Nghiên cứu ứng dụng ống thép nhồi bê tông làm cột tạm trong thi công tầng hầm công trình theo công nghệ top-down
- Cột ống thép (tròn) nhồi bê tông có khả năng chịu lực lớn hơn so với cột thép hình trong khi tiết diện không quá lớn, có thể thi công cùng với giai đoạn đổ bê tông cọc khoan nhồi, sẽ là giải pháp hữu hiệu nhằm khắc phục những hạn chế khi sử dụng cột thép hình. Nghiên cứu ứng dụng ống thép nhồi bê tông làm cột tạm trong thi công tầng hầm công trình theo công nghệ Top-down là đề tài có ý nghĩa thực tiễn.
Chính vì thế, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng ống thép nhồi bê tông làm cột tạm trong thi công tầng hầm công trình theo công nghệ top-down” là đề tài cần nghiên cứu để sớm triển khai áp dụng vào thực tế xây dựng công trình.
- Nghiên cứu ứng xử của hệ cột tạm bằng ống thép nhồi bê tông khi chịu tải trọng từ trên công trình truyền xuống;
Lựa chọn các thông số hợp lí về hình dạng, kích thước tiết diện ống thép, cấp độ bền bê tông;
So sánh kiểm tra giữa cột tạm thép hình và cột ống thép nhồi bê tông trong trường hợp có đinh chống cắt và không có đinh chống cắt.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu: Ống thép nhồi bê tông khi chịu tải trọng thẳng đứng từ trên công trình truyền xuống.
- – Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu ứng dụng ống thép nhồi bê tông làm cột tạm trong thi công tầng hầm công trình theo công nghệ Top-down. Ứng dụng cho công trình từ 3 đến 6 tầng hầm
4. Nội dung nghiên cứu
– Tổng quan cột ống thép nhồi bê tông
– Nghiên cứu các đặc trưng cơ lý của ống thép nhồi bê tông
– Tính toán so sánh khả năng chịu lực của ống thép nhồi bê tông và cột thép hình trên công trình thực tế.
– Vẽ biểu đồ các đại lượng ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và ổn định của ống thép nhồi bê tông.
– Đề xuất, kiến nghị.
– Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu các tài liệu, các mô hình tính toán nhà cao tầng thi công cùng lúc tầng hầm và tầng nổi bằng công nghệ top-down cùng các tài liệu chuyên khảo;
– Nghiên cứu ứng dụng phần mềm chuyên dụng để khảo sát ứng xử của cột ống thép nhồi bê tông;
Áp dụng tính toán trên công trình thực.
6. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm các phần sau:
– Phần Mở đầu.
– Chương 1: Tổng quan về công nghệ thi công tầng hầm trong nhà cao tầng bằng công nghệ Topdown
– Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán cột ống thép nhồi bê tông
– Chương 3: Ứng dụng vào công trình thật kiểm tra và lựa chọn thông số hợp lý cho cột ống thép nhồi bê tông
– Kết luận, kiến nghị và hướng phát triển đề tài trong tương lai
– Tài liệu tham khảo.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẦNG HẦM TRONG NHÀ CAO TẦNG BẰNG CÔNG NGHỆ TOP DOWN
1.1.1. Xu hướng phát triển nhà có tầng hầm
Ta có thể kể đến một số công trình có tầng hầm ở Thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng với số tầng hầm từ 1 đến 4 tầng hầm.
1.1.2. Sự cần thiết của tầng hầm trong nhà cao tầng:
a. Do nhu cầu sử dụng
b.Về mặt nền móng
c.Về mặt kết cấu
d.Về an ninh quốc phòng
1.2. Các phương pháp và công nghệ thi công tầng hầm trong nhà cao tầng
1.2.1. Phương pháp đào đất trước sau đó thi công nhà từ dưới lên
1.2.2. Phương pháp thi công tường nhà làm tường chắn đất
1.2.3. Phương pháp gia cố nền trước khi thi công hố đào
1.2.4. Phương pháp thi công từ trên xuống ( Top-down)
a. Các bước thi công chính của phương pháp Top-down và Ưu, nhược điểm:
– Đẩy nhanh tiến độ,thời gian thi công
– Không cần dùng hệ thống chống tạm
– Chống vách đất được giải quyết triệt
-Không tốn hệ thống giáo chống, copha cho kết cấu dầm sàn
– Giải quyết được các vấn đề về móng (hiện tượng bùn nền..)
– Giảm ảnh hưởng xấu của thời tiết
Một số 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
– Ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động
b. Một số kỹ thuật cần thiết trong thi công tầng hầm theo phương pháp Top-down
1.3. Ứng dụng thay thép hình bằng cột ống thép nhồi bê tông làm cột chống tạm trong thi công công trình theo công nghệ Top-down
Kết luận chương 1
Qua chương 1 ta có thể khẳng định việc thiết kế, xây dựng các công trình dân dụng cao tầng có tầng hầm ở Việt Nam là cần thiết. Chúng ta đã, đang và sẽ xây dựng nhiều tòa nhà có tầng hầm để phục vụ dân sinh, điều này chúng ta hoàn toàn làm được vì chúng ta có đội ngũ các kiến trúc sư, kỹ sư thiết kế, kỹ sư thi công, công nhân có đủ năng lực, tiếp cận và cập nhật được các kiến thức thực tế trên thế giới cũng như máy móc thiết bị và công nghệ thi công tiên tiến.
Có nhiều phương pháp thi công cho nhà cao tầng có tầng hầm, mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng riêng. Tuy nhiên với những ưu điểm vượt trội mà phương pháp thi công từ trên xuống ( Top-down) mang lại thì phương pháp này đang được ứng dụng tại Việt Nam ngày càng nhiều, nhất là cho các công trình có mặt bằng chật hẹp, nhiều tầng hầm và đòi hỏi tiến độ thi công nhanh chóng.
Trong giới hạn luận văn đề cập đến công nghệ thi công tầng hầm theo phương pháp Thi công từ trên cao xuống (Top-down). Và đặc biệt đi sâu vào việc tính toán kiểm tra hệ cột chống King post, hệ cột chống tạm này được xem là “xương sống” của cả công nghệ Top-down, tuy nhiên ở Việt Nam hiện nay vẫn chưa có tiêu chuẩn tính toán cụ thể.Ngoài ra luận văn còn đề cập đến việc mở rộng ứng dụng cột ống thép nhồi bê tông trong công nghệ Top-down thay cột thép hình làm cột chống tạm, khi mà yêu cầu từ thực tế số lượng tầng hầm và tầng nổi thi công (trước khi có hệ cột chính) ngày càng tăng do nhu cầu sử dụng và tiến độ thi công, kéo theo là tải trọng đặt lên hệ cột tạm trong quá trình thi công sẽ càng lớn. Bài toán lúc này đặt ra là, khi tải trọng tăng, thì sức chịu tải của cột chống tạm cũng phải tăng, và cột thép hình sẽ không còn phù hợp cho khả năng chịu tải trọng rất lớn này. Khi đó tác giả đề cập đến việc ứng dụng thay thế hệ cột thép hình kingpost bằng cột ống thép nhồi bê tông. Cột ống thép nhồi bê tông sẽ có khả năng chịu lực tốt hơn và tiết diện nhỏ hơn so với cột thép hình, Tuy nhiên mỗi loại đều có ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng riêng.
Việc tính toán, so sánh thay thế giữa hai hệ cột này được đưa vào bài toán thực tế tại tòa nhà BIDV 65 Hải Phòng – Đà Nẵng, và được trình bày ở chương 3 của luận văn này
CHƯƠNG 2
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KẾT CẤU ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG, TÍNH CỘT THÉP HÌNH, ETABS
2.1. Đặc điểm chung kết cấu liên hợp ống thép nhồi bê tông
2.1.1. Khái niệm
Vỏ thép
2.1.2. Đặc điểm chịu lực của kết cấu ống thép nhồi bê tông
* Nguyên lý tập trung vật liệu, các cấu kiện nên được làm to lên thì tổng khối lượng toàn kết cấu sẽ được giảm nhẹ nhờ khả năng chịu lực của kết cấu tăng nhanh hơn so với sự tăng khối lượng của nó.
* Nguyên lí đơn giản hóa hình dạng kết cấu
* Nguyên lí về sự kết hợp chức năng.
2.1.3 Kết cấu ống thép liên hợp
Hình 2.3. Các kiểu cột liên hợp khác nhau
a) Mặt cắt bê tông cốt thép, b) Mặt cắt vỏ thép được nhồi bê tông,
c) Tổ hợp mặt cắt bê tông cốt thép và vỏ thép được nhồi đặc bê tông
2.1.4. Vật liệu của kết cấu ống thép nhồi bê tông
a. Bê tông
b. Thép
2.1.5. Các kết cấu xây dựng dân dụng và công nghiệp
2.2. Trạng thái ứng suất của cột ống thép nhồi bê tông
a. Khái quát
b. Cột ngắn chịu nén đúng tâm
-Sự kiềm chế bị động trong lõi bê tông
F:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LY LUAN VA PHUONG PHAP DẠY HOC VAT LY\XAY DUNG CONG TRINH DD&DN\LUU HOANG LAN
