Nguyễn Văn Hoàng
THIẾT KẾ THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG LẮP GHÉP CHO NHÀ
CÔNG NGHIỆP 1 TẦNG
B. THUYẾT MINH
I. ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG TRÌNH
Công trình là loại nhà công nghiệp một tầng loại lớn với 3 nhịp (L
1
=
12m, L
2
=36 m), 10 bước cột (khẩu độ 6m;chiều cao cột ngoài 13m, cột
trong 14,5m). Thi công bằng phương pháp lắp ghép các cấu kiện khác
nhau: cột, dầm mái, dầm cầu chạy, dàn vì kèo và cửa trời bằng bêtông
cốt thép. Các cấu kiện này được sản xuất tại nhà máy và vận chuyển
bằng các phương tiện vận chuyển chuyên dụng đến công trường để tiến
hành lắp ghép. Chiều dài công trình là: 10x6= 60 m < 90 m vì vậy không
cần phải bố trí khe lún. Công trình được thi công trên mặt đất bằng
phẳng, không bị hạn chế mặt bằng, các cấu kiện cho thi công là thuận
lợi, các phương tiện, nhân công phục vụ cho thi công đầy đủ.
Các thông số tính toán cho trước của công trình.
TÊN CẤU KIỆN KÍ HIỆU và ĐƠN VỊ GIÁ TRỊ
Cột bê tông ngoài H (m) 13
h (m) 9,2
G (tấn) 6,4
Cột bê tông trong H (m) 14,5
h (m) 12
G (tấn) 8,5
Dàn mái bê tông L1 (m) 12
a (m) 1,7
G (tấn) 4,2
Dàn mái thép L2 (m) 36

Hình 1.1a: Mặt cắt sơ đồ lắp ghép công trình
Hình 1.1.b :Sơ đồ lắp ghép công trình
56
1
0

P
A
N
E
L

1
.
2

x

6
m
3
0

P
A
N
E
L

1

N
E
L

1
.
2

x

6
m
1
0

P
A
N
E
L

1
.
2

x

6
m
1


6
m
1
0

P
A
N
E
L

1
.
2

x

6
m
1
0

P
A
N
E
L

1

N
E
L

1
.
2

x

6

m
3
0

P
A
N
E
L

1
.
2

x

6


Nguyễn Văn Hoàng
- Cửa trời bằng thép : l
2
= 12 m.
e = 2,5 m.
- Cửa trời bằng bê tông : l
1
= 6 m.
b = 1,8 m.
p = 1,1 Tấn.
- Panen mái (P
m
): kích thước : 1,2x6 m.
p = 1,2 Tấn.
- Panen tường (P
t
): kích thước : 1,2x6 m.
p = 1,2 Tấn.

3. Thống kê cấu kiện lắp ghép
Từ các số liệu kích thước công trình nêu trên ta có bảng thống kê số
lượng và khối lượng và hình dáng sơ bộ các cấu kiện lắp ghép như sau:
TT CK Hình dáng
Kích thước
Đơn
vị
Số
lượng
Khối
lượng Q

13000
6000
L=36 m
L=12 m
L=12 m
L=8 m
1.2x6
1.2x6
Nguyễn Văn Hoàng
II. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG
1. Chọn và tính toán thiết bị treo buộc
1.1 .Thiết bị treo buộc cột
Do cột có trọng lượng nhẹ,có vai cột và muốn tăng năng suất ta chọn
thiết bị treo buộc làm sao cho không mất công nhiều cho tháo lắp nên ta sử
dụng đai ma sát làm thiết bị treo buộc cột có cấu tạo
như hình vẽ:
Trong đó: 1.Đòn treo
2.Dây cáp
3.Các thanh thép chữ U
4.Đai ma sát

Hình 2.1a : Sơ đồ treo buộc cột
60
4
3
2
1
Nguyễn Văn Hoàng
Căn cứ vào sơ đồ buộc cáp tính được đường kính cáp cần thiết.
Ta luôn có trọng tâm của cột nằm bên dưới của vai cột dưới cùng.

Vậy chọn cáp mềm :
Cấu trúc Đường kính Cường độ Có trọng Lực làm
61
Nguyễn Văn Hoàng
D chịu kéo lượng cáp đứt cáp
6x19x1 28(mm) 160 kg/mm
2
2,75 (kg/m) 39350 (kg).
q
tb
=
γ
.l
cáp
+q
đai ma sát
= 2,75.16+30 =74 (kg)= 0,074 (Tấn).
- Cột biên C1:
P
tt
=1,1.p=1,1.6,4 = 7,04 Tấn.
Lực căng cáp được tính theo công thức:
16,28
1.2.75,0
04,7.6
cos
.
===
ϕ
nm


≤
6m và tăng năng suất lao động tháo dỡ các dụng cụ treo cẩu
mà không phải trèo cao thiết bị treo cẩu nên dùng chùm dây 2 nhánh có
khóa bán tự động.
62
Nguyễn Văn Hoàng
1
2
3
4
3
4
5
Hình 2.1b : Sơ đồ treo buộc dầm cầu chạy
Cấu tạo như hình
vẽ:
1- Miếng đệm
thép.
2- Dây cẩu kép.
3- Khóa bán tự
động.
4- Đoạn ống ở
khóa để luồn dây
cáp.
5- Dây rút chốt.
Ta có: P
tt
= 1,1.p=1,1.3,5 = 3,85 Tấn.
Lực căng cáp được tính theo công thức:

Có trọng
lượng cáp
Lực làm
đứt cáp
6x19x1 22 (mm) 150 kg/mm
2
1,66 (kg/m) 22350 (kg).
Khối lượng trung bình của thiết bị treo buộc : q
tb
= 0,01(Tấn).
1.3. Thiết bị treo buộc dàn mái, vì kèo và cửa trời
Trước khi lắp dàn mái ta tiến hành tổ hợp dàn mái, vì kèo và cửa trời
sau đó mới cẩu lắp đồng thời. Do dàn mái là cấu kiện nặng và cồng kềnh
nên ta sử dụng thiết bị treo buộc có đòn treo và dây treo tự cân bằng với 4
điểm treo buộc; kết hợp dụng cụ treo bán tự động , vừa an toàn, vừa có thể
tháo các dây cẩu khỏi kết cấu trên cao một cách dễ dàng. Ta chọn Cấu tạo
hệ treo buộc dàn mái thể hiện như hình vẽ:
-Dàn vì kèo bê tông D1 và cửa trời CT1.( dụng cụ treo buộc là 7016-17
có q
tb
=1,75T).
64
Nguyễn Văn Hoàng
.
Hình 2.1c : Sơ đồ treo buộc dàn mái D1và cửa trời CT1
P
tt
=1,1.p=1,1.(4,2+1,1) = 5,83 Tấn.
Lực căng cáp được xác định theo công thức:
4,12

Khối lượng trung bình của thiết bị treo: q
tb
=1,75T.
-Dàn vì kèo thép D2 và cửa trời CT2(dụng cụ treo buộc là 15946R-11 có
q
tb
=1,75T).
Hình 2.1d : Sơ đồ treo buộc dàn mái D2 và cửa trời CT2
P
tt
=1,1.p=1,1.(4,8+1,8)= 7,62 Tấn.
Lực căng cáp được xác định theo công thức:
2,16
20cos.4.75,0
62,7.6
cos
.
===
ϕ
nm
Pk
S
tt
(Tấn).
Trong đó:
k – Hệ số an toàn (Kể tới lực quán tính k=6).
66
Nguyễn Văn Hoàng
m – Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều. Lấy m=0,75 (ứng
n=4 dây).

0
Hình 2.1e :Sơ đồ treo buộc PANEN mái Pm
67
Nguyễn Văn Hoàng
Thiết bị treo buộc panel mái là chùm dây mác cẩu 4 nhánh có vòng treo
tự cân bằng. Có cấu tạo như hình vẽ:
Ta có: P
tt
=1,1.p=1,1.1,2=1,32 (Tấn).
Lực căng cáp được xác định theo công thức:
7,3
45cos.4.75,0
32,1.6
cos
.
===
ϕ
nm
Pk
S
tt
(Tấn).
Trong đó:
k – Hệ số an toàn (Kể tới lực quán tính k=6).
m – Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều. Lấy m=0,75 (ứng
n=4 dây).
n – Số sợi dây cáp(n = 4).

ϕ
- Góc nghiêng của cáp so với phương đứng(

0
0
0
Hình 2.1f : Sơ đồ treo buộc PANEN tường TT
Thiết bị treo buộc panel tường là chùm dây mác cẩu 4 nhánh có vòng
treo tự cân bằng. Có cấu tạo như hình vẽ:
Ta có: P
tt
=1,1.p=1,1.1,2=1,32 (Tấn).
Lực căng cáp được xác định theo công thức:
7,3
45cos.4.75,0
32,1.6
cos
.
===
ϕ
nm
Pk
S
tt
(Tấn).
Trong đó:
k – Hệ số an toàn (Kể tới lực quán tính k=6).
m – Hệ số kể đến sức căng các sợi cáp không đều. Lấy m=0,75 (ứng
n=4 dây).
n – Số sợi dây cáp(n = 4).

ϕ
- Góc nghiêng của cáp so với phương đứng(

mặt bằng và kỹ sư công trường hoàn toàn có thể chủ động lựa chọn. Như
vậy để có lợi nhất ta sẽ chọn theo phương án sử dụng tối đa sức trục của
cẩu.
Sau khi tính toán các thông số cẩu lắp, chọn cẩu ta sẽ lựa chọn sơ đồ di
chuyển hợp lý nhất để đảm bảo tốn ít thời gian lưu thông cẩu, việc lựa
chọn cẩu dựa vào các yêu cầu như: góc quay cần càng nhỏ càng tốt, cùng
một vị trí lắp càng nhiều cấu kiện càng tốt.
Để chọn được cần trục dùng cho quá trình thi công lắp ghép ta cần phải
tính các thông số cẩu lắp theo yêu cầu bao gồm:
- H
yc
- chiều cao từ cao trình máy đứng đến puli đầu cần.
- L
yc
-chiều dài tay cần.
70
Nguyễn Văn Hoàng
- Q
yc
-sức nâng.
- R
yc-
Tầm với.
2.1.Lắp ghép cột
Việc lắp ghép cột không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần theo
)732,375;259,075cos;966,075(sin75
max
≈°≈°≈°°= tg
α
Do cột giữa có kích thước và khối lượng lớn hơn cột biên, nên chỉ cần

Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h
ck
=14,5 m.
h
tb:
Chiều cao thiết bị treo buộc, h
tb
=1,5 m.
h
cáp
: Chiều cao của cáp treo cấu kiện h
cáp
=1,5 m
 H
yc
=0+0,5+14,5+1,5+1,5= 18 (m)
Chiều dài tay cần yêu cầu là :
L
min
=
0
18 1,5
17( )
sin75 0,966
c
Hyc h
Lyc m
− −
= = =
71

= H
mc
= H
L
+a+h
ck
+h
tb
+h
cáp
Trong đó
H
L
: Chiều cao lắp cấu kiện, H
L
=0
a
:
Đoạn chiều cao nâng cấu kiện cao hơn cao trình máy đứng, a=0,5 m.
h
ck:
Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h
ck
=13 m.
h
tb:
Chiều cao thiết bị treo buộc, h
tb
=1,5 m.
h

Q
yc
=Q
ck
+q
tb
= 6,4+0,065= 6,47 (Tấn)
Hình 2.1: Thông số cẩu lắp cột
2.2.Lắp ghép dầm cầu chạy
73
Nguyễn Văn Hoàng
Việc lắp ghép dầm cầu chạy không có trở ngại gì, do đó ta chọn tay cần
theo
)732,375;259,075cos;966,075(sin75
max
≈°≈°≈°°= tg
α
Dùng phương pháp hình học ta có sơ đồ để chọn các thông số cần trục
như sau:
- Nhịp giữa:
Chiều cao yêu cầu của tay cần là:
H
yc
= H
mc
= H
L
+a+h
ck
+h

966,0
5,135,15
75sin
0
m
hHyc
Lyc
c
=
−
=
−
=
h
c
: Khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình cần trục đứng, h
c
=1,5
m
S=L.
°75cos
=14,3.0,259=3,7 (m)
Suy ra: R
yc
=3,7+1,5=5,2(m)
74
Nguyễn Văn Hoàng
Q
yc
=Q

ck
=0,75 m.
h
tb:
Chiều cao thiết bị treo buộc, h
tb
=1,5 m.
h
cáp
: Chiều cao của cáp treo cấu kiện h
cáp
=1,5 m
 Hyc=8,3+0,5+0,75+1,5+1,5= 12,55 (m)
Chiều dài tay cần yêu cầu là :
)(4,11
966,0
5,155,12
75sin
0
m
hHyc
Lyc
c
=
−
=
−
=
h
c

như sau (chọn cần trục cho trường hợp lắp ghép cho tấm tường có độ cao
lắp ghép max):
Chiều cao yêu cầu của tay cần là:
H
yc
= H
mc
= H
L
+a+h
ck
+h
tb
+h
cáp
Trong đó
H
L
: Chiều cao lắp cấu kiện, H
L
=13,2 m
a
:
Đoạn chiều cao nâng cấu kiện cao hơn cao trình máy đứng, a=0,5 m.
h
ck:
Chiều cao cấu kiện lắp ghép, h
ck
=1,2 m.
h

m
S=L.
°75cos
=17.0,259= 4,4 (m)
Suy ra: R
yc
=4,4+1,5= 5,9 (m)
77