Bộ giáo dục v đo tạo Bộ xây dựng
Trờng đại học kiến trúc h nội
o0o
Bùi Mạnh Hùng nghiên cứu lựa chọn
công nghệ thích hợp xây dựng nh cao tầng
trong điều kiện Việt Nam Chuyên ngnh: Xây dựng công trình dân dụng v công nghiệp
M số: 62 58 2001 Tóm tắt Luận án tiến sỹ kỹ thuật
Phản biện 3: GS. TSKH Nguyễn Văn Quảng
Luận án đợc bảo vệ trớc Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nớc họp tại:
Trờng Đại học Kiến trúc Hà Nội
Vào hồi: 8 giờ 30 ngày 11 tháng 6 năm 2009.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Th viện Quốc gia;
- Th viện Trờng Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Danh sách các công trình đ công bố
Liên quan đến đề ti luận án
NCS. Bùi mạnh hùng-
dụng các loại ván khuôn (VK) tấm lớn, VK trợt, các loại cần trục, máy nâng, máy
bơm bê tông (BT) có công suất lớn và một số CNXD hiện đại khác.
Song việc thiết kế và thi công NCT ở Việt Nam (VN) còn nhiều vấn đề bất
cập ngay từ khâu thiết kế, thi công xây dựng (XD) và quản lý vận hành [28]. Một
số công nghệ thi công tiên tiến áp dụng còn bỡ ngỡ, thiếu đúc rút kinh nghiệm và
phổ biến những bài học, dẫn đến chất lợng một số công trình còn nhiều điểm phải
bàn. Cha có nhiều nghiên cứu khoa học để đánh giá một cách toàn diện về các
phơng pháp (PP) cũng nh CNXD NCT. Cần xem xét những khả năng ứng dụng
CNXD và hiệu quả kinh tế của CNXD NCT vào hoàn cảnh cụ thể tại VN.
Vì vậy đề tài: "Nghiên cứu lựa chọn công nghệ thích hợp xây dựng nhà cao
tầng trong điều kiện Việt Nam" đợc tiến hành nghiên cứu với 2 mục tiêu sau:
1) Thực trạng sử dụng công nghệ xây dựng nhà cao tầng.
2) Đề xuất phơng pháp lựa chọn công nghệ thích hợp xây dựng nhà cao tầng
ở Việt Nam.
2. Phạm vi nghiên cứu
Dựa vào các tài liệu liên quan đến XD NCT trên thế giới, các Hội thảo về NCT
XD tại VN và những dự kiến XD NCT trong thời gian tới, thì công trình cao tầng
phổ biến bằng bê tông cốt thép (BTCT) và có chiều cao từ 10 đến 40 tầng.
Đề tài đợc nghiên cứu chủ yếu là các NCT kết cấu BTCT đã, đang và sẽ XD
tại VN đợc các nhà thầu xây lắp, các cơ quan t vấn và các cơ quan nghiên cứu
VN thực hiện.
3. Những đóng góp mới của luận án
1) Luận án x
ây dựng quy trình, đa ra các tiêu chí và PP lựa chọn công nghệ
thích hợp XD NCT ở VN
(mục 3.1 và 3.2).
2) Các đề xuất có thể áp dụng trong điều kiện VN, đó là:
- Đề xuất giải pháp kết cấu (KC) thích hợp cho giai đoạn từ nay đến năm 2020
(mục 3.4).
2
Chơng 3: Kết quả nghiên cứu 31 trang
Chơng 4: Bàn luận 29 trang
Tài liệu tham khảo gồm 93 tài liệu (tiếng Việt: 77; tiếng Anh: 13; tiếng
Trung: 2 ; tiếng Nga :1).
Các công trình nghiên cứu liên quan đến luận án đã đợc công bố gồm 6 bài
báo đăng trên Tạp chí xây dựng.
B. nội dung luận án
Chơng 1: Tổng quan ti liệu nghiên cứu
1.1. Nhà cao tầng và phân loại nhà cao tầng
1.1.1. Quan niệm và phân loại nhà cao tầng ở một số nớc
1. Quan niệm về nhà cao tầng
Luận án trình bày quan điểm về nhà cao tầng theo các tài liệu đã dẫn để thấy
rằng NCT không thể định nghĩa một cách đơn giản chỉ bằng chiều cao hay số tầng,
3
mà phụ thuộc vào quan niệm:
- Về mặt kiến trúc: Cha có sự thống nhất chung về định nghĩa NCT, các kiến
trúc s thờng dựa vào số tầng nhà và chiều cao của ngôi nhà.
- Về mặt kết cấu: Một công trình đợc coi là NCT khi độ bền vững và chuyển
vị của nó do tải trọng ngang (gió bão hoặc động đất) quyết định.
- Đứng trên cách nhìn của phòng cháy chữa cháy thì: NCT là nhà mà thang
chữa cháy không thể vơn tới đợc.
Luận án dẫn qui định chiều cao khởi đầu của NCT theo cách riêng của các
nớc: Trung Quốc, Liên Xô (cũ), Mỹ, Pháp, Vơng quốc Anh, Nhật Bản, Cộng
hoà Liên bang Đức, Bỉ và Hồng Kông.
2. Phân loại nhà cao tầng
Có nhiều cách phân loại NCT, dựa vào số tầng, chức năng, vật liệu của hệ
thống KC hoặc phân loại theo hệ thống KC chịu tải trọng ngang.
- Phân loại theo hệ thống KC chịu tải trọng ngang: 4 loại.
cờng độ, về độ cứng và về tính dẻo.
3. Đặc điểm về vật liệu xây dựng nhà cao tầng
Luận án đề cập đến vai trò của vật liệu cho KC chịu lực, khả năng chịu lực của
vật liệu (chủ yếu là BTCT). Đồng thời đề cập đến KC bao che NCT (BT nhẹ, vật
liệu 3D) và nhấn mạnh BT nhẹ rất thích hợp khi XD NCT vì nó giảm đợc tải
trọng, giảm đợc khả năng truyền nhiệt của KC mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực
và công năng của ngôi nhà.
4. Đặc điểm về hệ thống kỹ thuật nhà cao tầng
Cách thức bố trí hệ thống kĩ thuật trong NCT khác biệt và phức tạp hơn nhiều
so với nhà thấp tầng.
5. Đặc điểm về phòng hoả nhà cao tầng
Công năng NCT phức tạp, thiết bị nhiều, nhân viên tập trung lớn, nhân tố gây
hoả hoạn nhiều, việc dập tắt lửa, sơ tán ngời gặp nhiều khó khăn, vì thế các vấn
đề về an toàn phòng hoả và an toàn cứu nạn phải đợc đặt ra một cách nghiêm túc
và khó khăn hơn.
1.2.3. Sự phát triển xây dựng nhà cao tầng tại Việt Nam
1. Điểm lại lịch sử phát triển nhà cao tầng ở Việt Nam
Luận án dẫn một số công trình cao tầng tiêu biểu minh chứng cho sự phát triển
NCT ở VN từ công trình kiến trúc cao tầng đầu tiên là Tháp Báo Thiên cao 80m (12
tầng) XD năm 1057 đến hàng loạt công trình cao tầng xây dựng theo phơng pháp
hiện đại trong những năm gần đây.
2. Đặc điểm về nền móng và kết cấu nhà cao tầng ở Việt Nam
Về nền móng: Do điều kiện thiên nhiên VN (địa chất thuỷ văn, gió bão)
5
ảnh hởng đến thiết kế và công nghệ thi công, nên đa số NCT đã XD tại nớc ta
chiều cao không quá 35 tầng, có 0, 1, 2 tầng hầm. Các công trình này thờng sử
dụng móng cọc (chủ yếu là cọc nhồi), một số công trình trên 25 tầng sử dụng cọc
barrette, dới 15 tầng sử dụng cọc BTCT đúc sẵn đóng hoặc ép.
Về kết cấu: Do nằm trong vùng có động đất, nên các công trình cao tầng đã
* Thành phần kỹ thuật (Technoware - ký hiệu T.
* Thành phần con ngời (Humanware - ký hiệu H).
* Thành phần thông tin (Inforware - ký hiệu I).
* Thành phần tổ chức (Orgaware- ký hiệu O).
3. Phân loại công nghệ xây dựng
Hiện nay số lợng loại công nghệ nhiều, không thể xác định đợc, do đó việc
phân loại chính xác, chi tiết các loại công nghệ là điều khó thực hiện. Riêng về
CNXD, theo mục đích, luận án phân loại theo hai cách:
- Theo PP thi công có: Công nghệ đổ tại chỗ; Công nghệ LG, công nghệ bán
LG; CNXD đặc biệt (nâng tầng, trợt, 3D).
- Theo chiều cao công trình có: Công nghệ thi công móng và phần ngầm;
Công nghệ thi công KC phần thân.
1.3.2. Những khuynh hớng công nghệ xây dựng nhà cao tầng
1. Đặc điểm về công nghệ xây dựng nhà cao tầng
Luận án tóm tắt đặc điểm và yêu cầu CNXD NCT: Khối lợng công trình lớn
và giá thành cao; Thời hạn thi công dài, không tránh khỏi ảnh hởng của thời tiết, nhất
là ma; Thi công móng sâu; Thao tác trên cao nên vấn đề vận chuyển nguyên vật
liệu, nhân công, máy móc, thiết bị môi trờng ảnh hởng tới ngời lao động,
thông tin liên lạc, vệ sinh, an toàn lao độngrất phức tạp; Phần lớn NCT thi công
trong thành phố, mặt bằng thi công hạn chế; Hạng mục công trình nhiều, lắm chủng
loại; Các bớc thi công và các đơn vị tham gia thi công khá nhiều, quản lý rất phức
tạp; Số tầng nhiều, diện công tác lớn, có điều kiện thi công dây chuyền, song song,
xen kẽ.
2. Công nghệ thi công móng và phần ngầm
Luận án đề cập tới ba công nghệ: Công nghệ khoan nhồi, công nghệ cọc
barrette, công nghệ tờng trong đất. Trong đó công nghệ tờng trong đất có hiệu
quả là phơng pháp TOP - DOWN.
3. Công nghệ thi công kết cấu phần thân
Phần này luận án trình bày kỹ công nghệ thi công KC phần thân theo:
- Phơng thức thi công gồm: Công nghệ ứng lực trớc trong thi công toàn
và cha nhiều.
- Vấn đề thi công: Thiết kế thi công còn nhiều lúng túng, chất lợng một số
công việc cha thật đảm bảo, áp dụng công nghệ thi công tiên tiến còn bỡ ngỡ,
chất lợng công trình không ổn định. Trong khâu tổ chức thi công, sự phối hợp các
quá trình xây lắp, cách quản lý tác nghiệp, điều độ sản xuất, sử dụng nhân lực và
thiết bị thi công cha hợp lý, dẫn đến chất lợng công trình thấp và hiệu quả kinh
tế không cao.
- Về phát triển khoa học CNXD: Cha có nhiều đề tài nghiên cứu khoa học
8
chuyên sâu về công nghệ thích hợp. Các doanh nghiệp xây lắp, cha kết hợp nhiều
với các trờng đại học, viện nghiên cứu và các nhà khoa học, để nhanh chóng đa
các thành tựu khoa học công nghệ vào thực tế. Thiếu các phòng thí nghiệm mô
hình và các thiết bị thí nghiệm chuyên dùng. Thiếu ngân hàng dữ liệu, đặc biệt là
những NCT có sự cố để khai thác thông tin, rút kinh nghiệm và công bố những kết
quả nghiên cứu và ứng dụng tốt, có hiệu quả.
1.4.2. Công nghệ tổng thể xây dựng nhà cao tầng trong điều kiện Việt Nam
1. Tổ chức quản lý xây dựng theo mô hình công nghiệp hoá hở
Luận án đề cập đến 3 mô hình công nghệ tổng thể xây dựng NCT đó là:
- Tổ chức quản lý xây dựng theo mô hình công nghiệp hoá hở;
- Tổ chức quản lý xây dựng theo mô hình công nghiệp hoá kín;
- Tổ chức quản lý xây dựng theo mô hình công nghiệp hoá kết hợp.
Trong từng mô hình công nghiệp, luận án đã phân tích rõ u, nhợc điểm và kết
luận cho mỗi mô hình.
1.4.3. Công nghệ thi công kết cấu nhà cao tầng ở Việt Nam
Trong công nghệ thi công KC NCT, công nghệ thi công phần thân hết sức quan
trọng vì khối lợng công việc lớn, thi công trên cao, nhu cầu vật t, nhân lực và xe
máy nhiều. Các khối lợng phần thân thì khối lợng thi công KC (cột, vách, dầm,
sàn) chiếm tỷ trọng lớn và quyết định tới tiến độ thi công NCT. Trong công nghệ thi
công KC phần thân luận án làm rõ các công nghệ nh:
lý thuyết đợc đề xuất.
- Rút ra kết luận và nêu kiến nghị.
2.1.3. Tài liệu nghiên cứu
- Các văn bản, chính sách của Nhà nớc liên quan đến phát triển CNXD.
- Các sách, tạp chí chuyên ngành trong và ngoài nớc, tài liệu nghiên cứu
khoa học, các luận án Tiến sỹ và một số tài liệu tham khảo khác.
2.2. Phơng pháp nghiên cứu
- Sử dụng PP nghiên cứu đúc rút từ thực tế thi công, sử dụng PP diễn giải suy
luận về các loại hình CNXD NCT làm mô hình nghiên cứu và đề xuất.
Tiến hành thu thập thông tin theo hai PP: Nghiên cứu tài liệu, thừa kế kết quả
nghiên cứu của các đồng nghiệp; Quan sát theo PP khách quan mô tả các CNXD
NCT trong nớc và một số công trình tại những nớc đã đi thực tế, tham quan.
- Nguồn tài liệu (nêu trong mục 2.1.3.)
- Phân tích tài liệu: Dữ liệu nghiên cứu đợc ghi nhận và phân thành hai
nhóm: nhóm chủ trơng chính sách và nhóm kết quả nghiên cứu. Các dữ liệu đợc
phân tích, tổng hợp đối chiếu vào vấn đề nghiên cứu và đề xuất giải pháp. Xử lý
theo luật số đông, so sánh theo thời gian để đạt đợc mục tiêu lựa chọn công nghệ
thích hợp có thể áp dụng trong điều kiện VN.
10
2.3. Nội dung nghiên cứu lý thuyết
2.3.1. Điều kiện tự nhiên của Việt Nam ảnh hởng tới công nghệ xây dựng
Luận án phân tích các đặc điểm về điều kiện tự nhiên (địa hình, thổ nhỡng,
khí hậu), tập trung nghiên cứu ảnh hởng của vùng miền, điều kiện địa chất thủy
văn, khí hậu tới CNXD NCT tại VN. Nhận xét chung nh sau:
- Vùng nào, miền nào cũng cần XD NCT (tập trung là các khu đô thị).
- Điều kiện địa chất thủy văn ảnh hởng không nhỏ tới công nghệ XD.
- VN thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc trng là nhiệt độ cao, độ ẩm lớn,
gió thay đổi theo mùa trong năm ảnh hởng rất lớn đến CNXD NCT.
2.3.2. Điều kiện kinh tế - kĩ thuật của Việt Nam với việc lựa chọn công
chịu lực. Đó là NCT có KC thân nhà làm bằng gỗ, gạch đá, BTCT, thép hình và KC
hỗn hợp đã đợc XD trên thế giới và tại VN. Trong mỗi loại luận án đa ra nhiều
công trình, địa điểm và thời gian XD cụ thể.
2.4.3. Giải pháp kết cấu thích hợp xây dựng nhà cao tầng cho giai đoạn từ
nay đến 2020 tại Việt Nam
Luận án dẫn một số nhận xét (kèm theo phân tích u nhợc điểm) về giải
pháp kết cấu cho NCT của các nhà khoa học và của tác giả luận án về: Giải pháp
cho kết cấu móng NCT; Giải pháp cho kết cấu chịu lực thân NCT. Để làm cơ sở
cho kiến nghị giải pháp KC thích hợp XD phần thân NCT trình bày trong mục 3.4.
Trong nội dung này, trình bày 2 ví dụ XD nhà 17 tầng thi công theo công
nghệ truyền thống và theo công nghệ mới (nửa tiền chế - LG) để đa ra kết luận:
BT giảm 16,63%, thép giảm 130,75%, giá thành (KC) giảm 16,67%.
2.5. Nghiên cứu công nghệ thích hợp trong xây dựng nhà cao tầng
2.5.1. Khái niệm, các căn cứ, tiêu chí nghiên cứu lựa chọn công nghệ thích hợp
Luận án dẫn khái niệm về công nghệ và công nghệ thích hợp trong XD; hai
căn cứ lựa chọn công nghệ thích hợp và 8 tiêu chí lựa chọn công nghệ thích hợp để
làm cơ sở cho nghiên cứu và kiến nghị về hệ thống các tiêu chí dùng để lựa chọn
công nghệ thích hợp trong XD tại mục 3.2.1.
2.5.2. Công nghệ thích hợp thi công kết cấu nhà cao tầng
Luận án tập trung nghiên cứu, đề xuất công nghệ thích hợp thi công KC
BTCT sử dụng phổ biến cho các toà nhà cao từ 10ữ30 tầng. Nội dung nghiên cứu gồm:
- Công nghệ thích hợp thi công móng và KC phần ngầm;
- Công nghệ thích hợp thi công tầng hầm và các KC dới mặt đất;
- Công nghệ thích hợp thi công kết cấu phần thân (theo phơng thức thi công,
theo trình tự thi công và công nghệ hỗn hợp thi công KC phần thân).
Trong mỗi loại, luận án phân tích rõ u, nhợc điểm cũng nh phạm vi áp
dụng của từng loại công nghệ để làm cơ sở cho kiến nghị của tác giả đối với công
nghệ thích hợp thi công trong mục 3.3 và mục 3.5.
12
chung (mục 2.5.1), luận án kiến nghị hệ thống các tiêu chí dùng để lựa chọn công
nghệ thích hợp trong XD NCT gồm:
Tiêu chí 1 (TC1): Qui mô sản xuất (gồm 3 tiêu chí thành phần).
Tiêu chí 2 (TC2): Trình độ công xởng hoá.
Tiêu chí 3 (TC3): Trình độ cơ giới hoá cao.
Tiêu chí 4 (TC4): Trình độ nhân lực lao động.
Tiêu chí 5 (TC5): Mức tri thức trong thành phần sản phẩm.
Tiêu chí 6 (TC6): Tính thích hợp với điều kiện cơ sở hạ tầng cho từng địa
phơng, vùng.
Tiêu chí 7 (TC7): Thời gian thực hiện công nghệ.
Tiêu chí 8 (TC8): Tính kinh tế.
Tiêu chí 9 (TC9): Năng lực tổ chức thực hiện làm chủ công nghệ.
Luận án trình bày rõ nội dung của từng tiêu chí. Tầm quan trọng tơng đối
của các tiêu chí đợc đợc xác định bằng trọng số theo PP cho điểm, trong đó tiêu
chí 7 là phức tạp và tổng hợp hơn cả (đợc bàn luận cụ thể trong mục 4.2). Công
nghệ nào có điểm số về công nghệ cao hơn sẽ đợc chọn.
3.2.2. Phơng pháp lựa chọn công nghệ tổng thể
Để lựa chọn công nghệ tổng thể phải dựa trên một số chỉ tiêu chính nh: Chi
phí hợp lý; Tổ chức XD chặt chẽ; Đảm bảo thời gian XD, chất lợng công trình và
bền vững dới mọi tác động; An toàn Trong đó chất lợng, chi phí và thời gian là
quyết định nhất. Do đó để chọn đợc công nghệ thích hợp phải áp dụng PP giá trị -
giá trị sử dụng có tính đến thời gian XD.
14
Công nghệ đợc chọn (có kể tới ba nhân tố chất lợng, chi phí và thời gian
XD) khi thoả mãn điều kiện đã dẫn trong.
Tác giả luận án có 3 đề xuất khi lựa chọn công nghệ loại này (mục 4.1).
3.2.3. Phơng pháp lựa chọn các công nghệ thành phần
1. Lựa chọn công nghệ thích hợp theo các tiêu chí (cho điểm)
Luận án phân tích lựa chọn tập trung vào các yếu tố công nghệ. Khi phân
3.3.1. Lựa chọn công nghệ thích hợp thi công cọc: Phần này luận án có 2 đề
xuất lựa chọn công nghệ thích hợp thi công móng cọc khoan nhồi; 4 đề xuất lựa
chọn công nghệ thích hợp thi công móng cọc barrette; 4 đề xuất lựa chọn công
nghệ thích hợp thi công tờng trong đất.
3.3.2. Lựa chọn công nghệ thi công tầng hầm và các bộ phận kết cấu dới
mặt đất: Phần này luận án có 5 kiến nghị việc lựa chọn công nghệ thích hợp thi
công tầng hầm.
3.4. Đề xuất giải pháp kết cấu thích hợp cho giai đoạn từ nay đến 2020 ở Việt
Nam
Từ những phân tích khuynh hớng phát triển về KC NCT trên thế giới và ở
VN trong thời gian qua, luận án đề xuất lựa chọn giải pháp KC thích hợp cho NCT
nh sau:
3.4.1. Giải pháp cho kết cấu móng công trình
Dựa trên việc phân tích về các giải pháp KC móng NCT (mục 2.4.3), tác giả
kiến nghị 6 cách lựa chọn KC thích hợp cho móng NCT.
3.4.2. Giải pháp cho kết cấu chịu lực thân nhà
Từ những phân tích về các giải pháp KC chịu lực thân NCT (mục 2.4.3) và
các quan sát về giải pháp KC của các công trình (mục 2.1.1), luận án trình bày 3
nhận xét chung về hệ KC NCT đã XD và 3 kiến nghị giải pháp KC thích hợp XD
phần thân nhà ở VN.
3.5. Đề xuất công nghệ thích hợp thi công kết cấu thân nhà cao tầng ở Việt Nam
Từ những phân tích về quan điểm lựa chọn KC, u nhợc điểm của hệ KC,
các giải pháp KC NCT trên thế giới và ở VN trong thời gian qua (mục 2.4) và
những khuynh hớng CNXD NCT (mục 1.3.2), thấy rằng mỗi hình thức KC sẽ có
công nghệ thi công tơng ứng thích hợp. Trình tự thi công, đặc điểm công nghệ và
những điều cần chú ý trong từng công nghệ khác nhau. Tác giả kiến nghị 6 biện
pháp công nghệ thi công KC phần thân NCT có thể sử dụng để lựa chọn công
nghệ thích hợp:
1. Biện pháp công nghệ thi công KC cột, dầm, vách và sàn, lắp dựng VK một
lần và đổ BT một lần
j
j
r1KP
=
+=
(4.2.4);
()
()
1-iT
T
1i
in
n
n
r1KP
=
+=
(4.3.2)
()
()
1iT
T
1i
id
=
+
T
1 i
t
i
r)(1V
(4.12)
Trong đó: T và r nh trên, t là thời gian ứ đọng vốn, V là vốn đầu t tự có.
17
Luận án ấy ví dụ minh hoạ (ví dụ 4.1) và cho kết quả giống nhau.
3. Bỏ thành phần chi phí sử dụng công trình cho cả vòng đời của công trình
trong G
j
hay trong C khi lựa chọn mô hình công nghiệp hoá XD NCT
Lý do bỏ thành phần chi phí này vì ở đây, đang nghiên cứu lựa chọn công
nghệ thích hợp trong giai đoạn thi công XD công trình chứ không phải đi xác định
hiệu quả kinh tế của các phơng án chọn với nhau.
Chi phí này chỉ nên kể đến khi xác định hiệu quả kinh tế của các phơng án
chọn với nhau.
4. Xác định chi phí sử dụng tính cho cả vòng đời công trình (C
S
)
Chi phí C
S
trong các tài liệu đã dẫn và trên thực tế cha có tài liệu nào đa ra
công thức tính, phần này tác giả đề xuất cụ thể cách tính toán. Theo tác giả khi cần
i
S(t)
CCCCCC*T ++++++==
(4.13)trong đó:
ConstCCCCC
T
S(t)
i
S(t)
3
S(t)
2
S(t)
1
S(t)
=======
b) Cách 2: Khi
i
S(t)
C
thay đổi sau một số năm (vì giá cả và nhu cầu của ngời
dân thay đổi) trong thời gian phục vụ của công trình:
C
S
=
(1)
S(t)
C
là chi phí sử dụng không đổi từ năm đầu đến năm thứ t
1
;
(i)
S(t)
C
là chi phí sử dụng không đổi từ năm (t
i -1
+1) đến năm thứ (t
i
);
c) Cách 3: Khi
i
S(t)
C
thay đổi từng năm trong thời gian phục vụ của công trình: C
S
=
T
S(t)
i
C
không đổi trong suốt thời gian phục vụ của công trình về đầu:
18
+
=
T
1
t
i
S(t)
qd
S(1)
r)(1
1
CC
(4.19)
Nếu thời gian phục vụ lớn, công thức (4.19) đợc tính rất nhanh là:
r
C
C
i
S(t)
qd
S(1)
=
t
1t
t
(2)
S(t)
t
1
t
(1)
S(t)
qd
S(2)
1n
i
1i
2
1
1
r)(1
C
r)(1
C
r)(1
C
r)(1
C
C
(4.20)
C
r)(1
1
C
r)(1
1
CC
+
++
+
++
+
+
+
+
+
=
4.2. Thời gian thực hiện công nghệ thi công nhà cao tầng (Tiêu chí 7):
Nhận xét: Thời gian thực hiện công nghệ trong công nghệ thi công NCT
(Tiêu chí 7) là 1 trong 9 tiêu chí lựa chọn công nghệ thích hợp, trình bày trong mục
3.2.1. Có nhiều cách xác định thời gian thực hiện công nghệ nh:
Từ năm 1930, M.X.But-nhi-cốv, tiếp đó là I.G. Galkin và một số học giả
khác Các học giả này đã đa ra công thức và hớng dẫn cách tính toán các thông số
thời gian đối với đối tợng thi công chỉ phát triển theo chiều ngang (cha đặt vấn đề
tới chiều cao).
ở VN, một số nhà chuyên môn của trờng Đại học XD và trờng Đại học
Kiến trúc Hà Nội đã nghiên cứu sâu về PP dây chuyền (DC), đã đa ra nhiều lý
luận và công thức tính toán áp dụng thuận lợi trong thiết kế tiến độ thi công cho
nhiều loại tổ hợp công tác xây lắp. Tuy nhiên, còn một số vấn đề cần nghiên cứu
, K
n
- nhịp DCBP i, i+1, n.
4.2.2. Đề xuất tính thời gian theo PP xác định quan hệ của các công việc
theo cả hai phơng (ngang và đứng)
Đây là trờng hợp luôn đợc đặt ra khi thi công NCT. Cần phân biệt xem xét
các trờng hợp sau:
a) Khi DC tổng hợp thuộc loại đẳng nhịp - đồng điệu ở tất cả các tầng - đoạn:
T = (M*m + n - 1)*K + t
z
(4.25)
b) Khi DC tổng hợp thuộc loại đẳng nhịp - khác điệu nhng có thể đa về
dạng đồng điệu: T = (M*m + N
t
- 1)*K
f
+ t
z
(4.26)
c) Khi DC tổng hợp thuộc loại các DC đơn có nhịp khác nhau và không thể
đa về mô hình đẳng nhịp - đồng điệu: Trờng hợp này, thi công DC thờng đợc
áp dụng trong nội bộ từng tầng, khi chuyển tầng thờng phải chấp nhận gián đoạn
sản xuất. Việc xác định thời gian thực hiện tiến độ xuyên suốt M tầng đợc tính
theo công thức trong đề xuất trong mục 4.2.3.
4.2.3. Đề xuất tính thời gian khi dây chuyền đơn bị khuyết (hoặc gộp) công
việc trên nhiều phân đoạn
Nội dung phần này, luận án đề xuất PP tính các thông số thời gian khi DC
phải gộp khối lợng công việc trên nhiều phân đoạn mới đủ khối lợng cho
phơng tiện thi công hoặc có một số phân đoạn không có khối lợng công việc.
Trên cơ sở đó xác định đợc thời gian hợp lý thi công XD công trình.
i+1,j
là nhịp của DCBP (i+1) tại phân đoạn j;
t
z,i
là gián đoạn kĩ thuật và tổ chức; e là phân đoạn xảy ra ghép sát.
Thời gian thi công sẽ là:
n
1n
1i
b
1i/i
tKT +=
=
+
(4.29)
Bằng ví dụ cụ thể (Ví dụ 4.1) luận án chỉ ra cách tính trên cha phù hợp, tác
giả luận án đề xuất công thức tính toán sau:
+=
==
tr/s
1nt0
tKmaxT
(4.31)
Giải thích các kí hiệu:
- T
tr(j)
; T
s(j)
: là thời gian thực hiện phân đoạn j của DCBP đi trớc; tiếp sau.
- g: là phân đoạn xảy ra ghép sát giữa DCBP đi trớc và sau.
- m: là số phân đoạn đã đợc phân chia của đối tợng thi công.
- t
z(tr)
: là các thời gian gián đoạn đi theo DCBP trớc.
-
n
1s
t : là thời gian thực hiện các quá trình thành phần, đợc tính độc lập cho
từng quá trình thành phần từ quá trình đầu tiên đến quá trình thứ n.
- tr và s: lần lợt là kí hiệu của DCBP đi "trớc" và "sau".
Tác giả luận án đề xuất tính toán
bd
tr/s
K
(trong công thức 4.30 và 4.31) theo PP
lập hai bảng, từ bảng này, có ngay thời gian thực hiện tiến độ tổng hợp của của dựa
vào
bd
tr/s
ngừng chờ khi chuyển lên thi công tiếp ở tầng (đợt) kế trên.
Gọi t
ct
là thời gian ngừng chờ khi chuyển đợt (tầng) thì:
21
=
+=
K*mTB
tK*m)(nB
1ct
zct
(4.34)
T
1
là chu kì sản xuất DC, là thời gian thực tế hoàn thành các DCBP tại tầng 1,
phân đoạn 1.
Thời gian thi công toàn nhà đợc tính theo công thức:
T = (M*m + n - 1)*K + (M -1)*B
ct
+ t
z
(4.35)
Luận án đã lấy ví dụ (Ví dụ 4.2) minh chứng cho cách tính toán này.
2) DC tổng hợp bao gồm các DCBP có nhịp không đổi và không đồng nhất
trong phạm vi từng tầng
{}
=
+
=
=
+
=
++
++=
1M
1h
n(M)1)1(hn(h)
M
1h
g(h)
1n
1i
1(h)ii(h)
n
1i
i(h)
1(h)
- T
1(h)
| ; [T
(h)
+ m*K
n(h+1)
- T
(2h)
]} (4.39)
Luận án đã lấy 2 ví dụ (Ví dụ 4 3.1 và 4.3.2) chứng minh cho công thức
.
3) DC tổng hợp bao gồm các DCBP thay đổi trong tầng và khác tầng
Luận án đề xuất PP tính bớc DC và thời gian thi công toàn nhà nh sau:
22
Khoảng thời gian gọi là bớc DC tầng (đợt), kí hiệu B
ct
.
+=
=
+
1i/i
tBKT
(4.41)
=
+=
m
1j
CN(n)n(M)n(M)
tKt
(4.42)
Trong đó: j - số phân đoạn trong tầng; e - phân đoạn xảy ra ghép sát; K
n(h),j
- nhịp
của DCBP cuối cùng ở tầng h (phân đoạn j); K
n(h+1),j
- nhịp của DCBP đầu tiên ở
tầng h+1 (phân đoạn j).; t
CN(n)
- gián đoạn công nghệ của DCBP cuối cùng n; M - số
tầng (đợt); t
n(M)
- thời gian thực hiện DCBP cuối cùng tại tầng trên cùng (M);
b
1i/i
K
+
-
bớc DC giữa hai DC i và i+1, tính theo công thức (4.28).