KẾT CẤU

Thiết kế nhà điều hành công ty than

Thông tin tài liệu

Tác giả

Nguyễn Văn Hải

instructor Ks. Ngô Đức Dũng
Trường học

Trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng

Chuyên ngành Xây Dựng Dân Dụng Và Công Nghiệp
Địa điểm Hải Phòng
Loại tài liệu Đồ án tốt nghiệp
Ngôn ngữ Vietnamese
Định dạng | PDF
Dung lượng 4.63 MB

Tóm tắt

I.Hệ thống cấp thoát nước và phòng cháy chữa cháy

Bản đồ án đề cập đến hệ thống cấp nước sử dụng bể ngầm và mạng lưới phân phối phù hợp với yêu cầu sử dụng và thiết kế kiến trúc, kết cấu. Hệ thống thoát nước được kết nối trực tiếp với hệ thống thoát nước đô thị. Về phòng cháy chữa cháy, hệ thống báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và khu vực nguy hiểm như nhà bếp, nguồn điện, đảm bảo an toàn cho công trình xây dựng nhà cao tầng này. Đây là những yếu tố quan trọng trong kỹ thuật xây dựng hiện đại, đảm bảo an toàn và hiệu quả sử dụng.

1. Hệ thống cấp nước

Hệ thống cấp nước của công trình sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của thị xã. Nước được chứa trong bể ngầm riêng biệt trước khi được phân phối đến từng khu vực sử dụng thông qua một mạng lưới được thiết kế cẩn thận. Thiết kế mạng lưới này đã tính đến các yêu cầu sử dụng cụ thể của công trình cũng như tích hợp các giải pháp kiến trúc và kết cấu phù hợp. Điều này đảm bảo cung cấp nước ổn định và hiệu quả cho toàn bộ công trình. Việc sử dụng bể ngầm giúp điều tiết lượng nước, giảm thiểu áp lực lên hệ thống đường ống và đảm bảo nguồn cung cấp nước liên tục, đáp ứng nhu cầu của một công trình xây dựng nhà cao tầng hiện đại. Hệ thống này được thiết kế để hoạt động ổn định và hiệu quả, góp phần đảm bảo chất lượng cuộc sống trong tòa nhà.

2. Hệ thống thoát nước

Do công trình nằm trong nội thành, nên việc cấp thoát nước được đảm bảo ổn định. Cụ thể, hệ thống cấp nước phục vụ cho quá trình thi công được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp nước của thành phố, đảm bảo nguồn cung cấp dồi dào và chất lượng. Song song đó, hệ thống thoát nước của công trường cũng được thiết kế để xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung của thành phố. Việc này không chỉ tiết kiệm chi phí đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải riêng mà còn góp phần bảo vệ môi trường xung quanh. Điều này đảm bảo sự thuận tiện trong quá trình thi công và hạn chế tối đa các vấn đề về ô nhiễm môi trường, thể hiện trách nhiệm xã hội của dự án xây dựng. Hệ thống thoát nước được thiết kế hợp lý, đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật và quy định của thành phố.

3. Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Công trình được trang bị hệ thống báo cháy hiện đại và đầy đủ. Cụ thể, thiết bị phát hiện và báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và trong từng phòng, đặc biệt tại các khu vực có nguy cơ cháy nổ cao như nhà bếp và khu vực chứa nguồn điện. Mạng lưới báo cháy được kết nối với đồng hồ và đèn báo cháy, đảm bảo tín hiệu được truyền tải nhanh chóng và chính xác. Hệ thống này hoạt động liên tục, giúp phát hiện sớm các đám cháy và hỗ trợ quá trình cứu hỏa kịp thời. Đây là một phần thiết yếu trong hệ thống an toàn của công trình, bảo vệ tính mạng và tài sản của người sử dụng. Việc bố trí hệ thống báo cháy toàn diện thể hiện sự quan tâm hàng đầu đến an toàn PCCC, đảm bảo cho một công trình xây dựng an toàn và đáng tin cậy.

II.Kết cấu công trình và tính toán nội lực

Công trình gồm 1 tầng trệt + 7 tầng, với chiều cao mỗi tầng được thiết kế cụ thể. Tính toán nội lực cho dầm được thực hiện, xác định mô men uốn cực đại (M max), mô men uốn cực tiểu (M min), lực cắt cực đại (Q max), và lực dọc (N). Các yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến kết cấu bê tông cốt thép và độ bền của công trình. Việc tính toán chính xác là rất quan trọng trong kỹ thuật xây dựng.

1. Thông số kết cấu công trình

Công trình được thiết kế với quy mô 1 tầng trệt và 7 tầng làm việc. Chiều cao các tầng được quy định cụ thể: tầng 1 cao 3m, tầng 2 cao 4.5m, và các tầng từ 3 đến 7 đều cao 3.6m. Thiết kế này đảm bảo sự cân đối giữa không gian sử dụng và tính khả thi về mặt kỹ thuật. Việc xác định chính xác chiều cao từng tầng là cơ sở quan trọng cho việc tính toán kết cấu, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho toàn bộ công trình. Sự tỉ mỉ trong thiết kế này góp phần vào việc tạo ra một công trình kiến trúc vững chắc và hiệu quả.

2. Tính toán nội lực dầm

Bản đồ án tiến hành tính toán nội lực cho dầm, bao gồm các yếu tố quan trọng như mô men uốn cực đại (M max), mô men uốn cực tiểu (M min), lực cắt cực đại (Q max), và lực dọc (N). M max được định nghĩa là mô men dương gây căng thớ dưới của dầm lớn nhất, trong khi M min là mô men âm gây căng thớ trên của dầm nhỏ nhất. Thông thường, M min và Q max xuất hiện ở đầu dầm, còn M max xuất hiện ở giữa dầm. Tuy nhiên, đối với các dầm có nhịp ngắn, tải trọng tĩnh nhỏ (ví dụ: dầm hành lang), M max có thể xuất hiện ở đầu dầm do tác động của tải trọng gió. Việc phân tích nội lực chính xác là rất quan trọng để đảm bảo tính toán kết cấu chính xác và an toàn cho toàn bộ kết cấu của công trình.

3. Vị trí công trình và điều kiện thi công

Công trình nằm trong quy hoạch chung của khu đô thị, được xây dựng trên khu đất dự trữ mở rộng, trước đây là khuôn viên cây xanh. Vị trí này nằm trong nội thành, đảm bảo điều kiện điện nước ổn định. Điện và nước phục vụ thi công được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp của thành phố, trong khi hệ thống thoát nước của công trường cũng được xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước chung. Điều kiện thuận lợi về điện nước góp phần làm giảm chi phí và thời gian thi công. Việc lựa chọn vị trí công trình cũng ảnh hưởng đến thiết kế kết cấu, đảm bảo tính bền vững và thích ứng với điều kiện môi trường xung quanh.

III.Thi công móng và bê tông

Bản đồ án trình bày chi tiết về thi công móng, bao gồm việc đào đất, xử lý nền móng, và đổ bê tông móng. Phương pháp đổ bê tông sử dụng máy bơm bê tông Putzmeister M43, với lưu lượng tối đa 90 m³/h. Việc bảo dưỡng bê tông được thực hiện nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn Việt Nam 4453-95 để đảm bảo chất lượng công trình xây dựng nhà cao tầng.

1. Đào móng và xử lý nền

Chiều sâu đặt đài móng M1 là -1.7m so với mặt đất tự nhiên, nằm trong lớp đất cát pha dẻo. Do mực nước ngầm thấp, việc gia cố miệng hố đào chống sụt lở có thể không cần thiết, chỉ cần mở rộng ta luy theo quy phạm. Khối lượng bê tông móng và giằng lớn, nên sử dụng bê tông thương phẩm. Trong trường hợp gặp sự cố như sụt lở đất do mưa, cần nhanh chóng khắc phục bằng cách xử lý đất sập, làm lớp lót móng bằng bê tông gạch vỡ. Nếu gặp vật cản ngầm như đường ống hoặc cáp điện, cần xử lý ngay lập tức và có biện pháp đảm bảo an toàn, tránh ảnh hưởng đến tiến độ và an toàn khu vực xung quanh. Các vấn đề về mạch ngầm, cát chảy cũng cần được xử lý kịp thời bằng các biện pháp kỹ thuật phù hợp như làm giếng lọc để hút nước trước khi tiến hành đổ bê tông.

2. Thi công bê tông và lấp đất

Máy bơm bê tông di động Putzmeister M43 được lựa chọn, có công suất bơm tối đa 90 m³/h. Tuy nhiên, trong thực tế, hiệu suất bơm thường chỉ đạt khoảng 75% do các yếu tố như điều chỉnh máy, đường sá chật hẹp, và xe chở bê tông chậm. Sau khi bê tông đài và cột tới cốt mặt nền được thi công xong, việc lấp đất được tiến hành thủ công để tránh làm hư hại phần kết cấu đã hoàn thiện. Độ ẩm của đất nền được kiểm soát chặt chẽ: đất khô cần tưới thêm nước, đất quá ướt cần có biện pháp giảm độ ẩm để đảm bảo độ đầm chặt theo thiết kế. Quá trình thi công đòi hỏi sự chính xác và cẩn thận cao để đảm bảo chất lượng bê tông và tiến độ công trình.

3. Bảo dưỡng bê tông

Bê tông sau khi đổ cần được bảo dưỡng trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, được che chắn để tránh nắng mưa. Việc giữ ẩm cho bê tông tối thiểu 7 ngày đêm là rất quan trọng. Hai ngày đầu, cần tưới nước 2 giờ/lần, bắt đầu sau 4-7 giờ đổ bê tông; những ngày sau tưới nước 3-10 giờ/lần tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường. Khi rút đầm, cần rút từ từ và không tắt động cơ để tránh tạo lỗ rỗng. Thời gian đầm mỗi vị trí khoảng 30 giây, đầm đến khi thấy nước xi măng nổi lên bề mặt và bê tông không còn tụt xuống nữa. Việc bảo dưỡng bê tông đúng cách theo tiêu chuẩn Việt Nam 4453-95 là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng và độ bền của công trình. Nếu xảy ra sự cố như nứt bê tông do nắng nóng, cần nhanh chóng khắc phục bằng cách dùng nước xi măng quét và trát lại, phủ bao tải tưới nước, hoặc sử dụng keo chuyên dụng như Sika, Sell...

IV.Thi công ván khuôn và cốt thép

Bản đồ án đề xuất sử dụng biện pháp thi công ván khuôn hai tầng rưỡi để đẩy nhanh tiến độ. Cốt thép được lắp đặt chính xác theo thiết kế, đảm bảo chất lượng và an toàn. Quá trình này đòi hỏi sự cẩn thận và chính xác cao, đặc biệt trong kết cấu bê tông cốt thép của công trình xây dựng nhà cao tầng.

1. Phương pháp thi công ván khuôn

Đề án sử dụng phương pháp thi công ván khuôn hai tầng rưỡi. Cụ thể, hệ thống cây chống và ván khuôn được bố trí hoàn chỉnh cho 2 tầng trước (chống đợt 1). Vì bê tông chưa đủ cường độ thiết kế, sàn kề dưới cần tháo ván khuôn sớm nên phải tiến hành chống lại bằng giáo chống với khoảng cách phù hợp. Để đảm bảo chất lượng bê tông cột, dầm, sàn, hệ thống cây chống và ván khuôn phải đảm bảo độ cứng, ổn định cao. Việc lựa chọn vật liệu và phương pháp thi công ván khuôn tối ưu hóa hiệu quả thi công, tiết kiệm chi phí và rút ngắn thời gian hoàn thành công trình. Sự kết hợp giữa cây chống kim loại và ván khuôn kim loại vạn năng được xem là biện pháp hiệu quả và kinh tế nhất cho việc thi công bê tông khung-sàn trong dự án này. Trọng lượng của hệ thống ván khuôn được đề cập là 12.3kg.

2. Lắp đặt và thi công cốt thép

Quá trình thi công cốt thép bao gồm việc kiểm tra tim, trục cột; vận chuyển cốt thép đến từng cột; lắp dựng giàn giáo, sàn công tác (dàn giáo Minh Khai); và đếm đủ số lượng cốt đai. Cốt thép dọc được nối với thép chờ bằng phương pháp hàn, cốt đai được buộc theo đúng khoảng cách thiết kế, sử dụng sàn công tác để buộc cốt đai ở trên cao. Mối nối buộc cốt đai phải đảm bảo chắc chắn, tránh sai lệch khung thép. Vị trí tim cột được căn cứ vào trục chuẩn đã đánh dấu. Sau khi ghép ván khuôn, cần kiểm tra độ thẳng đứng của cột bằng quả dọi và sử dụng cây chống xiên, dây neo có tăng đơ để giữ ổn định ván khuôn. Cốt thép sàn được lắp đặt trực tiếp trên ván khuôn, rải thép chịu mô men dương trước, buộc thành lưới bằng thép 1-2mm, sau đó lắp cốt thép chịu mô men âm. Cần có sàn công tác và hạn chế đi lại để tránh dẫm đạp lên cốt thép. Cốt thép đã nghiệm thu phải được bảo quản cẩn thận, tránh biến dạng và han gỉ. Sai số kích thước được kiểm soát chặt chẽ theo quy định.

V.An toàn lao động và quản lý chất lượng

An toàn lao động được đặc biệt chú trọng trong toàn bộ quá trình thi công xây dựng. Các biện pháp đảm bảo an toàn cho công nhân, đặc biệt khi làm việc ở độ cao, được đề cập cụ thể. Việc quản lý chất lượng bê tông, từ quá trình đổ đến bảo dưỡng, được giám sát chặt chẽ để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật. An toàn lao động xây dựng là ưu tiên hàng đầu trong dự án này.

1. An toàn lao động trong quá trình đổ bê tông

Trong quá trình đổ bê tông, cần tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn lao động. Không được để trên ván khuôn những thiết bị, vật liệu không có trong thiết kế, và không cho phép những người không trực tiếp tham gia đổ bê tông đứng trên ván khuôn. Cấm đặt hoặc chất xếp các tấm ván khuôn lên chiếu nghỉ cầu thang, ban công, lối đi sát cạnh lỗ hổng hoặc mép ngoài công trình khi chưa được giằng kéo. Khi dàn giáo cao hơn 12m phải làm cầu thang với độ dốc nhỏ hơn 60 độ, và lỗ hổng ở sàn công tác phải có lan can bảo vệ ở 3 phía. Thường xuyên kiểm tra các bộ phận kết cấu của dàn giáo, giá đỡ để phát hiện và sửa chữa kịp thời hư hỏng. Người điều khiển vòi bơm bê tông phải quan sát và điều khiển vị trí đặt vòi sao cho hợp lý, tránh dồn bê tông quá nhiều một chỗ. Bê tông cần được đổ từ xa về gần, đổ làm 2 lớp theo hình thức bậc thang, đầm bê tông tới đâu thì đổ tới đó. Việc đầm bê tông cần được thực hiện đúng kỹ thuật, tránh đầm quá lâu tại một vị trí gây phân tầng.

2. An toàn lao động trong gia công và lắp đặt cốt thép

Khi gia công cốt thép và làm sạch rỉ, công nhân phải được trang bị đầy đủ phương tiện bảo vệ cá nhân. Không được sử dụng kéo tay khi cắt các thanh thép ngắn hơn 30cm. Trước khi chuyển các tấm lưới khung cốt thép, cần kiểm tra mối hàn, nút buộc. Khi cắt bỏ phần thép thừa ở trên cao, công nhân phải đeo dây an toàn và khu vực phía dưới phải có biển báo. Hàn cốt thép chờ phải tuân thủ quy định của quy phạm. Bàn gia công cốt thép phải được cố định chắc chắn, nếu có công nhân làm việc ở hai giá thì phải có lưới thép bảo vệ ở giữa cao ít nhất 1m. Cốt thép đã gia công xong phải được để đúng vị trí quy định. Khi nắn thẳng thép tròn cuộn bằng máy, cần che chắn bảo hiểm ở trục cuộn trước khi mở máy và hãm động cơ khi đưa đầu nối thép vào trục cuộn. Tháo dỡ ván khuôn 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.

3. Quản lý chất lượng bê tông

Sau khi đổ bê tông, cần bảo dưỡng trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm thích hợp, che chắn tránh nắng mưa và giữ ẩm ít nhất 7 ngày đêm. Hai ngày đầu tưới nước 2 giờ/lần (lần đầu sau 4-7 giờ đổ bê tông), những ngày sau 3-10 giờ/lần tùy nhiệt độ. Sai số kích thước không quá 10mm chiều dài và 5mm chiều rộng, sai lệch tiết diện không quá +5% và -2% tổng diện tích thép. Ván khuôn và cốt thép phải được nghiệm thu đảm bảo đúng hình dạng thiết kế, hệ thống cây chống ổn định trước khi đổ bê tông. Bê tông dầm sàn sau khi đổ 10-12 giờ được bảo dưỡng theo TCVN 4453-95, tránh va chạm trong thời kỳ đông cứng và tưới nước thường xuyên. Các kỹ sư ghi chép quá trình bảo dưỡng trong nhật ký thi công. Nguyên nhân nứt bê tông thường do không che chắn khi trời nắng, cần khắc phục bằng cách quét trát nước xi măng, phủ bao tải tưới nước, hoặc dùng keo Sika, Sell….

VI.Lập kế hoạch tiến độ và quản lý dự án

Việc lập kế hoạch tiến độ chi tiết được nhấn mạnh, bao gồm việc tính toán khối lượng công việc, quản lý nguồn vật liệu (ví dụ: xi măng), và dự phòng rủi ro (ví dụ: thời tiết). Quản lý hiệu quả kế hoạch tiến độ giúp tối ưu hóa chi phí và đảm bảo tiến độ dự án. Đây là một phần quan trọng trong quản lý dự án xây dựng nhà cao tầng.

1. Tầm quan trọng của kế hoạch tiến độ

Lập kế hoạch tiến độ là điều hết sức quan trọng trong sản xuất xây dựng. Kế hoạch giúp cho các sự việc có thể xảy ra phải xảy ra, thay vì để chúng xảy ra một cách ngẫu nhiên. Nó là sự dự báo tương lai, giúp giảm thiểu chi phí bằng cách tập trung vào các hoạt động hiệu quả và phù hợp. Kế hoạch tiến độ thay thế cho các hoạt động manh mún, tự phát, thiếu phối hợp bằng những nỗ lực có định hướng chung, tạo ra sự đều đặn trong hoạt động. Nó giúp thay thế những phán xét vội vàng bằng những quyết định có cân nhắc kỹ càng và được luận giá thận trọng. Việc lập kế hoạch tiến độ cũng giúp ứng phó với sự bất định và thay đổi trong quá trình thi công, tập trung sự chú ý của lãnh đạo vào các mục tiêu quan trọng của dự án.

2. Tính khối lượng công việc và lập kế hoạch

Để lập kế hoạch tiến độ, cần tính toán khối lượng công việc của từng bộ phận kết cấu. Một công trình có nhiều bộ phận kết cấu, mỗi bộ phận lại có nhiều quá trình công tác (ví dụ: kết cấu bê tông cốt thép gồm đặt cốt thép, ghép ván khuôn, đúc bê tông, bảo dưỡng bê tông...). Cần chia công trình thành các bộ phận riêng biệt và phân tích các quá trình công tác cần thiết để hoàn thành việc xây dựng. Việc lập kế hoạch tiến độ cần tính đến các khoảng thời gian nghỉ việc của công nhân và máy móc, đảm bảo số lượng công nhân thi công không thay đổi nhiều trong giai đoạn thi công. Mục tiêu là liên kết hợp lý thời gian từng quá trình công tác và sắp xếp cho các tổ đội công nhân cùng máy móc được hoạt động liên tục, hiệu quả.

3. Quản lý vật liệu và các yếu tố ảnh hưởng đến tiến độ

Đối với vật liệu như xi măng, do hiện nay được bán rộng rãi trên thị trường, nên chỉ cần tính lượng xi măng dự trữ trong kho cho ngày có nhu cầu cao nhất (đổ tại chỗ). Lượng xi măng này được xác định dựa trên tiến độ thi công đã lập, cụ thể là khối lượng bê tông cột, vách, lõi. Các yếu tố như thời tiết, khí hậu ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ thi công, nhất là ở Việt Nam với điều kiện mưa bão kéo dài. Vì vậy, kế hoạch tiến độ phải có phương án ứng phó với thời tiết để đảm bảo công tác thi công được tiến hành bình thường và liên tục. Việc gặp phải vật ngầm như đường ống, dây cáp điện trong quá trình đào đất cũng cần được xử lý kịp thời, tránh ảnh hưởng đến tiến độ và an toàn thi công. Quản lý dự án hiệu quả cần có sự dự báo và lên kế hoạch chi tiết, tỷ mỷ, dựa trên kinh nghiệm và hiểu biết sâu rộng về công nghệ sản xuất.

VII.Vệ sinh môi trường

Bản đồ án đề cập đến các biện pháp đảm bảo vệ sinh môi trường trong suốt quá trình thi công, bao gồm xử lý nước thải và ngăn ngừa ô nhiễm môi trường xung quanh công trường. Quản lý chất lượngan toàn lao động xây dựng bao gồm cả yếu tố bảo vệ môi trường.

1. Xử lý nước thải trong quá trình thi công

Trong mặt bằng thi công, cần bố trí hệ thống thu gom và xử lý nước thải trước khi thải ra hệ thống thoát nước của thành phố. Việc này nhằm ngăn chặn tình trạng nước thải chảy tràn ra ngoài, gây ô nhiễm môi trường xung quanh công trường. Hệ thống xử lý nước thải cần được thiết kế và vận hành hiệu quả để loại bỏ các chất gây ô nhiễm, bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng. Đây là một biện pháp quan trọng để đảm bảo vệ sinh môi trường trong suốt quá trình thi công, thể hiện trách nhiệm của chủ đầu tư đối với cộng đồng và môi trường.

2. Bao che công trường và ngăn cách với khu vực lân cận

Để đảm bảo vệ sinh môi trường và an toàn lao động, công trường cần được bao che bằng hệ thống giàn giáo đứng kết hợp với hệ thống lưới ngăn cách công trình với khu vực lân cận. Hệ thống bao che này giúp ngăn ngừa bụi bẩn, mạt vụn, và các vật liệu xây dựng rơi vãi ra khu vực bên ngoài, gây ảnh hưởng đến người dân và môi trường xung quanh. Việc bao che công trường cũng giúp hạn chế tiếng ồn và bụi bẩn phát sinh trong quá trình thi công, tạo ra một môi trường làm việc tốt hơn cho công nhân và giảm thiểu tác động tiêu cực đến khu vực dân cư lân cận. Đây là một biện pháp cần thiết để đảm bảo vệ sinh công nghiệp trong suốt thời gian thi công.