Đồ án kỹ thuật thi công bê tông cốt thép toàn khối nhà nhiều tầng - Nguyễn Doãn Đạt

Tiểu luận đồ án kỹ thuật thi công 1: Thi công bê tông cốt thép toàn khối nhà nhiều tầng. Tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên xây dựng.

• Tác giả: Nguyễn Doãn Đạt
• Người hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Thanh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật thi công
• Đề tài: Thi công bê tông cốt thép toàn khối nhà nhiều tầng
• Loại tài liệu: Đồ án kỹ thuật thi công

Mục lục chi tiết

• PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
• I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁ́N
• II. HÌNH VẼ THỂ HIỆN
• III. SƠ BỘ CHỌN GIẢI PHÁ́P THI CÔNG
• 1. Giải pháp phân chia đợt thi công (phân chia theo phương đứng).
• PHẦN II: TÍNH TOÁ́N THIẾT KẾ VÁ́N KHUÔN CHO CÁ́C CẤU KIỆN
• I. TÍNH TOÁ́N THIẾT KẾ VÁ́N KHUÔN SÀN
• 1. Giới thiệu về ván khuôn sàn
• 2. Sơ đồ tính toán
• 3. Xác định tải trọng
• 4. Tính toán theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền).
• 5. Tính toán và kiểm tra cột chống xà gồ:
• II. TÍNH TOÁ́N THIẾT KẾ VÁ́N KHUÔN DẦM
• 1. Tính toán thiết kế ván khuôn dầm chính D1b.
• 2. Thiết kế ván khuôn dầm chính D1g

Tóm tắt

I. Tổng quan thi công bê tông cốt thép nhà cao tầng hiện nay

Thi công bê tông cốt thép nhà cao tầng là một hạng mục kỹ thuật phức tạp, đóng vai trò quyết định đến sự an toàn, bền vững và tuổi thọ của công trình. Đây là quá trình kết hợp giữa bê tông (vật liệu chịu nén tốt) và cốt thép (vật liệu chịu kéo tốt) để tạo ra một kết cấu bê tông cốt thép có khả năng chịu lực toàn diện. Trong bối cảnh đô thị hóa mạnh mẽ, các tòa nhà cao tầng mọc lên ngày càng nhiều, đòi hỏi các biện pháp thi công bê tông phải liên tục được cải tiến để đáp ứng yêu cầu về tiến độ, chất lượng và chi phí. Quy trình này bao gồm nhiều công đoạn cốt lõi, từ việc chuẩn bị vật liệu, gia công lắp dựng cốp pha nhà cao tầng và cốt thép, cho đến việc đổ, đầm và bảo dưỡng bê tông. Mỗi công đoạn đều phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn thi công bê tông cốt thép, điển hình là TCVN 4453:1995, để đảm bảo chất lượng đồng bộ cho toàn bộ kết cấu. Việc lựa chọn công nghệ thi công mới như cốp pha trượt hay cốp pha nhôm cũng đang dần trở nên phổ biến, giúp tối ưu hóa thời gian và nâng cao độ chính xác. Do đó, việc nắm vững các nguyên tắc và kỹ thuật thi công là yêu cầu bắt buộc đối với mọi kỹ sư, nhà thầu và đơn vị giám sát thi công bê tông.

1.1. Tầm quan trọng của kết cấu bê tông cốt thép chịu lực

Kết cấu chịu lực là xương sống của mọi công trình xây dựng, đặc biệt là nhà cao tầng. Kết cấu bê tông cốt thép đảm nhận vai trò truyền tải toàn bộ tĩnh tải (trọng lượng bản thân kết cấu, thiết bị) và hoạt tải (người, gió, động đất) xuống hệ thống kỹ thuật thi công móng. Sự kết hợp giữa bê tông và cốt thép tạo ra một vật liệu composite ưu việt, tận dụng khả năng chịu nén của bê tông và khả năng chịu kéo của thép. Một hệ kết cấu được thiết kế và thi công đúng chuẩn sẽ đảm bảo tính ổn định, chống lại biến dạng và ngăn ngừa sụp đổ. Các cấu kiện chính như cột, dầm, sàn và vách cứng bê tông cốt thép phải được liên kết chặt chẽ với nhau, tạo thành một hệ thống không gian làm việc đồng bộ. Bất kỳ sai sót nào trong quá trình thi công, từ việc chọn sai mác bê tông, bố trí sai cốt thép sàn, đến việc đổ bê tông không đúng kỹ thuật, đều có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn của người sử dụng và tuổi thọ của công trình.

1.2. Các tiêu chuẩn thi công bê tông cốt thép TCVN hiện hành

Để đảm bảo chất lượng và an toàn, mọi công tác thi công bê tông cốt thép đều phải tuân thủ các quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia. Tại Việt Nam, TCVN 4453:1995 “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối - Quy phạm thi công và nghiệm thu” là tài liệu cốt lõi. Tiêu chuẩn này quy định chi tiết các yêu cầu kỹ thuật cho vật liệu (xi măng, cốt liệu, nước, phụ gia bê tông, cốt thép), công tác cốp pha, công tác cốt thép, và công tác bê tông. Cụ thể, tiêu chuẩn đưa ra các giới hạn cho phép về độ võng của cốp pha, ví dụ độ võng giới hạn đối với kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài là l/400. Ngoài ra, các tiêu chuẩn liên quan khác như TCVN 9345:2012 về bê tông nặng, TCVN 5574:2018 về thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép cũng cần được áp dụng đồng bộ. Việc tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn thi công bê tông cốt thép này không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn là nền tảng để thực hiện công tác nghiệm thu bê tông cốt thép một cách chính xác, đảm bảo công trình đạt chất lượng thiết kế.

II. Top 5 thách thức trong thi công bê tông nhà cao tầng

Quy trình thi công nhà cao tầng luôn tiềm ẩn nhiều thách thức phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ và năng lực chuyên môn cao. Thách thức lớn nhất là đảm bảo chất lượng đồng đều của bê tông trên toàn bộ chiều cao công trình, đặc biệt khi điều kiện thời tiết và môi trường thay đổi. Việc vận chuyển vật liệu lên cao bằng cần cẩu tháp cũng là một bài toán logistics cần được tối ưu hóa để không làm gián đoạn tiến độ. Công tác an toàn lao động xây dựng là một ưu tiên hàng đầu, bởi làm việc trên cao luôn đi kèm với nhiều rủi ro. Thêm vào đó, việc kiểm soát biến dạng của hệ thống cốp pha dưới áp lực lớn của bê tông tươi là cực kỳ quan trọng để đảm bảo kích thước hình học của cấu kiện. Cuối cùng, việc quản lý và phối hợp giữa các tổ đội (cốp pha, cốt thép, bê tông) cần phải nhịp nhàng để tuân thủ quy trình thi công nhà cao tầng, tránh gây ra các mạch ngừng thi công không mong muốn. Vượt qua những thách thức này đòi hỏi phải có các biện pháp kỹ thuật, quản lý và giám sát hiệu quả, từ khâu thiết kế biện pháp thi công đến khâu nghiệm thu cuối cùng.

2.1. Vấn đề kiểm soát chất lượng bê tông thương phẩm tại công trường

Chất lượng bê tông thương phẩm là yếu tố tiên quyết nhưng cũng là một thách thức lớn. Mặc dù được sản xuất tại các trạm trộn chuyên nghiệp, chất lượng bê tông khi đến công trường có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thời gian vận chuyển, nhiệt độ môi trường, và quá trình chờ đợi trước khi đổ. Việc kiểm tra độ sụt của bê tông tại hiện trường là bắt buộc để đánh giá tính công tác của hỗn hợp. Nếu độ sụt không đạt yêu cầu, việc thêm nước tùy tiện là tuyệt đối cấm vì sẽ làm giảm mác bê tông và cường độ chịu lực. Ngoài ra, việc lấy mẫu và bảo dưỡng mẫu thử để kiểm tra cường độ nén cũng cần được thực hiện đúng quy trình. Đơn vị giám sát thi công bê tông phải có trách nhiệm kiểm tra phiếu xuất xưởng, giám sát quá trình đổ và lấy mẫu, đảm bảo rằng bê tông được sử dụng cho kết cấu đáp ứng đầy đủ các yêu cầu của thiết kế.

2.2. Rủi ro về an toàn lao động xây dựng khi làm việc trên cao

An toàn lao động luôn là vấn đề nhức nhối tại các công trường nhà cao tầng. Các rủi ro chính bao gồm ngã cao, vật liệu rơi, điện giật, và sập đổ giàn giáo, cốp pha. Để giảm thiểu rủi ro, việc trang bị đầy đủ phương tiện bảo hộ cá nhân (mũ, giày, dây an toàn) là điều kiện bắt buộc. Hệ thống lan can an toàn, lưới bao che công trình phải được lắp đặt đầy đủ và kiểm tra thường xuyên. Công nhân làm việc trên cao phải được đào tạo về an toàn lao động xây dựng và có giấy chứng nhận. Sàn công tác phải được thiết kế chắc chắn, chịu được tải trọng thao tác. Đặc biệt, quá trình cẩu lắp vật liệu bằng cần cẩu tháp phải tuân thủ quy trình nghiêm ngặt, có người ra tín hiệu và đảm bảo không có người di chuyển trong vùng bán kính hoạt động của cẩu. Việc tuân thủ các quy định an toàn không chỉ bảo vệ tính mạng con người mà còn giúp ổn định tâm lý làm việc và đảm bảo tiến độ chung.

2.3. Khó khăn trong việc phối hợp các tổ đội thi công

Trong một dây chuyền thi công, sự phối hợp nhịp nhàng giữa các tổ đội là chìa khóa thành công. Tuy nhiên, đây cũng là một thách thức lớn. Ví dụ, tổ đội cốt thép phải hoàn thành công việc đúng tiến độ để tổ đội cốp pha có thể ghép các mặt còn lại. Sau đó, cả hai phải bàn giao mặt bằng sạch sẽ, đúng cao độ cho tổ đội bê tông. Bất kỳ sự chậm trễ nào của một tổ đội sẽ gây ảnh hưởng dây chuyền đến các tổ đội khác. Theo tài liệu “Đồ án Kỹ thuật thi công 1”, việc phân chia mặt bằng thành các phân đoạn thi công là một giải pháp hiệu quả. Nguyên tắc là “đảm bảo khối lượng công việc của từng phân đoạn xấp xỉ nhau... tạo việc làm ổn định, điều hòa liên tục cho công nhân”. Sự phân chia hợp lý giúp các tổ đội có thể làm việc song song trên các phân đoạn khác nhau, giảm thời gian chờ đợi và tối ưu hóa việc sử dụng nhân lực, máy móc, góp phần đẩy nhanh tiến độ tổng thể của dự án.

III. Hướng dẫn thi công cốp pha và cốt thép nhà cao tầng

Công tác cốp pha và cốt thép là hai công đoạn chuẩn bị quan trọng nhất trước khi tiến hành đổ bê tông, quyết định trực tiếp đến hình dạng, kích thước và khả năng chịu lực của kết cấu. Cốp pha nhà cao tầng có nhiệm vụ tạo khuôn đúc và chống đỡ cho bê tông tươi cho đến khi bê tông đạt đủ cường độ để tự chịu lực. Vật liệu làm cốp pha rất đa dạng, từ gỗ truyền thống đến thép, cốp pha nhôm hiện đại. Việc lựa chọn loại cốp pha phụ thuộc vào yêu cầu về chất lượng bề mặt, số lần luân chuyển và chi phí đầu tư. Song song với đó, công tác lắp dựng cốt thép sàn, dầm, cột phải đảm bảo đúng chủng loại, đường kính, số lượng và vị trí theo bản vẽ thiết kế. Cốt thép phải được làm sạch, không dính dầu mỡ hay gỉ sét. Các mối nối thép phải tuân thủ quy định về chiều dài nối và mật độ nối trên một mặt cắt. Việc tuân thủ chặt chẽ các yêu cầu kỹ thuật trong hai công đoạn này là nền tảng vững chắc cho chất lượng của toàn bộ kết cấu bê tông cốt thép.

3.1. Kỹ thuật lắp dựng và tháo dỡ cốp pha nhà cao tầng

Kỹ thuật lắp dựng cốp pha đòi hỏi sự chính xác cao. Theo tài liệu tham khảo, đối với ván khuôn gỗ, việc tính toán khoảng cách xà gồ và cột chống là cực kỳ quan trọng. Ví dụ, “với ván sàn dày 30mm, tính toán cho ra khoảng cách giữa các xà gồ là 0.8m và khoảng cách cột chống là 0.7m để đảm bảo điều kiện bền và điều kiện biến dạng”. Quá trình lắp dựng tuân theo nguyên tắc từ dưới lên trên, từ các cấu kiện lớn đến các cấu kiện nhỏ. Ván khuôn phải được ghép kín khít để tránh mất nước xi măng. Việc tháo dỡ cốp pha chỉ được tiến hành khi bê tông đạt cường độ yêu cầu, tuân thủ nguyên tắc “cấu kiện nào không chịu lực hoặc chịu lực ít tháo trước, cấu kiện chịu lực nhiều tháo sau”. Ví dụ, cốp pha thành dầm, cột có thể tháo sau 1-2 ngày, nhưng cốp pha đáy dầm, sàn có nhịp lớn cần giữ lại lâu hơn, tùy thuộc vào kết quả thí nghiệm cường độ bê tông.

3.2. Quy trình gia công và lắp đặt cốt thép sàn dầm cột

Quy trình cốt thép bắt đầu từ khâu gia công tại bãi. Cốt thép được cắt, uốn theo đúng hình dạng và kích thước trong bản vẽ. Sau đó, thép được vận chuyển lên vị trí lắp đặt. Lắp dựng cốt thép sàn, dầm, cột phải đảm bảo đúng vị trí, khoảng cách và chiều dày lớp bê tông bảo vệ. Các con kê bằng bê tông hoặc nhựa được sử dụng để cố định vị trí của lồng thép. Việc nối thép phải tuân thủ TCVN 4453:1995, quy định “Trên một mặt cắt ngang không nối quá 25% diện tích tổng cộng của cốt thép chịu lực với thép tròn trơn và không quá 50% với thép có gờ”. Tất cả các điểm giao nhau của cốt thép cần được buộc chắc chắn bằng dây kẽm. Trước khi nghiệm thu để chuyển sang công tác tiếp theo, toàn bộ hệ thống cốt thép phải được kiểm tra kỹ lưỡng về số lượng, đường kính, vị trí và độ sạch.

IV. Quy trình đổ bảo dưỡng bê tông nhà cao tầng chuẩn nhất

Đây là giai đoạn quyết định đến cường độ và chất lượng cuối cùng của kết cấu. Quy trình thi công nhà cao tầng yêu cầu việc đổ bê tông phải được thực hiện liên tục để tránh hình thành các mạch ngừng không mong muốn. Trước khi đổ, bề mặt cốp pha và cốt thép phải được làm sạch, tưới ẩm. Việc đổ bê tông cột, dầm, sàn phải tuân theo nguyên tắc từ xa đến gần, từ chỗ thấp đến chỗ cao. Bê tông phải được đổ nhẹ nhàng, tránh rơi từ độ cao quá 1.5m để không bị phân tầng. Sau khi đổ, công tác đầm dùi phải được thực hiện kỹ lưỡng để bê tông lèn chặt vào mọi vị trí trong cốp pha và bám chặt vào cốt thép. Ngay sau khi bề mặt bê tông se lại, công tác bảo dưỡng bê tông phải được bắt đầu ngay lập tức. Bảo dưỡng đúng cách giúp bê tông phát triển cường độ tối ưu và hạn chế nứt nẻ do co ngót. Đây là một quy trình khép kín, đòi hỏi sự giám sát liên tục và tuân thủ nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật.

4.1. Biện pháp thi công đổ bê tông cột dầm sàn hiệu quả

Biện pháp đổ bê tông cột, dầm, sàn cần được lên kế hoạch chi tiết. Đối với cột cao, nên sử dụng ống vòi voi hoặc cửa đổ bên hông cốp pha để bê tông không bị rơi tự do từ trên cao, tránh phân tầng. Bê tông được đổ thành từng lớp dày 30-50cm và được đầm kỹ trước khi đổ lớp tiếp theo. Khi đổ bê tông dầm và sàn, cần tiến hành đồng thời. Bê tông được đổ vào dầm trước, sau đó đổ ra sàn. Hướng đổ bê tông sàn nên vuông góc với phương của dầm phụ và đổ theo từng dải. Việc đầm bê tông phải đảm bảo đúng kỹ thuật, đầu dùi cắm sâu vào lớp bê tông đã đổ trước đó khoảng 10cm để tạo sự liên kết tốt giữa các lớp. Đối với sàn, sử dụng đầm bàn để làm phẳng bề mặt. Lựa chọn phương pháp đổ bê tông bằng cần cẩu tháp kết hợp thùng chứa hoặc sử dụng bơm bê tông là các biện pháp thi công bê tông phổ biến và hiệu quả nhất hiện nay.

4.2. Tầm quan trọng của việc bảo dưỡng bê tông sau khi đổ

Bảo dưỡng bê tông là quá trình giữ cho bê tông luôn ở trạng thái ẩm và nhiệt độ ổn định trong giai đoạn đầu đóng rắn, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thủy hóa xi măng. Nếu không được bảo dưỡng, nước trong bê tông sẽ bốc hơi nhanh, đặc biệt là trong điều kiện nắng nóng của mùa hè, dẫn đến bê tông không đạt đủ cường độ, bề mặt bị rỗ, và xuất hiện nhiều vết nứt co ngót. Các phương pháp bảo dưỡng phổ biến bao gồm tưới nước trực tiếp, phủ bao tải ẩm, nilon hoặc sử dụng các hợp chất bảo dưỡng chuyên dụng. Theo TCVN 4453:1995, bê tông phải được giữ ẩm liên tục trong ít nhất 7 ngày đầu. Việc bảo dưỡng đúng cách là một trong những công đoạn rẻ tiền nhất nhưng lại mang lại hiệu quả cao nhất trong việc đảm bảo chất lượng và độ bền lâu dài cho kết cấu bê tông cốt thép.

V. Bí quyết giám sát và nghiệm thu bê tông cốt thép tối ưu

Giám sát và nghiệm thu là các hoạt động kiểm soát chất lượng xuyên suốt quá trình thi công, nhằm đảm bảo công trình được thực hiện đúng theo thiết kế và tiêu chuẩn kỹ thuật. Công tác giám sát thi công bê tông không chỉ đơn thuần là quan sát, mà còn bao gồm việc kiểm tra vật liệu đầu vào, kiểm tra kích thước hình học của cốp pha, vị trí và số lượng cốt thép, cũng như kiểm tra chất lượng bê tông trước, trong và sau khi đổ. Người giám sát phải có chuyên môn cao, nắm vững tiêu chuẩn thi công bê tông cốt thép và có khả năng đưa ra quyết định xử lý các vấn đề phát sinh tại hiện trường. Nghiệm thu bê tông cốt thép là bước cuối cùng để xác nhận một cấu kiện hoặc một hạng mục đã hoàn thành đạt yêu cầu. Quy trình này dựa trên các biên bản kiểm tra, kết quả thí nghiệm vật liệu và hồ sơ quản lý chất lượng. Một quy trình giám sát chặt chẽ và nghiệm thu minh bạch là chìa khóa để đảm bảo chất lượng công trình một cách tối ưu.

5.1. Quy trình giám sát thi công bê tông tại công trường

Quy trình giám sát thi công bê tông được chia thành ba giai đoạn chính. Trước khi đổ bê tông, giám sát viên phải kiểm tra công tác chuẩn bị: kiểm tra hình dạng, kích thước, độ kín khít của cốp pha; kiểm tra chủng loại, số lượng, vị trí cốt thép; kiểm tra vệ sinh sạch sẽ bên trong cốp pha và chiều dày lớp bê tông bảo vệ. Trong khi đổ bê tông, cần giám sát chặt chẽ chất lượng bê tông thương phẩm thông qua việc kiểm tra độ sụt, lấy mẫu thí nghiệm; giám sát kỹ thuật đổ và đầm để đảm bảo bê tông được lèn chặt, không bị phân tầng, rỗ. Sau khi đổ bê tông, công tác giám sát tập trung vào việc bảo dưỡng bê tông đúng quy trình và theo dõi quá trình đóng rắn của bê tông. Toàn bộ quá trình này phải được ghi chép vào nhật ký công trình và lập biên bản cho từng công đoạn.

5.2. Các bước nghiệm thu bê tông cốt thép theo quy định

Công tác nghiệm thu bê tông cốt thép được thực hiện theo từng công việc và theo từng giai đoạn. Đầu tiên là nghiệm thu công tác lắp dựng cốp pha và cốt thép trước khi đổ bê tông. Biên bản nghiệm thu này là điều kiện cần để cho phép tiến hành đổ bê tông. Sau khi bê tông đã đổ và đạt đủ cường độ thiết kế (thường được xác nhận bằng kết quả nén mẫu ở 28 ngày tuổi), sẽ tiến hành nghiệm thu cấu kiện bê tông cốt thép. Hồ sơ nghiệm thu bao gồm: bản vẽ thiết kế, các biên bản nghiệm thu công việc đã thực hiện, kết quả thí nghiệm vật liệu đầu vào, chứng chỉ chất lượng bê tông thương phẩm, kết quả thí nghiệm cường độ bê tông, và các tài liệu liên quan khác. Chỉ khi cấu kiện được nghiệm thu đạt yêu cầu thì nhà thầu mới được phép triển khai các công tác tiếp theo.

VI. Các công nghệ thi công mới trong kết cấu bê tông cốt thép

Ngành xây dựng đang chứng kiến những bước tiến vượt bậc với sự ra đời của nhiều công nghệ thi công hiện đại, giúp nâng cao năng suất, chất lượng và đảm bảo an toàn. Đối với kết cấu bê tông cốt thép nhà cao tầng, các công nghệ thi công mới đang dần thay thế các phương pháp truyền thống. Mục tiêu của các công nghệ này là rút ngắn thời gian thi công, giảm chi phí nhân công, tăng độ chính xác của cấu kiện và cải thiện điều kiện làm việc tại công trường. Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần xây dựng các công trình bền vững, thân thiện với môi trường. Sự phát triển của vật liệu mới như bê tông cường độ siêu cao, bê tông tự lèn, và các loại phụ gia bê tông thế hệ mới cũng mở ra những khả năng không giới hạn trong lĩnh vực thiết kế và thi công nhà cao tầng. Tương lai của ngành xây dựng gắn liền với việc tự động hóa và ứng dụng công nghệ số vào mọi công đoạn.

6.1. Ứng dụng công nghệ cốp pha trượt và cốp pha nhôm

Cốp pha trượt là công nghệ thi công hiệu quả cho các kết cấu có tiết diện không đổi theo chiều cao như lõi thang máy, vách cứng bê tông cốt thép, và silo. Hệ cốp pha được nâng lên liên tục bằng hệ thống kích thủy lực, cho phép đổ bê tông liên tục 24/24, giúp rút ngắn đáng kể thời gian thi công phần thân. Trong khi đó, cốp pha nhôm là hệ thống cốp pha định hình được chế tạo từ hợp kim nhôm, có ưu điểm là trọng lượng nhẹ, độ chính xác cao, bề mặt bê tông hoàn thiện phẳng đẹp và khả năng luân chuyển nhiều lần (trên 100 lần). Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cao, cốp pha nhôm mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các dự án có số tầng lặp lại điển hình, giúp giảm chi phí nhân công lắp dựng và chi phí hoàn thiện bề mặt.

6.2. Xu hướng sử dụng bê tông tính năng cao và phụ gia thế hệ mới

Xu hướng hiện nay là sử dụng các loại bê tông tính năng cao để tối ưu hóa kết cấu. Bê tông cường độ cao (HPC) và siêu cao (UHPC) cho phép giảm kích thước tiết diện của cột và dầm, từ đó tăng không gian sử dụng và giảm trọng lượng bản thân công trình. Bê tông tự lèn (SCC) có khả năng tự chảy và lấp đầy cốp pha mà không cần đầm rung, rất hiệu quả cho các kết cấu có mật độ cốt thép dày đặc. Để tạo ra các loại bê tông này, vai trò của phụ gia bê tông là không thể thiếu. Các loại phụ gia siêu dẻo thế hệ mới, phụ gia giảm co ngót, phụ gia chống thấm, và phụ gia tăng nhanh cường độ... đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, giúp cải thiện các đặc tính của bê tông, đáp ứng những yêu cầu ngày càng khắt khe của các công trình hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I BỘ MÔN CÔNG NGHỆ & QUẢN LÝ XÂY DỰNG ----------- ---------- ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1 THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG GVHD : NGUYỄN NGỌC THANH SVTH : NGUYỄN DOÃN ĐẠT MSSV : 47464 LỚP QL : 64XD6 SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 1 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH I. SỐ LIỆU TÍNH TOÁ́N - Gồm có 6 tầng. - Chiều cao tầng 1 H1 = 3.8m - Chiều cao tầng 2 đến tầng 5: H2 = H3 = H4 = H5 = 3.4 m - Chiều cao tầng 6 H6(Hm) = 3.4m - Chiều cao công trình: HCT = H1 + H2 x4+ H6= 3. Kích thước móng Bảng 1.

Số liệu kích thước móng Số liệu Móng biên (A) Móng giữa (B) Móng cạnh giữa (C) b(m) 1. Kích thước cột Theo yêu cầu đề bài, số liệu cho trong bài là tầng cao nhất. Nhà 9 tầng, cứ cách 2 tầng từ trên xuống thì cạnh dài tiết diện của cột lại tăng lên 5cm * Cột C1 & Cột C2 + Tầng 6&5: bxh= 25x30 cm + Tầng 3&4: bxh= 25x35 cm + Tầng 1&2: bxh= 25x40 cm - Nhịp tính toán của cột: L1 = 4.0 m - Bước cột + Chiều rộng bước cột : B = 3.3 m + Số lượng: 22 bước 3. Kích thước dầm Dầm D1: D1 là dầm chính nên Hd = Ldc/10 Dầm D1b: Hdcb = L1/10 = 470/10 = 47 cm => Kích thước dầm D1b: 22 x 45 cm Dầm D1g: Hdcg = L2/12 = 400/10 = 40 cm => Kích thước dầm D1g: 22 x 40 cm Dầm D2: D2 là dầm phụ nên Hdp = Ldp/12 Hd = Ldp/12= B/12 = 330/12 = 27.5 cm => Dầm D2 : 22 x 30 cm và D3: 0x30 cm SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 1 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I 4.

Kích thước sàn Chiều dày sàn s = 10 cm = 0. Kích thước mái Chiều dày mái: m = 10 cm = 0. Một số thông số khác - Hàm lượng cốt thép = 2% - Trọng lượng riêng của gỗ gỗ = 600 kG/m3 - [ σgỗ ] = 90 kG/cm2 - Mùa thi công: Mùa hè II. HÌNH VẼ THỂ HIỆN Hình 1.1 Mặt bằng công trình SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 2 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 3 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I III.

SƠ BỘ CHỌN GIẢI PHÁ́P THI CÔNG 1. Giải pháp phân chia đợt thi công (phân chia theo phương đứng). - Có 2 giải pháp thi công là thi công 1 tầng 1 đợt và thi công 1 tầng 2 đợt + Thi công 1 đợt: là công nghệ thi công lắp đặt khuôn đúc, cột vách, dầm và sàn cùng lúc và đổ bê tông toàn bộ cùng 1 lần Ưu điểm: tiết kiệm thời gian, tiết kiệm được cột chống đỡ đáy dầm chính ở 2 đầu mỗi nhịp dầm do có cốp pha cột làm gối đỡ. Nhược điểm: Việc đổ bê tông không thể tiến hành theo phương pháp rút ống phải đổ gián tiếp qua cửa đổ, văng chống định vị cho cốp pha cột không thể tỳ xuống sàn + Thi công 2 đợt: là công nghệ thi công tách rời cột và vách với dầm và sàn.

Ưu điểm: Có thể tùy chọn biện pháp đổ bê tông trực tiếp hay gián tiếp Nhược điểm: Tốn thời gian hơn thi công 1 đợt, trình tự thi công phức tạp - “ Với điều kiện nhân lực, vật tư cũng như máy móc thi công không phù hợp với việc lựa chọn giải pháp thi công 1 tầng 1 đợt – tức là chỉ đổ bê tông 1 lần cho cột, dầm, sàn, cầu thang…” Nên lựa chọn giải pháp chia đợt như sau: 1 tầng 2 đợt: SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 4 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I - Đợt 1: Thi công hết toàn bộ kết cấu chịu lực theo phương đứng như: cột, tường, 1 vế cầu thang bộ đến hết chiếu nghỉ. - Đợt 2: Thi công toàn bộ các cấu kiện còn lại: dầm sàn toàn khối và vế còn lại của thang bộ. Giải pháp lựa chọn ván khuôn, đà giáo. - Ván khuôn gỗ Ưu điểm: Giá thành sản phẩm thấp, độ luân chuyển cao, dễ dàng gia công, tháo lắp, nhẹ, dễ vận chuyển, tiết kiệm được thời gian chi phí.

Trọng lượng nhẹ hơn ván khuôn sắt rất nhiều, như thế giảm được khả năng lực tác động lên giàn giáo Nhược điểm: Do điều kiện nước là thời tiết nhiệt đới gió mùa độ ẩm cao nên ván khuôn dễ bị cong vênh, nên sử dụng chỉ được 1 chu kỳ phải luân chuyển nhiều lần. Tính thẩm mỹ không cao và hạn chế, độ phẳng bề mặt không đồng đều nên tính mỹ quan không đảm bảo. - Ván khuôn thép: Ưu điểm: Có thể tái tạo sử dụng nhiều lần, độ chính xác cao, đa dạng về kích thước. Tăng chất lượng bề mặt sàn, cột.

Khả năng chịu lực lớn, khung được làm chắc chắn khó bị phá hủy Nhược điểm: Chi phí lớn, khối lượng cốp pha tương đối nặng,khó vận chuyển. Dễ cong vênh => Chọn giải pháp ván khuôn gỗ  Các thông số kỹ thuật của vật liệu gỗ sử dụng làm ván khuôn: + Trọng lượng riêng của gỗ: γgỗ = 600 kG/m3 + [σ]gỗ = 90kG/cm2 PHẦN II: TÍNH TOÁ́N THIẾT KẾ VÁ́N KHUÔN CHO CÁ́C CẤU KIỆN I. TÍNH TOÁ́N THIẾT KẾ VÁ́N KHUÔN SÀN 1. Giới thiệu về ván khuôn sàn - Vật liệu: + γgỗ = 600 kG/m3 + [σ]gỗ = 90kG/cm2 + E =1,1x105 kG/cm2 - Cấu tạo: SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 5 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I + Ván khuôn sàn được tạo thành từ các tấm ván nhỏ ghép với nhau, và được liên kết với nhau bằng các nẹp (kích thước tiết diện 1 tấm ván khuôn bề rộng x chiều dày = 250x30) - Cách thức làm việc: Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các cột chống.

Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo 2 điều kiện: điều kiện về cường độ và điều kiện về biến dạng của ván khuôn sàn. Khoảng cách giữa các cột chống được tính toán để đảm bảo: 2 điều kiện về cường độ, biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống. Cột chống sử dụng ở đây là cột chống chữ “T” được làm bằng gỗ, chân cột được đặt lên nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống và tạo điều kiện thuận lợi cho thi công tháo lắp ván khuôn 2. Sơ đồ tính toán Xét 1 dải ván khuôn rộng 1m theo phương vuông góc với xà gồ => sơ đồ tính toán là dầm liên tục có gối tựa là các xà gồ và chịu tải trọng phân bố đều.1 :Sơ đồ tính toán ván khuôn sàn 3.Xác định tải trọng Tính toán tải trọng cho 1 dải bản rộng 1m: * Tĩnh tải: - Trọng lượng bản thân của kết cấu: (Trọng lượng bê tông cốt thép) SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 6 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I g1tc = γbt x b x δs = 2500 x 1 x 0,1 = 250 kG/m Trong đó: b – bề rộng tính toán của dải bản sàn (m); b = 1m δ – chiều dày sàn (m) ; δ = 0.1m γbt – trọng lượng riêng của bê tông.; γbt = 2500 kG/m2 g1tt = n.

g1tc = 1,2 x 250 = 300 kG/m - Trọng lượng bản thân ván sàn: Ván khuôn sàn dày 30mm. g2tc = γg x b x δ = 600 x 1 x 0,03 = 18 kG/m Trong đó: b – bề rộng tính toán của dải bản sàn (m) δ – chiều dày ván sàn (m); γg – trọng lượng riêng của gỗ.8 kG/m * Hoạt tải: - Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển: p1tc = 250 kG/m2 p1tt= n x b x p1tc = 1,3 x 1 x 250 = 325 kG/m - Tải trọng do đầm rung: p2tc = 200 kG/m2 p2tt= n x b x p2tc = 1,3 x 1 x 200 = 260 kG/m - Tải trọng do đổ bê tông: Đổ bằng cần trục tháp có dung tích thùng chứa V<0,8 m3 => p3tc = 400 kG/m2 p3tt= n x p3tc = 1,3 x 400 = 520 kG/m Tổng tải trọng tác động lên ván sàn: - Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 dải bản có b=1m là: qstc =∑gitc + ∑pitc= 250+18+250+200+600 = 1318 kG/m - Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 dải bản có b=1m là: qstt =∑gi tt + ∑pitt =300+19. Tính toán khoảng cách xà gồ 4. Tính toán theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền).

SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 7 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I Công thức kiểm tra: Trong đó: qtt l2 s M: momen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M = 10 W: momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ, kim loại,. Tính toán theo điều kiện biến dạng của các ván sàn (điều kiện biến dạng). Công thức kiểm tra: f≤[f] qtc l4 f: độ võng tính toán của bộ phận ván khuôn: f = s 128 EI [f]: độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 đối với kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài: E= 1. h = 1 x 0,03 = 2,25 x 10-6 m4 12 12 3 128 x 1,1 x 109 x 2,25 x 10−6 l≤ = 0,84 m = l2 (2) 400 x 1318 √ Từ (1) và (2) ta có: - Khoảng cách giữa các xà gồ là: lxg ≤ min(l1,l2) = 0,84 m SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 8 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I - Chọn khoảng cách giữa các xà gồ: lxg = 0,8 m 5.

Tính toán và kiểm tra cột chống xà gồ: 5. Tính toán khoảng cách cột chống xà gồ: “ Coi xà gồ là dầm liên tục đặt trên các gối tựa tại các vị trí kê lên các cột chống. Xà gồ chịu tải trọng từ ván sàn truyền xuống và thêm phần trọng lượng bản thân xà gồ.” - Chọn tiết diện xà gồ: 8 x 10 cm. - Khoảng lấy tải trọng để tính toán cột chống xà gồ: l x 2= 0,8 x 2=0,8 m bxg = xg 2 2 Hình 2.2: Khoảng cách giữa các xà gồ SVTH: NGUYỄN DOÃN ĐẠT- LỚP 64XD6- MSSV: 47464 9 GVHD: NGUYỄN NGỌC THANH ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I Hình 2.3: Sơ đồ tính toán cột chống xà gồ a.

Xác định tải trọng - Tải trọng từ ván truyền xuống: q1tc = bxg x qstc = 0,8 x 1318 = 1054,4 kG/m q1tt = bxg x qstt = 0,8 x 1424.