365daN/cm2

Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng:

- Sơ đồ tính thanh 2 đầu khớp, chịu nén đúng tâm. Tạm bỏ qua ảnh hưởng của độ mãnh

đến khả năng chịu lực cấu kiện.

- Tải trọng với 1 thanh:

Tải trọng tác dụng lên cột chống là tải tập trung do nẹp đứng và nẹp ngang truyền vào,

ta có: N = P×2 = 813,3×2 = 1626,6 daN

Ta có: = 1626,6/(6x8) = 33,89 << [] =365daN/cm2 => thỏa mãn.

900

P(kN)

1500 1500

154

Tính toán kiểm tra ván khuôn đài móng

Sơ đồ tính

Vì ván khuôn đặt theo phương ngang nên ta chọn sơ đồ tính là dầm liên tục gác lên gối

tựa là các thanh nẹp đứng.

Hình 8.35: Sơ đồ tính ván khuôn thành đài móng

Với l là nhịp của kết cấu (chưa biết).


Ván khuôn thành đài móng bè là ván khuôn thành bê tông khối lớn, tải trọng tác dụng ở

đây chỉ có áp lực ngang, không có áp lực thẳng đứng.

- Áp lực tĩnh của bêtông lên ván khuôn (áp lực ngang của bê tông tươi), phụ thuộc vào

chiều cao lớp đổ bê tông gây áp lực ngang và biện pháp đầm. Nghĩa là nếu đã kể ảnh hưởng

của đầm vào áp lực ngang bê tông thì không kể áp lực đó lại lần nữa khi tính đến hoạt tải

ngang tác dụng vào ván khuôn.

Pt = .H với H: chiều cao lớp bê tông gây áp lực ngang

Ta sử dụng phương pháp đầm dùi, chọn loại dầm dùi ZINLONG ZN35 – 0,75/1,1kW

có bán kính tác dụng 0,75m.

Đài móng cao 2,2m ta chia làm 2 đợt đổ, mỗi đợt cao H=1,1m <1,25m theo quy định

của đầm dùi. Vì H =1,1m > R=0,75m nên => Pt= 2500. 0,75 = 1875(daN/m2)

- Hoạt tải tác dụng lên ván khuôn: Pđ = Pđổ

+ Áp lực do đổ gây ra: Pđổ = 400 daN/m2

Vậy: Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn đài móng: qtc =Pt= 1875 daN/m2.

Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn đài móng:

qtt = n. Pt + n. Pđ (n: hệ số vượt tải)

qtt = 1,3.1875 + 1,3. 400 = 2957,5 (daN/m2)

Tải trọng tác dụng tác dụng lên tấm ván khuôn HP-1560 rộng 60cm:

Tải trọng tiêu chuẩn: qtc=1875.0,6=1125 (daN/m)

Tải trọng tính toán: qtt=2957,5.0,6=1774,5 (daN/m)


Tra thống số ván khuôn HP1560 ta có:

W= 6,68 cm3, I= 30,58 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.


155

Trong đó:

R: Cường độ của ván khuôn R=2100 daN/cm2

W: Mômen kháng uốn của ván khuôn, với ván khuôn HP1560 ta có W=6,68(cm3).

n: Hệ số điều kiện làm việc n=1.

Ta có:

tt 2

maxmax

M q .lσ n.R

W 10.W

tt

10.W.n.R 10.6,68.1.2100l 88,9cm

q 17,745


Trong đó:

+fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra

+ :f độ võng giới hạn được lấy theo TCVN 4453-1995. Ta có [f]=l/250

Biến đổi ta có:

tc 4

max

1 q .l lf

128 E.I 250

6

333128. . 128. . 128.2,1.10 .30,58

l 143250. 250.11,25 250.11,25tc

E I E Icm

q

Vì tại vị trí nối ván khuôn phải có thanh chống. Nên ta chọn khoảng cách giữa các nẹp

đứng là l=50cm < min(88,9cm; 143cm) đối với những ván khuôn HP-1560 có chiều dài

150cm.

Tính toán và kiểm tra điều kiện cường độ và độ võng các thanh nẹp đứng



số như sau:

Diện tích tiết diện A=100x50-96x46=5,84cm2

Mô men quán tính: Ix= Iy=50×23/12+492×50×2×2+2×2×963/12= 77,52 cm3 tư đó có

được mô men kháng uốn Wx=2I/h =2×77,52/10 = 15,51 cm3


Với h=100mm;b=50mm; dày t=2mm. Khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng là 75cm.


-Tải trọng tác dụng lên các thanh nẹp đứng là tải trọng tư ván khuôn thành đài móng

truyền qua, ta có:

qtc = 1875.0,50 = 937,5 (daN/m)

qtt = 2957,5.0,5 = 1478,8 (daN/m)

156

Sơ đồ tính

Xem các sườn đứng như dầm liên tục tựa lên các gối tựa là các thanh nẹp ngang.


Tính toán kiểm tra thanh nẹp đứng

- Điều kiện bền: maxσ n.R . Biến đổi ta có:

tt 2

maxmax

M q .lσ n.R

W 10.W

tt

10.W.n.R 10.15,51.2100l 148,5cm

q 14,78

- Điều kiện biến dạng: maxf f Biến đổi ta có:

tc 4

max

1 q .l lf

128 E.J 250

6

33128. . 128.2,1.10 .77,52

l 207250. 250.9,375tc

E Icm

q

Với chiều cao của đài móng là 2,2 m và chiều cao mỗi đợt đổ là 1,1m, như vậy ta chọn

khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang là l=60cm < min(148,5cm; 207cm), có 4 thanh nẹp

ngang đặt theo phương thẳng đứng của đài cọc.

Tính toán và kiểm tra điều kiện cường độ và độ võng các thanh nẹp ngang



số như sau:

Diện tích tiết diện A=100x50-96x46=5,84cm2

Mô men quán tính: Ix= Iy=50×23/12+492×50×2×2+2×2×963/12= 77,52 cm3 tư đó có

được mô men kháng uốn Wx=2I/h =2×77,52/10 = 15,51 cm3


Với h=100mm; b=50mm; dày t=2mm. Khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang là 70cm.


-Tải trọng tác dụng lên các thanh nẹp ngang là tải trọng tập trung tư thanh nẹp đứng

thành đài móng truyền vào, ta có:

Ptc = 937,5.0,6 = 562,5 (daN)

Ptt = 1478,8 . 0,6 = 887,3 (daN)

Sơ đồ tính

157

Xem các sườn đứng như dầm liên tục tựa lên các gối tựa là các thanh chống ngang. Giả

thiết nhịp tính toán của thanh nẹp ngang là L =1,5m


Sơ đồ tính là 32 dầm liên tục, chiều dài nhịp tính toán là 1500mm và nhịp cuối là 550mm.

Tính toán kiểm tra thanh nẹp ngang:

Bằng phần mềm Sap2000 giải nội lực ta được Mmax = 2,28kN và fmax = 1,34mm

- Điều kiện bền: maxσ n.R Biến đổi ta có:

2max

max

M 228σ 14,70 n.R=210

15,0daN/cm

W 51

- Điều kiện biến dạng: maxf f ta có: max

1500f 1,57 6

250 250mm mm

Với chiều cao của đài móng là 2,2 m, như vậy ta chọn khoảng cách giữa các cột chống

theo phương ngang là l=150cm là thỏa mãn về cường độ và độ võng.

Ta dùng 4 cột chống ngang chống tại 4 gối như trên.

Tính toán kiểm tra thanh chống xiên:

Các đầu thanh chống chống lên vị trí có thanh giằng đứng và gối tựa ở mặt đất. Ở những

vị trí thanh chống có chiều dài nhỏ hơn 1,5 dùng thanh chống xiên là thép hộp còn tại những

vị trí mà chiều dài thanh chống 1,5m dùng chống xiên là cột chống đơn bằng thép của Hòa

Phát.

Chọn thanh chống:

Chọn thanh chống là thép hộp tiết diện 50x100x2mm và thanh chống K-102 của Hòa Phát

Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng:

- Sơ đồ tính thanh 2 đầu khớp, xem thanh chống chịu nén đúng tâm.

- Tải trọng với 1 thanh:

Tải trọng tác dụng lên cột chống là tải tập trung do nẹp ngang truyền vào, ta có:

N = P×2 = 887,3×2 = 1774,6 daN

Kiểm tra khả năng chịu lực:

Vì thanh chịu nén đúng tâm, không có giảm yếu tiết diện nên ta kiểm tra điều kiện ổn

định tổng thể: ..

Nn R

A

bỏ qua ảnh hưởng của độ mảnh (hệ số uốn dọc) ta kiểm tra:

158

1774,6303,9 . 0,95.2100 1995

5,84

Nn R daN

A thỏa mãn

Trường hợp chống xiên Hòa Phát, có N=1774,6 daN < [N]=k.N0 = 0,9.2000=1800daN

=> thỏa mãn điều kiện.

Trong đó: N : Tải trọng cho phép

N0: Tải trọng cho phép theo lí thuyết; k: Hệ số an toàn.

Lắp dựng cốp pha, thanh chống

- Thi công lắp các tấm cốp pha kim loại, dùng liên kết là chốt U và L.

- Tiến hành lắp các tấm này theo hình dạng kết cấu móng, tại các vị trí góc dùng những

tấm góc ngoài.

- Tiến hành lắp các thanh chống kim loại.

- Cốp pha đài cọc được lắp sẵn thành tưng mảng vững chắc theo thiết kế ở bên ngoài hố

móng.

- Dùng cần cẩu, kết hợp với thủ công để đưa ván khuôn tới vị trí lắp đặt.

- Khi cẩu lắp chú ý nâng hạ ván khuôn nhẹ nhàng, tránh va chạm mạnh gây biến dạng

cho ván khuôn.

- Căn cứ vào mốc trắc đạc trên mặt đất, căng dây lấy tim và hình bao chu vi của đài.

- Cố định các tấm mảng với nhau theo đúng vị trí thiết kế bằng các dây chằng, neo và

cây chống.

- Trước khi đổ bê tông, mặt ván khuôn phải được quét 1 lớp dầu chống dính.

- Dùng máy thuỷ bình hay máy kinh vĩ, thước, dây dọi để kiểm tra lại kích thước, toạ độ

của các đài.

Kiểm tra và nghiệm thu

Theo các yêu cầu sai lệch không được vượt quá các trị số của bảng 2 (trang 7,8,9) -

TCVN 4453-1995 và phải tuân theo các quy định trong TCVN 9341: 2012.

Thi công đổ bê tông đài móng

Yêu cầu đối với thi công bê tông khối lớn

Vật liệu sử dụng

Xi măng: có thể sử dụng cho bê tông khối lớn thường sử dụng các loại sau đây:

- Xi măng Pooc-lang thông thường, có lượng nhiệt thủy hóa sau 7 ngày không quá 70

cal/g.

- Xi măng ít tỏa nhiệt, có lượng nhiệt thủy hóa sau 7 ngày không quá 60 cal/g.

- Xi măng Pooc lang – puzzolan hoặc xi măng pooc lang- xỉ.

Cốt liệu

159

- Cát: cát dùng cho bê tông khối lớn là cát sông hoặc cát đập tư đá, có mô đun độ lớn

không dưới 2,2. Ngoài ra cát còn phải có chất lượng thỏa mãn các yêu cầu ghi trong TCVN

1770-1986.

- Đá dăm, sỏi: đá dăm hoặc sỏi dùng cho bê tông khối lớn có Dmax không dưới 10 và

không quá 150. Kích thước của đá dăm hoặc sỏi phải đảm bảo không vượt quá 1/3 khoảng

cách nhỏ nhất giữa các cốt thép và không lớn hơn khoảng cách tư cốt thép biên tới mép thành

cốp pha. Nếu bê tông được bơm bằng máy bơm thì kích thước của cốt liệu không quá 1/3

đường kính ống bơm.

Nước:

Nước dùng để trộn bê tông, bảo dưỡng bê tông và làm lạnh bê tông cần thỏa mãn các

yêu cầu kĩ thuật được quy định trong TCVN 4506-1987 hoặc các tiêu chuẩn hiện hành khác

về chất lượng cho nước bê tông và vữa.

Phụ gia:

Phụ gia sử dụng cần có chứng chỉ của nhà sản xuất và phải có thử nghiệm tính năng của

phụ gia trong trong quá trình thiết kế thành phần bê tông. Phụ gia bê tông khối lớn cần đạt

hiệu quả sau đây đối với hỗn hợp bê tông:

- Tăng độ công tác hoặc giảm lượng nước trộn.

- Kéo dài thời gian ninh kết của bê tông.

- Điều khiển độ tách nước.

- Giảm độ phân tầng.

- Giảm mức tổn thất độ sụt theo thời gian.

Phụ gia dùng cho bê tông khối lớn cần đạt hiệu quả sau đối với bê tông ở trạng thái đóng

rắn:

- Giảm tốc độ phát nhiệt thủy hóa của xi măng trong quá trình đóng rắn.

- Giảm hàm lượng xi măng trong bê tông.

- Tăng cường độ bê tông.

- Tăng độ chống thấm nước, chống mài mòn trong bê tông.

Quy trình thi công

Đổ bê tông:

Sau khi hoàn thành công tác ván khuôn móng ta tiến hành đổ bê tông móng. Bê tông

móng được dùng loại bê tông thương phẩm B25, thi công bằng máy bơm bê tông.

Không làm sai lệch vị trí cốt thép, vị trí ván khuôn, đà giáo và chiều dày lớp bảo vệ

cốt thép.

Chiều cao mỗi đợt đổ: một đợt đổ liên tục có chiều cao không quá 1,5m để tránh phân

tầng, thời gian đổ cho 1 đợt bê tông là không quá 2 ngày đêm. Thời gian để chờ để đổ

đợt bê tông tiếp theo không ít hơn 4 ngày đêm tính tư lúc đổ xong đợt dưới. Thực tế

160

thi công, thường là sau khoảng 48h là có thể đổ bê tông đợt 2. Ta chọn thời gian chờ

để đổ bê tông giữa 2 đợt là 2 ngày

Chiều cao lớp đổ: Được quy định tùy theo đặc điểm của kết cấu và phải căn cứ vào

năng lực trộn, cự li vận chuyển, khả năng đầm, tính dính kết và điều kiện thời tiết để

quyết định nhưng không nên vượt quá 50cm. Các lớp cần được đổ và đầm liên tục

quay vòng cho tới khi đạt đủ chiều cao của một đợt đổ. Thời gian quay vòng lớp đổ

không nên quá 1h vào mùa hè và 2h vào mùa đông.

Đối với bê tông đổ đợt sau, cần phải xử lí bề mặt bê tông đợt đổ trước: Bề mặt bê tông

mỗi đợt đổ cần phải được giữ gìn để tránh nhưng tác động cơ học, tránh làm bản bề

mặt bê tông.

Trước khi đổ đợt sau, bề mặt đợt trước cần được làm nhám, rửa sạch và tưới nước xi

măng.

Tiến hành đổ bê tông vào ban đêm, để hạn chế tốc độ phát sinh nhiệt thủy hóa của xi

măng, cũng như thuân tiện cho quá trình vận chuyển bê tông.

Khi đổ bê tông có chiều cao rơi tự do >1.5m phải dùng máng nghiêng hoặc ống vòi

voi.

Giám sát chặt chẽ hiện trạng ván khuôn, đà giáo và cốt thép trong quá trình thi công.

Mức độ đổ đầy bê tông vào ván khuôn phải phù hợp với số liệu tính toán độ cứng chịu

áp lực ngang của ván khuôn do hỗn hợp bê tông mới đổ gây ra.

Khi trời mưa phải có biện pháp che chắn không cho nước mưa rơi vào bê tông.

Đầm bê tông

- Đầm luôn phải để vuông góc với mặt bê tông.

- Khi đầm lớp bê tông thì đầm phải cắm vào lớp bê tông bên dưới (đã đổ trước) 10cm.

- Thời gian đầm phải tối thiểu: 15 60s.

- Đầm xong một số vị trí, di chuyển sang vị trí khác phải nhẹ nhàng, rút lên và tra xuống

phải tư tư.

- Khoảng cách giữa 2 vị trí đầm là 1,5.ro = 50cm.

- Khoảng cách tư vị trí đầm đến ván khuôn > 2d (d, ro : đường kính và bán kính ảnh hưởng

của đầm dùi)

Bảo dưỡng bê tông

Bảo dưỡng bê tông bằng tưới nước được thực hiện theo yêu cầu của TCVN 5592- 1991,

việc tưới nước phải đáp ứng yêu cầu thoát nhiệt nhanh khỏi khối bê tông, vì vậy chu kỳ tưới

nước cần được đảm bảo sao cho bề mặt bê tông luôn ướt. Nhiệt độ nước tưới và nhiệt độ bề

mặt bê tông không được chênh nhau quá 15C. Nếu đổ bê tông vào mùa hè, để hạn chế quá

trình thủy hóa xi măng làm tăng nhiệt độ bê tông, khối bê tông đổ xong cần được che chắn

nắng chiếu trực tiếp trong thời gian 2 tuần lễ đầu tiên.

Biện pháp phòng chống nứt cho bê tông khối lớn

161

Yếu tố gây nứt: Bê tông khối lớn bị nứt là do hiệu ứng nhiệt thủy hóa xi măng khi đủ

2 yếu tố sau đây:

- Độ chênh nhiệt độ ∆T giữa các điểm hoặc các vùng trong khối bê tông vượt quá 20C.

- Mô đun độ chênh nhiệt độ giữa các khối bê tông không dưới 50C/m.

Biện pháp hạn chế:

Để đảm bảo cho khối bê tông không bị nứt thì cần phải có các biện pháp để loại trư 2

yếu tố trên. Biện pháp kĩ thuật ở đây là hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa của xi măng trong

bê tông và hạn chế độ chênh lệch nhiệt độ ∆T.

Hạn chế tốc độ phát nhiệt thủy hóa của xi măng trong bê tông có thể thực hiện một số

giải pháp sau đây:

+ Hạn chế lượng dùng xi măng bằng cách thiết kế bê tông có độ sụt nhỏ nhất có thể hoặc

sử dụng phụ gia để giảm bớt lượng nước; dùng xi măng ít tỏa nhiệt; biện pháp hạ nhiệt độ cốt

liệu hoặc hạ nhiệt độ nước trộn.

+ Biện pháp hạn chế chênh lệch nhiệt độ bằng cách đưa nhiệt độ của khối bê tông ra

ngoài thông qua hệ thống dàn là lạnh bằng nước đặt sẵn trong bê tông; bọc vật liệu cách nhiệt

để giữ nhiệt cho khối bê tông; chia nhỏ khối đổ; chống xung nhiệt khi tháo dỡ cốp pha; chống

mất nhiệt nhanh tại các vị trí cạnh, gờ cốp pha.

Tháo ván khuôn

Tháo ván khuôn khi khối bê tông có cường độ đạt cường độ theo quy định tại TCVN

4453-1995.

Ván khuôn được tháo ngay sau khi bê tông đạt cường độ 2,5 daN/cm2 (1÷2 ngày sau

khi đỗ bê tông). Trình tự tháo dỡ được thực hiện ngược lại với trình tự lắp ván khuôn.

162

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG PHẦN THÂN

9.1. Nhiệm vụ thi công

9.2. Lựa chọn giải pháp thi công

Do công trình có chiều cao lớn, mặt bằng thi công tương đối rộng, do vậy để đảm bảo

an toàn cho công nhân, đẩy nhanh tiến độ thi công, đảm bảo chất lượng công trình, tư đó làm

giảm giá thành công trình ta dùng cốp pha thép Hòa Phát để làm ván khuôn đổ bê tông cho

các cấu kiện, cùng với các loại thép hình tạo thành những tấm cốp pha định hình ổn định khi

làm việc cũng như khi lắp dựng. Sử dụng đà, cột chống bằng thép có chiều dài thay đổi được

để làm giàn giáo cho công tác thi công.

- Cốt thép: Toàn bộ cốt thép được gia công bằng máy tại xưởng đặt cạnh công trường

hiện trường.

- Bê tông sử dụng cho công trình rất lớn cả về số lượng và cường độ, vì thế để đảm bảo

cung cấp bê tông được liên tục, chất lượng đồng thời làm giảm bớt gánh nặng về kho, bãi vốn

đã bị hạn chế do mặt bằng thi công chật hẹp, ta sử dụng bê tông tươi tư trạm trộn. Bê tông

được vận chuyển bằng xe trộn bê tông và dùng máy bơm bê tông để đổ bê tông cho các cấu

kiện. Luân chuyển ván khuôn, vật liệu và các thiết bị thi công theo phương đứng được thực

hiện bởi cần trục tháp tự leo đặt cạnh công trình, theo phương ngang vận chuyển bằng xe rùa.

Khi công trình lên được độ cao lớn, để đảm bảo vận chuyển công nhân được nhanh chóng, an

toàn ta sử dụng thêm vận thăng lồng chở người.

- Các công tác thi công đặc trưng khác:

+ Công tác xây, trát: Công tác xây được tiến hành sớm nhất là 7 ngày sau khi tháo ván

khuôn và thanh chống ngang của kết cấu bê tông. Sử dụng giàn giáo đơn để thi công chiều

cao tường 1,2 m, sử dụng thép hình và ván khuôn Hòa Phát làm sàn công tác. Đà giáo và sàn

công tác được giữ lại để phục vụ công tác trát. Dùng hệ giáo lắp tư mặt đất để thi công tường

biên phía ngoài và thi công các công tác hoàn thiện sau này.

+ Công tác hoàn thiện: Tùy theo đặc điểm và tính chất của tưng công việc mà công tác

hoàn thiện được tiến hành sau khi hoàn thành xong công tác thi công phần thân, theo thứ tự

tư tầng trên cùng xuống dưới hoặc xen kẻ giữa các tầng.

9.3. Chọn phương tiện phục vụ thi công

9.4. Chọn ván khuôn, đà giáo phục vụ thi công

Chọn ván khuôn thép Hòa Phát như đã chọn ở phần ngầm

- Giáo PAL

* Ưu điểm của giáo PAL:

+ Giáo PAL là một chân chống vạn năng bảo đảm an toàn và kinh tế.

+ Giáo PAL có thể sử dụng thích hợp cho mọi công trình xây dựng với những kết cấu

nặng đặt ở độ cao lớn.

+ Giáo PAL làm bằng thép nhẹ, đơn giản, thuận tiện cho việc lắp dựng, tháo dỡ, vận

chuyển nên giảm giá thành công trình.

163

*Cấu tạo giáo PAL:

Giáo PAL được thiết kế trên cơ sở một hệ khung tam giác được lắp dựng theo kiểu tam

giác hoặc tứ giác cùng các phụ kiện kèm theo như:

+ Phần khung tam giác tiêu chuẩn.

+ Thanh giằng chéo và giằng ngang.

+ Kích chân cột và đầu cột.

+ Khớp nối khung.

+ Chốt giữ khớp nối.

Bảng 9.1: Độ cao và tải trọng cho phép của giáo PAL Hòa Phát

Lực giới hạn cột chống Kg 35300 22890 16000 11800 9050 7170 5810

Chiều cao M 6 7.5 9 10.5 12 13.5 15

Ứng với số tầng 4 5 6 7 8 9 10

* Trình tự lắp dựng:

+ Đặt bộ kích (gồm đế và kích), liên kết các bộ kích với nhau bằng giằng nằm ngang

và giằng chéo.

+ Lắp khung tam giác vào tưng bộ kích, điều chỉnh các bộ phận cuối của khung tam

giác tiếp xúc với đai ốc cánh.

+ Lắp tiếp các thanh giằng nằm ngang và giằng chéo.

+ Lồng khớp nối và làm chặt chúng bằng chốt giữ sau đó chống thêm một khung phụ

lên trên.

+ Lắp các kích đỡ phía trên.

Toàn bộ hệ thống của giá đỡ khung tam giác sau khi lắp dựng xong có thể điều chỉnh

chiều cao nhờ hệ kích dưới trong khoảng tư 0 đến 750 mm.

* Trong khi lắp dựng chân chống giáo PAL cần chú ý những điểm sau:

+ Lắp các thanh giằng ngang theo hai phương vuông góc và chống chuyển vị bằng

giằng chéo, trong khi dựng lắp không được thay thế các bộ phận và phụ kiện của giáo bằng

các đồ vật khác.

+ Toàn bộ hệ chân chống phải được liên kết vững chắc và điều chỉnh cao thấp bằng

các đai ốc cánh của các bộ kích.

+ Phải điều chỉnh khớp nối đúng vị trí để lắp được chốt giữ khớp nối.

9.5. Thiết kế ván khuôn sàn tầng 2

Tổ hợp ván khuôn cho các ô sàn

Ta tính ván khuôn cho ô sàn điển hình S8 (kích thước 8,1 m x 3,9 m).

Vì dầm có bề rộng là 300 do đó kích thước thực tế của diện ván khuôn cần lót là

7,55x3,6m

164

Chọn ván khuôn thép Hòa Phát gồm các loại sau: 36 tấm HP-1260 + 3 tấm HP-1235;

phần thiếu được bù bằng gỗ. Các tấm ván khuôn được đỡ bởi các thanh xà gồ theo phương

cạnh dài của ô sàn .

Hình 9.1: Tổ hợp ván khuôn ô sàn S8

Kiểm tra khả năng chịu của ván khuôn

Sơ đồ tính

Kết cấu sàn được tổ hợp tư các tấm ván khuôn có chiều dài và chiều rộng khác nhau,

các tấm có cùng tải trọng tác dụng. Ta nhận thấy vì các tấm ván khuôn có cùng Ptt nên max

chỉ phụ thuộc vào l và W/b. Nếu xem sự khác nhau giữa các Wi/bi là không đáng kể thì các

tấm ván khuôn định hình có Wi/bi const do đó max chỉ phụ thuộc vào l nên chỉ cần kiểm tra

cho tấm có chiều dài lớn nhất. Tư sơ đồ bố trí ván khuôn sàn trên ta tiến hành tính toán và

kiểm tra đối với tấm ván khuôn HP1260 là tấm có nhịp tính toán lớn.

Ta xem ván khuôn sàn như một dầm đơn giản có nhịp là 1,2m, có các gối tựa là các

thanh xà gồ thép hộp.

Hình 9.2: Sơ đồ tính ván khuôn sàn

Xác định tải trọng tác dụng

Tĩnh tải

Tĩnh tải bản thân của kết cấu bê tông cốt thép sàn:

q1 = .H = 2500 0,11 = 275 daN/m2. (H = 0,11 m là chiều dày lớp bêtông sàn)

HP-0630

7550

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1235

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1235

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1235

7550

3600

300

7500 50

HP-1230 HP-1230 HP-1530 HP-1530 HP-1530

1200

1200

1200

qkN/m

L

L

qL2/8

165

Trọng lượng bản thân của ván khuôn lấy q2 =25daN/m2 (lấy lớn hơn giá trị thực q2’=

18,68/(1,5.0,6) = 20,76daN/m2 để an toàn hơn)

Hoạt tải

Tải trọng do người và thiết bị thi công, lấy q3= 250 daN/m2.

Áp lực đổ bê tông, lấy q4=400daN/m2 (trường hợp đổ bê tông bằng máy bơm).

Hoạt tải do đầm dùi: q5=200 daN/m2.

=>Vậy tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn là:

Ptc = q1+q2 = 275+25 = 300 (daN/m2)

Ptt=q1.1,2+q2.1,1+q3.1,3+max(q4,q5).1,3

= 275.1,2+25.1,1+250.1,3+400.1,3 = 1202,5 (daN/m2)

Tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn theo chiều rộng (60cm) là:

qtc = Ptc.0,6 = 300.0,6 = 180 (daN/m)

qtt = Ptt.0,6 = 1202,5.0,6 = 721,5 (daN/m)



W= 6,68 cm3, I= 30,58 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:


tt 2 22 2max

max max

M q .l 7,125.120σ n.R σ 1920 / 2100 /

W 8.W 8.6,68daN cm daN cm


tc 4

max

q .l lf

E.I 0

5

3 4 08 4

tc 4 4

max 6

5 q .l 1,80.120 l 120f 0,076 0,30

E.I 2,1.10 .30,58 400 4

5

38 4 004 38cm cm

Kết luận: Tấm ván khuôn HP-1260 đủ khả năng chịu lực.

Vì tại vị trí nối ván khuôn phải có thanh đỡ. Nên ta chọn khoảng cách giữa các xà gồ

thép hộp l=120cm là hợp lý.

Tính toán, kiểm tra xà gồ

Chọn xà gồ thép hộp Hòa Phát 50x100x2 có Wx=15,51 cm3 và Ix=77,52 cm4; kích thước

tiết diện là h=100mm; b=50mm; b=2mm; trọng lượng trên 1m dài: g=4,56 daN/m.

166

Tải trọng tác dụng lên xà gồ là tải trọng từ ván khuôn sàn truyền vào:

qtcs = Ptc.1,5 = 550.1,2 = 660 (daN/m)

qtts = Ptt.1,5 = 1202,5.1,2 = 1443 (daN/m)

Vậy tổng tải trọng tác dụng vào xà gồ:

qtc = Ptc.1,2 + g = 660 + 4,56 = 664,56 (daN/m)

qtt = Ptt.1,2 + g.1,1 = 1443 + 4,56.1,1 = 1448 (daN/m)

Sơ đồ tính

Xem xà gồ như 1 dầm liên tục kê lên gối tựa là các cột chống xà gồ. Với l là khoảng

cách giữa các cột chống.

Hình 9.3: Sơ đồ tính xà gồ đỡ ván khuôn sàn

Tính toán, kiểm tra kết cấu xà gồ

Xác định khoảng cách của cột chống dựa vào 2 điều kiện sau:

+ Điều kiện về cường độ: ta có

tt 2

maa

xx

M q .ln.R

W 10.W

10

tt

m

n R Wl

q

10 2100 15,51150

14,48cm

+ Điều kiện về độ võng: ta có

6

33

tc 4

max

128 128 2,1 10 77,52198,6

40

1 q .l lf

128 E.I 4 0 400 6,6500 tc

EIl cm

q

Vậy chọn khoảng cách cột chống là 120cm phù hợp với khoảng cách giáo Pal.

Tính toán cột chống xà gồ

Sử dụng giáo chống PAL của HÒA PHÁT, ở những vị trí không bố trí được giáo PAL

thì sử dụng cột chống đơn.

Kiểm tra giáo PAL:

Tổng tải trọng tác dụng lên giáo: gồm tải trọng bản thân xà gồ, tải trọng phân bố đều tác

dụng lên xà gồ.

P= 2Pott = 1448.1,2= 1737,6(daN)

Kiểm tra cột chống theo điều kiện: P<[N] (Xem như cấu kiện chịu nén đúng tâm)

Trong đó: [N] là sức chịu tải giới hạn của giáo PAL ở độ cao :

cc t s vk xgH h h h h 3,4 0,11 0,055 0,1 3,135m.

Dựa vào bảng ta có: No = 35300(daN).

Kiểm tra khả năng chịu tải: N =k.No=0,9.35300 =31770daN

Trong đó: N :Tải trọng cho phép

167

N0 :Tải trọng cho phép theo lí thuyết.

k : Hệ số an toàn.

P= 1737,6 daN < [N]= 31770 daN

Giáo PAL đảm bảo khả năng chịu lực.

Bảng 9.2: Chiều cao và tải trọng cho phép của cột chống giáo PAL

Lực giới hạn của cột chống (daN) 35300 22890 16000 11800 9050 7170 5810

Chiều cao (m) 6 7,5 9 10,5 12 13,5 15

Ứng với số tầng 4 5 6 7 8 9 10

Kiểm tra cột chống đơn:

Bảng 9.3: Thông số kỹ thuật cột chống thép Hòa Phát

Loại

Chiều

cao ống

ngoài

(mm)

Chiều

cao ống

trong

(mm)

Chiều cao sử dụng Tải trọng Trọng

lượng

(kg) Tối thiểu

(mm)

Tối đa

(mm)

Khi nén

(kg)

Khi kéo

(kg)

K-102 1500 2000 2000 3500 2000 1500 10,2

K-103 1500 2400 2400 3900 1900 1300 11,1

K-103B 1500 2500 2500 4000 1850 1250 11,8

K-104 1500 2700 2700 4200 1800 1200 12,3

K-105 1500 3000 3000 4500 1700 1100 13

K-106 1500 3500 3500 5000 1600 1000 14

Tải trọng tác dụng lên cột chống xà gồ:

P = 1737,6 +Gcc = 1747,8 (daN)

Chiều cao cột chống:

cc t s vk xgH h h h h 3,4 0,11 0,055 0,1 3,135m.

Dựa vào chiều cao và tải trọng tác dụng lên cột chống, chọn cột chống K-102.

Kiểm tra cột chống theo điều kiện chịu tải: P< [N]

Trong đó: [N] =k.N0 là sức chịu tải giới hạn của cột chống, với cột K-102 :


k: Hệ số an toàn, lấy k =0,9

P= 1747,8 daN < [N]= 0,9.2000=1800 daN Thỏa mãn điều kiện cường độ.

Kiểm tra điều kiện ổn định

Dự kiến bố trí thanh giằng tại chỗ thay đổi tiết diện cột chống. Bố trí theo 2 phương, dùng

cùm xoay liên kết lại với nhau.

Ống ngoài: quan niệm là thanh chịu nén 2 đầu khớp có chiều dài tính toán lo = 150cm.

Đường kính ngoài D= 60mm; đường kính trong d=50mm; dày 5mm.

Các đặc trưng tiết diện của cột chống:

Ix= Iy=

4 44 4. .6 5. 1 . 1

64 64 6

D d

D

= 32,9 cm4

168

và A= 2 2 2 26 54 4

D d

= 8,64 cm2 =>

Ii

A 1,95 cm

Kiểm tra độ mảnh:

150

77 150 0,7491,95

o

i

Kiểm tra ổn định:

21747,8270 . 1995 /

. 0,749.8,64

Pn R daN cm

A

đảm bảo ổn định.

Ống trong: ta cũng xem là thanh chịu nén hai đầu khớp. Chiều dài tính

toán lo = 313,5-150=163,5cm. Đường kính ngoài D= 42mm; đường

kính trong d=32mm; dày 5mm.

Hình 9.4: Sơ đồ tính cột chống

Ix= Iy=

444 4. .4,2 3,2. 1 . 1

64 64 4,2

D d

D

= 10,13 cm4

và A= 2 2 2 24,2 3,24 4

D d

=5,81cm2 =>

Ii

A 1,32 cm


163,5

123,9 150 0,4431,32

o

i


21098,5427 . 1995 /

. 0,443.5,81

Pn R daN cm

A

đảm bảo ổn định

Vậy khoảng cách và tiết diện cột chống xà gồ chọn như vậy là thoả mãn yêu cầu về ổn

định và cường độ.

9.6. Thiết kế ván khuôn dầm D2 tầng 2 từ trục 2-trục 3

Tổ hợp ván khuôn đáy dầm

Dầm có tiết diện là 300x600 mm, chiều dài 7,85m có diện chịu tải của ván khuôn là

7,85-0,3=7,55m do đó tổ hợp ván khuôn đáy dầm như sau:

Dùng 5 tấm HP-1230 và 1 tấm HP-1530 chạy dọc theo chiều dài của dầm và bù đệm gỗ

rộng 50mm ở phần đầu góc còn lại của dầm. Tấm HP-1230 có thông số 1200x300x55, I=

21,83 cm4, W= 5,1 cm3 và g=8,93/(1,2.0,3) = 24,8 daN/m2.

Bố trí cột chống và xà gồ đỡ ván khuôn đáy dầm cách nhau 60cm, tại vị trí nối giữa hai

ván khuôn luôn phải có xà gồ. Tại vị trí đầu góc còn lại của dầm đã bù gỗ vào.

Chiều cao của dầm (đã trư đi phần sàn, ván khuôn sàn): Hd= 600-110= 490 mm

16

35

15

00

31

35

P(daN)

169

Hình 9.5: Cấu tạo ván khuôn dầm chính

Tính toán, kiểm tra ván khuôn đáy dầm

Sơ đồ tính

Chọn tấm ván khuôn để kiểm tra là tấm HP-1230.

Sơ đồ tính là dầm liên tục kê lên các gối tựa là xà gồ ngang chịu tải phân bố đều.

Hình 9.6: Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm


Tĩnh tải:

- Trọng lượng bản thân kết cấu bê tông cốt thép :

q1 = . H = 2500.0,6 = 1500 (daN/ m2).

(H = 0,60m là chiều cao của dầm)

- Trọng lượng bản thân ván khuôn:

q2 =25 daN/m2 (lấy lớn hơn để an toàn)

Hoạt tải:

- Tải trọng do người và thiết bị thi công lấy q3= 250 daN/m2.

- Áp lực đổ bê tông lấy q4=400daN/m2 (trường hợp đổ bê tông bằng máy bơm).

- Hoạt tải do đầm dùi q5=200 daN/m2.

Tổng tải trọng tính toán:

Ptt = 1,2.q1+1,1.q2+1,3.q3+1,3.max (q4, q5)

=1,2.1500+1,1.25+1,3.250+1,3.400=2672,5 (daN/m2).

Tổng tải trọng tiêu chuẩn:

2

12

L L

qL2/10 qL2/10qL2/8

qkN/m

L L

170

Ptc= q1+q2 =1525 (daN/ m2).


qtc = Ptc.0,3 = 1525.0,3 = 457,5 (daN/m)

qtt = Ptt.0,3 = 2672,5.0,3 = 801,8 (daN/m)



W= 5,10 cm3, I= 21,83 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:


tt 2 22 2max

max max

M q .l 8,02.60σ n.R σ 707,7 / 2100 /



tc 4

max

1 q .l lf

128 E.I 400

tc 4 4

max 6

1 q .l 1 4,57.60 l 60f 0,010 0,150

128 E.I 128 2,1.10 .21,83 400 400cm cm


Vì tại vị trí nối ván khuôn phải có thanh chống. Nên ta chọn khoảng cách giữa các xà

gồ thép hộp l=60cm là hợp lý.

Tính toán, kiểm tra ván khuôn thành dầm

Ván khuôn thành dầm được cố định bằng thanh đứng, các thanh đứng này lại tựa lên

thanh chống xiên. Để đơn giản trong thi công, ta cho thanh chống xiên này tựa vào thanh đà

ngang của ván đáy dầm. Chọn khoảng giữa các thanh chống xiên cũng là khoảng cách giữa

các đà ngang đã tính toán là l = 60cm

Tổ hợp ván khuôn thành dầm

Ván khuôn thành được tổ hợp tư 4 tấm ván khuôn HP-1245, 6 tấm HP-1545 và 2 tấm

HP-0645 cho toàn dầm, phần thiếu bù bằng đệm gỗ.

Tại các vị trí bố trí cột chống xiên và xà gồ đỡ ván khuôn đáy dầm luôn bố trí các thanh

thép hình chữ L50x50x6 có I = 12,8cm4 và W = 8,83 cm3 để cố định cho ván khuôn thành

dầm.

Sơ đồ tính ván khuôn thành dầm

Xem tấm ván khuôn HP-1245 là dầm liên tục lên gối tựa là thanh đứng, có nhịp tính

toán là 60cm.

171

Hình 9.7: Tổ hợp ván khuôn dầm

Hình 9.8: Sơ đồ tính ván khuôn thành dầm


Tĩnh tải

Áp lực ngang của vữa bê tông mới đổ:

Do chiều cao của lớp bê tông gây áp lực ngang H=0,6m nhỏ hơn bán kính tác dụng của

đầm R=0,75m nên: q6 = bt. H = 2500 x 0,6 = 1500 daN/m2

Hoạt tải

Áp lực ngang sinh ra do quá trình đầm bê tông: q7 = bt.H = 2500 x 0,6 = 1500 daN/m2

Tải trọng chấn động khi đổ bê tông bằng máy bơm gây ra: q8 = 400 daN/m2

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván khuôn là:

Tải trọng tiêu chuẩn: Ptc = q6 = 1500 daN/m2.

Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn là:

Ptt= 1,2.q6 + 1,3.max(q7, q8) =1,2.1500+ 1,3.1500= 3750 daN/m2.

Tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn HP-1245 có bề rộng 0,45m là

qtc=1500.0,45 = 675daN/m

qtt = 3750.0,45 = 1687,5 daN/m



W= 5,31 cm3, I= 24,12 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:


HP-1230 HP-1230HP-1530 HP-1530

HP-1545 HP-1545 HP-1245 HP-1245

HP-1530

HP-1545

HP-0630

HP-0645

1500 1500 1500 1200 1200 600 50

450

300

7550

L L

qL2/10 qL2/10qL2/8

qkN/m

L L

172

tt 2 22 2max

max max

M q .l 16,88.60σ n.R σ 1430,5 / 2100 /



tc 4

max

1 q .l lf

128 E.I 400

tc 4 4

max 6

1 q .l 1 6,75.60 l 60f 0,013 0,15

E.I 128 2,1.10 .24,12 400 400128cm cm

Kết luận: với khoảng cách giữa 2 thanh nẹp đứng là 60cm thì tấm ván khuôn HP-1245

đủ khả năng chịu lực.

Sơ đồ tính xà gồ đứng

Xem như là dầm đơn giản kê lên gối tựa là thép hình L50x50x6mm và cây chống xiên,

có nhịp tính toán là 49cm.

Hình 9.9: Sơ đồ tính xà gồ đứng thành dầm


Tải trọng tác dụng lên nẹp đứng là

qtc=1500.0,6 = 900daN/m

qtt = 3750.0,6 = 2250 daN/m


Chọn xà gồ đứng là thép hộp 50x100x2mm có I =77,52cm4, W=15,51cm3, A = 5,84cm2 và

E= 2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:

R: Cường độ của thép hộp R=2100 daN/cm2 ; n: Hệ số điều kiện làm việc n=0,95.

tt 2 22 2max

max max

M q .l 22,5.49σ n.R σ 435,4 / 1995 /



tc 4

max

5 q .l lf

384 E.I 400

qkN/m

L

L

qL2/8

173

tc 4 4

max 6

5 q .l 5 9,0.49 l 49f 0,0041 0,123

E.I 2,1.10 .77,52 400 400384 384cm cm

Kết luận: xà gồ đứng thép hộp 50x100x2mm đủ khả năng chịu lực.

Kiểm tra xà gồ ngang đáy dầm

Tính thanh chống xiên

Tải trọng tác dụng vào xà gồ đứng thành dầm qtt = 2250daN/m.

Sơ đồ tính của hệ này như sau: chọn góc nghiêng giữa chống xiên và nẹp đứng góc 30

Hình 9.10: Sơ đồ tính phản lực kích chống xiên

A B A

A

.L

2sin 30.sin 30 . .L.L/ 2.L .L

V q.L R .sin 30 V q.L .sin 302sin 30 2

.cos30.L .L

.cos302sin 30 2 tan 30

2250.0,451012,5

1

2250.0,45V 506,3

2

2250.0,45

2. 1

B

B

A B

A

B

A

qR

R L qq q

H Rq q

H

R daN

daN

H

876,9/ 3

daN

Chọn thanh chống xiên là thép hộp 50x50x2mm có các thông số: I =14,77cm4,

W=5,91cm3, A = 3,84cm2, i = 1,96cm và E= 2,1×106 daN/cm2.

Chiều dài tính toán của cột chống xiên là lo = 450/cos30 = 520mm

Độ mảnh của cột: 520

26,5 150 0,9471,96

o

i


21012,5278,4 . 1995 /

. 0,947.3,84

Pn R daN cm

A

=> đảm bảo ổn định

Tính toán kiểm tra xà gồ ngang đáy dầm

Tải trọng tác dụng lên cột chống xà gồ: gồm tải trọng do ván khuôn dầm truyền vào +

tải trọng bản thân xà gồ thép hộp ngang + tải trọng tập trung do cột chống xiên tác dụng

q=22,50kN/m

L=450

30°A

B

VA

HA

RB

174

vào+tải tập trung do ván khuôn thành truyền vào,… Nói chung, tải trọng truyền vào ở đây

khá phức tạp.

Để đơn giản trong tính toán, ta tạm bỏ qua tải tập trung do ván khuôn thành truyền vào.

Xem tải do ván khuôn đáy dầm + ván khuôn thành dầm phân bố đều trên đoạn có chiều

dài 0,3+0,055.2+0,1.2= 0,61m, đồng thời chịu tải phân bố của bản thân xà gồ ngang và chịu

lực tập trung do cột chống xiên gây nên.

Sơ bộ chọn xà gồ ngang là thép hộp Hòa Phát 50x100x4mm có các thông số:

I =144,13cm4, W=28,83cm3, A = 11,36cm2 và E= 2,1×106 daN/cm2, trọng lượng

g=52,86/6=8,81daN/m và dài 1,25m. Xà ngang là hệ đối xứng chịu tải trọng đối xứng, tách 1

nửa dầm để tính.

Tải trọng tác dụng:

Tải trọng tính toán

Tải trọng phân bố đều qtt = 2672,5.0,6= 1603,5 daN/m; qxg=8,81.1,1=9,69daN/m

Tải trọng tập trung: Ptt = RB = 1012,5 daN

Tải trọng tiêu chuẩn

Tải trọng phân bố đều qtc = 1525.0,6= 915 daN/m; qxg=8,81daN/m

Tải trọng tập trung: Ptc = R’B 900.0,45

4051

daN

Hình 9.11: Sơ đồ tính toán xà ngang

Mô men tính toán lớn nhất trong xà gồ là:

22

2 2

.. ".cos . '

2 2

1603,5.0,305 9,69.0,6251012,5.cos30 .0,565 571,9 .m

2 2

xgttB

q Lq LM R L

daN

Kiểm tra điều kiện bền:

Trong đó:

R: Cường độ của thép hình R=2100 daN/cm2 ; n: Hệ số điều kiện làm việc n=0,95.

2 2maxmax

M 57190σ 1983,7 / 1995 /

W 28,83daN cm daN cm => Đảm bảo điều kiện bền

60mm

RB(daN)

30°

L"=305mm

qxg (daN/m)

q (daN/m)

L=625mm

L'=565mm

175

Kiểm tra điều kiện biến dạng: maxf f

Một cách gần đúng lấy fmax như sau:

3 3tc 4 4

max 6 6

m x

B

a

R .cos 1012,5.cos30 .q .L .L' (9,15+0,0881).62,5 ,565f

8EI 8.2,1.10 .144,13 2,1.10 .144,13

lf 0,058 0,156

400 40

0

3 3.

62,

0

5c

I

m m

E

c

Kết luận: xà gồ ngang thép hộp 50x100x4mm đủ khả năng chịu lực.

Kiểm tra cột chống ván đáy dầm


P = qtt.S + +gvkthanh + gnepdungthanh+gxg×1,25+ Gcc

= 2672,5×0,3×0,6 + 27,5×0,6×0,055×2+5,02×0,6×2+8,81×1,25 +10,2= 510,1 daN


cc t d vk xgH h h h h 3,4 0,6 0,055 0,10 2,645m.


Kiểm tra cột chống theo điều kiện chịu tải:

[N] =k.N0 là sức chịu tải giới hạn của cột chống, với cột K-102 :

N0: Tải trọng cho phép theo lí thuyết.


P = 510,1daN < [N] =k.N0 =0,9.2000=1800daN Thỏa mãn điều kiện cường độ.



cùm xoay liên kết lại với nhau. Hoàn toàn tương tự như kiểm tra ở phần ván khuôn sàn, ta có:

Ông ngoài + Kiểm tra độ mảnh:

150

77 150 0,7491,95

o

i


2510,178,82 . 1995 /

. 0,749.8,64

Pn R daN cm

A


Ống trong:


114,5

86,7 150 0,6751,32

o

i


2510,1130,1 . 1995 /

. 0,686.5,81

Pn R daN cm

A


176



9.7. Thiết kế ván khuôn vách tầng 2

Tổ hợp và cấu tạo ván khuôn vách

Kích thước vách: 400x2100mm, chiều cao tầng: 3,4m; chiều cao dầm: 0,700m

Chiều cao tính toán thực tế: 3,4-0,7 = 2,7m

- Với ván khuôn vách chịu tải trọng tác động là áp lực ngang của hỗn hợp bêtông mới

đổ và tải trọng động khi đổ bêtông vào ván khuôn bằng máy bơm bêtông.

- Theo tiêu chuẩn thi công bêtông cốt thép TCVN 4453-95 thì áp lực ngang của vữa

bêtông mới đổ xác định theo công thức (ứng với phương pháp đầm dùi).

- Khi thi công đổ bêtông, do đặc tính của vữa bêtông bơm và thời gian đổ bêtông bằng

bơm khá nhanh, do vậy vữa bêtông trong vách không đủ thời gian để ninh kết hoàn toàn.

Bảng 9.4: Tổ hợp ván khuôn vách tầng 2

Cạnh dài (m) HP-1560 HP-0660 HP-1540 HP-1240 HP-1530 HP-0630

2,1m 8 8 2 2

0,4m 2 2

TỔNG CỘNG 8 8 2 2 2 2

Hình 9.12: Cấu tạo ván khuôn vách tầng 2

Vậy ta tính toán và kiểm tra đối với tấm có bề rộng 60cm. Các thông số kỹ thuật W =

6,68 cm3; J = 30,58 cm4.

Tải trọng tác dụng.

Vách có kích thước 0,4x2,1m cao 2,7m. Khi đổ chia làm 5 đợt đổ, 4 đợt đầu cao 0,6m

và đợt cuối cùng cao 0,3m.

3 3

155 300 155 229

2

+6.67+6.62

+3.97

15

00

25

0

14001400

11

06

00

60

06

00

60

03

00

90

05

0

27

00

2

11

13

17

7

400

177

Tĩnh tải

Sử dụng biện pháp đầm trong với bán kính tác dụng của dầm trong là R=0,75m.

Áp lực ngang của vữa bê tông mới đổ: P7 = bt. H = 2500 x 0,6 = 1500 daN/m2

Hoạt tải

Áp lực ngang sinh ra do quá trình đầm bê tông:

P8 = bt.R = 2500 x 0,6 = 1500 daN/m2

Tải trọng chấn động khi đổ bê tông bằng máy bơm gây ra:

P9= 400 daN/m2


Ptc = P7 = 1500 daN/m2.

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn là:

Ptt= 1,2×P7+ 1,3×max( P8,P9) =1,2x1500+ 1,3x500 = 3750 daN/m2

Sơ đồ tính

Căn cứ vào tổ hợp và cấu tạo ván khuôn cột

Sơ đồ tính: Tầm ván khuôn cột làm việc như dầm liên tục kê lên gối tựa là các thanh

nẹp đứng bằng thép hộp 50x50x2mm, chịu tải trọng phân bố đều. Nhịp tính toán bằng

khoảng cách các thanh đứng l.

Hình 9.13: Sơ đồ tính toán tấm ván khuôn cột

Xác định khoảng cách giữa các nẹp đứng

Tải trọng tác dụng: (xét tấm ván khuôn bề rộng 0,6m có W= 6,68cm3, I= 30,58cm4, E=

2.1×106 daN/cm2)

Tải trọng tiêu chuẩn: qtc= 1500.0,6= 900daN/m

Tải trọng tính toán: qtt = 3750.0,6 = 2250daN/m

Tính toán theo điều kiện bền

Điều kiện tính toán: max nR

2

maxmax

. 10.n. .W 10 1 2100 6,68. 78,96( )

10.W 22,5

tt

tt

M q l Rn R l cm

W q

Kiểm tra theo điều kiện biến dạng

Điều kiện kiểm tra: maxf f

Trong đó:

178

fmax: độ võng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn gây ra

[f]= l/400: độ võng giới hạn kết cấu không bị che khuất. Với E = 2,1.106 daN/cm2: mô

đun đàn hồi của thép.

6

3

tc 4

ma3

x

128 128 2,1 10 30,58131

1 q .l lf

128 E.,7

400 400 9I 400 tc

EIl cm

q

Khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng là l min(78,96cm; 131,7cm). Chọn l=50cm để

đảm bảo tại vị trí nối 2 tấm ván khuôn có thanh nẹp đứng gia cường ở đấy.

Tính toán nẹp ngang

Sơ đồ tính:

Xem các thanh ngang làm việc dầm liên tục kê lên gối tựa là các gông 50x100x2,

chịu tải trọng phân bố đều do tấm ván khuôn vách truyền vào. Chọn khoảng cách giữa các

gông l=60cm.

Tải trọng tác dụng lên thanh đứng: ttq =Ptt.l =3750.0,5=1875daN/m.

tcq =Ptc.l =1500.0,5=750daN/m.

Trong đó:

Ptt, Ptc lần lượt là tải trọng tính toán, tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên tấm ván

khuôn vách.

Hình 9.14: Sơ đồ tính toán thanh đứng

Kiểm tra khả năng chịu lực của nẹp đứng


Trong đó:


tt 2 22 2max

max max

M q .l 18,75.60σ n.R σ 1142,13 / 1995 /



tc 4

max

q .l lf

128 E.I 00

1

4

tc 4 4

max 6

1 q .l 7,5.60 lf 0,025 0,150

E.I 2,1.10 .14,77 4

1 60

00 400128 128cm cm

Vậy khoảng cách giữa các gông l =60cm là thỏa mãn yêu cầu.

179

Kiểm tra gông 50x100x2.

Sơ đồ tính:

Xem thanh gông 50x100x2 làm việc như một dầm liên tục kê lên gối tựa là các ty

neo, chịu tải trọng tập trung tư các thanh đứng truyền vào nhưng để đơn giản cho sơ đồ tính

ta bỏ qua giả thiết bỏ qua các thanh đứng khi đó tải trọng tư tấm ván khuôn vách truyền trực

tiếp vào các gông. Chọn khoảng cách giữa các neo là lneo=85cm

Hình 9.15: Sơ đồ tính toán gông côt.

Tải trọng tác dụng lên gông: ttq =Ptt.l =3750.0,6=2250daN/m.

tcq =Ptc.l =1500.0,6=900daN/m.

Trong đó:

Ptt, Ptc lần lượt là tải trọng tính toán, tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên tấm ván

khuôn vách.

Kiểm tra khả năng chịu lực của gông


Trong đó:


tt 2 22 2max

max max

M q .l 22,50.85σ n.R σ 1048,1 / 1995 /



tc 4

max

q .l lf

128 E.I 00

1

4

tc 4 4

max 6

1 q .l 9,0.85 lf 0,023 0,213

E.I 2,1.10 .77,52 4

1 85

00 400128 128cm cm

Vậy khoảng cách giữa các ty neo l =85cm là thỏa mãn yêu cầu.

Tính toán ty neo (bulong xuyên)

Tải trọng tác dụng lên 1 bulông: Ntt = qtt.1 = 2250×0,85 = 1912,5daN.

Cường độ tính toán của bulông giằng là R=2100 daN/cm2

Ta có diện tích tiết diện ngang của bulông là:

tt2N 1912,5

A 0,91(cm )2100 2100

Ta chọn bulông 12 có A= 1,13 cm2 > 0,91 cm2 thoả mãn yêu cầu chịu lực.

q(kN/m)

850 850 850

180

9.8. Thiết kế ván khuôn vách thang máy tầng 2

Gồm hai mảng ván khuôn, hệ thống sườn ngang, sườn đứng chịu lực, hệ thống các thanh

chống để giữ ổn định. Ngoài ra còn có các bulông xuyên qua tường đóng vai trò như hệ kết

cấu đỡ sườn ngang. Chính các bulông này chịu tải trọng ngang do vữa bêtông ướt và hoạt tải.

Ngoài ra nó còn đóng vai trò như thanh cữ để đảm bảo chiều dày của tường.

Cấu tạo, tổ hợp ván khuôn vách thang máy

Có 2 buồng thang máy, 1 buồng đơn và 1 buồng đôi. Chọn buồng đôi để tính toán.

Buồng thang máy có kích thước 4,2x2,4m làm bằng bê tông cốt thép chịu lực như một lõi

cứng, được đổ bê tông tưng đợt cùng với bê tông cột. Chọn chiều cao mỗi đợt đổ bê tông là

một tầng, mạch ngưng bê tông cách mép dưới sàn 4cm.

Chiều cao của đổ bêtông tầng điển hình là H= 3,4- 0,11- 0,04= 3,25m.

Sơ đồ tính

Căn cứ vào tổ hợp và cấu tạo ván khuôn buồng thang máy

Sơ đồ tính: Dầm liên tục kê lên các gối tựa là các sườn ngang.

Hình 9.16: Sơ đồ tính ván khuôn vách

Bảng 9.5: Bảng tổ hợp ván khuôn vách thang máy

Cạnh dài HP-

1260

HP-

0960

HP-

1250

HP-

0950

HP-

1230

HP-

0930

HP-

1215

HP-

0915

4,2m 14 7

2,4m 16 8

3,6m 10 5 4 2 4 2

1,8m 8 4 4 2

Tổng cộng 48 24 4 2 4 2 4 2


Tĩnh tải

Áp lực ngang của vữa bê tông mới đổ:

Do chiều cao của lớp bê tông gây áp lực ngang H=3,25 m lớn hơn bán kính tác dụng

của đầm R=0,75 nên chọn chiều cao mỗi đợt đổ là H=0,6m:

P7 = bt. H = 2500 x 0,6 = 1500 daN/m2 .

Hoạt tải

Áp lực ngang sinh ra do quá trình đổ bê tông:

P8 = bt.R = 2500 x 0,6 = 1500 daN/m2

Tải trọng chấn động khi đổ bê tông bằng máy bơm gây ra:

181

P9 = 400 daN/m2


Ptc = P7 =1500 daN/m2.


Ptt= 1,2×P7 + 1,3×max (P8, P9)

=1,2x1500+ 1,3x1500= 3750 daN/m2

Tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn HP-1260 có bề rộng 60cm là:

Tải tiêu chuẩn: qtc = Ptc ×0,6= P7 =900 daN/m

Tải tính toán: qtt = Ptt ×0,6= P7 =2250 daN/m

Hình 9.17: Cấu tạo ván khuôn vách thang máy

Tính toán khả năng chịu lực

Tính toán theo điều kiện bền Điều kiện tính toán: max nR

2

maxmax

. 10.n. .W 10 1 2100 6,68. 79( )

10.W 22,50

tt

tt

M q l Rn R l cm

W q

1 1

182



Trong đó:




6

3

tc 4

ma3

x

128 128 2,1 10 30,58131

1 q .l lf

128 E.,7

400 400 9I 400 tc

EIl cm

q

Khoảng cách giữa các thanh nẹp ngang là l min (79cm; 131,7cm). Chọn l=60cm để

đảm bảo tại vị trí nối 2 tấm ván khuôn có thanh nẹp đứng gia cường ở đấy.

Tính toán, kiểm tra thanh nẹp đứng

Sơ đồ tính:

Xem các thanh ngang thép hộp 50x50x2mm làm việc dầm liên tục kê lên gối tựa là các

gông đứng 50x100x2, chịu tải trọng phân bố đều do tấm ván khuôn vách truyền vào.

Hình 9.18: Sơ đồ tính ván khuôn nẹp đứng


Tải tiêu chuẩn: qtc = Ptc ×0,6= P7 =900 daN/m2

Tải tính toán: qtt = Ptt ×0,6= P7 =2250 daN/m2

Tính toán khả năng chịu lực



2

maxmax

. 10.n. .W 10 1 2100 5,91. 74,3( )

10.W 22,5

tt

tt

M q l Rn R l cm

W q



Trong đó:




183

6

3

tc 4

ma3

x

128 128 2,1 10 14,77103

1 q .l lf

128 E.,3

400 400 9I 400 tc

EIl cm

q

Khoảng cách giữa các gông cột là l min (74,3cm; 103,3cm). Chọn l=60cm là thỏa mãn

điều kiện.

Tính toán, kiểm tra thanh gông

Sơ đồ tính:

Xem thanh gông 50x100x2mm làm việc như một dầm liên tục kê lên gối tựa là các

ty neo, chịu tải trọng tập trung tư các thanh đứng truyền vào, nhưng để đơn giản cho sơ đồ

tính ta bỏ qua giả thiết bỏ qua các thanh đứng khi đó tải trọng tư tấm ván khuôn vách truyền

trực tiếp vào các gông.

Hình 9.19: Sơ đồ tính toán gần đúng của gông.

Tải trọng tác dụng:

ttq =Ptt.lg =3750×0,6=2250daN/m.

tcq =Ptc.lg=1500×0,6 =900 daN/m.

Xác định khoảng cách giữa các ty neo lneo.



2

maxmax

. 10.n. .W 10 1 2100 15,51. 120,3( )

10.W 22,5

tt

tt

M q l Rn R l cm

W q



Trong đó:




6

3

tc 4

ma3

x

128 128 2,1 10 77,52179

1 q .l lf

128 E.,5

400 400 9I 400 tc

EIl cm

q

Khoảng cách giữa các gông cột là l min (120,3cm; 179,5cm). Chọn l=70cm là thỏa

mãn điều kiện.

Vậy khoảng cách lớn nhất giữa các ty neo là lneo=70 cm.

184

Tính toán các ty neo.

Tải trọng tác dụng lên 1 bulông: Ntt = qtt.1 = 2250×0,70 = 1575daN.

Cường độ tính toán của bulông giằng là R=2100 daN/cm2

Ta có diện tích tiết diện ngang của bulông là:

tt

2N 1575A 0,75(cm )

2100 2100

Ta chọn bulông 12 có A= 1,13 cm2 > 0,75cm2 thoả mãn yêu cầu chịu lực.

9.9. Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ

Ta chỉ tính toán ván khuôn cho cầu thang bộ ở tầng hầm 2 lên tầng 3. Các cầu thang

khác bố trí hoàn toàn tương tự.

Kích thước cầu thang chính:

+ Chiều dài vế thang: L1= 3520mm và L2=3075 mm.

+ Bề rộng một vế thang: 1200mm.

+ Chiều dày bản thang: 110 mm.

+ Kích thước dầm chiếu tới, chiếu nghỉ: 200x300 mm.

Tiến hành tính toán vế 1 của cầu thang bộ có chiều dài L1= 3520mm, góc nghiêng bản

thang 2953’ 29,9

Thiết kế ván khuôn bản thang

Tổ hợp ván khuôn bản thang

Với chiều dài bản thang 3,52m ta dùng 5 tấm ván khuôn HP-1260, 1 tấm HP-1245, phần

thiếu 70mm bù bằng ván gỗ, ván khuôn được đặt theo phương cạnh ngắn ô bản. Xà gồ đặt

dọc theo phương cạnh dài.

Hình 9.20: Tổ hợp ván khuôn bản thang

Sơ đồ tính

Căn cứ vào tổ hợp và cấu tạo ván khuôn ở mục trên

Sơ đồ tính của ván khuôn bản thang: là dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các xà gồ đỡ

ván khuôn, nhịp tính toán là l= 0,9m; có 2 đầu công xôn a=0,15m


Tĩnh tải:

+ Trọng lượng bêtông cốt thép

P1 = . H = 2500.0,11 =275 daN/m2.

(H = 0,11 m là chiều dày lớp bêtông bản thang)

600 600 600 600 600

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1260

HP

-1245

3520

12

00

70 450

185

- Trọng lượng ván khuôn thép.

P3 = 25 daN/ m2.

Hoạt tải:

- Hoạt tải do người và các thiết bị thi công: P4 = 250 daN/ m2.

Tải trọng do đầm rung gây ra: P5= 200 daN/m2.

Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông bằng máy bơm: P6= 400 daN/m2.

Hình 9.21: Sơ đồ tính toán ván khuôn bản thang

Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán

Do mặt phẳng bản nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc

29,90 nên tải trọng tác dụng lên ván khuôn phân thành 2 thành phần theo

phương vuông góc và phương song song mặt phẳng bản thang.

Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1m2 ván khuôn bản thang

theo phương vuông góc với ván khuôn là:

Ptc = (P1+ P3)cosα = (275+ 25)x0,867= 260,1daN/m2

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên 1m2 ván khuôn bản thang theo phương vuông góc

với ván khuôn là:

Ptt= [1,2×P1 + 1,1×P3 + 1,3×P4+ 1,3×max( P5,P6)].cosα

= (1,2×275+1,1×30+1,3×250+1,3×400) ×0,867= 1042,6 daN/m2


Tấm HP 1260 có W= 6,68 cm3, I=30,58 cm4.

Tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn có bề rộng 0,6m là:

qtc = 260,1 . 0,6 = 156,1daN/m qtt = 1042,6 . 0,6 = 625,6daN/m

Kiểm tra điều kiện bền

Điều kiện kiểm tra: max nR

Có mô men2 2

2 2

max

625,6 0,90,15 56,31 .

2 4 2 4

q lM a daN m

a a

a a

qkN/m

L

L

q(L2/4-a2)/2

29,90

q

N

T

186

2 2maxmax

M 5631843 daN/cm nR=1995 daN/cm

W 6,68

Thỏa mãn điều kiện độ bền

Kiểm tra điều kiện biến dạng


Trong đó:


[f]= l/400: độ võng giới hạn của kết cấu không bị che khuất được lấy theo TCVN 4453-

1995.

2 22 2 2 2tc

max 6

max

q .l1 5 1 1,56 90 5f l 3a 90 3 15 0,018 cm

48 EI 8 48 2,1 10 30,58 8

90f f 0,225 cm

400

Thỏa mãn điều kiện độ võng

Vậy khoảng cách giữa các xà gồ bằng l=90 cm là thỏa mãn.

Tính toán khoảng cách cột chống xà gồ

Cấu tạo xà gồ

Chọn xà gồ bằng thép hộp 50x100x2mm có các thông số sau: A= 5,84cm2; Ix=

77,52cm4; Wx= 15,51cm3; g= 4,56 daN/m.

Sơ đồ tính:

Dầm liên tục với các gối tựa là các cột chống. Khoảng các giữa các cột chống theo

phương dọc trục xà gồ chọn l=90/cosα=104 cm.

Hình 9.22: Sơ đồ tính toán và nội lực nẹp đứng

Tổng tải trọng tác dụng vào xà gồ:

qtt =Ptt.b/2= 1042,6×0,6= 625,6 daN/m với b=1,2 m chính là bề rộng vùng truyền tải.

qtc =Ptc.b/2 = 260,1×0,6 = 156,1 daN/m

l

q

l

q

l

187

Tính toán khả năng làm việc của xà gồ

Kiểm tra điều kiện cường độ:

2 2

2 2max ttmax

M q .l 6,26 104436,55daN/cm nR=1995 daN/cm

W 10.W 10 15,51

Với:

Mmax: Mô men lớn nhất phát sinh trong tấm ván khuôn thành dầm.

l=104 cm: Khoảng cách giữa các cột chống theo phương bản thang.

W: Mômen kháng uốn của tiết diện là 15,51 cm3.

R : Cường độ của tấm ván khuôn.

Thỏa mãn điều kiện.

Kiểm tra điều kiện biến dạng.

maxf f

tc 4

max

q .l lf

128 E.I 00

1

4

tc 4 4

max 6

1 q .l 1,56.104 lf 0,009 0,26

E.I 2,1.

1 104

128 12 10 .77,52 400 4 08 0cm cm

Thỏa mãn điều kiện.

Kiểm tra cột chống đơn

Chọn cột chống K-102 có chiều cao sử dụng tối đa là 3900mm và tải trọng cho phép tối

đa khi chịu nén là 2000 daN.

Sơ đồ tính:

Tính toán như cấu kiệm chịu nén đúng tâm

Tải trọng đứng tác dụng cột chống:

P=qtt×l/cosα=625,6×1,04/0,867=750,4daN trong đó l=1,04m chính là khoảng cách giữa

các cột chống theo phương dọc theo xà gồ.

Chiều cao cột chống Hcc= ht- hs- hvk- hxg = 3,4-0,11-0,055-0,1= 3,135m.

Kiểm tra cột chống theo điều kiện chịu tải:

[N] =k.N0 là sức chịu tải giới hạn của cột chống, với cột K-102 :

N0: Tải trọng cho phép theo lí thuyết.


P = 750,4 daN < [N] =k.N0 =0,9.2000=1800daN Thỏa mãn điều kiện cường độ.


Dự kiến bố trí thanh giằng tại chỗ thay đổi tiết diện cột chống. Bố trí theo 2 phương,

dùng cùm xoay liên kết lại với nhau. Tương tự ta có:

188

Ông ngoài: + Kiểm tra độ mảnh:

150

77 150 0,7491,95

o

i


2750,4116 . 1995 /

. 0,749.8,64

Pn R daN cm

A


Ông trong:


163,5

123,9 150 0,4431,32

o

i


2750,4291,55 . 1995 /

. 0,443.5,81

Pn R daN cm

A




Tính ván khuôn dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới

Kích thước dầm tới, dầm nghỉ 200x300mm. Diện chịu tải ván khuôn dầm chiếu tới là

3,0m. Để đơn giản, ta tính toán ván khuôn cho dầm chiếu tới rồi bố trí cho dầm chiếu nghỉ.

Tính ván đáy dầm:

Ván đáy dầm được tổ hợp tư 2 tấm ván khuôn HP-1520.

Tải trọng tác dụng lên ván đáy dầm cầu chiếu tới:

Tĩnh tải

Trọng lượng bê tông cốt thép:

P1=γbt.H= 2500×0,3= 750 daN/m2

Trọng lượng ván khuôn thép lấy : P3= 25 daN/m2

Hoạt tải

Trọng lượng người và thiết bị thi công:P4 = 250 daN/m2.

Tải trọng do đầm rung gây ra: P5= 200 daN/m2

Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông bằng máy bơm: P6= 400 daN/m2.

Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán


Ptc = P1+ P3 = 750+ 25= 775daN/m2


189

Ptt= 1,2×P1 + 1,1×P3 + 1,3×P4+ 1,3×max( P5,P6)

=1,2×750+1,1×20+1,3×250+1,3×400= 1772,5 daN/m2

Sơ đồ tính.

Xem tấm ván khuôn đáy dầm làm việc như một dầm liên tục kê lên các gối tựa là các xà

ngang thép hộp 50x100x2mm.

Hình 9.23: Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm

Tính toán khoảng cách giữa các cột chống

Các tấm ván khuôn đáy dầm chính được tổ hợp tư các tấm ván khuôn có b=20cm có W=

4,84cm3, I= 19,39cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.

Tính toán theo điều kiện bền:

2

max ttmax

tt

M P .b.l 10.n.R.W 10 1x2100 4,84nR l 169,3(cm)

W 10.W P .b 0,17725 20

Kiểm tra điều kiện biến dạng:


tc 6

3 3

4 tc 4

max

128 128 2,1 10 19,39203,3

40

1 q .l 1 P .b.l lf

128 E.I 128 0 400 0,0775 20E.I 400 tc

EIl cm

P b

Vậy chọn khoảng cách giữa các xà ngang là lmin(169,6cm; 190cm). Chọn l=70cm

Tính ván thành dầm.

Tổ hợp ván thành dầm

Ván thành dầm cao 0,3-0,11=0,19m. Dùng 4 tấm ván khuôn HP-1515 đối với thành dầm

chiếu tới. Dùng 1 tấm HP-1535, 1 tấm HP- 1235, 1 tấm HP-1515, 1 tấm HP- 1215 và phần

thiếu bù bằng ván khuôn phủ phim đối với thành dầm chiếu tới.

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn thành dầm:

+ Áp lực ngang của vữa bê tông tươi: P4 = b. Hd = 2500. 0,3 = 750 daN/ m2.

+ Áp lực ngang sinh ra do quá trình đầm bê tông: P5 = .H = 2500. 0,3=750 daN/m2.

(H=0,3m<R=0,75m là bán kính ảnh hưởng của đầm)

+ Áp lực do đổ bê tông: P6 = 400daN/m2

-Tải trọng tổng cộng tác dụng vào ván khuôn thành là:

P tt= 1,3. P4+1,3.max(P5; P6)=1,3.750+1,3.750 =1950 daN/m2.

Ptc

= P4=750 daN/ m2.

190

-Tải trọng tác dụng vào một tấm ván khuôn thành dầm theo chiều rộng (35cm) là:

qtt = Ptt. 0,35 = 1950. 0,35 = 682,5 daN/m.

qtc = Ptc. 0,35 = 750. 0,35 = 262,5 daN/m.

Kiểm tra khả năng chịu lực của ván thành dầm:

Xem ván khuôn thành như dầm liên tục kê lên gối tựa là thanh nẹp đứng, có nhịp tính

toán là 70cm

Điều kiện cường độ:

max = Mmax /W=2 2

2. 6,83.70644,84( / )

8. 10.5,19

ttq ldaN cm

W < ][ = nR = 2100 daN/ cm2

W: mômen kháng uốn của ván khuôn có bề rộng 0,35 cm: W = 5,19 cm3

Thỏa mãn điều kiện cường độ.

Kiểm tra độ võng ván khuôn thành dầm.

+ Tải trọng dùng để tính toán độ võng là tải trọng tiêu chuẩn.

+ Độ võng của ván khuôn tính theo công thức:

f =

41.

128. .

tcq l

E I với I: mômen quán tính của tấm ván khuôn thành ( I = 22,73 cm4).

4 4

1 1max 6

.1 1 2,63 700,010( )

128 .I 128 2,1 10 22,73

tcq lf cm

E

< [f] =

400

l = 700,175( )

400cm

Ta thấy: fmax< [f]

Vậy bố trí khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng và chống xiên l= 70 cm là đảm bảo.

Sơ đồ tính xà gồ đứng

Xem nẹp đứng như là dầm đơn giản kê lên gối tựa là thép hình L50x50x6mm và cây

chống xiên, có nhịp tính toán là 35,5cm.

Hình 9.24: Sơ đồ tính xà gồ đứng thành dầm

Xác định tải trọng tác dụng tác dụng nẹp đứng

Tải trọng tác dụng lên nẹp đứng là

qtt=1950 ×0,7 = 1365daN/m

qkN/m

L

L

qL2/8

191

qtc = 750× 0,7 = 525 daN/m

Kiểm tra khả năng chịu lực nẹp đứng

Chọn xà gồ đứng là thép hộp 50x50x2mm có I =14,77cm4, W=5,91cm3, A = 3,84cm2 và E=

2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:


tt 2 22 2max

max max

M q .l 13,65.35,5σ n.R σ 368,8 / 1995 /


- Kiểm tra điều kiện biến dạng: maxf f tc 4

max

5 q .l lf

384 E.I 400

tc 4 4

max 6

5 q .l 5 5,25 35,5 l 35,5f 0,0035 0,089

E.I 2,1 10 14,77 40384 384 0 400cm cm

Kết luận: xà gồ đứng thép hộp 50x50x2mm đủ khả năng chịu lực.

Tính cột chống ván đáy dầm

Kiểm tra điều kiện cường độ


P = qtt×b×l + Gcc = 1772,5×0,20 ×0,70 + 10,2 = 258,4 daN

Chiều cao cột chống Hcc= ht- hd- hvk- hxg=3,4 – 0,3- 0,055- 0,1= 2,945m. Dựa vào chiều

cao và tải trọng tác dụng lên cột chống, chọn cột chống K102.

Kiểm tra cột chống theo điều kiện: P<[N]

Trong đó: [N] là sức chịu tải giới hạn của cột chống, với cột K102 :

P= 258,4 daN <[N] = k.N0=1800 daN với k=0,9 và N0=2000daN

Thỏa mãn điều kiện cường độ


Dự kiến bố trí thanh giằng tại chỗ thay đổi tiết diện cột chống. Bố trí theo 2 phương,

dùng cùm xoay liên kết lại với nhau.

Ông ngoài:


150

77 150 0,7491,95

o

i

192


2258,439,93 . 1995 /

. 0,749.8,64

Pn R daN cm

A


Ông trong:


144,5

109,5 150 0,5251,32

o

i


2258,484,71 . 1995 /

. 0,525.5,81

Pn R daN cm

A




Tính toán ván khuôn sàn chiếu nghỉ.

Ô sàn chiếu tới chính là ô bản sàn, cách tính toán bố trí tương tự như tính ván khuôn bản

sàn. Ở đây, ta đề cập đến tính ván khuôn cho ô sàn chiếu nghỉ có kích thước 1200x3000mm.

Tổ hợp ván khuôn

Hình 9.25: Tổ hợp ván khuôn bản chiếu nghỉ

Tổ hợp tư 4 tấm ván khuôn HP-1260, 1 tấm HP-1220, phần thiếu bù gỗ lót.

Sơ đồ tính

Sơ đồ tính của ván khuôn: là dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các xà gồ thép hộp

50x100x2mm đỡ ván khuôn, nhịp tính toán là l= 0,9m; có 2 đầu công xôn a=0,15m

Hình 9.26: Sơ đồ tính ván khuôn sàn chiếu nghỉ

6006006001200

3000

12006

00

200

360

1200

HP

-12

60

HP

-12

60

HP

-12

60

HP-1260

HP-1220

40

HP-1245

a a

a a

qkN/m

L

L

q(L2/4-a2)/2

193

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn sàn:

Tĩnh tải

Tĩnh tải bản thân của kết cấu bê tông cốt thép sàn:


Trọng lượng bản thân của ván khuôn lấy q2 =25daN/m2

Hoạt tải


Áp lực đổ bê tông, lấy q4=400daN/m2



Ptc = q1+q2 = 275+25 = 300 (daN/m2)

Ptt=q1.1,2+q2.1,1+q3.1,3+max(q4,q5).1,3

= 275.1,2+25.1,1+250.1,3+400.1,3 = 1202,5 (daN/m2)


qtc = Ptc.0,6 = 300.0,6 = 180 (daN/m)

qtt = Ptt.0,6 = 1202,5.0,6 = 721,5 (daN/m)

Kiểm tra khả năng chịu lực của ván khuôn


W= 6,68 cm3, I= 30,58 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:


Có mô men2 2

2 2

max

721,5 0,90,15 64,94 .

2 4 2 4

q lM a daN m

2 2maxmax max

M 6494σ n.R σ 972,2 / 2100 /

W 6,68daN cm daN cm


2 22 2 2 2tc

max 6

max

q .l1 5 1 1,80 90 5f l 3a 90 3 15 0,021cm

48 EI 8 48 2,1 10 30,58 8

90f f 0,225 cm

400


194

Ta chọn khoảng cách giữa các xà gồ thép hộp l=90cm là hợp lý.

Tính toán, kiểm tra xà gồ




qtcs = Ptc.1,2/2 = 300.0,6 = 180 (daN/m)

qtts = Ptt.1,2/2 = 1202,5.0,6 = 721,5 (daN/m)


qtc = Ptc.1,2 + g = 180 + 4,56 = 184,6 (daN/m)

qtt = Ptt.1,2+ g.1,1 = 721,5 + 4,56.1,1 = 726,5 (daN/m)

Sơ đồ tính

Xem xà gồ như 1 dầm liên tục kê lên gối tựa là các cột chống xà gồ. Với l là khoảng

cách giữa các cột chống.

Hình 9.27: Sơ đồ tính xà gồ đỡ ván khuôn sàn



+ Điều kiện về cường độ: ta có

tt 2

maa

xx

M q .ln.R

W 8.W

8m

tt

n R Wl

q

8 2100 15,51189,3

7,27cm


6

33

tc 4

max

128 128 2,1 10 77,52304,3

40

1 q .l lf

128 E.I 4 0 400 1,8500 tc

EIl cm

q

Vậy chọn khoảng cách cột chống là 70cm là hợp lý.

Tính toán cột chống xà gồ

Kiểm tra cột chống đơn:


cc t s vk xg1H h h h h 3,4 0,11 0,055 0,1 3,135m.



P = 726,5.0,7+Gcc = 736,7 (daN)

Kiểm tra cột chống theo điều kiện chịu tải: P< [N]

Trong đó: [N] =k.N0 là sức chịu tải giới hạn của cột chống, với cột K-102 :

195



P= 736,7 daN < [N]= 0,9.2000=1800 daN Thỏa mãn điều kiện cường độ.



cùm xoay liên kết lại với nhau.

Ông ngoài:


150

77 150 0,7491,95

o

i


2736,7113,84 . 1995 /

. 0,749.8,64

Pn R daN cm

A


Ống trong:


163,5

123,9 150 0,4431,32

o

i


2736,7286,2 . 1995 /

. 0,443.5,81

Pn R daN cm

A




9.10. Tính toán hệ consle đỡ dàn giáo thi công

Hệ dàn giáo thi công gồm các giáo thi công đặt lên các xà gồ, các xà gồ được đỡ bằng

consle bằng thép hình, các thanh consle được neo vào sàn bằng các thanh thép neo đặt sẵn khi

đổ bê tông sàn dầm. Cứ theo chiều cao 3 tầng nhà thì đặt các thanh thép hình để đỡ hệ giáo

thi công, ở các dầm biên khi đổ bê tông phải đặt các râu thép 6 dài 1m trùng với vị trí đặt

dàn giáo để neo giữ dàn giáo tránh dàn giáo đỗ ra ngoài.

Tính toán xà gồ đỡ dàn giáo

Hệ dàn giáo được tính cho tầng điển hình là tầng 2

Sơ đồ tính

Vì hệ giáo thi công bao quanh công trình là không liên tục, hệ giáo được tách riêng

thành tưng khối nên sơ đồ tính xà gồ xem như dầm đơn giản, nhịp l=4m, chịu tải trọng tập

trung tư chân các giáo.

196

Hình 9.28: Sơ đồ tính xà gồ đỡ dàn giáo

Xác định tải trọng tác dụng lên xà gồ

Hệ giáo đỡ ở tầng điển hình gồm 6 tầng giáo khung 1,73m và khung 1,53m, mỗi đợt

giáo gồm 3 khung giáo, mỗi khung có trọng lượng 12,6±3% kg. Tạm lấy 12,5 daN.

Tĩnh tải:

Trọng lượng bản thân các giáo: pbt= n×gk× N= 1,1×12,5×6×3= 247,5 daN

Trọng lượng sàn thao tác: mỗi sàn thao tác kích thước 1,6x0,345m dày 1,2mm có trọng

lượng 9,8kg. Tạm lấy 10daN

ps=n×gs× N= 1,1×10×3×3= 99 daN

Tĩnh tải tập trung ở các chân giáo tác dụng lên xà gồ: Ptt=(247,5+ 99)/(4×2)= 43,3 daN

Hoạt tải:

Hoạt tải người và thiết bị thi công lấy ptc= 250(daN/m2).

Hoạt tải tập trung ở chân giáo: Pht= n×ptc×Ss/8= 1,2×250×5/8=187,5 daN

Trong đó: Ss= 3×3×1,6×0,345=5 m2.

Tải trọng tính toán: P= 43,3+ 187,5= 230,8 daN

Trọng lượng xà gồ lấy g = 5daN/m.


Phản lực gối tựa do lực tập trung: RP= 2P= 2×230,8= 461,6 daN.

Moment lớn nhất ở giữa nhịp:

MmaxP= 230,8×1,2-230,8×0,4 = 184,64 daN.m

Mg= g.l2/8= 5×42/8= 10 daN.m

Mmax= 184,64+ 10=194,64 daN.m

Tính toán tiết diện xà gồ

Theo điều kiện cường độ:

2maxmax

MR 2100 daN/ cm

W

P(kN) P(kN) P(kN) P(kN) P(kN)

400 1200 4001250

15

30

1600 1200

4800

P(kN)

197

3maxyc

M 19464W 9,27 cm

R 2100

Với R = 2100 daN/cm2: Cường độ tính toán của thép

Chọn thép hộp 50×100×2mm có F= 5,84cm2, g= 4,56 daN/m, W= 15,51 cm3 > Wyc=

9,27cm3.

Vậy chọn xà gồ bằng thép hộp 50×100×2mm.

Tính công xôn đỡ xà gồ

Sơ đồ tính

Xem dầm công xôn như một dầm đầu thưa chịu tải trọng tập trung truyền tư các xà gồ

đỡ dàn giáo thi công.


Tải trọng tư xà gồ đỡ hệ giáo thi công:

R= 2P+0,5×g×l= 461,6+ 0,5×4,56×4,8= 472,5(daN).

Trọng lượng bản thân xà gồ thép lấy:g= 20,2 daN/m

Hình 9.29: Sơ đồ tính công xôn


Sử dụng phần mềm SAP2000 để giải nội lực ta được, biểu đồ moment và phản lực gối

tựa như sau:

Hình 9.30: Biểu đồ moment (daN.m)

Hình 9.31: Phản lực gối tựa (daN)

R(kN)

200 500 800 1200 1250 150

R(kN)

A B C

4100

-4.0

40

E-0

3

0.5

6

-4.0

40

E-0

3

0.5

6 -17

.93

-17

.93

1.2

3

24

.12

33

.17

198

Mmax= -17,63kN.m= -1763daN.cm RA= 123 daN

RB= 2412daN RC= 3317 daN

Lựa chọn tiết diện xà gồ

Theo điều kiện cường độ: 2maxmax

MR 2100 daN / cm

W

3maxyc

M 176300W 83,95cm

[ ] 2100

Với R = 2100 daN/cm2: Cường độ tính toán của thép

Chọn thép hình chữ I16 có A= 20,2cm2, g= 20,2 daN/m, W= 109 cm3 > Wyc= 83,95 cm3.

Vậy chọn xà gồ bằng thép cán I16

Tính thép neo xà gồ vào sàn

Hình 9.32: Thép neo chờ sẵn ở sàn

Lực nhổ gây ra trong thép neo N= RB= 2412 daN.

Chọn thép neo làm tư thép CII có cường độ tính toán thép Rs= 280Mpa= 2800 daN/cm2:

Diện tích cốt thép cần thiết:

tt 2 2

s

s

N 2412A 0,43(cm ) 43(mm )

2R 2 2800

Chọn thép 10 có As=79mm2 > tt 2

sA 43mm đảm bảo điều kiện chống nhổ.

9.11. Thiết kế ván khuôn sê nô

Tổ hợp và cấu tạo ván khuôn

Ván khuôn đáy: tổ hợp tư tấm HP-1260 và HP-1220 đặt dọc theo suốt chiều dài sê nô.

Ván khuôn thành: tổ hợp tư tấm HP-1255, HP-1250 và tấm HP-1220 đặt dọc theo suốt

chiều dài thành sê nô.

Ván khuôn thành dầm bo: tổ hợp tư tấm HP-1225 và tấm HP-1230 đặt dọc theo suốt

chiều dài thành dầm.

Tính toán, kiểm tra ván đáy sê nô

Ta xem ván khuôn đáy như một dầm đơn liên tục có nhịp là 0,6m, có các gối tựa là các

thanh xà gồ thép hộp.

199

Hình 9.33: Cấu tạo ván khuôn sê nô

Hình 9.34: Sơ đồ tính ván khuôn sêno


Tĩnh tải

Tĩnh tải bản thân của kết cấu bê tông cốt thép sê nô (xem trọng lượng bê tông cốt thép

dầm phân bố đều trên sê nô):


Trọng lượng bản thân của ván khuôn lấy q2 =25daN/m2 (lấy lớn hơn giá trị thực q2’=

15,62/(1,2.0,6) = 21,7daN/m2 để an toàn hơn)

Hoạt tải


Áp lực đổ bê tông, lấy q4=400daN/m2 (trường hợp đổ bê tông bằng máy bơm).



Ptc = q1+q2 = 1000+25 = 1025 (daN/m2)

Ptt=q1.1,2+q2.1,1+q3.1,3+max(q4,q5).1,3

= 1000.1,2+25.1,1+250.1,3+400.1,3 = 2072,5 (daN/m2)


800

11

0

10

0

qkN/m

L L

L L

qL2/10 qL2/10qL2/8

200

qtc = Ptc.0,6 = 1025.0,6 = 615 (daN/m)

qtt = Ptt.0,6 = 2072,5.0,6 = 1243,5 (daN/m)



W= 6,68 cm3, I= 30,58 cm4, E= 2,1×106 daN/cm2.


Trong đó:


tt 2 22 2max

max max

M q .l 12,44.60σ n.R σ 838 / 2100 /



tc 4

max

q .l lf

E.I 0

1

1 8 02 4

tc 4 4

max 6

1 q .l 6,15.60 l 60f 0,0097 0,15

128 E.I 2,1.10 .30,58 400 400

1

128cm cm


Vì tại vị trí nối ván khuôn phải có thanh đỡ. Nên ta chọn khoảng cách giữa các xà gồ

thép hộp l=60cm là hợp lý.

Tính toán, kiểm tra xà gồ ngang




qtcs = Ptc.1,5 = 1025.0,6 = 615 (daN/m)

qtts = Ptt.1,5 = 2072,5.0,6 = 1243,5 (daN/m)


qtc = Ptc.1,2 + g = 615 + 4,56 = 619,6 (daN/m)

qtt = Ptt.1,2 + g.1,1 = 1243,5 + 4,56.1,1 = 1248,5 (daN/m)

Sơ đồ tính

Xem xà gồ như 1 dầm đơn giản kê lên gối tựa là các cột chống xà gồ. Với l = 0,8m là

khoảng cách giữa các cột chống.

201

Hình 9.35: Sơ đồ tính xà gồ đỡ ván khuôn sê nô



+ Điều kiện về cường độ: ta có tt 2 2

2maxax ax

12,49M q .l .80n.R 644,3 n.R=1995daN/cm

W 8.W 8.15,51m m


tc 4 4

max max 6

5 q .l l 5 6,2.80f f 0,020 0,2

384 E.I 400 384 2,1.10

80

.77,52 400cm

Như vậy, xà gồ đủ khả năng chịu lực.

Kiểm tra cột chống xà gồ

Vì tải trọng tác dụng vào xà gồ sê nô nhỏ hơn so với xà gồ ngang dầm (đã tính toán) do

đó việc sử dụng cột chống K-102 là an toàn, không cần phải tính toán và kiểm tra lại.

Tính toán kiểm tra ván khuôn và xà gồ thành dầm, thành sê nô

Vì tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn và xà gồ đứng đều nhỏ hơn so với ván khuôn

và xà gồ đứng dầm (đã tính toán) do đó việc bố trí khoảng cách giữa các nẹp đứng bằng 60cm

là phù hợp với khoảng cách xà gồ đáy sê nô, không cần phải tính toán và kiểm tra lại.

qkN/m

L

L

qL2/8

202

CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG

10.1. Căn cứ lập tổng tiến độ thi công

10.2. Danh mục các công việc theo công nghệ thi công


Dọn dẹp mặt bằng thi công

Công tác phần ngầm

Thi công tường cư Larsen

Thi công cọc khoan nhồi

Thi công đào đất đợt 1 đến cao độ -3.35m

Thi công hệ thanh chống Shoring 1 tại cao độ -2.35m

Thi công đào đất đợt 2 đến cao độ -6.35m

Thi công hệ thanh chống Shoring 2 tại cao độ -5.35m

Thi công đào đất đợt 3 đến cao độ -8.55m, đào đất đợt 4 tại hố pít đến cao độ -10.35m

Thi công đào đất thủ công và sửa chữa hố móng

Thi công đập đầu cọc nhồi.

Thi công bê tông lót đài hố pít, gia công lắp dựng cốt thép, ván khuôn và đổ bê tông

đài hố pít đợt 1-đợt 2 (chiều cao đổ 0,9m)

Tháo ván khuôn đài móng hố pít, lấp đất đợt 1

Thi công bê tông lót đài móng bè, gia công lắp dựng cốt thép, ván khuôn và đổ bê tông

đài móng bè (chiều cao đổ 1,1m)

Tháo ván khuôn đài móng bè.

Lấp đất đợt 2 giữ tường cư và đài móng.

GCLD cốt thép cho tường, vách, lõi thang máy (tầng hầm 2).

GCLD ván khuôn cho tường, vách, lõi thang máy (tầng hầm 2).

Đổ bê tông tường, cột, lõi thang máy (tầng hầm 2).

Tháo ván khuôn tường, cột, lõi thang máy (tầng hầm 2).

Lấp đất đợt 3 giữa tường cư và tường tầng hầm 2.

GCLD ván khuôn cho dầm, sàn tầng hầm 1 và cầu thang tầng hầm 2.

GCLD cốt thép cho dầm, sàn tầng hầm 1 và cầu thang tầng hầm 2.

Đổ bê tông dầm, sàn, cầu thang.

Tháo ván khuôn dầm, sàn, cầu thang.

GCLD cốt thép cho tường, cột, lõi thang máy tầng hầm 1

GCLD ván khuôn cho tường, cột, lõi thang máy.

Đổ bê tông tường, cột, lõi thang máy.

203

Tháo ván khuôn tường, cột, lõi thang máy.

GCLD ván khuôn cho dầm, sàn tầng 1, cầu thang tầng hầm 1.

GCLD cốt thép dầm, sàn, cầu thang.

Đổ bê tông dầm, sàn, cầu thang.

Tháo ván khuôn dầm, sàn, cầu thang.

Tháo hệ Shoring-Kingpost.

Lấp đất đợt 4 đến cote sân -0.95m.

Thi công rút cư.

Công tác phần thân

Gia công, lắp dựng ván khuôn dầm, sàn, cầu thang

Gia công, lắp dụng cốt thép dầm, sàn, cầu thang

Đổ bê tông dầm, sàn, cầu thang

Tháo ván khuôn dầm, sàn, cầu thang

Gia công, lắp dựng cốt thép cột, vách, lõi thang máy

Gia công, lắp dựng ván khuôn cột, vách, lõi thang máy

Đổ bê tông cột, vách

Tháo ván khuôn cột, vách

Công tác hoàn thiện

Xây tường và bậc cầu thang, lắp, chế tạo lanh tô.

Trát tường trong cột, vách, cầu thang

Thi công chống thấm

Lắp dựng khung kính

Lắp dựng cửa

Lắp đặt thiết bị vệ sinh

Quét Flinkite chống thấm cho mái

Lát gạch chống nóng cho mái

Láng nền+ Lát gạch

Lắp lan can, tay vịn cầu thang, ban công, lô gia

Trát tường ngoài

Bả matit trong

Sơn trong

Đóng trần thạch cao

Bả matit ngoài

Sơn ngoài

Công tác làm rãnh thoát nước

Công tác đổ bê tông nền sân

Dọn dẹp vệ sinh

204

10.3. Thi công cọc khoan nhồi

Tính khối lượng thi công cọc khoan nhồi

Số lượng công nhân thi công cọc:

- Điều khiển máy khoan NIPPPON ED 5800H: 1công nhân.

- Điều khiển cần cẩu MKG-16: 1 công nhân.

- Phục vụ trải tôn, hạ ống vách, mở đáy gầu, phục vụ lắp cần phụ: 4 công nhân.

- Lắp bơm, đổ bê tông, ống đổ bê tông hạ cốt thép, khung giá đổ bê tông, đổi gầu khoan:

5 công nhân.

- Phục vụ trộn và cung cấp vữa sét: 2 công nhân.

- Thợ hàn: định vị khung thép, hàn, sửa chữa: 2 công nhân.

- Thợ điện : đường điện máy bơm: 1 công nhân.

- Cân chỉnh 2 máy kinh vĩ: 2 kỹ sư và 2 công nhân.

Tổng số công nhân phục vụ trên công trường: 20 người/cọc.

Khối lượng vật liệu chế tạo cọc và số xe vận chuyển

Dùng bê tông cấp độ bền B35 có độ sụt là 16 ± 2 cm

- Cần trục: Chọn máy MKG - 16.

- Chọn máy bơm bê tông :

Trên thực tế khi thi công tạo lỗ khoan đường kính lỗ sẽ lớn hơn đường kính thiết kế

của cọc khoảng 3- 8 cm. (khoảng 10-20% đường kính cọc )

Do đó lượng bê tông cọc thực tế sẽ vượt hơn 10- 20% lượng bê tông đã tính toán . Lấy

trung bình là 10%, ta có lượng bê tông thực tế cho 1 cọc khoan nhồi là:

Vtt = 1,1×51,6×3,14×1,22 /4 = 64,2 m3

Máy bơm được tính toán như là một phương án dự phòng trong trường hợp mặt bằng

thi công cọc bị bùn lầy … xe đổ bê tông không thể vào tận nơi mà chỉ có thể đứng ở vị trí

thích hợp trên đường để đổ bê tông , trong trường hợp này nhất thiết phải dùng máy bơm bê

tông để thi công . Trong điều kiện thuận lợi xe bê tông có thể vào được thì ta không nhất thiết

phải dùng đến máy bơm bê tông .

Khả năng làm việc của máy bơm bê tông:

Qmax.> (Thiết kế thi công - Lê Văn Kiểm - NXB ĐHQG TP HCM, trang 69)

Trong đó:

Qmax: Năng suất lớn nhất của máy bơm (m3/h);

= 0,4 0,8. Hiệu suất làm việc của máy bơm; : Lượng bê tông phải bơm;

205

Chọn = 0,8 => Qmax>

=

64,280,25

0,8

BTV

m3.

Chọn thời gian cho phép đổ 1 cọc khoan nhồi là 4 giờ. Nên lượng bê tông cần đổ trong

1 giờ: Vh=80,25

20,064

(m3/h)

Chọn máy bơm SANY mã hiệu HBT6013C-5D, năng suất lớn nhất 65m3/h, năng suất

nhỏ nhất là 40m3/h. Công suất động cơ 115kW, đường kính ống 150mm.

Hình 10.1: Máy bơm SANY HBT6013C-5D

- Tính số lượng xe trộn bê tông tự hành: (n)

Chọn xe trộn bêtông SANY mã hiệu SY306C-8R có các thông số kỹ thuật sau:

Bảng 10.1: Thông số xe trộn tự hành

Thông tin Thông số

Quãng đường vận chuyển bê tông

đến công trình tư trạm trộn L =8 (km)

Dung tích thùng trộn V = 11,6 m3

Ôtô cơ sở SJDG2EBRH Ⅱ

Độ cao đổ phối liệu vào 3.5m

Thời gian đổ bê tông ra Tđổ = 10 (phút) = 0,167 (giờ)

Vận tốc di chuyển v = 30 km/h

Trọng lượng xe khi có bêtông 27,340 T

Hình 10.2: Xe trộn bê tông SANY SY306C-8R

206

Chọn thời gian gián đoạn chờ: Tchờ = 10 phút = 0,167 (giờ)

Chọn số chuyến xe chuyển bê tông 1 cọc khoan nhồi D1200mm:

- Chu kỳ của xe: Tck (phút)

Tck = Tnhận Tchạyđi Tchạyvề + Tđổ Tchờ

Trong đó:

+ Tnhận = 10 phút.

+ Tchạyđi = S/v = 8.60/30 = 16 phút (vận chuyển bê tông đến công trường)

+ Tchạyvề = S/v = 8.60/50 = 9,6 phút (chạy tư công trường về trạm trộn)

+ Tđổ = 10 phút và Tchờ = 10 phút.

Tck = Tnhận Tchạyđi Tchạyvề Tđổ Tchờ = 10+ 16+9,6+10+10=55,6 phút.

số chuyến xe chạy trộn cho 1 cọc khoan nhồi là:

n = maxck

QT

V =

80,25 55,66,4

11,6 60 chuyến

Chọn n = 7 xe trộn bê tông tự hành để phục vụ cho công tác đổ bê tông 1 cọc

khoan nhồi D = 1,2 m, chiều dài cọc 51,6 m.

Trong đó: Qmax: năng suất lớn nhất của máy bơm (m3/h)

V: Thể tích bê tông mỗi xe chở được.

Thời gian thi công cọc khoan nhồi

- Khoan tới cao độ thiết kế (- 59m) có chiều sâu khoan 58m. Qua tìm hiểu một số công

trường thực tế thì năng suất khoan vào khoảng 8-15 m3/h với điều kiện địa chất không phức

tạp. Chọn năng suất khoan cỡ 10m3/h khi đó thời gian khoan cọc là: D=1200mm:

2 2. .1,258 6,6

4. 4.10

Dt L h

v

- Thời gian để đổ bê tông 1 cọc là 4h = 240 phút

Bảng 10.2: Thời gian các quá trình thi công một cọc khoan nhồi.

STT Tên công việc Thời gian

(phút) Ghi chú

1 Chuẩn bị 20 Công việc 1,2,3 tiến hành

đồng thời với nhau 2 Định vị tim cọc 15

3 Đưa máy vào vị trí, cân chỉnh 20

4 Khoan mồi 1m đầu 15

5 Hạ ống vách, điều chỉnh ống

vách 30 Đầu rung ICE-416

207

6 Khoan tới độ sâu 58m, bơm

dung dịch bentonite 400

Lấy tốc độ khoan trung bình

của máy là 10 m3/h

7 Dùng thước dây đo độ sâu 15

8 Chờ cho đất, đá, cặn lắng hết 30

9 Vét đáy hố khoan 15 Dùng gầu vét riêng

10 Hạ cốt thép 60 Bao gồm nối thép

11 Hạ ống Tremie 60 Bao gồm nối ống

12 Chờ cho cặn lắng hết 30

13 Thổi rửa lần 2 30

Thời gian đổ BT bao gồm:

đổ BT, nâng, hạ, đo độ sâu

mặt BT, cắt ống dẫn, lấy mẫu

TN.

14 Đổ bê tông 240

15 Chờ đổ BT xong để rút ống vách 20

16 Rút ống vách 15

17 San lấp 20

17 Tổng cộng 1035

Tổng cộng thời gian thi công 1 cọc: t = 1035 (phút) = 17,25( h)

Chọn phương án thi công 1 ngày/2 máy /2cọc. Chọn 2 máy thi công là vưa đủ, tránh các

công tác giao cắt nhau nhiều.

Vậy thời gian thi công toàn bộ cọc là: 145/2=73 ngày. Cho máy khoan liên tục, đổ bê

tông vào chiều tối.

Tính khối lượng công tác và xe vận chuyển đất khi thi công cọc khoan nhồi

Tổng khối lượng đất khoan 145 cọc, mổi cọc có chiều dài tính tư cốt tự nhiên là: 58m

233,14 1,2

1,2 1,2 145 58 11408( )4

tt

đ cV V m

Trong đó 1,2 là hệ số tơi của đất.

Lượng đất khoan ở mỗi cọc là: 2 3

1 1,2.3,14.1,2 .58 314,7( )cV m

Thời gian khoan một hố theo dự kiến ở trên là 396 phút, đất đào xong được đổ lên ben

để sẵn bên cạnh và cẩu lên xe vận chuyển, như vậy phải cần số lượng máy vận chuyển đủ để

vận chuyển lượng đất trên.

Ta chọn xe vận chuyển TK 20GD-Nissan. Dung tích thùng là 5 m3 lượng đất chở thực

tế lấy 80% dung tích thùnglà 0,8 5 = 4,0 m3.

Thời gian cẩu ben chứa đất lên xe: giả thiết là tb = 5 phút.

Thời gian một chuyến xe: t = tb 1v

L tđ

2v

L tch.

Vận tốc xe lúc đi và lúc quay về lần lượt là v1 = 30 (km/h); v2 = 40 (km/h):

1

5

30

L

v ;

2

5

40

L

v

208

Thời gian đổ đất và chờ tránh xe là: tđ = 2 phút; tch = 5 phút.

Thời gian một chu kỳ luân chuyển của xe là:

t = 5 + ( 5

30+ 5

40)×60 + 2+5 = 29,5 (phút).

Chọn số máy cẩu ben lên để đổ đất lên 1 chuyến xe là 1 máy.

Chu kì hoạt động của máy đào chính là thời gian đổ đầy 1 chuyến xe, tckm = tb = 5 phút.

Số xe cần thiết: Nx = 29,5

5,91 1 5

ckx

ckm

t

t

. Chọn Nx = 6 (xe).

Như vậy khi đào đất cọc khoan nhồi, thì phải cần 6 xe vận chuyển/1 cọc khoan nhồi

Theo dự kiến chọn 2 hai máy thi công khoan 2 cọc mỗi ngày nên phải cần 12 xe TK

20GD - Nissan để thi công vận chuyển đất.

Biện pháp thi công cọc khoan nhồi:

Trước khi thi công cọc khoan nhồi cần tiến hành dọn dẹp mặt bằng sạch sẽ, thoáng, đảm

bảo yêu cầu thi công.

Tiến hành thi công cọc khoan nhồi theo trình tự hình vẽ trong bản vẽ thi công.

Sơ đồ mặt bằng bố trí các thiết bị thi công cọc khoan nhồi như hình vẽ (Đảm bảo 2 cọc

thi công liền nhau cách 5D

Bê tông dùng cho cọc nhồi là bê tông thương phẩm cấp độ bền B35 lấy tư trạm trộn

Thành phố vận chuyển đến bằng xe vận chuyển bê tông chuyên dụng (Mỗi xe 5m3 bê tông).

Mỗi cọc cần 2 chuyến xe.

Vì mặt bằng thi công cọc khoan nhồi thường rất bẩn mà đường giao thông bên ngoài

công trường là đường phố nên cần bố trí trạm rửa xe cho tất cả các xe ra khỏi công trường (xe

chở bê tông). Công suất trạm rửa xe phải đảm bảo để các xe đổ bê tông không phải chờ nhau.

Ta bố trí trạm rửa xe ở ngay sát cổng ra vào công trường.

Trình tự thi công cọc nhồi tư xa đến gần (Tính tư cổng ra vào công trường) để đảm bảo

xe chở đất, xe chở bê tông không bị vướng vào cọc đã thi công.

Bãi rửa ô tô

Vì mặt bằng thi công cọc khoan nhồi rất bẩn nên xe chở đất sau khi rời công trường

thường rất bẩn mà bên ngoài công trình là đường phố đô thị, cho nên để đảm bảo vệ sinh môi

trường xe sau khi ra khỏi công trường phai được vệ sinh rửa sạch. Bố trí trạm rửa xe nhỏ ngay

cổng ra công trường sao cho đảm bảo đủ phục vụ rửa các xe và không để xe chờ đợi.

10.4. Thi công đào đất

Quá trình đào đất được chia làm 4 đợt đào máy và 1 đợt sửa hố móng bằng thủ công

Lựa chọn máy thi công đào đất

Phương án 1: Đào đất bằng máy đào đất gầu thuận Máy đào gầu thuận có cánh tay gầu

ngắn và xúc thuận nên đào có sức mạnh. Địa điểm làm việc của máy đào gầu thuận cần khô

209

ráo. Năng suất của máy đào gầu thuận cao nên đường di chuyển của máy tiến nhanh, do đó

đường ô tô tải đất cũng phải di chuyển, mất công tạo đường. Cần thường xuyên bảo đảm việc

thoát nước cho khoang đào. Máy đào gầu thuận kết hợp với xe vận chuyển là vấn đề cần cân

nhắc, tính toán.

Phương án 2: Đào đất bằng máy đào gầu nghịch Máy đào gầu nghịch có ưu điểm là

đứng trên cao đào xuống thấp nên dù gặp nước vẫn đào được. Máy đào gầu nghịch dùng để

đào hố nông, năng suất thấp hơn máy đào gầu thuận cùng dung tích gầu. Khi đào dọc có thể

đào sâu tới 4 5 m. Do máy đứng trên cao và thường cùng độ cao với ô tô vận chuyển đất

nên ô tô không bị vướng. Ta thấy phương án 2, dùng máy đào gầu nghịch có nhiều ưu điểm

hơn, ta không phải mất công làm đường cho xe ô tô, không bị ảnh hưởng của nước xuất hiện

ở hố đào

Tính khối lượng công tác đào đất

Việc đào móng được thực hiện bằng cách đào ao trong phạm vi tường cư có kích thước

41x49,95m. Tại vị trí đào hố thang máy, độ cao đào 1,95m lớn hơn độ cao đào thẳng đứng

cho phép, vì vậy tại vị trí này dùng phương pháp đào mái dốc.

Hố đào tương đối nông nên đào với nên đào với mái dốc tự nhiên, theo điều kiện thi

công nền đất thuộc loại đất sét pha, chiều sâu hố đào (kể cả lớp bêtông lót) H=1,8 + 0,15 =

1,95 m. Theo TCVN 4447-2012, Bảng 11: Độ dốc lớn nhất cho phép của mái dốc hào và hố

móng đất sét, ta có hệ số mái dốc m, góc dốc α được tính như sau:

Chiều sâu chôn móng Góc nghiêng của mái dốc Tỷ lệ độ dốc

Hm=1,5m 90o 1:0,00

Hm=1,95m 85,8o 1:0,07

Hm=3,0m 76o 1:0,25

Hình 10.3: Đào mái dốc

Như vậy bề rộng chân mái dốc bằng: B = H×m = 1,95 × 0,07 = 0,14m. chọn B=0,5m.

Khi đào đất tại vị trí này, tiến hành đào theo mặt bằng như hình trên.

a = am+ 2×btc = am + 2×0,5 (m); b = bm + 2× btc = bm+ 2×0,5 (m)

e = am+ 2×btc = em + 2×0,5 (m); f = fm + 2× btc = bm+ 2×0,5 (m)

i=9200

k=

9900

f=7200

c=16400

d=

12

100

A

B

CTA

CTB

h=

2200

g=8200

f=7200

e=

8900

a=15400

b=

11

100

210

c = a + 2×B (m) và d = b + 2×B (m); d = e + 2×B; i = g + 2×B

Bảng 10.3: Bảng thông số đào đất tại hố móng thang máy

Thông số Tính toán Thông số Tính toán

a (m) 14,4+0,5×2=15,4 f (m) 7,2

b (m) 10,1+0,5×2=11,1 g (m) 7,2,4+2×0,5=8,2

c (m) 15,4+2×0,5=16,4 h (m) 2,2

d (m) 11,1+2×0,5=12,1 i (m) 8,2+0,5×2=9,2

e (m) 7,9+0,5×2=8,9 k (m) 8,9+0,5×2=9,9

Đào đất bằng máy

Khối lượng đào bằng máy được tính trên diện tích trong phạm vi hố chắn bằng tường

cư. Khoảng cách tư mép ngoài đài móng đến tường cư là theo phương cạnh dài là 1,45m và

theo phương cạnh ngắn là 1,025 m. Vậy khối lượng đất đào bằng máy mỗi đợt là:

Bảng 10.4: Bảng khối lượng đào đất bằng máy mỗi đợt

Đợt đào Đào đất

đến cao độ Khối lượng đào

Đợt 1 -3,35m V = 49,95×41×2,35 = 4812,7m3

Đợt 2 -6,35m V = 49,95×41×3 = 6143,8 m3

Đợt 3 -8,55m V = 49,95×41×2,2 = 4505,5 m3

Đợt 4

(kết hợp

trong đợt

đào 3)

-10,35m,

có mái dốc

V0 = (8,9×15,4+2,2×8,2) ×1,8 = 279,18 m3

Hình lăng trụ: V1 = ½ ×15,4×1,8×0,5 = 6,93 m3

Hình lăng trụ: V2 = ½ ×11,1×1,8×0,5 = 5,0 m3

Hình lăng trụ: V3 = ½ ×8,9×1,8×0,5 = 4,0 m3

Hình lăng trụ: V4 = ½ ×8,2×1,8×0,5 = 3,69 m3

Hình lăng trụ: V5 = ½ ×6,7×1,8×0,5 = 3,02 m3

Hình chóp: V6 = 5×(1/3)×0,5×0,5×1,8 = 0,75 m3

Hình chóp: V7 = 2×(1/3)×0,5×0,5×1,8 = 0,3 m3

Tổng cộng: 302,87m3

TỔNG CỘNG 15764,9m3

Đào đất thủ công

Đào thủ công là sửa toàn bộ hố móng đến cao trình thiết kế. Tư cao trình đào máy

sửa xuống 15cm. Vậy khối lượng đào thủ công là:

Bảng 10.5: Bảng khối lượng đào đất thủ công mỗi đợt

Đợt đào Đào đất

đến cao độ Khối lượng đào

Đợt 3 -8,70m V = (49,95×41-14,4×10,1) ×0,15 =285,4 m3

Đợt 4 -10,50m,

có mái dốc V = (15,4×11,1-7,2×2,2)×0,15 = 23,3m3

TỔNG CỘNG 308,7 m3

211

Hình 10.4: Mặt bằng và mặt cắt tại vị trí hố pít

Chọn máy đào

Máy đào đất được chọn sao cho đảm bảo kết hợp hài hoà giữa đặc điểm sử dụng máy

với các yếu tố cơ bản của công trình như :

Cấp đất đào, mực nước ngầm.

Hình dạng kích thước, chiều sâu hố đào.

Điều kiện chuyên chở, chướng ngại vật.

Khối lượng đất đào và thời gian thi công...

Đào đất đợt 1:

Ở giai đoạn này, tường cư làm việc như dạng công xôn, nhưng khoảng nhô lên 2,35m

rất nhỏ so với tổng chiều dài cư là 14m do đó không cần chống đỡ khi thi công đào đất.

Chọn máy đào gàu nghịch PC130-7 dẫn động thủy lực có các thông số kỹ thuật như

bảng trên. Thời gian 1 chu kỳ: tck = 17 giây.

Đất bùn sét pha, đất sét pha thuộc loại đất cấp I -ẩm, nên hệ số đầy gàu tra theo bảng tra hệ

số Kd trong Sổ tay chọn máy thi công – Nguyễn Tiến Thu, trang 33:

Hệ số tơi xốp của đất tra theo bảng C1: TCVN 4447 -2012 chọn kt =1,3 cho cả đất sét

pha và bùn sét pha.

Chọn kd = 1,2 => k1 = 1,2

0,921,30

d

t

k

k .

Đối với ca máy: t = 7 giờ (thường là 8h nhưng 1 h để kiểm tra, vô dầu mỡ,... )

Tính năng suất máy đào:

Chu kỳ đào:

Tck = tck .kvt . kquay = 17. 1,1. 1,1 = 20,57 (giây). Với:

kvt = 1,1 khi đổ trực tiếp lên thùng xe

kquay = 1,1 - lấy với góc quay = 110o.

3

4

4

COC NHOI

150600 1200 1350 1200 1300 1200 600150

3150

3150 300 3050 300 2300

15

01

50

MAËT CAÉT 4-4

TL:1/50

WALLELEVATOR

LOITHANG MAY

18

00

1300 1350

3800 3150

C D

450 550

-10.35

18

00

40

0-8.55

-6.35

15

02

20

0

COC NHOI COC NHOI

212

Số chu kỳ đào trong 1 giờ: nck = 3600

17520,57

.

Hệ số sử dụng thời gian Ktg = 0,8 trong khoảng (0,7-0,8)

Bảng 10.6: Thông số máy đào gàu nghịch Komatsu

Năng suất ca máy đào:

Wcs = t×q×nck×k1×ktg = 7×0,5×175×0,92×0,8 = 450,8 (m3/ca).

Thể tích đất do máy đào đào đợt 1: V = Vmáy =4812,7 (m3).

Thời gian đào đất bằng máy: tm = 4812,7

10,68450,8

dm

CS

V

W (ca)

Chọn 11 ca. Hệ số sử dụng thời gian làm việc bằng 10,68/11=0,971. Dùng máy đào

gàu nghịch PC130-7 đào 1ca/1 ngày trong 11 ngày là hoàn thành công việc.

Đào đất các đợt tiếp theo (đợt 2 và đợt 3+4 kết hợp)

Ở các đợt đào tiếp theo do không gian đào hẹp rộng nên ta sử dụng máy đào có kích

thước và dung tích gàu nhỏ. Chọn phương án sử dụng máy đào gầu nghịch đào đất kết hợp

với máy ủi di chuyển đất đến vị trí tập kết, tiếp theo ta dùng máy đào gầu nghịch múc đất đưa

lên thùng chứa rồi sử dụng cần trục tháp đưa đất lên đổ vào xe chờ sẵn phía trên.

Chọn máy đào gàu nghịch: PC78US-6 dung tích 0,25m3 để đào còn lại. Thời gian 1 chu

kỳ là tck = 20 giây.

Tính toán hoàn toàn tương tự ta có:

Thông số\ Đợt đào Đợt 2 Đợt 3 + đợt4

Chu kỳ đào Tck (giây) 22 22

Số chu kỳ trong 1 giờ 163,6 163,6

Năng suất ca máy đào Wcs (m3/ca) 201,7 210,7

Thể tích đất đào của đợt (m3) 6143,8 4505,5+302,9=4808,4

Thời gian đào bằng máy (ca) 30,46 23,84

Chọn thời gian thi công (ca) 15 ca×2 máy 12 ca×2 máy

213

Hệ số sử dụng thời gian 30/30,46=0,98 24/23,84=1,01

Để rút ngắn thời gian thi công, đề xuất dùng 2 máy đào gàu nghịch PC78US-6.

Chọn máy ủi đất

Để có thể phối hợp hoạt động của máy đào gầu nghịch và máy ủi một cách nhịp nhàng

ta nên lựa chọn số máy ủi có năng suất phải bằng với năng suất của máy đào.

Chọn máy có số hiệu KOMATSU D21P-5A. Thông số kĩ thuật của máy là.

+ Chiều dài ben: B=2,56m.

+ Chiều cao ben: h=0,59m.

+ Chiều dài: L=3,385m

+ Chiều rộng: b=2,0m.

+ Chiều cao: H=2,185m.

+ Trọng lượng: Q=3,97 tấn.

Công suất của máy ủi: 3.3600

(1 ) ( / )ir vc tg

ck toi

KN q K L k m h

t K

Trong đó: + Ki: Hệ số tận dụng độ dốc, với đất có độ dốc 2% thì Ki =1

+ Đối với đất dính thì Kr= 0,003 m-1: hệ số rơi vãi và hệ số tơi xốp Ktơi = 1,2

+ tck: chu kì công tác của máy.

21 21

20 51,11,1 1,4

vc vcck o

vc o

l lt t s

v v

+ lvc (m):quãng đường vận chuyển đất, lấy trung bình lvc=21m.

+ vvc (m/s): vận tốc khi máy vận chuyển đất.vvc=4km/h=1,1m/s.

+ vo: vận tốc khi máy chạy lùi. vo=5km/h=1,4m/s.

+ to: thời gian quay, cài số, nâng hạ cần gạt.lấy to=20s.

+ q(m3): Thể tích đống đất trước ben ủi. 2 20,59

3,385 1,022 2 30d

Hq L

tgP tg

Với + L(m): chiều dài ben ủi.

+ H(m): Chiều cao đống đất trước ben.

+ Pđ: góc nội ma sát của đất ở trạng thái động (độ, )

+ktg=0,8: hệ số sử dụng thời gian.

3.3600 3600 1(1 ) 1,02 (1 0,003 20) 0,8 45,03( / )

51,1 1,2

ir vc tg

ck toi

KN q K L k m h

t K

Nhận thấy Nủi =45,03 m3/h không lớn hơn nhiều so với năng suất máy đào PC78US-6

là 210,7/7=30,1 m3/h. Vậy chọn 2 máy ủi làm việc 1 ca/ngày tương ứng với 2 máy đào

gàu nghịch PC78US-6 là hợp lí.

Chọn ô tô vận chuyển

Việc đưa đất ra khỏi hố đào bằng cơ giới phụ thuộc vào kích thước hố đào và nhóm đất

(đất đào ở công trình là đất cấp I). Việc chọn xe vận chuyển phải phù hợp với năng suất của

214

máy đào. Điều kiện để đảm bảo máy và xe làm việc liên tục khi toàn bộ đất đào lên vận

chuyển đi nơi khác là: x ckx

m ckm

N t

N t

Trong đó Nx, Nm: lần lượt là số xe và số máy tương ứng tổ hợp.

tckx, tckm: chu kì làm việc của xe và máy

Phần đất thưa được vận chuyển với cự ly vận chuyển trung bình giả sử là L = 5 Km.

Chọn xe vận chuyển đất đợt đào thứ nhất

Thời gian một chuyến xe: tckx = tb 1v

L tđ

2v

L tch.

Trong đó: tb : Là thời gian chờ đổ đất đầy thùng.

Tính theo năng suất máy đào, máy đã chọn có: 450,8

W 64,47

cs (m3/h).

Chọn xe vận chuyển là TK 20 GD-Nissan. Dung tích thùng là 5m3, để đổ đất đầy thùng

xe (giả sử chỉ đổ 80% thể tích thùng) là:

tb = 0,8 5

60 3,7364,4

phút. Lấy tb = 4 (phút).


1

5

30

L

v ;

2

5

40

L

v


tckx = 4 + ( 5

30+ 5

40)×60 + 2+5 = 28,5 (phút).

Chọn số máy đào để đổ đất lên 1 chuyến xe là 1 máy.

Chu kì hoạt động của máy đào chính là thời gian đổ đầy 1 chuyến xe, tckm = tb = 4 phút.


7,131 1 4

ckx

ckm

t

t


Như vậy khi đào đất đợt 1 bằng máy, thì phải cần 8 xe vận chuyển/1 ca đào/1 máy.

Chọn xe vận chuyển đất các đợt đào tiếp theo

Thời gian một chuyến xe: tckx = tb 1v

L tđ

2v

L tch.

Trong đó: tb : Là thời gian chờ đổ đất đầy thùng.

Chọn xe vận chuyển là TK 20 GD-Nissan. Dung tích thùng là 5m3, để đổ đất đầy thùng

xe (giả sử chỉ đổ 80% thể tích thùng), giả thiết tb = 10 (phút).

215


1

5

30

L

v ;

2

5

40

L

v


tckx = 10 + ( 5

30+ 5

40)×60 + 2+5 = 34,5 (phút).

Chọn số cần trục tháp để đổ đất lên 1 chuyến xe là 1 máy.

Chu kì hoạt động của cần trục tháp là thời gian đổ đầy 1 chuyến xe, tckm = tb = 10 phút.


3,451 1 10

ckx

ckm

t

t


Như vậy khi đào đất đợt tiếp theo bằng máy PC78US-6 kết hợp sử dụng máy ủi và cần

trục tháp, thì phải cần 4 xe vận chuyển/1 ca đào/2 máy.

Biện pháp an toàn khi thi công đào đất

-Chuẩn bị, trang bị đầy đủ dụng cụ lao động cho công nhân trong quá trình lao động.

-Tránh đào quá mái dốc qui định cho phép để tránh sụp đổ hố đào.

-Làm bậc cầu thang lên xuống hố đào chắc chắn.

-Làm hàng rào bảo vệ xung quanh hố đào, biển chỉ dẫn khu vực đang thi công.

-Khi đang sử dụng máy đào không được phép làm những công việc phụ nào khác gần

khoang đào, máy đào đổ đất vào ô tô phải đi tư phía sau xe tới.

-Xe vận chuyển đất không được đứng trong phạm vi ảnh hưởng của mặt trượt.

Tính khối lượng đất đắp, chọn xe vận chuyển đất đắp

Do đất đào là đất sét pha và đất bùn sét pha nên không cần phải vận chuyển đất về đắp

mà dùng đất nầy để đắp lại.

Xử lý kỹ thuật khi đắp đất:

Trước khi tiến hành công tác đắp đất phải thu gom các dụng cụ, thiết bị, dọn sạch cỏ

rác. Đất đắp tư đất đổ đống một phần được chở đến đổ bằng xe, đất mới đổ có hình dạng

không bằng phẳng và không thể lấp kín ở những vị trí sát mép tường, cột nên cần bố trí các

công nhân làm hai nhiệm vụ là san phẳng đất và đầm gia cố nền đất.

Chiều dày mỗi lớp đầm và thời gian đầm trên một mét vuông được xác định bằng cách

đầm thí điểm tại hiện trường để định ra các chỉ tiêu phù hợp với loại máy đầm:

+ Hiệu chỉnh lớp đầm cho phù hợp với máy;

+ Xác định số lượt đầm theo điều kiện thực tế;

+ Xác định độ ẩm tối ưu khi đầm nén.

Trong trường hợp đất rời khi đầm phải luôn tưới nước.

216

Đất đắp được tính tư cao độ đáy đài đến cao độ mặt đất tự nhiên -1,0 m (tư cao độ -

10,55m đến -1,00).

Khối lượng đất đắp:

Vđắp = V’đắp 0 + V’đắp 1 + V’đắp 2 + V’đắp 3

V’đắp 0: đắp đất đến ngang cốt đài móng:

V’đắp0=Vđào máy +Vthủ công – (14,4.7,9 + 2,2.7,2).1,8 – 14,7.10,4.0,15 = 302,87+33,3 -

237,24 – 22,93 = 76 m3 => Vđắp 0 = 76×1,2/1,13 = 80,71 m3

V’đắp 1: đắp đất đến ngang mặt trên của đài móng

V’đắp1=2×(1,025×2,35-0,15×0,15)×49,95+2×(1,45×2,35-0,15×0,15)×(41-2,475×2)

V’đắp1= 482,45m3 => Vđắp1 =482,45×1,2/1,13 = 512,34m3

Vđắp 2: đắp đất tư mặt trên đài móng đến cao độ sàn tầng hầm 1.

Vđắp 2 =1,2×2×3,5×3×[49,95 (41-3,5×2)]/1,13= 1872,16 m3

Vđắp 3: đắp đất tư mặt trên đài móng đến cao độ sàn tầng hầm 1.

Vđắp 3 =1,2×2×3,5×3×[49,95 (41-3,5×2)]/1,13 = 1466,52 m3

Kt1=1,2 : Hệ số tơi khi đào

Kt2=1,13 : Hệ số tơi khi đầm chặt đến độ chặt K=0,95

Vậy tổng thể tích đắp thực tế là Vđắp = 3931,73 m3

Khối lượng đất đổ đống tại chỗ và đổ lên xe

Đất đào lên được đổ trực tiếp lên xe tải và vận chuyển đến nơi khác để đảm bảo vệ sinh

môi trường và mỹ quan khu vực xây dựng. Tuy nhiên, cũng cần phải giữ lại một phần đất để

lấp khoảng trống giữa tường cư và đài móng.

Thi công hạ cừ Larsen

Quy trình thi công hạ cừ

-Khi hạ cư Larsen vào đất, tiến hành thành tưng đoạn không hạ tưng thanh riêng, Đối

với thanh cọc đầu tiên, do có tác dụng dẫn hướng nên cần kiểm tra kỹ độ thẳng đứng theo 2

phương, thanh cọc này dài hơn các thanh cọc khác 3m.

-Do chiều dài thanh cư là 14m, để nhằm tận dụng tối đa hiệu suất của máy, tránh trường

hợp máy phải di chuyển kẹp cư xa chỗ đóng, ta tiến hành xếp cư theo tưng cụm dọc 2 bên

tuyến ép. Trong mỗi cụm có 2 nhóm: nhóm 1: đặt cư úp và nhóm 2: đặt cư ngửa.

Tính toán số lượng máy ép cừ:

- Khối lượng cư Larsen thi công là 364.14 = 5096 m.

- Năng suất ép của máy ép cư thủy lực trong 1 ca :

1 17.60.0,8. 7.60.0,8.1,8 604,8Q v m

- Năng suất rút của máy trong 1 ca:

2 27.60.0,8. 7.60.0,8.5 1680Q v m

+ Trong đó v1, v2 là tốc độ ép và rút của máy trong 1 phút, chọn v1 = 1,8 (m/phút); v2=5

(m/phút); 0,8 là hệ số sử dụng sử dụng thời gian.

- Giả sử số máy ép cư thủy lực cần sử dụng là 1 máy:

217

1

50968,43

604,8 1t

ngày. Chọn 9 ngày.

- Thời gian thi công rút cư:

5096

3,031680 1

n

. Chọn 4 ngày.

Vậy dùng 1 máy ép cư thủy lực GIKEN KGK 130- C4 phục vụ thi công công trình.

10.5. Thi công đài móng

Xác định cơ cấu quá trình:

Quá trình thi công bêtông toàn khối đài cọc bao gồm 4 quá trình thành phần theo thứ tự:

+ Đổ bê tông lót

+ Gia công, lắp đặt cốt thép

+ Gia công, lắp dựng ván khuôn.

+ Đổ bêtông, bảo dưỡng.

+ Tháo dỡ ván khuôn.

Các quá trình thi công này được tổ chức theo phương pháp dây chuyền. Trong đó quá

trình đổ bêtông lót đài móng do có khối lượng ít nên ta tổ chức riêng không đưa vào dây

chuyền. Như vậy dây chuyền chỉ còn lại 4 quá trình thành phần: lắp dựng ván khuôn, lắp đặt

cốt thép, đổ bêtông, tháo dỡ ván khuôn.

Chia phân đoạn công tác

Quá trình thi công bê tông cốt thép được chia thành nhiều phân đoạn. Ranh giới các

phân đoạn sao cho đảm bảo dễ phối hợp các quá trình thành phần với nhau, thi công không

bị chồng chéo nhau. Khối lượng công tác của các phân đoạn đủ nhỏ và gần giống nhau để dễ

tổ chức thi công dây chuyền.

Ta chia thành 4 phân đoạn công tác như hình bên dưới.

Khối lượng công tác trên mỗi phân đoạn

Gồm có: khối lượng bê tông, khối lượng cốt thép, khối lượng ván khuôn

Hàm lượng cốt thép đài móng lấy bằng 80kg/1m3 bê tông

Chi phí sản xuất, lắp dựng: 12,25x80% = 9,8 công/100m2

Chi phí tháo dỡ: 12,25x20% = 2,45 công/100m2

Đổ bêtông móng bằng máy bơm tự hành, hao phí ca máy bằng năng suất bơm thực tế

của máy trong 1 ca, lấy tổ thợ chuyên nghiệp thi công công tác bê tông 25% định mức

đổ bê tông (vì ta dùng bê tông thương phẩm chứ không phải chế tạo tại hiện trường).

Riêng đối với dây chuyền bê tông do đổ bê tông thương phẩm bằng máy bơm nên có

tốc độ thi công nhanh hơn nhiều so với các dây chuyền khác. Ưu điểm của việc thi công

bê tông bằng máy bơm là với khối lượng lớn thì thời gian thi công nhanh, đảm bảo kỹ

thuật, hạn chế được các mạch ngưng, chất lượng bê tông đảm bảo.

218

Bảng 10.7: Khối lượng công tác các phân đoạn

Phân đoạn Kích thước Thép Lắp ván khuôn Đổ bê tông Tháo ván khuôn

Dài (m) Rộng (m) (tấn) (m2) (m3) (m2)

1 38.95 11.55 79.18 136.51 494.86 136.51

2 38.95 9.6 65.81 42.24 411.31 42.24

3 38.95 7.2 48.01 53.1 300.06 53.1

4 38.95 7.2 47.78 53.82 298.63 53.82

5 38.95 11.50 78.84 136.29 492.72 136.29

TỔNG CỘNG 319.62 421.96 1997.58 421.96

Hình 10.5: Phân đoạn thi công bê tông đài móng

Bảng 10.8: Bảng định mức công tác

Tên công tác Mã hiệu Đơn vị Nhân công Ca máy

Lắp đặt cốt thép AF.611 Công/tấn 6.35

Lắp dựng ván khuôn AF.825 Công/100m2 9.8

Đổ bê tông đài AF.311 Ca/m3 0.254 0.0048

Tháo dỡ ván khuôn AF.81111 Công/100m2 2.45

1150072009600

2 3 41 65

A

B

C

D

E

F

47050

38950

4200

2400

2100

2800

7200

1100

2400

11550

7900

2200

14400

7200

219

Chọn xe đổ bê tông

Do khối lượng bê tông đài móng khá lớn và mặt bằng chật hẹp, khó tập kết vật liệu nên

ta lựa chọn phương án đổ bê tông thương phẩm.

Trên thị trường hiện tại có 2 loại máy bơm chính yếu là máy bơm bê tông tĩnh và bơm cần.

- Căn cứ vào khối lượng bê tông cần thiết của 1 phân đoạn thi công.

- Căn cứ vào tổng mặt bằng thi công công trình.

- Khoảng cách tư trạm trộn bê tông đến công trình, vận chuyển.

- Tính linh hoạt trong công tác đổ bê tông, năng suất máy bơm thực tế trên thị trường

Ở đây, đề xuất sử dụng máy bơm cần bê tông

Bảng 10.9: Các thông số xe bơm cần J43R4X-150 của Vinacrete:

Bơm cao tối đa: 43m

Bơm ngang tối đa: 40m

Chân chống trước: Kiểu trượt chéo

Đường kính ống: 125mm

Lưu lượng bơm: 150m3/h

Chọn năng suất bơm thực tế của máy là 50 m3/h

Năng suất của máy bơm trong 1 ca là:

V bơm = 0,6×50×7 = 210 m3 . Trong đó hệ số 0,6 là hệ số sử dụng thời gian.

Số ca công tác cần thiết để đổ bê tông đài: 3995,2/210 = 19,03 ca.

Chọn máy bơm J43R4X-150, dựa vào mặt bằng thi công công trình phối hợp nhân lực

thi công đổ bê tông đài, ta chọn đổ bê tông đài trong thời gian 26 ca máy/2 đợt. Như vậy mỗi

đợt thi công đổ bê tông đài (cao 1,1m) sẽ thi công trong 13 ca máy (1ca/ngày).

Số ca công tác cần thiết để đổ bê tông lót: 259,33/210 = 1,23 ca. Chọn máy bơm thi công

đổ bê tông lót trong 2 ca là hoàn thành.

Tính nhịp công tác của dây chuyền bộ phận :

+ Thi công thủ công: i

iij

ijNa

qPt

.

. . Thi công cơ giới:

i

iij

ijMa

qPt

.

.

qi: định mức lao động cho quá trình i (nhân công, máy)

a: số ca làm việc trong ngày; Ni, Mi: số nhân công máy biên chế ở dây chuyền i

Do đài móng bè chia làm 5 phân đoạn nên ta chọn nhịp công tác đổ bê tông tương ứng cho

mỗi phân đoạn là 2 ca/1 phân đoạn. Như vậy, nhịp công tác của mỗi đợt đổ bê tông là 2 ca.

Giãn cách giữa hai dây chuyền được xác định theo công thức:

j j 1

i1 i, j i 1, j cni

j 1 j 1

O max( k k ) t

220

Bảng 10.10: Chi phí công tác bê tông đài móng

Phân

đoạn

Dây chuyền ĐV Khối

lượng

Hao phí Chi

phí

Số n

hân

công

Số c

a tr

ong n

gày

kij

Mã hiệu

Công, ca

/đv

Công

Tính

Chọn

Ca

máy

1

Lắp đặt cốt thép Tấn 79.18 AF.611 6.35 502.8 50 2 5.03 5

Lắp dựng ván khuôn 100m2 136.51 AF.825 9.8 13.38 5 1 2.68 3

Đổ bê tông đợt 3 m3 494.86 AF.311 0.0048 2.36 40 3 0.7867 1

Tháo ván khuôn m2 136.51 AF.825 2.45 3.344 3 1 1.11 1

2



Đổ bê tông đợt 3 m3 411.31 AF.31 0.0048 1.96 40 3 0.6533 1


3



Đổ bê tông đợt 3 m3 300.06 AF.311 0.0048 1.43 40 2 0.715 1


4



Đổ bê tông đợt 3 m3 298.63 AF.311 0.0048 1.42 40 2 0.71 1


5



Đổ bê tông đợt 3 m3 492.72 AF.311 0.0048 2.35 40 3 0.7833 1


Bảng 10.11: Bảng nhịp của các dây chuyền trên các phân đoạn tij

DC 1 2 3 4 5

DC 1 2 3 4 5

PĐ PĐ

1 5 3 1 1 1 1 5 3 1 1 1

2 5 1 1 1 1 2 10 4 2 2 2

3 3 1 1 1 1 3 13 5 3 3 3

4 3 1 1 1 1 4 16 6 4 4 4

5 5 3 1 1 1 5 21 9 5 5 5

Ti 21 9 5 5 5

221

Bảng 10.12: Bảng giãn cách Oi1

DC 1-2 2-3 3-4 4-5

PĐ

1 5 3 1 1

2 7 3 1 1

3 9 3 1 1

4 11 3 1 1

5 15 5 1 1

max 15 5 1 1

tcn 0 0 2 2

Oi1 min 15 5 3 3

Bảng 10.13: Bảng Galkin

Thời gian thi công là T = 31 ngày

Hình 10.6: Tiến độ thi công đài móng bè

10.6. Thống kê khối lượng các công tác phần ngầm+phần thân

Hình 10.7: Hàm lượng cốt thép đối với từng loại cấu kiện

+ Cột, vách, loi thang máy 170 kg/1m3 bê tông

+ Dầm chính 220 kg/1m3 bê tông

+ Dầm phụ (Dầm phụ, dầm chiếu nghỉ, dầm chiếu tới) 150 kg/1m3 bê tông

tcn = 2

0 2 4 6 8 10 12 14

1

2

3

4

5

16 18 20

O11=15 O21= 5 t5 = 5

T = Oi1 + t5 = 15+5+3+3+5= 31 ngày

O31= 3

tcn = 2

22 24

O41= 3

2826 30 31

5019

520

5021

5022

323

222

+ Sàn 50 kg/1m3 bê tông

+ Cầu thang (bản thang, chiếu nghỉ, chiếu tới) 50 kg/1m3 bê tông

+ Đài móng 80 kg/1m3 bê tông

Thống kê khối lượng ván khuôn, bêtông, cốt thép phần thân: (bảng đính kèm trang sau)

Hình 10.8: Đánh dấu tên các cấu kiện

Bảng 10.14: Bảng thống kê các khối lượng công việc chính thi công công trình

Các thông số chi tiết xem ở phần phụ lục đính kèm.

72002500 810081007200

33100

7100

8000

3800

8000

7100

34000

9850

1400

5700

500

3800

1400

1600 5600

3400 2400

4200

2600

5850

2100

10020005002000300

500

300

1600

900

300

900

2300

2200

300200

500

500

1400

500

1200

500

500

1200

1200

7100

8000

3800

8000

7100

1 2 3 4 5 6

A

B

C

D

E

F

2700

-6.30

2100

500

2200

500

15000

TB-01 TB-02 TB-03 TB-04 TB-03 TB-02

TB-01 TB-02 TB-03 TB-04 TB-03 TB-02

TB

-05

TB

-06

TB

-07

TB

-06

TB

-05

TB

-05

TB

-06

TB

-07

TB

-06

TB

-05

VT

-01

VT-02

VT

-03

VT-02

VT-05

VT

-07

VT-05

VT

-06

VT

-04

2600

2800

2700

223

10.7. Thiết kế biện pháp tổ chức các công tác chủ yếu

Mục đích của công tác thiết kế và tổ chức thi công

Mục đích

Công tác thiết kế tổ chức thi công giúp cho ta nắm được một số kiến thức cơ bản về

việc lập kế hoạch sản xuất (tiến độ) và mặt bằng sản xuất phục vụ cho công tác thi công, đồng

thời nó giúp cho chúng ta nắm được lý luận và nâng cao dần về hiểu biết thực tế để có đủ

trình độ chỉ đạo thi công trên công trường.

Mục đích cuối cùng nhằm :

- Nâng cao được năng suất lao động và hiệu suất của các loại máy móc, thiết bị phục

vụ cho thi công.

- Đảm bảo được chất lượng công trình.

- Đảm bảo được an toàn lao động cho công nhân và độ bền cho công trình.

- Đảm bảo được thời hạn thi công.

- Hạ được giá thành cho công trình xây dựng.

Ý nghĩa

Công tác thiết kế tổ chức thi công giúp cho ta có thể đảm nhiệm thi công tự chủ trong

các công việc sau :

- Chỉ đạo thi công ngoài công trường.

- Điều phối nhịp nhàng các khâu phục vụ cho thi công:

+ Khai thác và chế biến vật liệu.

+ Gia công cấu kiện và các bán thành phẩm.

+ Vận chuyển, bốc dỡ các loại vật liệu, cấu kiện ...

+ Xây hoặc lắp các bộ phận công trình.

+ Trang trí và hoàn thiện công trình.

- Phối hợp công tác một cách khoa học giữa công trường với các xí nghiệp hoặc các

cơ sở sản xuất khác.

- Điều động một cách hợp lí nhiều đơn vị sản xuất trong cùng một thời gian và trên

cùng một địa điểm xây dựng.

- Huy động một cách cân đối và quản lí được nhiều mặt như: nhân lực, vật tư, dụng cụ

, máy móc, thiết bị, phương tiện, tiền vốn, ...trong cả thời gian xây dựng.

Nội dung và những nguyên tắc chính trong thiết kế tổ chức thi công

Nội dung

- Công tác thiết kế tổ chức thi công có một tầm quan trọng đặc biệt vì nó nghiên cứu

về cách tổ chức và kế hoạch sản xuất.

224

- Đối tượng cụ thể của việc thiết kế tổ chức thi công là:

+ Lập tiến độ thi công hợp lý để điều động nhân lực, vật liệu, máy móc, thiết bị, phương

tiện vận chuyển, cẩu lắp và sử dụng các nguồn điện, nước nhằm thi công tốt nhất và hạ giá

thành thấp nhất cho công trình.

+ Lập tổng mặt bằng thi công hợp lý để phát huy được các điều kiện tích cực khi xây

dựng như: điều kiện địa chất, thuỷ văn, thời tiết, khí hậu, hướng gió, điện nước,...đồng thời

khắc phục được các điều kiện hạn chế để mặt bằng thi công có tác dụng tốt nhất về kỹ thuật

và rẻ nhất về kinh tế.

- Trên cơ sở cân đối và điều hoà mọi khả năng để huy động, nghiên cứu, lập kế hoạch

chỉ đạo thi công trong cả quá trình xây dựng để đảm bảo công trình được hoàn thành đúng nhất

hoặc vượt mức kế hoạch thời gian để sớm đưa công trình vào sử dụng.

Những nguyên tắc chính

Giải pháp thi công được lựa chọn phải đạt được những yêu cầu sau:

- Giải pháp đó phải rút ngắn được thời hạn thi công.

- Phải góp phần tang năng suất lao động, giảm chi phí lao động.

- Hạ giá thành xây lắp.

- Phải góp phần nâng cao chất lượng xây lắp.

- Đảm bảo các yêu cầu về an toàn lao động, vệ sinh môi trường.

- Thi công xây dựng phần lớn là phải tiến hành ngoài trời, do đó các điều kiện về thời

tiết, khí hậu có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ thi công, ở nước ta mưa bão thường kéo dài gây

nên cản trở lớn và tác hại nhiều đến việc xây dựng. Vì vậy, thiết kế tổ chức thi công phải có

kế hoạch đối phó với thời tiết, khí hậu,... đảm bảo cho công tác thi công vẫn được tiến hành

bình thường và liên tục.

Lựa chọn phương án thi công công trình

Có 3 phương pháp chính để tổ chức thi công xây dựng công trình là: tuần tự, song song,

và phương pháp dây chuyền. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, tùy theo các điều

kiện cụ thể của các phương pháp đó được áp dung triệt để hay tưng phần hoặc kết hợp đều

với một mục đích là đưa lại hiệu quả sản xuất cao nhất.

Phương pháp tuần tự

Quá trình thi công được tiến hành lần lượt tư đối tượng này sang đối tượng khác theo

một trật tự đã qui định.

- Ưu điểm: dễ tổ chức sản xuất và quản lý chất lượng, chế độ sử dung tài nguyên thấp

và ổn định.

- Nhược điểm: thời gian thi công kéo dài, tính chuyên môn hóa thấp, giá thành cao.

225

Phương pháp song song

Nguyên tắc tổ chức thi công theo phương pháp này là các sản phẩm xây dựng được bắt

đầu thi công cuing một thời điểm và kết thúc sau một khoảng thời gian như nhau.

- Ưu điểm: rút ngắn được thời gian thi công, giảm ứ đọng vốn sản xuất.

- Nhược điểm: đòi hỏi sự tập trung sản xuất cao, nhu cầu tài nguyên lớn, dễ gây ra sai

phạm hàng loạt rất lãng phí.

Phương pháp dây chuyền

Là sự kết hợp một cách logic phương pháp tuần tự và song song, khắc phục những nhược

điểm và những ưu điểm của các phương pháp trên. Để thi công theo phương pháp xây dựng

dây chuyền, chia quá trình kỹ thuật thi công một sản phẩm xây dựng thành n quá trình thành

phần và qui định thời hạn tiến hành các quá trình đó cho một sản phẩm là như nhau, đồng thời

phối hợp các quá trình này một cách nhịp nhàng về thời gian và không gian theo nguyên tắc:

- Thực hiện tuần tự các quá trình thành phần cùng loại tư sản phẩm này sang sảnphẩm

khác.

- Thực hiện song song các quá trình thành phần khác loại trên các sản phẩm khác nhau.

Sản xuất dây chuyền là phương pháp tổ chức tiên tiến nhất có được do kết quả của sự

phân công lao động hợp lý, chuyên môn hóa các thao tác và hợp tác hóa trong sản xuất.

Đặc trưng của nó là sự chuyên môn hóa cao các khu vực và vị trí công tác, hạn chế các

danh mục sản phẩm cần chế tạo, sự cân đối của năng lực sản xuất và tính nhịp nhàng song

song liên tục của các quá trình. Kết quả là cùng một năng lực sản xuất như nhau, người ta sản

xuất nhanh hơn, sản phẩm nhiều hơn, chi phí lao động và giá thành thấp hơn, nhu cầu về

nguyên vật liệu và lao động điều hòa liên tục.

Chính vì phương pháp dây chuyền có nhiều ưu điểm nổi bật nên trong phạm vi đồ án

này lựa chọn phương pháp dây chuyền để tổ chức thi công công trình.

Lập tiến độ thi công

Vai trò của kế hoạch tiến độ trong sản xuất xây dựng

Lập kế hoạch tiến độ là quyết định trước xem quá trình thực hiện mục tiêu phải làm gì,

cách làm như thế nào, khi nào làm và người nào phải làm cái gì.

Kế hoạch làm cho các sự việc có thể xảy ra phải xảy ra, nếu không có kế hoạch có thể

chúng không xảy ra. Lập kế hoạch tiến độ là sự dự báo tương lai, mặc dù việc tiên đoán tương

lai là khó chính xác, đôi khi nằm ngoài dự kiến của con người, nó có thể phá vỡ cả những kế

hoạch tiến độ tốt nhất, nhưng nếu không có kế hoạch thì sự việc hoàn toàn xảy ra một cách

ngẫu nhiên hoàn toàn.

Lập kế hoạch là điều hết sức khó khăn, đòi hỏi người lập kế hoạch tiến độ không những

có kinh nghiệm sản xuất xây dựng mà còn có hiểu biết khoa học dự báo và am tường công

nghệ sản xuất một cách chi tiết, tỷ mỷ và một kiến thức sâu rộng.

226

Chính vì vậy việc lập kế hoạch tiến độ chiếm vai trò hết sức quan trọng trong sản xuất

xây dựng, cụ thể là:

Sự đóng góp của kế hoạch tiến độ vào việc thực hiện mục tiêu

Mụcđích của việc lập kế hoạch tiếnđộ và những kế hoạch phụ trợ là nhằm hoàn thành

những mụcđích và mục tiêu của sản xuất xây dựng.

Lập kế hoạch tiếnđộ và việc kiểm tra thực hiện sản xuất trong xây dựng là hai việc không

thể tách rời nhau không có kế hoạch tiếnđộ thì không thể kiểm tra được vì kiểm tra có nghĩa

là giữ cho các hoạtđộng theo đúng tiến trình thời gian bằng cách điều chỉnh các sai lệch so

với thời gian đãđịnh trong tiếnđộ bản kế hoạch tiếnđộ cung cấp cho ta tiêu chuẩnđể kiểm tra.

Tính hiệu quả của kế hoạch tiến độ

Tính hiệu quả của kế hoạch tiến độ được đo bằng đóng góp của nó vào thực hiện mục

tiêu sản xuất đúng với chi phí và các yếu tố tài nguyên khác đã dự kiến.

Tầm quan trọng của kế hoạch tiến độ

Lập kế hoạch tiến độ nhằm những mục đích quan trọng sau đây:

- Ứng phó với sự bất định và sự thay đổi:

Sự bất định và sự thay đổi làm việc phải lập kế hoạch tiến độ là tất yếu nhưng tương lai,

lại rất ít khi chắc chắn và tương lai càng xa thì các kết quả của quyết định càng kém chắc chắn

ngay những khi tương lai có độ chắc chắn khá cao thì việc lập kế hoạch tiến độ vẫn là cần thiết

đó là vì cách quản lý tốt nhất là cách đạt được mục tiêu đã đề ra.

Dù cho có thể dự đoán được những sự thay đổi trong quá trình thực hiện tiến độ thì việc

khó khăn trong khi lập kế hoạch tiến độ vẫn là điều khó khăn.

- Tập trung sự chú ý lãnh đạo thi công vào các mục tiêu quan trọng:

Toàn bộ công việc lập kế hoạch tiến độ nhằm thực hiện các mục tiêu của sản xuất xây

dựng nên việc lập kế hoạch tiến độ cho thấy rõ các mục tiêu này.

Để tiến hành quản lý tốt các mục tiêu của sản xuất, người quản lý phải lập kế hoạch tiến

độ để xem xét tương lai, phải định kỳ soát xét lại kế hoạch để sửa đổi và mở rộng nếu cần

thiết để đạt các mục tiêu đã đề ra.

- Tạo khả năng tác nghiệp kinh tế:

Việc lập kế hoạch tiến độ sẽ tạo khả năng cực tiểu hoá chi phí xây dựng vì nó giúp cho

cách nhìn chú trọng vào các hoạt động có hiệu quả và sự phù hợp.

Kế hoạch tiến độ là hoạt động có dự báo trên cơ sở khoa học thay thế cho các hoạt động

tự phát, thiếu phối hợp bằng những nỗ lực có định hướng chung, thay thế luồng hoạt động

thất thường bằng luồng hoạt động đều đặn. Lập kế hoạch tiến độ đã làm thay thế những phán

xét vội vàng bằng những quyết định có cân nhắc kỹ càng và được luận giá thận trọng.

- Tạo khả năng kiểm tra công việc được thuận lợi:

227

Không thể kiểm tra được sự tiến hành công việc khi không có mục tiêu ro ràng đã định

để đo lường kiểm tra là cách hướng tới tương lai trên cơ sở xem xét cái thực tại không có kế

hoạch tiến độ thì không có căn cứ để kiểm tra.

10.8. Tổ chức thi công công trình

Xác định gián đoạn công nghệ

Gián đoạn giữa công tác bê tông và tháo ván khuôn cột, vách

- Ván khuôn cột vách (ván khuôn không chịu lực) được phép tháo khi bê tông đạt cường

độ 50daN/cm2.

- Gọi t1 là thời gian tháo ván khuôn cột, vách kể tư lúc đổ, Chọn t1 = 2 ngày

Gián đoạn giữa công tác bê tông và tháo ván khuôn dầm sàn

- Ván khuôn dầm sàn (ván khuôn chịu lực) được tháo khi bê tông đạt 70% cường độ tiêu

chuẩn.

- Gọi t2 là thời gian tháo ván khuôn dầm, sàn kể tư lúc đổ kết hợp với điều kiện thực tế

là ván khuôn sàn tầng dưới được giữ lại khi công tác đổ bê tông tầng trên chuẩn bị tiến hành,

tháo dỡ ván khuôn sàn tầng dưới nữa và giữ lại các cột chống an toàn.

Gián đoạn giữa công tác bê tông dầm sàn tầng dưới với công tác cốt thép cột, vách tầng

trên

Công tác gia công cốt thép cột vách tầng trên được tiến hành ở mặt đất và được tổ chức

thi công 1 ngày sau khi đổ bê tông dầm sàn tầng dưới xong.

Tính toán nhịp công tác các quá trình thành phần

Xác định nhịp công tác:

Dựa vào khối lượng và định mức chi phí công lao động đã tính ở trên tiến hành tính toán

nhịp công tác cho quá trình Bêtông theo công thức sau:ij i

ij

c i

P aT

n N

- Trong đó: + Pij là khối lượng công việc của tưng quá trình.

+ ai là định mức chi phí công lao động hay ca máy.

+ nc là số ca làm việc trong ngày.

+ Ni là cơ cấu tổ thợ chuyên nghiệp( số người hay số máy)

Riêng công tác đổ bê tông nhịp công tác tính theo năng suất máy :ij

ij

i

PT

N

- Trong đó: + Pij là khối lượng công việc của tưng quá trình.

+ Ni năng suất thực tế của máy bơm

Khi tính toán hao phí định mức tính ca máy đổ bê tông ta lấy theo năng suất thực tế của

máy bơm. Ntt= 0,6.50.7 =210m3/h. Thời gian bơm t= KL/Ntt, vì trên thực tế ta xem như bê

tông được lấy ở chân công trình và thi công không quan tâm đến quá trình tạo ra bê tông.

228

Tổ chức thi công phần ngầm công trình

Tổ chức thi công phần thân công trình

Tổ chức thi công phần hoàn thiện

Công tác xây tường

- Biện pháp thi công công tác xây chọn kết hợp giữa thủ công và cơ giới, kỹ thuật xây

tường chọn 3 dọc 1 ngang. Vật liệu tập kết tại chân công trình đúng cự ly qui định, vữa xây

chế tạo tại công trường, vận chuyển vật liệu theo phương đứng bằng máy vận thăng, theo

phương ngang bằng xe cút kít.

- Sử dụng giàn giáo công cụ, nên quá trình xây tường bao gồm hai quá trình thành phần

là xây và phục vụ xây (vận chuyển vật liệu, bắc và tháo dàn giáo công cụ).

Công tác trát

Công tác trát tường gồm có trát trong và trát ngoài. Đối với công tác trát tường ngoài,

do công trình được bao bọc xung quanh bởi hệ giáo thi công, cứ 3 tầng thì có thanh thép hình

đưa ra đỡ hệ giáo, bên dưới có lưới chắn che kín chạy vòng quanh công trình tránh không cho

vật liệu ở tầng trên rơi rớt xuống giáo tầng dưới đảm bảo an toàn cho công nhân thi công cùng

lúc ở hệ giáo bên dưới.

Công tác lát gạch công trình, chống thấm

Công tác đóng trần thạch cao

Công tác lắp cửa

Công tác lắp lan can

Công tác bả matit

Công tác sơn, dọn dẹp vệ sinh

*** Tham khảo ý kiến Thầy giáo chấm phản biện: Thưa Thầy, em có chút rắc rối!

Về nhân công phục vụ công tác đổ bê tông toàn khối, năng suất đổ thì phụ thuộc vào

năng suất ca máy, tư đó xác định được ca máy cần thiết thực hiện công tác đổ bê tông. Nhân

công thì phụ thuộc vào lượng bê tông đổ để bố trí tổ thợ làm việc cho hợp lý, đảm bảo năng

suất, không quá đông cũng không quá thiếu người.

Nhân công sẽ được tính toán dựa vào định mức đổ bê tông ĐM 1776, tuy nhiên khi tính

với định mức này thì số nhân công quá lớn (nếu đã lấy 20-30% định mức – vì công tác đổ bê

tông công trình em sử dụng bê tông thương phẩm nên không cần công tác chế tạo,… ).

Trong đồ án, em lúc đầu chọn tính theo cách tính như trên nhưng thấy không hợp lý cho

lắm (số lượng nhân công lớn, …), em đã giảm năng suất đổ bê tông của máy xuống để tăng

số ca công tác lên tư đó chọn lượng nhân công hợp lý nhưng thấy vẫn chưa ổn, do đó em chọn

1 tổ thợ chuyên nghiệp là 20 người để thi công công tác này. Thầy cho em ý kiến ạ!. Xin cám

ơn thầy!

Bảng 10.15: Bảng đo bóc khối lượng, thời giant hi công các hạng mục thi công

(Xem trang sau)

229

10.9. Lập kế hoạch cung ứng và dự trữ vật liệu

Chọn vật liệu để lập biểu đồ

+ Căn cứ vào phương án tổ chức thi công công trình, tính toán khối lượng vật liệu cần

cung cấp, sử dụng trong quá trình thi công. Tư đó xác định nhu cầu cung cấp và dự trữ vật

liệu.

+ Đối với công trình này, các vật liệu: cát, xi măng có khối lượng sử dụng lớn, thời gian

sử dụng dài, do đó chọn các vật liệu này để vẽ biểu đồ sử dụng, cung cấp và dự trữ.

Xác định nguồn cung cấp vật liệu

+ Cát: Sử dụng cát vàng, vận chuyển cát đến công trình bằng xe ben tự đổ. Khoảng cách

vận chuyển tư nơi lấy cát đến công trình là 10 km.

+ Xi măng: Sử dụng xi măng PC30, khoảng cách vận chuyển xi măng là 10 km.

Xác định lượng vật liệu (cát, xi măng) dùng trong các công việc:

Bảng 10.16: Khối lượng vữa và xi măng trong các công tác

STT Tên công

việc Ghi chú ĐVT

Khối Loại

ĐV

Mã Khối lượng

vật liệu

lượng VL hiệu Định

mức

Hao

phí

1

Bê tông lót

móng đài

thang máy

m3 20.56 Vữa m3 AF.1110 1.03 21.18

2

Xây tường,

bậc cầu

thang tầng

hầm 2

Tường dày

100 m3 0.4 Vữa m3 AE.711 0.17 0.07

Tường dày

>100 m3 26.1 Vữa m3 AE.712 0.181 4.72

TỔNG

CỘNG m3 26.5 Vữa m3 4.79

3

Trát tường

trong, cột,

vách, cầu

thang , dầm,

sàn tầng

hầm 2

Tường trong,

vách, lõi m2 1797.3 Vữa m3 AK.212 0.012 21.57

Cầu thang,

ram dốc m2 96.28 Vữa m3 AK.221 0.013 1.25

Dầm, sàn m2 1533 Vữa m3 AK.230 0.018 27.59

TỔNG

CỘNG m2 3426.6 Vữa m3 22.82

4

Xây tường,

bậc cầu

thang tầng

hầm 1

Tường dày

100 m3 1.89 Vữa m3 AE.711 0.17 0.32

Tường dày

>100 m3 34.43 Vữa m3 AE.712 0.181 6.23

TỔNG

CỘNG m3 36.32 Vữa m3 6.55

5

Trát tường

trong, cột,

vách, cầu

thang, dầm,

sàn tầng

hầm 1

Tường trong,

vách, lõi m2 670 Vữa m3 AK.212 0.012 8.04

Cầu thang m2 73.79 Vữa m3 AK.221 0.013 0.96

Dầm, sàn m2 1613.3 Vữa m3 AK.230 0.018 29.04

TỔNG

CỘNG m2 2357.1 Vữa m3 38.04

230

6

Xây tường,

bậc cầu

thang tầng 1

Tường dày

100 m3 13.57 Vữa m3 AE.711 0.17 2.31

Tường dày

>100 m3 114.51 Vữa m3 AE.712 0.181 20.73

TỔNG

CỘNG m3 128.08 Vữa m3 23.04

7

Trát tường

trong, cột,

vách, cầu

thang tầng 1

Tường trong,

vách, lõi m2 1985.3 Vữa m3 AK.212 0.012 23.82

Cột, Cầu

thang m2 21.55 Vữa m3 AK.221 0.013 0.28

TỔNG

CỘNG m2 2006.8 Vữa m3 24.1

8

Xây tường,

bậc cầu

thang tầng 2

Tường dày

100 m3 64.21 Vữa m3 AE.711 0.17 10.92

Tường dày

>100 m3 166.23 Vữa m3 AE.712 0.181 30.09

TỔNG

CỘNG m3 230.44 Vữa m3 41.01

9

Trát tường

trong, cột,

vách, cầu

thang tầng 2

Tường trong,

vách, lõi m2 3219.6 Vữa m3 AK.212 0.012 38.63

Cột, Cầu

thang m2 35.87 Vữa m3 AK.221 0.013 0.47

TỔNG

CỘNG m2 3255.4 Vữa m3 39.1

10

Xây tường,

bậc cầu

thang tầng

3-8

Tường dày

100 m3 393.06 Vữa m3 AE.711 0.17 66.82

Tường dày

>100 m3 823.44 Vữa m3 AE.712 0.181

149.0

4

TỔNG

CỘNG m3 1216.5 Vữa m3

215.8

6

11

Trát tường

trong, cột,

vách, cầu

thang tầng

3-8

Tường trong,

vách, lõi m2 19036 Vữa m3 AK.212 0.012

228.4

3

Cột, Cầu

thang m2 140.58 Vữa m3 AK.221 0.013 1.83

TỔNG

CỘNG m2 19176 Vữa m3

230.2

6

12

Xây tường,

bậc cầu

thang tầng

9-14

Tường dày

100 m3 390 Vữa m3 AE.711 0.17 66.3

Tường dày

>100 m3 852.72 Vữa m3 AE.712 0.181

154.3

4

TỔNG

CỘNG m3 1242.7 Vữa m3

220.6

4

13

Trát tường

trong, cột,

vách, cầu

thang tầng

9-14

Tường trong,

vách, lõi m2 19003 Vữa m3 AK.212 0.012

228.0

4

Cột, Cầu

thang m2 255.54 Vữa m3 AK.221 0.013 3.32

TỔNG

CỘNG m2 19259 Vữa m3

231.3

6

14 Xây tường

tầng 15

Tường dày

100 m3 2.77 Vữa m3 AE.711 0.17 0.47

Tường dày

>100 m3 100.06 Vữa m3 AE.712 0.181 18.11

231

TỔNG

CỘNG m3 102.83 Vữa m3 18.58

15

Trát tường

trong, cột

tầng 15

Tường trong,

vách, lõi m2 447.97 Vữa m3 AK.212 0.012 5.38

Cột, Cầu

thang m2 156.29 Vữa m3 AK.221 0.013 2.03

Trát dầm,

sàn m2 290.92 Vữa m3 AK.230 0.018 5.24

TỔNG

CỘNG m2 895.18 Vữa m3 12.65

17 Trát tường

ngoài m2 32392 Vữa m3 AK.211 0.012

388.7

1

18 Tầng hầm 1

- 2

Lát nền sàn,

ram dốc m2 2690.4 Vữa m3 AK.411 0.025 67.26

Lát bậc

thang m2 19.69

Vữa m3

AK.532

0.025 0.49

Xi

măng

Tấ

n 0.15 0.003

Lát bể nước m2 68.51

Vữa m3

AK.422

0.025 1.71

Xi

măng

Tấ

n 0.303 0.021

TỔNG

CỘNG m2 2778.6

Vữa m3 0.075 69.46

Xi

măng

Tấ

n 0.453 0.024

19 Tầng 1 - 14

Lát gạch sàn m2 10117

Vữa m3 AK.5125

0

0.025 252.9

1

Xi

măng

Tấ

n 0.92 9.31

Lát bậc

thang m2 340.42

Vữa m3

AK.532

0.025 8.51

Xi

măng

Tấ

n 0.15 0.051

TỔNG

CỘNG m2 10457

Vữa m3 0.05 261.4

2

Xi

măng

Tấ

n 1.07 9.361

20 Tầng 15

Lát gạch

chống nóng

mái

m2 692.87

Vữa m3 AK.5125

0

0.025 17.32

Xi

măng

Tấ

n 0.92 0.64

20 Tầng mái Lát nền sàn m2 290.92 Vữa m3 AK.411 0.025 7.27

Với lượng hao phí vữa tương ứng các công tác, tra định mức 1172 phần phụ lục cấp

phối vữa xây mác M75,bê tông lót mác M100 cho xi măng PC 30 và cát ta được

Bảng 10.17: Khối lượng cát và xi măng dùng trong các công việc

STT Tên công việc ĐVT

Khối Loại

ĐV

Mã Khối lượng vật

liệu

lượng VL hiệu Định

mức

Hao

phí

1 Bê tông lót đài thang máy m3 21.18

Xi

măng Tấn

B1225 0.41 8.68

Cát m3 1.05 22.24

232

2 Xây tường, bậc cầu thang

t.hầm 2 m3 4.79

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 1.53

Cát m3 1.09 5.22

3

Trát tường trong, cột, vách,

cầu thang, dầm, sàn t.hầm

2

m3 22.82

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 8.22

Cát m3 1.05 23.96


t.hầm 1 m3 6.55

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 2.1

Cát m3 1.09 7.14

5

Trát tường trong, cột, vách,

cầu thang, dầm, sàn t.hầm

1

m3 39.1

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 14.08

Cát m3 1.05 41.06


tầng 1 m3 23.04

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 7.37

Cát m3 1.09 25.11

7 Trát tường trong, cột, vách,

cầu thang tầng 1 m3 24.1

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 8.68

Cát m3 1.05 25.31


tầng 2 m3 41.01

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 13.12

Cát m3 1.09 44.7


cầu thang tầng 2 m3 39.1

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 14.08

Cát m3 1.05 41.06


tầng 3 – 8 m3 215.9

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 69.08

Cát m3 1.09 235.29


cầu thang tầng 3 - 8 m3 230.3

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 82.89

Cát m3 1.05 241.77

12 Xây tường ,bậc cầu thang

tầng 9-14 m3 220.6

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 70.6

Cát m3 1.09 240.5


cầu thang tầng 9-14 m3 231.4

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 83.29

Cát m3 1.05 242.93


tầng 15 m3 18.58

Xi

măng Tấn

B1224 0.32 5.95

Cát m3 1.09 20.25


cầu thang, dầm sàn tầng 15 m3 12.65

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 4.55

Cát m3 1.05 13.28

16 Trát tường ngoài m3 388.7

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 139.94

Cát m3 1.05 408.15

17 Láng nền hầm 1,2 m3 69.46

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 25.01

Cát m3 1.05 72.93

18 Lát gạch, lát bậc thang m3 261.4 Xi

măng Tấn B1234 0.36 94.11

233

Cát m3 1.05 274.49

19 Lát gạch chống thấm mái m3 17.32

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 6.24

Cát m3 1.05 18.19

20 Lát vữa tầng mái m3 7.27

Xi

măng Tấn

B1234 0.36 2.62

Cát m3 1.05 7.63

Cường độ sử dụng vật liệu hằng ngày

Bảng 10.18: Khối lượng và cường độ sử dụng cát và xi măng của công trình

STT Tên công việc

Ngày

bắt

đầu

Ngày

kết

thúc

Thời

gian

Tổng

khối

lượng

cát

(m3)

Khối

lượng

cát mỗi

ngày

(m3)

Tổng

khối

lượng xi

măng

(Tấn)

Khối

lượng

XM

mỗi

ngày

(Tấn)

1 Bê tông lót đài thang

máy 127 128 1 22.24 22.24 8.68 8.68

2 Xây tường, bậc cầu

thang t.hầm 2 302 304 2 5.22 2.61 1.53 0.77

3

Trát tường trong, cột,

vách, cầu thang, dầm,

sàn t.hầm 2

304 330 26 23.96 0.92 8.22 0.32


thang t.hầm 1 304 307 3 7.14 2.38 2.1 0.7

5


vách, cầu thang, dầm,

sàn t.hầm 1

330 352 22 41.06 1.87 14.08 0.64


thang tầng 1 307 316 9 25.11 2.79 7.37 0.82

7 Trát tường trong, cột,

vách, cầu thang tầng 1 352 361 9 25.31 2.81 8.68 0.96


thang tầng 2 316 334 18 44.7 2.48 13.12 0.73

9 Trát tường trong, cột,

vách, cầu thang tầng 2 361 376 15 41.06 2.74 14.08 0.94


thang tầng 3- 8 334 433 99 235.29 2.38 69.08 0.7

11


vách, cầu thang tầng 3

– 8

376 454 78 241.77 3.1 82.89 1.06


thang tầng 9 - 14 433 529 96 240.5 2.51 70.6 0.74

13


vách, cầu thang tầng 9-

14

454 538 84 242.93 2.89 83.29 0.99

14 Xây tường tầng 15 529 537 8 20.25 2.53 5.95 0.74

15 Trát tường trong, cột

tầng 15 538 545 7 13.28 1.9 4.55 0.65

234

17 Trát tường ngoài 558 616 58 408.15 7.04 139.94 2.41

18 Láng nền tầng hầm 1,2 430 444 14 72.93 5.21 25.034 1.79

19 Lát gạch 444 545 101 274.49 2.72 103.471 1.02

20 Lát gạch chống nóng 547 553 6 18.19 3.03 6.88 1.15

21 Lát vữa tầng mái 554 558 4 7.63 1.91 2.62 0.66

Xác định số xe vận chuyển và thời gian vận chuyển cát

Cát được lấy cách công trình 10 km, thời gian dự trữ là 2 ngày, căn cứ vào tổng tiến

độ thi công nhận thấy cát được sử dụng tư ngày 127 (Đổ bê tông lót đài thang máy) đến ngày

616 (Trát tường ngoài). Khối lượng sử dụng toàn bộ cát công trình là: 2011,21 m3, cường độ

sử dụng trung bình là: qtb = 4,11 (m3/ ngày).

-Ta sử dụng ôtô vận chuyển THACO FORLAND FLD250C. Trọng tải P = 2,49 tấn.

+Cự ly vận chuyển: 10km.

+Năng lực vận chuyển của 1 xe:

t = 8giờ: thời gian làm việc

Ktg= 0,8 : hệ số sử dụng thời gian; Px = 2,49 tấn: trọng tải của xe

Kp = 0,9 : hệ số sử dụng trọng tải; nc = 1 ca: số ca làm việc

N : số xe huy động; Tck: thời gian 1 chu kỳ làm việc của ôtô

Tck = tđi + tvề +tquay + tbốc, dỡ =

tb = 15 phút: thời gian chuyển cát lên xe; L = 10 km: cự ly vận chuyển

Vtb = 30 km/h: vận tốc trung bình; t0 = 4phút: thời gian quay tránh xe

Tck=2 10

15 60 4 5930

phút = 0,98 giờ

tg.. .vc x p

ck

t Kq P K N

T = 8.0,8. 2,49.0,9.1/0,98 = 14,64 tấn/ca

Khối lượng cát xe chở được trong mỗi ca:

314,648,2

1,8

qV m

; Với = 1,8 (T/m3) là dung trọng của cát

Xác định số xe vận chuyển và thời gian vận chuyển xi măng

Tương tự như vận chuyển cát ta có :

Khối lượng sử dụng toàn bộ XM công trình là: 672,2 tấn, cường độ sử dụng trung bình

là: qtb = 1,37 (tấn/ ngày). Chọn xe THACO FRONTIER 125 có tải trọng là 1,25 tấn

Khối lượng XM xe chở trong 1 ca: 7,35 tấn/ngày

Dựa vào biểu đồ cộng dồn có dự trữ của vật liệu ta có thể dùng 1 xe, 2 xe .. vận chuyển

liên tục hoặc gián đoạn để cho khối lượng dự trữ là ít nhất.

0

.2t

V

Lt

tb

b

235

CHƯƠNG 11: LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG

11.1. Lập luận phương án tổng mặt bằng

Sự cần thiết phải thiết kế tổng mặt bằng

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 được 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”.

Các giai đoạn thiết kế TMB

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 tư nhất trong suốt quá trình thi công công trình. Do đó ta chọn giai đoạn này để thiết

kế tổng mặt bằng thi công. Hơn nữa trong phần ngầm đã sơ bộ thể hiện trong các công tác

trước được thể hiện ở bản vẽ thi công.

Nguyên tắc thiết kế

- Tổng mặt bằng xây dựng (TMBXD) phải thiết kế sao cho các cơ sở vật chất kỹ thuật

tạm phục vụ tốt nhất cho quá trình thi công xây dựng, không làm ảnh hưởng đến công nghệ,

chất lượng, thời gian xây dựng, an toàn lao động và vệ sinh môi trường.

- Chi phí xây dựng công trình tạm phải tiết kiệm nhất. Số liệu thiết kế công trình tạm về

nguyên tắc là số liệu lớn nhất theo các giai đoạn thi công tương ứng. Tuy nhiên khi thiết kế

tổng mặt bằng, khi đưa ra phương án về cơ sở vật chất kỹ thuật công trường cần phải lưu ý

đến việc tận dụng diện tích kho bãi giữa các loại vật liệu tương ứng và yêu cầu về chất chứa

như nhau, có tận dụng các diện tích công trình đã xây xong để làm kho chất chứa. Chọn loại

công trình tạm rẻ tiền, dễ tháo dỡ, di chuyển… nên bố trí ở vị trí thuận lợi tránh di chuyển

nhiều lần gây lãng phí.

- Khi thiết kế TMBXD phải tuân theo các hướng dẫn, các tiêu chuẩn về thiết kế kỹ thuật,

qui định về an toàn lao động, phòng chống cháy nổ, vệ sinh môi trường.

- Học tập kinh nghiệm thiết kế TMBXD và tổ chức công trường xây dựng có trước,

mạnh dạn áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật, về quản lí kinh tế… trong thiết kế TMBXD.

Trình tự thiết kế

- Xác định giai đoạn lập TMBXD.

236

- Tính toán số liệu:

Tư các bảng vẽ công nghệ, biểu kế hoạch tiến độ thi công… tính ra các số liệu phục vụ

cho thiết kế TMBXD như thời hạn xây dựng, vị trí các thiết bị máy móc, số lượng xe vận

chuyển, diện tích kho bãi, nhà xưởng, nhà tạm, điện nước cho công trường…

- Định vị công trình sẽ được xây dựng, các công trình tạm nên thiết kế theo trình tự sau:

+ Trước hết cần xác định vị trí các thiết bị thi công chính như cần trục tháp, máy vận

thăng, thang máy, máy trộn…là các vị trí đã được thiết kế trongcác bảng vẽ công nghệ, không

thay đổi được nên ưu tiên bố trí trước.

+ Thiết kế hệ thống giao thông tạm trên công trường trên nguyên tắc sử dụng tối đa

đường có sẵn, hoặc xây dựng một phần mạng lưới đườn qui hoạch để làm đường tạm.

+ Bố trí kho bãi vật liệu cấu kiện, trên cơ sở mạng lưới giao thông tạm và vị trí các thiết

bị thi công đã được xác định trước để bổ trí kho bãi cho phù hợp theo các giai đoạn thi công.

+ Bố trí nhà xưởng phụ trợ ( nếu có) trên cơ sở mạng giao thông và kho bãi đã được

thiết kế trước.

+ Bố trí các loại nhà tạm.

+ Thiết kế hệ thống an toàn bảo vệ.

+ Cuối cùng là thiết kế mạng kỹ thuật tạm: điện, nước, liên lạc…

11.2. Tính toán các cơ sở vật chất

Thiết bị thi công

Lựa chọn cần trục tháp

Bê tông trong công trình bao gồm bê tông thương phẩm và bê tông được trộn tại công

trường.Như vậy các vật liệu vận chuyển lên cao do cần trục tháp đảm nhiệm chỉ bao gồm bê

tông, sắt, 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 sắt,

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 được hiệu quả kinh tế cao.

Khối lượng vận chuyển:

Khối lượng 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 lượng

vật liệu cần trục cần vận chuyển lớn nhất trong một ca là:

Bê tông trong công trình là bê tông thương phẩm được đưa lên công trình bằng máy

bơm. Các vật liệu vận chuyển trong quá trình thi công bao gồm:

+ Vận chuyển đất trong quá trình thi công phần ngầm

+ Vận chuyển các máy thi công trong quá trình thi công phần ngầm

237

+ Sắt, thép, ván khuôn và các dụng cụ máy móc phục vụ thi công khác…

Khối lượng vận chuyển:

Khối lượng đất ở phần ngầm:

Trọng lượng máy gầu nghịch PC78US-6: 6,85 T

Trọng lượng máy ủi KOMATSU D21P-5A: 3,97 T

Ván khuôn thép: Khối lượng ván khuôn sử dụng cho công tác bê tông cốt thép toàn khối

phần thân là 27758,4 m2, thời gian thi công là lắp dựng là 141 ngày và tháo dỡ ván khuôn là

86 ngày.

Khối lượng sử dụng trong 1 ca (lấy giá trị lớn nhất trong quá trình lắp dụng và tháo dỡ

ván khuôn): 27758,4

20 6455,4 daN / ca 6,46T / ca86

Cốt thép: khối lượng cốt sử dụng cho công tác bê tông cốt thép toàn khối phần thân là

435(tấn), thời gian thi công là 158 ngày.

Khối lượng sử dụng trong 1 ca: 877,6

2,8T / ca158

Xác định chiều cao cần trục:

Công thức xác định: Hct = HL + h1 + h2 + h3 (m)

Trong đó: HL = 51,55+1,1 +0,6= 53,25m: 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=53,25+0,5+1,5+1,5=56,75(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

Xác định tầm với của cần trục:

Công thức xác định : R=a+b+0.8(m)

Trong đó:

a: khoảng cách nhỏ nhất tính tư tim cần trục đến mép ngoài tường nhà, lấy a= 6m

b:khoảng cách tư mép tường nhà tại vị trí cần trục đến điểm xa nhất trên công trường

lấy b= 37,75 38m, đã tính theo kích thước mặt bằng.

0,8m:khoảng cách an toàn khi đối trọng quay về phía công trình

Tầm với của cần trục R= 6+38+0,8 = 44,8 m

238

Chọn cần trục tháp mã hiệu MC 205B của hãng POTAIN ( Pháp) có các thông số kỹ

thuật sau:

+ Hmax = 122.7 m > Hct

+ Tầm với : Rmax = 60 m sức trục 2,4 tấn, sức trục lớn nhất là 10 tấn;

+ Vận tốc nâng : 22 30 (m/phút);

+ Vận tốc hạ: 5 (m/phút).

- Loại cần trục này đứng cố định chân tháp neo vào móng, tự nâng hạ chiều cao thân

tháp bằng kích thủy lực, đối trọng ở trên cao. Khi quay chỉ quay tay cần còn thân tháp thì

đứng yên

* Tính toán năng suất của cần trục :

- Năng suất cần trục được tính theo công thức:

N = Q. n. Tc. k2.ktg

- Trong đó:

n: chu kỳ làm việc của máy trong một giờ:

1 2

0 1 2 3

1 2

3600 3600n

H HTt t t t

V V

- Với: t0 = 60s: thời gian móc tải;

H1; H2: là độ cao nâng và hạ vật trung bình, H1 = H2 = 56,75m;

V1: tốc độ nâng vật, chọn V1 = 30 (m/phút) = 0,5 (m/s);

V2:tốc độ hạ vật V2 = 5 (m/phút) = 0,083 (m/s);

t1: thời gian di chuyển xe trục: chọn t1 = 120s;

t2 = 60s: thời gian dỡ tải;

t3 = 60s: thời gian quay cần trục;

3600 3600

n 3,2856,75 56,75T

60 120 60 600,5 0,083

Tc : thời gian làm việc trong một ca Tc = 8 giờ;

K2 : hệ số sử dụng cần trục chọn k2 = 0.8; hệ số sử dụng thời gian ktg = 0,85

Q : sức nâng trung bình của cần trục: Q = 0,5. (1,2+5) = 3.1 (tấn).

N = 3,1×3,28×8× 0,8×0,85 = 55,32(tấn/ca) chứng tỏ năng suất cần trục tháp

rất lớn nên đảm bảo cung cấp vật liệu cần thiết cho công tác thi công.

239

* Bố trí cần trục tháp trên tổng mặt bằng:

- Khoảng cách tư trọng tâm cần trục đến mép ngoài của công trình được xác định bằng

công thức:

cAT dg

rA l l

2 (m);

Trong đó:

+ rC: Chiều rộng của chân đế cần trục, rC = 3,8 m;

+ lAT: Khoảng cách an toàn, lAT = 1,5 m;

+ ldg: Chiều rộng của giàn giáo + khoảng lưu không để thi công;

ldg = 1,2 + 0,4 = 1,6 m.

A’ = 3,8/2 + 1,5 + 1,6 = 5 m

Tuy nhiên, do bố trí cần trục tháp lúc đào đất tầng hầm nên khoảng cách A sẽ tăng thêm

một khoảng là 1m (tính đến vị trí ngoài mép tường cư). Vậy A = 5+1 = 6m

Hình 11.1: Bố trí cần trục tháp

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 như: bê tông, gạch, vữa, đá ốp lát…

- Khối lượng 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.

- Khối lượng vật liệu lớn nhất cần vận chuyển trong 1 ca được xác định dựa vào biểu đồ

tổng tiến độ và biểu đồ cường độ sử dụng vật liệu hàng ngày. Để đơn giản và an toàn thì xem

như vận chuyển các vật liệu này đi quảng đường xa nhất là tầng 15.

- Khối lượng cát lớn nhất: 22,24m3/ca =22,24x1,8= 40(tấn/ca)

Lat

Rc

Rc 2LDG

A

240

- Khối lượng ximăng lớn nhất: 8,68(tấn/ca)

- Khối lượng gạch lớn nhất:

Khối lượng tường xây 1 ngày: 2983,39/235= 12,7 m3/ca.

Khối lượng gạch lớn nhất: 12,7×1,5= 19,1 T/ca.

Khối lượng vật liệu max cần vận chuyển:

Qmax = 40+8,68+19,1= 67,8(tấn).

Chọn vận thăng VTHP 2-1000 có các thông số kỹ thuật sau:

+ Sức nâng : Q = 1 tấn;

+ Chiều cao nâng tối đa: 90 m;

+ Vận tốc nâng: 0,35 m/s;

+ Điện áp sử dụng : 380V

Năng suất của máy trong 1 ca làm việc:

Q = n . Q0;

Trong đó:

Q0 = 1 tấn là sức nâng của máy;

n: là số lần nâng vật; n =. .tg m

ck

T K K

t;

Với: + T = 8, thời gian làm việc trong một ca;

+ Ktg = 0,85, 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; t3 = 2 2 51 5 0 9

229 60 5

H

v

. ( , , ),

,(giây);

(H = 51,5+0,9 m: chiều cao nâng vật, v: vận tốc nâng vật; lấy v = 0,5 m/giây);

Do đó: tck = 120 + 229,6 = 350 (giây);

n = 8 0 85 0 85 3600

59 5350

. , . , .

, (lần);

Tư đó ta có năng suất của máy làm việc trong một ca là:

Q = 59,5x 1 = 59,5(tấn/ca);

Khối lượng vật liệu vận thăng cần vận chuyển lớn nhất trong một ca là Q = 67,8 tấn.

241

Số vận thăng cần chọn để đảm bảo vận chuyển đủ vật liệu cung cấp cho quá trình thi

công là:

67 8

1 1459 5

VTN

,,

,. Chọn 2 máy vận thăng.

- Bố trí 2 máy vận thăng, bàn nâng chỉ cách mép hành lan hoặc sàn công trình 10 đến

20 cm. Thân của thăng tải được neo giữ ổn định vào công trình.

Chọn máy vận thăng lồng chở người

Theo biểu đồ nhân lực số công nhân làm việc trong ngày lớn nhất trên công trình là 64

người. Kể đến sự phân bố công nhân cho các công tác ở tầng thấp.

Chọn máy vận thăng mã hiệu SCD100 có các thông số kỹ thuật sau:

+ Tải trọng thiết kế : 1000 kg;

+ Lượng người nâng thiết kế : 12 người;

+ Tốc độ nâng thiết kế : 40 m/phút;

+ Độ cao nâng tối đa : 100 m;

+ Kích thước lồng dài x rộng x cao : 2,2 x 1 x 2,2 m;

+ kích thước đốt tiêu chuẩn tiết diện hình tam giác dài x rộng x cao:

0,65 x 0,65x1,508 m;

+ Trọng lượng đốt tiêu chuẩn : 95 kg.

Chọn máy bơm bê tông

- Khối lượng bê tông lớn nhất đổ trong một ca tính cho 1 máy bơm là (tầng 1)

3

bt

170,82V 170,82(m )

1

- Trong đó:

+ 170,82m3: khối lượng bêtông sàn, dầm, cầu thang tầng 1

+ 1 ngày: thời gian tiến hành công tác đổ bêtông

- Khả năng làm việc của máy bơm bê tông:

maxQ .

- Trong đó:

Qmax: Năng suất lớn nhất của máy bơm;

0.4 0.8 :Hiệu suất làm việc của máy bơm;

: Lượng bê tông phải bơm tính cho 1 máy bơm.

242

- Chọn 0.5 Qmax >

= BTV

= bt

max

V 170,82Q 341,64

0,5 0,5

m3.

- Lượng bê tông cần đổ trong 1 giờ:

Vh= h

341,64V 42,71

8 (m3/giờ)

Chọn máy bơm SANY mã hiệu HBT6013C-5D, năng suất lớn nhất 65m3/h, năng suất

nhỏ nhất là 40m3/h. Công suất động cơ 115kW, đường kính ống 150mm.

Hình 11.2: Máy bơm SANY HBT6013C-5D

Số lượng xe trộn bê tông tự hành: (n)

Trạm trộn bê tông để cung cấp cho công trình cách công trình: L = 10(Km);

Chọn ô tô mã hiệu HUYNDAI HD 270 có các thông số kỹ thuật sau:

- Dung tích thùng trộn : q = 7 m3;

- ÔTô cơ sở : HUYNDAI;

- Độ cao đổ phối liệu vào : 3,5m;

- Thời gian chất vật liệu : t = 3 (phút);

- Thời gian đổ bê tông ra : t = 10 (phút);

- Thời gian gián đoạn chờ : T =10 phút

- Vận tốc di chuyển : S = 40 km/h;

- Năng suất của xe xác định theo: N = q.n.Kt

- Trong đó: q = 6m3 dung tích thùng trộn

Kt = 0,8:hệ số sử dụng thời gian

8

nTck

: số chuyến xe hoạt động trong 1 ca.

- Với ck

3 10 10 10T 2 0.88

60 60 60 40 giờ

N = 7x 8

0.88x 0,8 = 50.9 m3/ca.

243

- Số xe cần thiết( khi tận dụng hết năng suất máy bơm):

n = 170,82

3,3650,9

chọn 4 xe phục vụ cho một máy bơm.

Chọn máy trộn vữa

+ Khối lượng vữa sử dụng lớn nhất trong một ca: 5,2 m3/ca.

+ Chọn máy trộn vữa mã hiệu SB-133 có các thông số kỹ thuật sau:

- Dung tích thùng trộn : 100 lit;

- Dung tích thành phẩm : 80 lit;

- Năng suất trộn : 3,2 m3/h;

- Trọng lượng : 180kg.

Như vậy với máy trộn đã chọn là đảm bảo cung cấp đủ khối lượng vữa trong thi công

Chọn máy đầm bê tông

- Chọn máy đầm dùi mã hiệu C127có các thông số kỹ thuật sau:

+ Năng suất : 30 m3/h;

+ Đường kính : 68 mm;

+ Tần số rung : 200 Hz;

+ Chiều dài dây : 4 m;

+ Điện sử dụng : 1,5 Kw;

+Nguồn điện cung cấp : 380V;

Tính toán kho bãi công trường

Tính diện tích kho chứa xi măng

Diện tích có ích của kho được tính theo công thức:

Trong đó : 2max

c

dm

QF (m )

q

+ Qmax: Là lượng dự trữ vật liệu lớn nhất, Qmax= 14,7 tấn.

+ qđm: Là định mức xếp kho, là lượng vật liệu cho phép chất trên 1 m2 đối với xi măng

có qđm= 1,3 tấn/m2.

Ta có diện tích của kho là: 214,711,3( )

1,3cF m .

Diện tích toàn phần của kho bãi : F= α.Fc (m2)

Trong đó:

244

+ :α là hệ số sử dụng diện tích kho bãi, đối với xi măng sử dụng kho kín, vật liệu đóng

bao và xếp đóng có α = 1,4 1,6.

Vậy diện tích kho xi măng cần thiết là: F = 1,6.11,3= 18,08 (m2)

Chọn kho có kích thước: B = 4 m, L = 6 m,với F=24 m2

Xung quanh kho chứa có rãnh thoát nước mưa, có lớp chống ẩm tư dưới đất lên và được

kê trên một lớp ván cao cách nền 300 mm.

Tính diện tích bãi chứa cát

Diện tích có ích của bãi được tính theo công thức:

Trong đó:

+ Qmax: Là lượng dự trữ lớn nhất, Qmax = 30,97 m3.

+ qđm: Là định mức xếp kho, đối với cát có qđm= 2 m3/m2.

Ta có diện tích của kho bãi là: 230,9715,49( )

2cF m

Diện tích toàn phần của kho bãi: F= α.Fc (m2)

Trong đó: +α : là hệ số sử dụng diện tích kho, đối với cát sử dụng bãi lộ thiên nên có α = 1,1

Vậy diện tích bãi chứa cát cần thiết là:F = 1,1.15,49=17,1(m2)

Trên mặt bằng thi công bố trí hai bãi chứa cát có đường kính 3,5 m cạnh máy trộn, diện

tích mỗi bãi là 9,6 m2.

Tính toán nhà tạm

Tính số lượng cán bộ trên công trường

Về thành phần toàn bộ nhân lưc công trường có thể chia thành 5 nhóm gồm:

1) Công nhân sản xuất chính (N1)

Dựa vào biểu đồ nhân lực theo tiến độ thi công công trình ta xác định được số công nhân

lớn nhất là 64 người.

2) Công nhân sản xuất phụ (N2): làm việc trong các đơn vị vận tải và phục vụ xây lắp.

N2 = (2030)%. N1 = 30x64/100 = 20 người.

3) Nhóm cán bộ nhân viên kỹ thuật (N3):

N3 = (48)%. (N1 + N2) = 6. (64+20) /100 = 6 người.

4) Cán bộ nhân viên quản lý hành chính, kinh tế (N4):

N4 = (56)%. (N1 + N2) = 6. (64+20)/100 = 6 người.

5) Nhân viên phục vụ công trường (N5): gác cổng, bảo vệ, quét dọn:

).m(q

QF 2

dm

maxc

245

N5= 3%. (N1 + N2) = 3. (64+20)/100 = 3 người.

Tổng số lượng người trên công trường:

N = 64+20+6+6+3 = 99 người.

Tính toán diện tích các loại nhà tạm

Diện tích tưng loại nhà tạm được xác định theo công thức:Fi = Ni. Fi;

Trong đó:

+ Fi : Diện tích nhà tạm loại i (m2);

+ Ni : Số nhân khẩu có liên quan đến tính toán nhà tạm loại i;

+ fi: Tiêu chuẩn Định mức diện tích.

- Nhà cho ban chỉ huy công trình và cán bộ kỹ thuật (nhà làm việc), tiêu chuẩn 6

m2/người.

F1 = 6xN3 = 6x6= 36 (m2). Chọn F=(4x9)m.

-Nhà nghỉ tạm của kỹ sư, kỹ thuật viên, ban chỉ huy công trường tiêu chuẩn 2 m2/người

F2 =2.(N3 + N4 + N7 )= 2x(6+6) = 24 (m2). Chọn F =(4 x6)m.

- Nhà ở cho công nhân, vì ta dùng công nhân tại địa phương nên chỉ cần tính nhà tạm

cho 30% công nhân.

F3 = 2x0,3xN tb= 2x0,3x64= 38,4(m2).Chọn F =(3 x 14)m.

- Trạm y tế, tiêu chuẩn 0,04 m2/công nhân:

F5 = 0,04x64 = 2,56 (m2), chọn một phòng y tế (2x2) m.

Bảng 11.1: Tính toán diện tích nhà tạm

Đối tượng phục vụ Số người

Tiêu

chuẩn

Diện tích

tính toán

(m2)

Diện tích

chọn (m2)

Kích thước

(m) m2/người

Ban chỉ huy CT - CBKT 6 6 36 36 4x9

Nhân viên hành chính 6 5 24 24 4x6

Nhà nghỉ công nhân 20 2 38,4 42 3x14

Trạm y tế 64 0.04 2,56 4 2x2

Nhà vệ sinh 64 0.08 5,12 6 2x3

Chọn hình thức nhà tạm

+ Đối với nhà ban chỉ huy công trường, nhân viên hành chính, nhà ăn tập thể thời gian

thi công công trình kéo dài nên chọn loại nhà tạm lắp ghép di động.

+ Đối với nhà vệ sinh, nhà nghỉ giữa ca… do số lượng công nhân biến động theo thời

gian nên chọn loại nhà tạm di động kiểu toa xe. Khi tận dụng được khu vệ sinh trong công

trình thì đưa nhà tạm này phục vụ công trường khác.

246

Tính toán điện nước phục vụ thi công và sinh hoạt

Tính toán cấp điện tạm

* Điện phục vụ động cơ máy thi công :

- Trong đó:

+ PDci : Tổng công suất của máy thi công;

+ PDci : Công suất yêu cầu của tưng loại động cơ;

+ k1 : Hệ số dùng điện không đồng thời, k1 = 0,7;

+ Cos: Hệ số công suất, cos = 0,8.

+ Công suất các loại máy thi công:

- Máy vận thăng lồng chở người SCD-100 : 10,5 (kW) (sử dụng 1 vận thăng)

- Máy vận thăng nâng hàng: Sử dụng 2 vận thăng mã hiệu VTHP2-1000 công suất tiêu

thụ điện là 2x7,2=14,4 (kW);

- Cần trục tháp MC 205B: 40,5 (kW);

- Máy đầm dùi: 1,5 (kW); Sử dụng 4 máy;

- Máy trộn vữa: 1,1 (kW), sử dụng 1 máy;

- Máy bơm bê tông SANY: 56 (Kw)

dc

0,7 (10,5 2 7,2 40,5 1.5 4 1,1 56)P 133(kW)

0,68

* Điện phục vụ cho thắp sáng trong nhà tạm

3 i i

cstr

k s .qP (kW)

1000

- Trong đó:

+ qi: Định mức chiếu sáng trong nhà tạm, qi = 15 W/m2;

+ si: Diện tích chiếu sáng trong nhà tạm, si = 112 m2;

+ k3 = 1; (hệ số nhu cầu).

cstr

0,7 15 112P 1,18(kW)

1000

*Điện phục vụ chiếu sáng ngoài nhà

4 i i

csn

k s .qP (kW)

1000

i1 DC

dc

k . PP (Kw)

cos

247

- Trong đó:

+ qi: Định mức chiếu sáng ngoài nhà tạm, qi = 3 W/m2;

+ si: Diện tích chiếu sáng ngoài nhà tạm, si = 2048 m2;

+ k4 = 1; (hệ số nhu cầu).

cstr

1 3 2048P 6,14(kW)

1000

Tổng công suất tiêu thụ điện lớn nhất trên toàn công trình:

Pmax= max( Psx+ Pcs)= 6,14+133= 139,2 140 (kW)

Lượng điện năng tiêu thụ trên công trường khi tính đến hệ số tổn thất công suất trên

mạng dây:

Pt = 1,1 x 140 = 154 (kW).

*Chọn kích thước tiết diện dây dẫn chính:

Sử dụng dây đồng có điện dẫn xuất: = 80;

Điện thế cao nhất sử dụng trong công trường V = 380 (V);

Độ sụt thế cho phép: U = 5%;

Tổng chiều dài dây dẫn trong công trình sơ bộ chọn 300 m;

Chọn tiết diện dây dẫn theo độ sụt thế:

t 2

2 2

d

100. P .L 100 1000 140 300S 102mm

k.U . U 57 380 5

.

Chọn dây dẫn làm bằng vật liệu đồng có S =120 mm2, cường độ dòng điện cho phép [I]

= 600 (A).

Kiểm tra dây dẫn theo cường độ dòng điện cho phép:

P 140 1000

I 250,5(A) [I]1,73Ucos 1,73 380 0,85

* Chọn nguồn cung cấp:

Nguồn điện cung cấp cho công trình được lấy tư mạng lưới điện Quốc gia có các mức

điện áp 110V, 220V, 380V;

* Chọn công suất nguồn:

Công suất tính toán phản kháng mà nguồn điện phải cung cấp xác định theo công thức:

t

P 140Q 206(kW)

cos 0,68

248

Công suất biểu kiến phải cung cấp cho công trường là:

2 2 2 2

t t tS Q P 206 154 257(kVA)

Chọn công suất nguồn sao cho (60%80%) Schọn St:

Chọn máy biến áp có công suất: Schọn = 360 (KVA).

Tính toán cấp nước tạm

* Lượng nước dùng cho sản xuất

1 2sx 1 2 3 3 4 4

Q QN 1.2(k . k . k .Q k .Q )

7 7 (lit/h);

Trong đó:

+ Q1: Nước cho các quá trình thi công (lit/ca);

+ Q2: Nước cho các xí nghiệp phụ trợ, trạm máy (lit/ca);

+ Q3: Nước cho động cơ máy xây dựng (lit/h);

+ Q4: Nước cho trạm máy phát điện nếu có (lit/h);

+ k1k4: hệ số dùng nước không điều hòa tương ứng bằng 1,5;1,25;2;1,1;

+ 1,2 là hệ số kể đến các nhu cầu khác;

- Ở đây Q1 được tính như sau: Q = mi. Ai

với mi: Khối lượng của công việc cần cung cấp nước;

Ai: Tiêu chuẩn dùng nước của tưng công việc;

Bảng 11.2: Tính toán cấp nước cho quá trình thi công

Số TT Tên công việc Đơn vị Khối lượng trong 1 ca tiêu chuẩn Tổng (lit)

1 Trộn vữa m3 6,7 400 2680

2 Bảo dưỡng bê tông m3 170,82 300 51246

3 Tưới gạch 1000Viên 3493 0.2 699

Tổng 54625

Q2 = 5% .Q1 = 0,05×54625 = 2731,3 (lit)

1 2sx 1 2 3 3 4 4

Q QN 1.2(k . k . k .Q k .Q )

7 7

= 1,2.

54625 2731,3(1,5 1,25 2 0 1.1 0) 12193(lit / h)

7 7

249

* Xác định lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt:

- Xác định theo công thức:

sh t

N.qN k. N

7

- Trong đó:

+ k: Hệ số dùng nước không điều hòa, k = 2,7;

+ N: Số người hoạt động trên công trường ở ca đông nhất, N = 120 (người);

+ q: Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt cho 1 công nhân trong 1ca lấy bằng 15 lít/người-

ca;

Nt Lượng nước dùng để tưới hoa, cây cỏ, Nt = 0;

Vậy sh

120 15N 2,7 695(lit / h)

7

* Nước dùng chữa cháy trên công trường:

Với diện tích lán trại tạm (nhà dễ cháy): 10 (lit/giây);

Với công trình xây dựng (nhà khó cháy): 5 (lit/giây).

Lượng nước tổng cộng: Ntổng = (Nsx + Nsh + Ncc). k

Với k = 1,05là hệ số tổn thất trong mạng ống.

Ntổng = (12193/3600 + 695/3600 + 15). 1,05 = 19,51 (lit/giây).

* Xác định đường kính ống dẫn chính:

+ Đường kính ống dẫn chính được xác định theo công thức;

3

tt4.N 4 19,51.10D 0,13(m) 13cm

v. 1,5 3,14

- Trong đó:

+ Ntt: Lưu lượng nước tính toán lớn nhất của đoạn ống chính (m3/s);

+ Vận tốc nước trung bình trong ống chính lấy bằng 1,5 m/s;

+ Ống chính và ống nhánh được sử dụng là loại ống nhựa, đường kính ống nhánh

chọn theo cấu tạo d = 8 cm;

+Nguồn nước cung cấp phụ vụ cho thi công trên công trường được lấy tư mạng lưới

cung cấp nước sạch của Thành phố.

250

11.3. Bố trí các cơ sở vật chất kĩ thuật công trường

Nguyên tắc bố trí

- Trước hết cần xác định vị trí các thiết bị thi công chính như cần trục tháp, máy thăng

tải, thang máy, cần trục thiếu nhi, các máy trộn…là các vị trí đã được thiết kế trong các bản

vẽ công nghệ, không thay đổ được nên được ưu tiên bố trí trước

- Thiết kế hệ thống giao thông tạm trên công trường trên nguyên tắc sử dụng tối đa

đường có sẵn,hoặc xây dựng một phần mạng lưới đường quy hoạch để làm đường tạm

- Bố trí kho bải vật liệu cấu kiện,trên cơ sở mạng lưới giao thông tạm và vị trí các thiết

bị thi công đã được xác định ở các bước trước để bố trí kho bãi cho phù hợp theo các giai

đoạn thi công,theo nhóm phù hợp…

- Bố trí nhà xưởng phụ trợ (nếu có) trên cơ sở mạng lưới giao thông và kho bãi đã được

thiết kế trước

- Bố trí các loại nhà tạm

- Bố trí hệ thống an toàn và bảo vệ

- Cuối cùng là bố trí mạng kỹ thuật tạm: điện,nước,liên lạc…

Đánh giá phương án tổng mặt bằng

- Hệ số xây dựng là tỉ số giữa diện tích xây dựng các công trình có mái che

(chính thức và tạm thời) trên diện tích tổng mặt bằng.

K1=tmc

tt

A 947,5 112 1320,36

A 3341,31

- Hệ số sử dụng là tỉ số giữa diện tích chiếm chỗ của tất cả các công trình nhà của đường

sá, mạng kỹ thuật máy móc thiết bị trên tổng mặt bằng.

K2=sd

tt

A 947,5 672,5 417,20,61

A 3341,31

251

CHƯƠNG 12: AN TOÀN LAO ĐỘNG

Khi thi công nhà cao tầng việc cần quan tâm hàng đầu là biện pháp an toàn lao động.

Công trình phải là nơi quản lý chặt chẽ về số người ra vào trong công trình .Tất cả các công

nhân đều phải được học nội quy về an toàn lao động trước khi thi công công trình.

12.1. An toàn lao động trong thi công đào đất

Khi đào đất hố móng có rất nhiều sự cố xảy ra, vì vậy cần phải chú ý để có những biện

pháp phòng ngưa, hoặc khi đã xảy ra sự cố cần nhanh chóng khắc phục để đảm bảo yêu cầu

về kỹ thuật và để kịp tiến độ thi công.

- Đang đào đất, gặp trời mưa làm cho đất bị sụt lở xuống đáy móng. Khi tạnh mưa

nhanh chóng lấy hết chỗ đất sập xuống, lúc vét đất sập lở cần chữa lại 20cm đáy hố đào so

với cốt thiết kế. Khi bóc bỏ lớp đất chữa lại này (bằng thủ công) đến đâu phải tiến hành làm

lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ ngay đến đó.

- Có thể đóng ngay các lớp ván và chống thành vách sau khi dọn xong đất sập lở xuống

móng.

- Cần có biện pháp tiêu nước bề mặt để khi gặp mưa nước không chảy tư mặt xuống

đáy hố đào. Cần làm rãnh ở mép hố đào để thu nước, phải có rãnh, con trạch quanh hố móng

để tránh nước trên bề mặt chảy xuống hố đào.

- Khi đào gặp đá "mồ côi nằm chìm" hoặc khối rắn nằm không hết đáy móng thì phải

phá bỏ để thay vào bằng lớp cát pha đá dăm rồi đầm kỹ lại để cho nền chịu tải đều.

- Trong hố móng gặp túi bùn: Phải vét sạch lấy hết phần bùn này trong phạm vi móng.

Phần bùn ngoài móng phải có tường chắn không cho lưu thông giữa 2 phần bùn trong và

ngoài phạm vi móng. Thay vào vị trí của túi bùn đã lấy đi cần đổ cát, đất trộn đá dăm, hoặc

các loại đất có gia cố do cơ quan thiết kế chỉ định.

- Gặp mạch ngầm có cát chảy: cần làm giếng lọc để hút nước ngoài phạm vi hố móng,

khi hố móng khô, nhanh chóng bít dòng nước có cát chảy bằng bê tông đủ để nước và cát

không đùn ra được. Khẩn trương thi công phần móng ở khu vực cần thiết để tránh khó khăn.

- Đào phải vật ngầm như đường ống cấp thoát nước, dây cáp điện các loại: Cần nhanh

chóng chuyển vị trí công tác để có giải pháp xử lý. Không được để kéo dài sự cố sẽ nguy hiểm

cho vùng lân cận và ảnh hưởng tới tiến độ thi công. Nếu làm vỡ ống nước phải khoá van trước

điểm làm vỡ để xử lý ngay. Làm đứt dây cáp phải báo cho đơn vị quản lý, đồng thời nhanh

chóng sơ tán trước khi ngắt điện đầu nguồn.

+ Đào đất bằng máy:

- Trong thời gian máy hoạt động, cấm mọi người đi lại trên mái dốc tự nhiên, cũng như

trong phạm vi hoạt động của máy, khu vực này phải có biển báo.

- Khi vận hành máy phải kiểm tra tình trạng máy, vị trí đặt máy, thiết bị an toàn phanh

hãm, tín hiệu, âm thanh, cho máy chạy thử không tải.

252

- Không được thay đổi độ nghiêng của máy khi gầu xúc đang mang tải hay đang quay

gần. Cấm hãm phanh đột ngột.

- Thường xuyên kiểm tra tình trạng của dây cáp.

Trong mọi trường hợp khoảng cách giữa cabin máy và thành hố đào phải >1,5 m.

+ Đào đất bằng thủ công:

- Phải trang bị đủ dụng cụ cho công nhân theo chế độ hiện hành.

- Cấm người đi lại trong phạm vi 2m tính tư mép ván cư xung quanh hố để tránh tình

trạng rơi xuống hố.

- Đào đất hố móng sau mỗi trận mưa phải rắc cát vào bậc than lên xuống tránh trượt ngã.

-Cấm bố trí người làm việc trên miệng hố trong khi đang có việc ở bên dưới hố đào

trong cùng một khoang mà đất có thể rơi, lở xuống người bên dưới.

12.2. An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi

- Khi thi công cọc nhồi cần phải huấn luyện công nhân, trang bị bảo hộ, kiểm tra an toàn

các thiết bị phục vụ.

- Chấp hành nghiêm chỉnh ngặt quy định an toàn lao động về sử dụng, vận hành máy

khoan cọc, động cơ điện, cần cẩu, máy hàn điện các hệ tời, cáp, ròng rọc.

- Các khối đối trọng phải được chồng xếp theo nguyên tắc tạo thành khối ổn định. Không

được để khối đối trọng nghiêng, rơi, đổ trong quá trình thử cọc.

- Phải chấp hành nghiêm ngặt quy chế an toàn lao động ở trên cao: Phải có dây an toàn,

thang sắt lên xuống....

12.3. An toàn lao động khi thi công bê tông cốt thép

Lắp dựng, tháo dỡ dàn giáo

- Không được sử dụng dàn giáo: Có biến dạng, rạn nứt, mòn gỉ hoặc thiếu các bộ phận:

móc neo, giằng ....

- Khe hở giữa sàn công tác và tường công trình >0,05 m khi xây và 0,2 m khi trát.

- Các cột dàn giáo phải được đặt trên vật kê ổn định.

- Cấm xếp tải lên dàn giáo, nơi ngoài những vị trí đã qui định.

- Khi dàn giáo cao hơn 6m phải làm ít nhất 2 sàn công tác: Sàn làm việc bên trên, sàn

bảo vệ bên dưới.

- Khi dàn giáo cao hơn 12 m phải làm cầu thang. Độ dốc của cầu thang < 60o

- Thường xuyên kiểm tra tất cả các bộ phận kết cấu của dàn giáo, giá đỡ, để kịp thời

phát hiện tình trạng hư hỏng của dàn giáo để có biện pháp sửa chữa kịp thời.

- Khi tháo dỡ dàn giáo phải có rào ngăn, biển cấm người qua lại. Cấm tháo dỡ dàn giáo

bằng cách giật đổ.

253

- Không dựng lắp, tháo dỡ hoặc làm việc trên dàn giáo và khi trời mưa to, giông bão

hoặc gió cấp 5 trở lên.

Công tác gia công, lắp dựng coffa

- Coffa dùng để đỡ kết cấu bê tông phải được chế tạo và lắp dựng theo đúng yêu cầu

trong thiết kế thi công đã được duyệt.

- Coffa ghép thành khối lớn phải đảm bảo vững chắc khi cẩu lắp và khi cẩu lắp phải

tránh va chạm vào các bộ kết cấu đã lắp trước.

- Không được để trên coffa những thiết bị vật liệu không có trong thiết kế, kể cả không

cho những người không trực tiếp tham gia vào việc đổ bê tông đứng trên coffa.

- Cấm đặt và chất xếp các tấm coffa các bộ phận của coffa lên chiếu nghỉ cầu thang, lên

ban công, các lối đi sát cạnh lỗ hổng hoặc các mép ngoài của công trình. Khi chưa giằng kéo

chúng.

- Trước khi đổ bê tông cán bộ kỹ thuật thi công phải kiểm tra coffa, nên có hư hỏng phải

sửa chữa ngay. Khu vực sửa chữa phải có rào ngăn, biển báo.

Công tác gia công, lắp dựng cốt thép

- Gia công cốt thép phải được tiến hành ở khu vực riêng, xung quanh có rào chắn và

biển báo.

- Cắt, uốn, kéo cốt thép phải dùng những thiết bị chuyên dụng, phải có biện pháp ngăn

ngưa thép văng khi cắt cốt thép có đoạn dài hơn hoặc bằng 0,3m.

- Bàn gia công cốt thép phải được cố định chắc chắn, nếu bàn gia công cốt thép có công

nhân làm việc ở hai giá thì ở giữa phải có lưới thép bảo vệ cao ít nhất là 1,0 m. Cốt thép đã

làm xong phải để đúng chỗ quy định.

- Khi nắn thẳng thép tròn cuộn bằng máy phải che chắn bảo hiểm ở trục cuộn trước khi

mở máy, hãm động cơ khi đưa đầu nối thép vào trục cuộn.

- Khi gia công cốt thép và làm sạch rỉ phải trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ cá nhân

cho công nhân.

- Không dùng kéo tay khi cắt các thanh thép thành các mẫu ngắn hơn 30cm.

- Trước khi chuyển những tấm lưới khung cốt thép đến vị trí lắp đặt phải kiểm tra các

mối hàn, nút buộc. Khi cắt bỏ những phần thép thưa ở trên cao công nhân phải đeo dây an

toàn, bên dưới phải có biển báo. Khi hàn cốt thép chờ cần tuân theo chặt chẽ qui định của quy

phạm.

- Buộc cốt thép phải dùng dụng cụ chuyên dùng, cấm buộc bằng tay cho pháp trong thiết

kế.

- Khi dựng lắp cốt thép gần đường dây dẫn điện phải cắt điện, trường hợp không cắt

được điện phải có biện pháp ngăn ngưa cốt thép và chạm vào dây điện.

254

Đổ và đầm bê tông

- Trước khi đổ bê tông cán bộ kỹ thuật thi công phải kiểm tra việc lắp đặt coffa, cốt thép,

dàn giáo, sàn công tác, đường vận chuyển. Chỉ được tiến hành đổ sau khi đã có văn bản xác

nhận.

- Lối qua lại dưới khu vực đang đổ bê tông phải có rào ngăn và biến cấm. Trường hợp

bắt buộc có người qua lại cần làm những tấm che ở phía trên lối qua lại đó.

- Cấm người không có nhiệm vụ đứng ở sàn rót vữa bê tông.Công nhân làm nhiệm vụ

định hướng, điều chỉnh máy, vòi bơm đổ bê tông phải có găng, ủng.

- Khi dùng đầm rung để đầm bê tông cần:

+ Nối đất với vỏ đầm rung

+ Dùng dây buộc cách điện nối tư bảng phân phối đến động cơ điện của đầm

+ Làm sạch đầm rung, lau khô và quấn dây dẫn khi làm việc

+ Ngưng đầm rung tư 5-7 phút sau mỗi lần làm việc liên tục tư 30-35 phút.

+ Công nhân vận hành máy phải được trang bị ủng cao su cách điện và các phương tiện

bảo vệ cá nhân khác.

Bảo dưỡng bê tông

- Khi bảo dưỡng bê tông phải dùng dàn giáo, không được đứng lên các cột chống hoặc

cạnh coffa, không được dùng thang tựa vào các bộ phận kết cấu bê tông đang bảo dướng.

- Bảo dưỡng bê tông về ban đêm hoặc những bộ phận kết cấu bi che khuất phải có đèn

chiếu sáng.

Tháo dỡ coffa

- Chỉ được tháo dỡ coffa sau khi bê tông đã đạt cường độ qui định theo hướng dẫn của

cán bộ kỹ thuật thi công.

- Khi tháo dỡ coffa phải tháo theo trình tự hợp lý phải có biện pháp đề phăng coffa rơi,

hoặc kết cấu công trình bị sập đổ bất ngờ. Nơi tháo coffa phải có rào ngăn và biển báo.

- Trước khi tháo coffa phải thu gọn hết các vật liệu thưa và các thiết bị đất trên các bộ

phận công trình sắp tháo coffa.

- Khi tháo coffa phải thường xuyên quan sát tình trạng các bộ phận kết cấu, nếu có hiện

tượng biến dạng phải ngưng tháo và báo cáo cho cán bộ kỹ thuật thi công biết.

- Sau khi tháo coffa phải che chắn các lỗ hổng của công trình không được để coffa đã

tháo lên sàn công tác hoặc nám coffa tư trên xuống, coffa sau khi tháo phải được để vào nơi

qui định.

- Tháo dỡ coffa đối với những khoang đổ bê tông cốt thép có khẩu độ lớn phải thực hiện

đầy đủ yêu cầu nêu trong thiết kế về chống đỡ tạm thời.

255

An toàn lao động trong công tác làm mái

- Chỉ cho phép công nhân làm các công việc trên mái sau khi cán bộ kỹ thuật đã kiểm

tra tình trạng kết cấu chịu lực của mái và các phương tiện bảo đảm an toàn khác.

- Chỉ cho phép để vật liệu trên mái ở những vị trí thiết kế qui định.

- Khi để các vật liệu, dụng cụ trên mái phải có biện pháp chống lăn, trượt theo mái dốc.

- Khi xây tường chắn mái, làm máng nước cần phải có dàn giáo và lưới bảo hiểm.

- Trong phạm vi đang có người làm việc trên mái phải có rào ngăn và biển cấm bên dưới

để tránh dụng cụ và vật liệu rơi vào người qua lại. Hàng rào ngăn phải đặt rộng ra mép ngoài

của mái theo hình chiếu bằng với khoảng > 3m.

12.4. An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện

Xây tường

- Kiểm tra tình trạng của dàn giáo giá đỡ phục vụ cho công tác xây, kiểm tra lại việc sắp

xếp bố trí vật liệu và vị trí công nhân đứng làm việc trên sàn công tác.

- Khi xây đến độ cao cách nền hoặc sàn nhà 1,5 m thì phải bắc dàn giáo, giá đỡ.

- Chuyển vật liệu (gạch, vữa) lên sàn công tác ở độ cao trên 2m phải dùng các thiết bị

vận chuyển. Bàn nâng gạch phải có thanh chắc chắn, đảm bảo không rơi đổ khi nâng, cấm

chuyển gạch bằng cách tung gạch lên cao quá 2m.

- Khi làm sàn công tác bên trong nhà để xây thì bên ngoài phải đặt rào ngăn hoặc biển

cấm cách chân tường 1,5m nếu độ cao xây < 7,0m hoặc cách 2,0m nếu độ cao xây > 7,0m.

Phải che chắn những lỗ tường ở tầng 2 trở lên nếu người có thể lọt qua được.

- Không được phép :

+ Đứng ở bờ tường để xây

+ Đi lại trên bờ tường

+ Đứng trên mái hắt để xây

+ Tựa thang vào tường mới xây để lên xuống

+ Để dụng cụ hoặc vật liệu lên bờ tường đang xây

- Khi xây nếu gặp mưa gió (cấp 6 trở lên) phải che đậy chống đỡ khối xây cẩn thận để

khỏi bị xói lở hoặc sập đổ, đồng thời mọi người phải đến nơi ẩn nấp an toàn.

- Khi xây xong tường biên về mùa mưa bão phải che chắn ngay.

Công tác hoàn thiện

Sử dụng dàn giáo, sàn công tác làm công tác hoàn thiện phải theo sự hướng dẫn của cán

bộ kỹ thuật. Không được phép dùng thang để làm công tác hoàn thiện ở trên cao.

Cán bộ thi công phải đảm bảo việc ngắt điện hoàn thiện khi chuẩn bị trát, sơn,... lên

trên bề mặt của hệ thống điện.

256

+Trát :

- Trát trong, ngoài công trình cần sử dụng dàn giáo theo quy định của quy phạm, đảm

bảo ổn định, vững chắc.

- Cấm dùng chất độc hại để làm vữa trát màu.

- Đưa vữa lên sàn tầng trên cao hơn 5m phải dùng thiết bị vận chuyển lên cao hợp lý.

- Thùng, xô cũng như các thiết bị chứa đựng vữa phải để ở những vị trí chắc chắn để

tránh rơi, trượt. Khi xong việc phải cọ rửa sạch sẽ và thu gọn vào 1 chỗ.

+ Quét vôi, sơn:

- Dàn giáo phục vụ phải đảm bảo yêu cầu của quy phạm chỉ được dùng thang tựa để

quét vôi, sơn trên 1 diện tích nhỏ ở độ cao cách mặt nền nhà (sàn) <5m

- Khi sơn trong nhà hoặc dùng các loại sơn có chứa chất độc hại phải trang bị cho công

nhân mặt nạ phòng độc, trước khi bắt đầu làm việc khoảng 1h phải mở tất cả các cửa và các

thiết bị thông gió của phòng đó.

- Khi sơn, công nhân không được làm việc quá 2 giờ.

- Cấm người vào trong buồng đã quét sơn, vôi, có pha chất độc hại chưa khô và chưa

được thông gió tốt.

An toàn khi cẩu lắp vật liệu thiết bị

Khi cẩu lắp phải chú ý đến cần trục tránh trường hợp người đi lại dưới khu vực nguy

hiểm dễ bị vật liệu rơi xuống. Do đó phải tránh làm việc dưới khu vực đang hoạt động của

cần trục, công nhân phải được trang bị mũ bảo hộ lao động. Máy móc và các thiết bị nâng hạ

phải đươc kiểm tra thường xuyên.

12.5. An toàn dòng điện

- Cần phải chú ý hết sức các tai nạn xảy ra do lưới điện bị va chạm do chập đường dây.

Công nhân được trang bị các thiết bị bảo hộ lao động, được phổ biến các kiến thức về điện

- Các dây điện trong phạm vi thi công phải được bọc lớp cách điện và được kiểm tra

thường xuyên. Các dụng cụ điện cầm tay cũng phải thường xuyên kiểm tra sự rò rỉ dòng điện.

- Tuyệt đối tránh các tai nạn về điện vì các tai nạn về điện gây hậu quả nghiêm trọng và

rất nguy hiểm.

Ngoài ra trong công trường phải có bản quy định chung về an toàn lao động cho cán bộ,

công nhân làm việc trong công trường. Bất cứ ai vào công trường đều phải đội mũ bảo hiểm.

Mỗi công nhân đều phải được hướng hẫn về kỹ thuật lao động trước khi nhận công tác. Phải

chấp hành nghiêm chỉnh những qui định về an toàn lao động của tưng dạng công tác, đặc biệt

là những công tác liên quan đến điện hay vận hành cần trục. Thi công trên độ cao lớn phải có

sức khoẻ tốt. Phải có biển báo các nơi nguy hiểm hay cấm hoạt động.

Có những yêu cầu về an toàn lao động trong xây dựng, chế độ khen thưởng đối với

những tổ đội, cá nhân chấp hành tốt và kỷ luật, phạt tiền đối với những người vi phạm.

257

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trường Đại học Xây Dựng . Sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối. NXB Khoa học và kĩ

thuật. 2008

[2] Vũ Mạnh Hùng. Sổ tay thực hành kết cấu công trình. NXB Xây Dựng. 2009

[3] Võ Bá Tầm. Kết cấu bêtông cốt thép – Tập 3 (Các cấu kiện đặc biệt) - NXB Đại học Quốc

gia TP. Hồ Chí Minh.

[4] Lê Văn Kiểm. Thiết kế thi công. NXB Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh. 2005

[5] Lê Văn Kiểm. Thi công bê tông cốt thép. NXB Xây Dựng. 2009

[6] Lê Kiều & CTV. Công tác đất và thi công bê tông cốt thép toàn. NXB Khoa học và kĩ

thuật. 2005

[7] Đặng Đình Minh. Công tác Bê Tông. NXB Xây Dựng. 2009

[8] Vo Bá Tầm, Hồ Đức Duy. Sàn sườn toàn khối loại bản dầm theo tiêu chuẩn 356-2005.

NXB Xây Dựng. 2007

[9] Trịnh Quốc Thắng. Thiết kế tổng mặt bằng và tổ chức công trường xây dựng. NXB Khoa

học kĩ thuật. 2002

[10] Nguyễn Đức Thiềm & CTV.Cấu tạo kiến trúc nhà Dân.NXB Khoa học và kĩ thuật. 1999

[11] Nguyễn Tiến Thu. Sổ tay chọn máy thi công. NXB Xây Dựng. 2008

[12] Lê Khánh Toàn. Giáo trình Tổ chức thi công. Đại học Bách Khoa Đà Nẵng

[13] Tiêu chuẩn TCVN 9341-2012, Bê tông khối lớn- Quy phạm thi công và Nghiệm thu.

[14] Tiêu chuẩn TCVN 9395-2012, Cọc khoan nhồi- Tiêu chuẩn Thi công và Nghiệm thu.

[15] Tiêu chuẩn TCVN 5575-2012, Kết cấu thép-Tiêu chuẩn thiết kế

[16] Tiêu chuẩn TCVN 5574-2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế

[17] Tiêu chuẩn TCVN 4453-1995, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối

[18] Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

[19] Đỗ Đình Đức, Lê Kiều. Kĩ thuật thi công 1. NXB Xây Dựng. 2004

[20] Đỗ Đình Đức, Lê Kiều & CTV Kĩ thuật thi công 2. NXB Xây Dựng. 2006

[21] Lê Xuân Mai, Đỗ Hữu Đạo. Cơ học đất, NXB Xây dựng. 2005

[22] Catalog của các nhà sản xuất, Thông tin tài liệu tư nguồn Internet

258

MỤC LỤC

PHẦN I ................................................................................................................................................

CHƯƠNG 1: ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH ................................................................ 1

1.1. Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình. .......................................................................... 1

1.2. Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế. ............................................................ 1

1.3. Vị trí, đặc điểm, điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng. ............................................... 1

1.4. Kết luận. ...................................................................................................................... 9

PHẦN II .......................................................................................................................................... 10

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN KẾT

CẤU ............................................................................................................................................... 11

2.1. Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng ..................................................................... 11

2.2. Phân tích lựa chọn vật liệu ........................................................................................ 12

2.3. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu ......................................................................... 12

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN TẦNG 1 .................................................... 13

3.1. Sơ đồ phân chia ô sàn ................................................................................................ 13

3.2. Các số liệu tính toán của vật liệu ............................................................................... 13

3.3. Chọn chiều dày của bản sàn ...................................................................................... 14

3.4. Tải trọng tác dụng lên sàn ......................................................................................... 15

3.5. Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn .............................................................. 20

3.6. Ví dụ tính toán cụ thể cho tưng loại ô sàn: ................................................................ 30

3.7. Bố trí cốt thép: ........................................................................................................... 33

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG BỘ TẦNG 2 ..................... 34

4.1. Mặt bằng cầu thang: .................................................................................................. 34

4.2. Tính toán bản thang (O1): ......................................................................................... 36

4.3. Tính toán bản thang (O2): ......................................................................................... 42

4.4. Tính dầm chiếu nghỉ (DCN) ...................................................................................... 42

4.5. Tính dầm chiếu tới (DCT): ........................................................................................ 47

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM D1 TẦNG 1 .......................................... 51

5.1. Số liệu tính toán. ........................................................................................................ 51

5.2. Sơ đồ tính toán. ......................................................................................................... 51

5.3. Lựa chọn kích thước dầm. ......................................................................................... 51

5.4. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm. ........................................................................ 51

5.5. Sơ đồ chịu tải của dầm .............................................................................................. 57

5.6. Xác định nội lực và tổ hợp nội lực dầm .................................................................... 57

5.7. Tính toán cốt thép dầm .............................................................................................. 59

5.8. Sơ lược về bố trí thép đối với dầm D1 trên bản vẽ: .................................................. 63

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM D2 TẦNG 1 ................................. 64

6.1. Số liệu tính toán. ........................................................................................................ 64

6.2. Sơ đồ tính toán. ......................................................................................................... 64

6.3. Chọn kích thước dầm. ............................................................................................... 64

6.4. Xác định tải trọng tác dụng. ...................................................................................... 64

6.5. Sơ đồ chịu tải của dầm .............................................................................................. 69

6.6. Xác định nội lực và tổ hợp nội lực dầm. ................................................................... 71

6.7. Tính toán cốt thép dầm .............................................................................................. 74

6.8. Sơ lược về bố trí thép đối với dầm D2 trên bản vẽ: .................................................. 77

PHẦN III ......................................................................................................................................... 79

CHƯƠNG 7: ĐẶC ĐIỂM CHUNG VÀ HƯỚNG THI CÔNG TỔNG QUÁT ............................ 80

7.1. Đặc điểm chung ......................................................................................................... 80

259

7.2. Địa chất công trình .................................................................................................... 80

7.3. Điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thi công ............................................................. 80

7.4. Phương hướng thi công tổng quát ............................................................................. 82

7.5. So sánh và lựa chọn phương án thi công ................................................................... 84

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM ......................... 89

8.1. Thi công cọc khoan nhồi ........................................................................................... 89

8.2. Thi công tường cư chắn đất ..................................................................................... 119

8.3. Thi công đào đất ...................................................................................................... 139

8.4. Thi công đài móng ................................................................................................... 141

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG PHẦN THÂN ........................ 162

9.1. Nhiệm vụ thi công ................................................................................................... 162

9.2. Lựa chọn giải pháp thi công .................................................................................... 162

9.3. Chọn phương tiện phục vụ thi công ........................................................................ 162

9.4. Chọn ván khuôn, đà giáo phục vụ thi công ............................................................. 162

9.5. Thiết kế ván khuôn sàn tầng 2 ................................................................................. 163

9.6. Thiết kế ván khuôn dầm D2 tầng 2 tư trục 2-trục 3 ................................................ 168

9.7. Thiết kế ván khuôn vách tầng 2 .............................................................................. 176

9.8. Thiết kế ván khuôn vách thang máy tầng 2 ............................................................. 180

9.9. Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ ............................................................................ 184

9.10. Tính toán hệ consle đỡ dàn giáo thi công .............................................................. 195

9.11. Thiết kế ván khuôn sê nô ....................................................................................... 198

CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP TỔ CHỨC THI CÔNG ............................................... 202

10.1. Căn cứ lập tổng tiến độ thi công ........................................................................... 202

10.2. Danh mục các công việc theo công nghệ thi công ................................................ 202

10.3. Thi công cọc khoan nhồi ....................................................................................... 204

10.4. Thi công đào đất .................................................................................................... 208

10.5. Thi công đài móng ................................................................................................. 217

10.6. Thống kê khối lượng các công tác phần ngầm+phần thân .................................... 221

10.7. Thiết kế biện pháp tổ chức các công tác chủ yếu .................................................. 223

10.8. Tổ chức thi công công trình .................................................................................. 227

10.9. Lập kế hoạch cung ứng và dự trữ vật liệu ............................................................. 229

CHƯƠNG 11: LẬP TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG ................................................................ 235

11.1. Lập luận phương án tổng mặt bằng ....................................................................... 235

11.2. Tính toán các cơ sở vật chất .................................................................................. 236

11.3. Bố trí các cơ sở vật chất kĩ thuật công trường ....................................................... 250

CHƯƠNG 12: AN TOÀN LAO ĐỘNG ...................................................................................... 251

12.1. An toàn lao động trong thi công đào đất ............................................................... 251

12.2. An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi ...................................................... 252

12.3. An toàn lao động khi thi công bê tông cốt thép .................................................... 252

12.4. An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện .............................................. 255

12.5. An toàn dòng điện ................................................................................................. 256

PHỤ LỤC ĐO BÓC KHỐI LƯỢNG CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH

TÀI LIỆU THAM KHẢO

do an tot nghiep thi cong chinh

Education