Chương 10. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG
10.1. Tính toán các cơ sở vật chất
10.1.1. Thiết bị thi công
10.1.1.1. Lựa chọn cần trục tháp
Bê tông trong công trình bao gồm bê tông thương phẩm và bê tông được trộn tại công trường.Như vậy các vật liệu vận chuyển lên cao do cần trục tháp đảm nhiệm chỉ bao gồm bê tông, sắt, thép, ván khuôn và các dụng cụ máy móc phục vụ thi công khác…
Do máy vận thăng không thể vận chuyển được các vật liệu có kích thước lớn như sắt thép, xà gồ… nên cần phải bố trí một cần trục tháp đặt cạnh công trình. Công trình có chiều cao lớn, khối lượng vận chuyển theo phương đứng tương đối nhiều, thời gian thi công kéo dài nên việc sử dụng cần trục tháp là hợp lí và đạt được hiệu quả kinh tế.
Khối lượng vật liệu cần vận chuyển trong một ca của cần trục căn cứ vào bảng tổng hợp vật liệu cho các phân đoạn, thời gian thi công các phân đoạn để xác định. Theo đó khối lượng vật liệu cần trục cần vận chuyển lớn nhất trong một ca là:
- Ván khuôn thép: khối lượng ván khuôn sử dụng cho công tác bê tông cốt thép toàn khối tầng 5 là 1229,92 m2, thời gian thi công tháo dỡ ván khuôn tầng 5 là 1,5 ngày.
Khối lượng sử dụng trong 1 ca 1229,92x30/1,5=24598,4kg/ca =24,6tấn/ca
- Cốt thép: khối lượng cốt sử dụng cho công tác bê tông cốt thép toàn khối tầng 5 là 20,92(tấn), thời gian thi công là 4 ngày
Khối lượng sử dụng trong 1 ca 20,92/4=5,23(tấn/ca)
Công thức xác định chiều cao cần trục: Hct = H + h1 + h2 + h3 (m) Trong đó :
H= 60,3+1,05+0,6= 61,95m: cao trình đặt vật liệu so với cao trình máy đứng h1 =0,5m: khoảng cách an toàn khi vận chuyển vật liệu trên bề mặt công trình h2=1,5m : chiều cao lớn nhất của cấu kiện cẩu lắp
h3=1,5m:chiều cao cáp treo vật
→ Hct=61,95+0,5+1,5+1,5=65,45(m)
Cần trục tháp cẩu lắp hầu hết các vật liệu rời ,do đó phải dựa vào sức trục cho phép của cần trục để bố trí đối trọng một lần cẩu cho phù hợp sức trục
Xác định tầm với của cần trục:
Công thức xác định : R=a+b+0.8(m) Trong đó:
a: khoảng cách nhỏ nhất tính từ tim cần trục đến mép ngoài tường nhà, a= 4m b:khoảng cách từ mép tường nhà tại vị trí cần trục đến điểm xa nhất trên công trường lấy b= 25m, đã tính theo kích thước mặt bằng.
0.8: khoảng cách an toàn khi đối trọng quay về phía công trình
Tầm với của cần trục R= 29,8 m
Lựa chọn cần trục tháp TOPKIT POTAIN/23B có các thông số kĩ thuật chính như sau:
- Sức trục :Qmax = 3,65T
- Tầm với : + Lớn nhất : Rmax = 40,0m.
+ Nhỏ nhất: Rmin = 2,9 m.
- Chiều cao nâng móc cẩu : H = 77,0m.
- Vận tốc nâng vật : Vnâng : 60m/ph
- Vận tốc xe con : Vxe = 27,5m/ph ; Vận tốc quay : nquay = 0,6 vòng/ph.
* Tính toán năng suất của cần trục :
Năng suất ca của cần trục được xác định theo công thức : Nca = T.Q.kq.ktg.nk (tấn/ca), trong đó : T = 8h là thời gian làm việc 1 ca.
Q = 3,65T là sức trục.
kq = 0,8 là hệ số sử dụng tải trọng.
ktg = 0,85 là hệ số sử dụng thời gian.
♦ nk: chu kỳ làm việc của máy trong một giờ:
n= 2 3
2 2 1 1
1 0
3600 3600
t V t
t H V t H
T = + + + + +
Với: t0 = 30s: thời gian móc tải;
H1; H2: là độ cao nâng và hạ vật trung bình, H1 = H2 = 58,15 m;
V1: tốc độ nâng vật, Chọn V1= 60 (m/phút) = 1 (m/s);
V2:tốc độ hạ vật V2 = 5 (m/phút) = 0,083 (m/s);
t1: thời gian di chuyển xe trục: chọn t1 = 29,8x60/27,5=65 s;
t2 = 60s: thời gian dỡ tải;
t3 = 60s: thời gian quay cần trục;
⇒ n =
3600 3600
58,15 58,15
30 65 60 60
1 0,083
T =
+ + + + + = 3,7
=> Nca = 73,47 tấn/ca. Chọn 1 cần trụcTOPKIT POTAIN/23B.
* Bố trí cần trục tháp trên tổng mặt bằng:
Khoảng cách từ trọng tâm cần trục đến mép ngoài của công trình được xác định bằng công thức: A = C lAT ldg
2
r + + (m);
Trong đó: + rC: Chiều rộng của chân đế cần trục, rC = 3,8 m;
+ lAT: Khoảng cách an toàn, lAT = 1 m;
+ ldg: Chiều rộng của giàn giáo + khoảng lưu không để thi công;
ldg = 1,2 + 0,3 = 1,5 m.
Vậy A = 3,8/2 + 1 + 1,5 = 4,3 m.
Hình 0.1: Bố trí cần trục tháp (Xem phụ lục I) 10.1.1.2. Lựa chọn máy vận thăng
Máy vận thăng chủ yếu sử dụng vận chuyển các vật liệu phụ vụ cho thi công công tác hoàn thiện như: gạch, vữa, đá ốp lát…
Chọn vận thăng TP-5(X-953) có các thông số kỹ thuật sau:
+ Sức nâng : Q = 0,5 tấn;
+ Chiều cao nâng : H=48 m;
+ Tầm với :R=3,5m
+ Vận tốc nâng : 7m/s;
+ Trọng lượng máy : 5,7 tấn;
Năng suất của máy trong 1 ca làm việc:Q = n . Q0: Trong đó: Q0 = 0,5 tấn là tải trọng của máy;
n: là số lần nâng vật; n =
ck m tg
t K K T. .
;
Với: + T = 7, thời gian làm việc trong một ca;
+ Ktg = 0,85, hệ số sử dụng thời gian;
+ Km = 0,85, hệ số sử dụng máy;
+ tck: thời gian nâng, hạ, bốc, dỡ; tck = t1 + t2 + t3; t1 = t2 = 2 phút (thời gian bốc và thời gian dỡ);
t3 : thời gian nâng hạ; t3 =2 2 48 1 H v
× = × =96(giây);
(H = 48 m: chiều cao nâng vật, v: vận tốc nâng vật; lấy v = 1 m/giây);
Do đó: tck = 120 + 96= 216 (giây);
n= 7.0,85.0,85.3600
216 =84 (lần);
Năng suất của máy làm việc trong một ca là: Q = 84. 0,5 = 42 (tấn/ca);
Số vận thăng để đảm bảo vận chuyển vật liệu cho quá trình thi công là: 1 máy
Bố trí máy thăng tải sát công trình, bàn nâng chỉ cách mép hành lan hoặc sàn công trình 5 đến 10 cm. Thân của thăng tải được neo giữ ổn định vào công trình.
10.1.1.3. Chọn máy trộn vữa
Khối lượng vữa sử dụng lớn nhất trong một ca là: 6,85 m3.
Chọn máy trộn vữa mã hiệu SO-26A có các thông số kỹ thuật sau:
+ Dung tích thùng trộn : 80 lít;
+ Dung tích thành phẩm : 65 lít;
+ Năng suất trộn :2 m3/h;
+ Kích thước dài, rộng, cao (mm) : 1900, 760, 1160;
+ Trọng lượng : 270 kg.
Với máy trộn đã chọn là đảm bảo cung cấp đủ khối lượng vữa trong thi công.