Giám sát thi công kết cấu thép

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM
ÁÁ Ơ
GI
Á
M S
Á
T THI C
Ơ
NG
KẾT CẤU THÉP
Biên soạn và giảng: TS. Lưu Trường Văn
Tài liệu lưu hành nội bộ phục vụ cho lớp
”Bồi dưỡng nghiệp vụ giám sát thi công”
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn1
NỘI DUNG
1
GIỚITHIỆUVỀ
THÉP & KẾTCẤU THÉP TRONG XÂY DỰNG
2. NHI
Ệ
M V
Ụ
CỦ
A
CÔNG TÁC GIÁM SÁT KẾT CẤU THÉP
1
.
GIỚI

THIỆU

VỀ
THÉP

&

KẾT

CẤU

THÉP

TRONG

XÂY

DỰNG
3. NỘI DUNG CỦA CÔNG TÁC GIÁM SÁT KẾT CẤU THÉP
Ệ Ụ
4. CÁC TIÊU CHUẨN QUY TRÌNH ÁP DỤNG TRONG THI CÔNG
VÀ NGHIỆMTHUKẾTCẤUTHÉP
5. NGHIỆM THU CÔNG TÁC THI CÔNG KẾT CẤU THÉP
VÀ

NGHIỆM

THU

KẾT

CẤU

THÉP
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn2
1GIỚITHIỆUVỀ
1
.
GIỚI

THIỆU

VỀ

THÉP & KẾT CẤU
THÉP TRONG
XÂY DỰNG
XÂY

DỰNG
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn3
1.1 GIỚI THIỆU VỀ THÉP TRONG XÂY DỰNG
 ThÐp ViÖt Nam: do ViÖt Nam s¶n xuÊt hoÆc lμm
ẩ
theo tiêu chu
ẩ
n ViÖt Nam (TCVN)
 ThÐ
p
Liªn X« cò vμ thÐ
p
N

g
a
p pg
 ThÐp Trung Quèc

ThÐ M
ỹ

ThÐp

M
ỹ
 ThÐp Ch©u ¢u
 ThÐp NhËt, thÐp Hμn Quèc theo tiªu chuÈn NhËt
JIS
 ThÐp cña Úc, theo tiªu chuÈn AS
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn4
12GIỚITHIỆU
1
.
2

GIỚI

THIỆU

V
Ề KẾT CẤU
THÉP TRONG
XÂY DỰNG

XÂY

DỰNG
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn5
1.2.1. Nh tin ch
Nh tiền chế l một loại công nghệ XD mới đợc áp dụng rộng
rãi ở nhiề nớc trên thế giới
rãi

ở

nhiề
u
nớc

trên

thế

giới
.
So với nh thép truyền thống, nh tiền chế có những khác biệt:
A Về vật liệu chế tạo:
thép lm kết cấu chịu lực đều lmbằng
A
.
Về

vật

liệu

chế

tạo:
thép

lm

kết

cấu

chịu

lực

đều

lm

bằng

thép cờng độ cao, US chảy 3400daN/cm2 trở lên (A572
ASTM, S355 của EN 10025). Kết cấu có trọng lợng nhẹ hơn
tới 40%.
Thay vì dùng thép hình cán nóng, nh tiền chế sử dụng rộng
rãi thép tấm để dễ tổ hợp thnh các cấu kiện có h
ì
nh dáng

rãi

thép

tấm

để

dễ

tổ

hợp

thnh

các

cấu

kiện

có

h
ì
nh

dáng

linh hoạt phù hợp với điều kiện chịu lực.
Các cấu ki
ệ
n
p
h
ụ
nh x
g
ồ
,
dầm tờn
g
thì dùn
g
thé
p
cu
ộ
n
ệpụ
g, g
gpộ
rồi cuốn nguội thnh cấu kiện thnh mỏng. (Thép cuốn
nguội có gốc l thép hợp kim thấp, phủ mặt bằng mạ hoặc sơn
sẵn)
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn6
sẵn)
.
1.2.1. Nh tin ch

So với nh thép truyền thống, nh tiền chế có những
khá bi
(i h)
khá
c
bi
ệt
(
t
i
p t
h
eo
)
:
B. Về kết cấu chịu lực chính: ít dùng kết cấu dn rỗng
ì
ồ kề h khó h ể ố hiề hế
v
ì
c
ồ
n
g

kề
n
h
,
khó

vận c
h
u
yể
n, t
ố
n n
hiề
u côn
g
c
hế

tạo.
Th h ờ
dù kết ấ tổ h thé bả
ì
ó

Th
ôn
g
t
h

ờ
n
g

dù

ng
kết
c
ấ
u
tổ

h
ợp
thé
p
bả
n, v
ì
c
ó

thể dùng công nghệ tự động ở các khâu cắt v hn.
Dl kh đ ê
th ờửd đồkếtấ

D
o
l

kh
un
g

đ

ặc n
ê
n
th

ờ
ng s
ử

d
ụng sơ
đồ

kết
c
ấ
u
thích hợp, khung nút cứng, có khớp ở chân cột.
Cột dầ
l ấkiệ ổh đ ê
óthểl

Cột
v


dầ
m
l
c

ấ
u
kiệ
n t
ổ

h
ợ
p

đ
ặc n
ê
n c
ó

thể

l
m
tiết diện thay đổi để phù hợp với biểu đồ mômen
uốn
tiết kiệm vật liệu
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn7
uốn
,
tiết

kiệm

vật

liệu
.
• Cét, dÇm ®−îc chÕ t¹o thμnh tõng cÊu kiÖn, dμi kh«ng qu¸ 12m.
• Mèi nèi c¸c cÊu kiÖn t¹i hiÖn tr−êng chØ b»ng bu-l«ng, hÇu nh−
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn8
kh«n
g
dïn
g
liªn kÕt hμn t¹i hiÖn tr−ên
g

Kiểu mối nối đợc áp dụng
rộng rãi l dùng mặt bích, có
khả
ềả
khả
năn
g
tru
yề
n c
ả
mômen v


lực cắt, dùng bulông cờng độ
cao

cao
.

Hệ giằng đảm bảo độ cứng của nh
Hệ

giằng

đảm

bảo

độ

cứng

của

nh

theo phơng dọc, gồm giằng chữ thập
ở mái để chịu lực gió lên đầu hồi v hệ
giằng ch
ữ
thập ở cột để chịu tonbộ
giằng

ch
ữ
thập

ở

cột

để

chịu

ton

bộ

lực gió dọc v lực hãm dọc của cầu
trục.
Cá th h iằ ất ả h bằ dâ
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn9

Cá
c
th
an
h
g
iằ
ng r
ất
m
ả
n

h
,
bằ
ng
dâ
y
cáp hoặc bằng thép tròn
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn10
1.2.1. Nh tin ch
C. Kết cấu khỏc (x gồ, dầm tờng, thanh
chống mép mái cột sờn tờng hồi)
chống

mép

mái
,
cột

sờn

tờng

hồi)
.
Hệ mái v tờng của nh thép tiền chế
luôn l loại kết cấu nhẹ.
X gồ v dầm tờng phần lớn l cấu
kiện tạo hình nguội tiết diện chữ C,
ch

ữ
Z
(hỡnh bờn)
Vật liệu lm các cấu
ch
ữ
Z
(hỡnh

bờn)
.
Vật

liệu

lm

các

cấu

kiện ny l loại thép cuộn cờng độ
cao nh A570 ASTM, ứng suất chảy
3400 daN/cm2 trở lên đợc mạ hay sơn
3400

daN/cm2

trở

lên
,
đợc

mạ

hay

sơn

sẵn khi còn ở dạng phẳng, cuộn, x gồ
đặt trên dầm mái, tạo nên dầm liên tục,
ól i ả ề ô độõhl
c
ó

l
ợ
i
c
ả
v
ề
m
ô
men v


độ
v

õ
ng
h
ơn
l

dầm đơn giản.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn11
1.2.1. Nh tin ch
Việc tạo dầm liên tục với tiết
di h
Ch
Z khá đ
di
ện c
h
ữ
C
, c
h
ữ
Z

khá

đ
ơn
giản.

Tiết diện ch

ữ
Zth
ì
đặt chồng lên

Tiết

diện

ch
ữ
Z

th
ì
đặt

chồng

lên

nhau,
Tiết diện chữ C thì quay lng vo
nhau.
Chiều di đoạn phủ chồng cng tăng
th
ì
tính liên tục cũng cng t
ă
ng

th
ì
tính

liên

tục

cũng

cng

t
ă
ng
.
Chiều di đoạn phủ chồng (Hình
bờn) ít nhất l 60cm, nhiều nhất tới
nửa nhịp (đầu x gồ vơn ra khỏi
nửa

nhịp

(đầu

x

gồ

vơn

ra

khỏi

dầm mái 1/4 nhịp về cả 2 phía), khả
năng chịu lực có thể tăng gấp đôi.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn12
1.2.1. Nh tin ch
Mái lợp bằng tấm kim
loại 1 lớp hoặc 3 lớp (có
thêm tấm cách nhiệt
kẹp giữa), với nhiều lớp
phủ bảo vệ v sơn, thoả
mãn đầ
y
đủ các
y
êu cầu
sử dụng, tiện nghi, bền
1-lớp sơn mặt;
2
lớ ló
vữn
g
(thời hạn đảm bảo
từ 20 đến 50 năm)
2
-
lớ

p sơn
ló
t;
3- lớp chuẩn bị;
4- lớp mạ zincalum;
5
lớpthépcờng độ cao
(Hình
b
ờn)
5
-
lớp

thép

cờng

độ

cao
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn13
1.2.1. Nh tin ch
D. Về Quy phạm v Tiêu chuẩn tính toán: do nh nớc
ta cho phép sử dụng Quy phạm v Tiêu chuẩn tính
ta

cho

phép

sử

dụng

Quy

phạm

v

Tiêu

chuẩn

tính

toán của 7 nớc tiên tiến nên các công trình nh tiền
chế đều sử dụng QPTC của nớc ngoi
không thể
chế

đều

sử

dụng

QPTC

của

nớc

ngoi
,
không

thể

lấy Tiêu chuẩn Việt nam để tính toán, kiểm tra lại.
EVề hơháhết dự lắ
ửd ô
E
.
Về
p
hơ
ng p
há
p c
hế

t
ạo v


dự
ng
lắ

p: s
ử

d
ụn
g
c
ô
n
g

nghệ chế tạo mới. Việc dựng lắp tại hiện trờng chỉ
dù b lô ít hầ h khô dù h ô
dù
n
g

b
u
lô
n
g
, v
ít
,
hầ
u n
h

khô

n
g

dù
n
g

h
n c
ô
n
g

trờng, năng suất lao ng cao.
ề
ấ
F
. V
ề
giá thnh: Nói chun
g
l th
ấp
hơn
g
iá thnh nh
thép thiết kế theo truyền thống 10-20%.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn14
Ph©n x−ëng t¹o h¹t, Nhμ M¸y Ph©n §¹m Phó Mü
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn15

Ph©n x−ëng Vët liÖu h¹t rêi, Nhμ m¸y Ph©n §¹m Phó Mü, nhÞp 50m,
dμi 720m
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn16
Nhμ x−ëng lμm hoμn toμn b»ng cÊu kiÖn thμnh máng t¹o h×nh nguéi
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn17
Nhμ x−ëng lμm hoμn toμn b»ng cÊu kiÖn thμnh máng t¹o h×nh nguéi
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn18
Nhμ x−ëng lμm hoμn toμn b»ng cÊu kiÖn thμnh máng t¹o h×nh nguéi
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn19
1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
A. Đặc điểm v phạm vi áp dụng: Đây l loại kết cấu
hbằ héđđ ửd h h
ởá
n
h
ẹ
bằ
n
g
t
hép

đ
ã
đ
ợc s
ử

d
ụn

g

h
n
g
c
h
ục năm
ở
c
á
c
nớc, nhng mới đợc áp dụng ở VN thời gian gần
đây
Kết cấu thép nhẹ khác biệt với kết cấu thép
đây
.
Kết

cấu

thép

nhẹ

khác

biệt

với

kết

cấu

thép

thông dụng ở những điểm cơ bản sau:
Sử dụng các thanh thép tạo h
ì
nh nguội từ các tấm thép
-
Sử

dụng

các

thanh

thép

tạo

h
ì
nh

nguội

từ

các

tấm

thép

rất mỏng (từ 1mm trở lên);
Sử dụng các loại tiết diện không có trong kết cấu
-
Sử

dụng

các

loại

tiết

diện

không

có

trong

kết

cấu

thông thờng (nh tiết diện kín, tiết diện vuông, tiết
diện tròn);
diện

tròn);
- Sử dụng các phơng pháp liên kết không dùng trong
các kết cấu thông thờng
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn20
các

kết

cấu

thông

thờng
.
1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
So với KC thép thông thờng, kết cấu bằng thanh thnh mỏng có các u khuyết điểm
sau:
* Ưu điểm:
- giảm lợng thép từ 25-30%, về lý thuyết có thể giảm nhiều hơn nữa nhng sẽ kèm
theo khó khăn, tốn kém cho chế tạo v sẽ lm giảm hiệu quả kinh tế;
d lắ h h í d tiết kiệ thời i tới 30% đối ới ái h ới kết ấ ó hệ
-
d

ựng
lắ
p n
h
an
h
, v
í

d
ụ
tiết

kiệ
m
thời
g
i
an
tới

30%

đối
v
ới
m
ái
n
h

, v
ới

kết
c
ấ
u c
ó

hệ

thanh, hệ nút thống nhất nh dn không gian thì còn nhanh hơn nhiều.
- hình dạng tiết diện đa dạng, đợc tự do chọn theo yêu cầu.
-
đặc trng chịu lực của tiết diện l có lợi do sự phân bố VL hợp lý nhất l khi dùng
đặc

trng

chịu

lực

của

tiết

diện

l

có

lợi
,
do

sự

phân

bố

VL

hợp

lý
,
nhất

l

khi

dùng

tiết diện kín.
- dùng tiết diện kín tạo đợc vẻ đẹp cho kết cấu, bớt che lấp diện tích kính lấy ánh sáng.
** Khuyết điểm:

- giá thnh thép uốn nguội cao hơn giá thép cán nóng (tính theo Tấn).
- chi phí phòng, chống rỉ cao hơn, vì diện tích bề mặt cần phủ lớn hơn.
- việc vận chuyển, bốc xếp, dựng lắp tuy nhanh chóng nhng đòi hỏi những biện pháp
h tiệ iê
ì
ấkiệ ỏ dễbịhhi
v

p
h
ơng
tiệ
n r
iê
ng,
v
ì
c
ấ
u
kiệ
n m
ỏ
ng
dễ

bị

h

h
ạ
i
;
- việc thiết kế khó khăn hơn vì sự lm việc phức tạp của cấu kiện. Tiết diện cấu kiện
đợc chọn tự do nên không có bảng tính sẵn các đặc trng tiết diện.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn21
1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
B. Các dạng cấu kiện tạo hình nguội

Bằng cách gập ng ôi có thể tạo từ

Bằng

cách

gập

ng
u
ôi
,
có

thể

tạo

từ

tấm thép mỏng thnh tiết diện hình
bất kỳ.
Tiết diện đợc chia ra loại hở nh
chữ C, chữ L, chữ U, chữ Z hoặc
lo
ạ
i kín nh ốn
g
tròn
,
h
ộp
vuôn
g
.
ạ g , ộp g
Cấu kiện dạng thanh dùng lm kết
cấu chịu lực chính nh cột, khung
hoặc cấu kiện phụ nh x gồ dầm
hoặc

cấu

kiện

phụ

nh

x

gồ
,
dầm

tờng.
Cấu kiện dạng tấm dùng lm panen
ái tờTịộtốớ
m
ái
,
p
anen
tờ
n
g
.
T
ạ
ị
m
ột
s
ố
n
ớ
c
sử dụng nhiều, kích thớc các tiết
diện uốn nguội đợc tiêu chuẩn hoá
(H

ì
h
bờ
)
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn22
(H
ì
n
h

bờ
n
)
.
1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
B. Các dạng cấu kiện tạo hình nguội
Cấu kiện thnh mỏng tạo hình nguội l loại cấu kiện
đ
ặ
c bi
ệ
t
,
vi
ệ
c tính toán khá
p
hức t
ạp
.

ặệ,ệ p ạp
Nớc ta cha có quy phạm tính toán thanh thnh
mỏng; v thực tế có rất ít kết cấu thnh mỏng đã đợc
mỏng;

v

thực

tế

có

rất

ít

kết

cấu

thnh

mỏng

đã

đợc

tự thiết kế trong nớc.

Cấukiệnthnh mỏng cũng có thể dùng lmcáckết

Cấu

kiện

thnh

mỏng

cũng

có

thể

dùng

lm

các

kết

cấu chính của nh có nhịp đến 20m, đến 2, 3 tầng.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn23
Mét nhμ x−ëng mμ c¸c cÊu kiÖn hoμn toμn b»ng thanh
Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn24
thμnh mán

g
t¹o h×nh n
g
uéi ®an
g
®−îc x©
y
dùn
g
1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
C. Công nghệ chế tạo thanh thnh mỏng
Có các phơng pháp:

gấp

bằ
n
g
m
áy

gp
m
ép;

gấp

bằng

máy

gp

mép;

dập khuôn bằng máy ép hoặc cán liên tục.

Máy gập mép:
Thân máy gồm 2 thớt thớt dới gắn
Máy

gập

mép:
Thân

máy

gồm

2

thớt
,
thớt

dới

gắn

thớc tạo hình bên dới, thớt trên cố định, gắn thớc
tạo h
ì
nh bên trên v kẹp chặt bản thép Thớt dới ép
tạo

h
ì
nh

bên

trên

v

kẹp

chặt

bản

thép
.
Thớt

dới

ép

lên, gấp mép v tạo góc cho bản thép.

Thay đổi thớc tạo h
ì
nh sẽ tạo đợc các h
ì
nh dạng khác

Thay

đổi

thớc

tạo

h
ì
nh

sẽ

tạo

đợc

các

h
ì

nh

dạng

khác

nhau. Phải thông qua nhiều động tác mới tạo đợc hình
hon chỉnh.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn25