Bài giảng kỹ thuật thi công - Chương 4 pptx

CHƯƠNG 4
CÔNG TÁC LẮP GHÉP
(05 tiết LT + 00 tiết BT + 00 tiết KT )

I. KHÁI NIỆM. ( 1 tiết . Tiết thứ 65)
Lắp ghép các công trình xây dựng là một trong các quá trình công nghệ xây dựng bằng
p
hương pháp cơ giới hoá đồng bộ các quá trình lắp ghép trên cơ sở các bộ phận cấu thành
công trình đã được chế tạo sẵn theo ý đồ của người thiết kế.

1. Sơ lược lịch sử phát triển.
Cùng với sự tiến bộ khoa học kỹ thuật của ngành xây dựng nói chung, lĩnh vực lắp ghép
các công trình xây dựng nói riêng cũng không ngừng phát triển và ngày càng hoàn thiện.

- Sự phát triển công nghệ lắp ghép xây dựng phụ thuộc vào:
+ Sự tiến bộ và phát triển của công nghệ sản xuất vật liệu xây dựng;
+ Sự tiến bộ của các phương pháp và công cụ tính toán kết cấu công trình;
+ Yêu cầu của sự phát triển mạnh mẽ các ngành sản xuất.
- Phương hướng và mục tiêu phát triển của công nghệ lắp ghép xây dựng là định hình
hoá, tiêu chuẩn hoá và công nghiệp hoá nghành xây dựng nhằm thay thế các công việc nặng
nhọc bằng cơ giới và tự động hoá đến mức tối đa.

- Công trình lắp ghép đầu tiên xuất hiện vào đầu thế kỷ 16 (Dự án thành Loa do
Leonard De Vanhxi thiết kế cho vua Pháp năm 1516);

- Khoảng năm 1945, một số các công ty xây dựng ở Anh bắt đầu chuyên sản xuất các
nhà lắp ghép gia đình;

- Năm 1950, lần đầu tiên lắp ghép nhà cao 4 tầng tại Ha-no-vơ ở Pháp;
- Năm 1956, nhà lắp ghép định hình được sản xuất hàng loạt tại Mỹ;
- Những năm 1959-1960, tại các thành phố thuộc Liên Xô (cũ), nhà lắp ghép chiếm 60

- 70%, còn các đô thị tại Đức, tỉ lệ này là 90%;

- Ở Việt Nam, công nghệ lắp ghép được áp dụng vào những năm 60 của thế kỷ 20, và
p
hát triển mạnh ở miền Bắc vào những năm 70, 80. Cuối những năm 80, nhà lắp ghép giảm
hẳn.

2. Mục đích, ý nghĩa.
- Lắp ghép các kết cấu xây dựng là 1 trong các quá trình công nghệ xây dựng. Công
nghệ lắp ghép thúc đẩy việc mở rộng mạng lưới các nhà máy, xí nghiệp sản xuất các cấu kiện
đúc sẵn bằng BTCT, bằng thép.

- Lắp ghép các kết cấu xây dựng là cơ giới hóa đồng bộ các quá trình lắp ghép trên c
ơ

sở các bộ phận cấu thành công trình đã được chế tạo sẵn theo ý đồ của người thiết kế.

- Trước khi bắt đầu công tác lắp ghép cần phải thực hiện toàn bộ các công việc của
p
hần nhà dưới mặt đất, nghĩa là phải vận chuyển cấu kiện đúc sẵn, tập kết hợp lý theo biện
p
háp lắp đã chọn trên mặt bằng lắp. Khi lắp ghép cần phải đảm bảo ổn định của các kết cấu
hoặc các bộ phận vừa lắp.

- Trình tự lắp ghép cần phải thể hiện trước được khả năng chuyển giao từng phần đúng
thời hạn, để kịp lắp đặt thiết bị công nghệ, hoặc chuyển giao từng phần đưa vào sử dụng.

3. Các quá trình lắp ghép một công trình.
3.1- Quá trình vận chuyển: Bao gồm: bốc xếp, vận chuyển cấu kiện từ nơi sản xuất hoặc
nơi gia công đến công trường.

3.2- Quá trình chuẩn bị: bao gồm các quá trình:
- Chuẩn bị mặt bằng và không gian thi công,
- Kiểm tra chất lượng, kích thước, sự đồng bộ và số lượng cấu kiện, khuếch đại và gia
cường (nếu cần),

- Dự trù các thiết bị treo buộc, cẩu lắp, đòn treo, thang phục vụ lắp, các thiết bị và
dụng cụ điều chỉnh, kiểm tra, cố định tạm kết cấu, sơn chống gỉ cho kết cấu,

- Chuẩn bị vị trí lắp hoặc gối tựa để đặt cấu kiện vào vị trí thiết kế.
3.3- Quá trình lắp đặt kết cấu: bao gồm : treo buộc, nâng đặt kết cấu vào vị trí thiết kế,
điều chỉnh, cố định tạm thời và liên kết vĩnh viễn kết cấu.

4. Thiết kế thi công lắp ghép.
Thành phần của thiết kế thi công lắp ghép gồm:
- Các sơ đồ công nghệ.
- Các sơ đồ di cuyển cuả máy
- Cách bố trí cấu kiện trên mặt bằng.
- Những bản vẽ về thiết bị phụ (cấu tạo) như: thiết bị cố định tạm, chi tiết treo bu
lông, thang, sàn công tác phục vụ cho lắp ghép.

- Tính toán lượng lao động và các biện pháp và chỉ dẫn về an toàn lao động.
- Lập tiến độ thi công các quá trình lắp ghép
II . THIẾT BỊ VÀ MÁY DÙNG TRONG LẮP GHÉP (3 tiết . Tiết thứ 66,67,68)
1. Thiết bị dây: (Dây thừng). (0,25 tiết)
Trong công tác vận chuyển và lắp ghép, dây thừng chỉ được dùng trong các công việc phụ
trợ như để kéo các cấu kiện khỏi quay khi đang treo, kéo cấu kiện trong khoảng ngắn. Có thể
dùng dây thừng để cẩu những vật nhẹ nhưng ứng lực phát sinh trong dây không được quá 25
kG/cm
2

.

2. Dây cáp: (0,25 tiết)
Là loại thường dùng nhất trong treo buộc và cẩu lắp cho các máy trục và các thiết bị dây
treo.

2.1- Cấu tạo: Cáp có một lõi bằng đay (hoặc bằng amiăng), xung quanh được quấn bằng
nhiều sợi dây thép hoặc nhiều bó sợi dây thép. Mỗi sợi dây thép có đường kính từ 0,5 đến 3
mm và có ứng suất kéo từ 140 - 190 kg/cm
2
. Ta thường gặp nhất là loại dây cáp có một lõi
với sáu nhóm dây quấn quanh (hình vẽ)

2.2-Phân loại: người ta thường chia loại theo các cách sau:
* Chia theo đặc tính: dựa theo thứ tự cấu tạo theo lõi, bó và sợi. Có các loại sau:
- Dây 1 + 6x19 (mỗi sợi có f = 1-2mm): là loại cáp cứng khó uốn nên thường chỉ dùng
làm dây căng hoặc dây kéo.

- Dây 1 + 6x37 (mỗi sợi có f = 0,5-1,5mm): là loại cáp khá mềm, dễ uốn hơn loại trên nên
Lõi
Nhóm
Hình 4 - 1:
D
â
y
cá
p

sử dụng thích hợp cho dây tời ở các máy tời, cần trục, vận thăng.
- Dây 1 + 6x61 (mỗi sợi có f = 0,2-1mm): là loại cáp mềm, dễ sử dụng, rất phù hợp cho

việc neo buộc các cấu kiện. Người ta còn gọi là dây cáp lụa, có giá thành cao.

* Chia theo cách quấn: có hai cách quấn: cùng chiều và ngược chiều.
Ở nước ta thường sản xuất các loại cáp có đường kính từ 3,7 đến 65mm với các loại chiều
dài là: 250, 500 hoặc 1000m.

2.3-Tính sức kéo: khi làm việc, dây cáp bị kéo, uốn và xoắn; nhưng khi tính độ bền, để
đơn giản, ta chỉ tính tới lực kéo được xác định theo công thức: S = mà trong đó: S (kG) là
lực kéo cho phép treo dây cáp; R (kG) là lực kéo làm đứt dây cáp, còn gọi là lực phá hoại;
k

là hệ số an toàn được lấy theo bảng sau:

Muốn cho dây cáp làm việc được tốt thì quan hệ giữa đường kính của trống tời hay của
ròng rọc (D) với đường kính của dây cáp (d) tính theo công thức:

D ³ d (e-1)
Trong đó e là hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc vào các loại máy và chế độ làm việc lấy
theo bảng sau đây:


k
R
Cách
làm việc

Cách sử dụng k
Cáp kéo Dùng trong dây neo 3,5
Cáp uốn Dùng trong cẩu chuyển động bằng tay
Dùng trong cẩu chạy bằng động

cơ với các chế độ làm việc
{


nhẹ
vừa
nặng

4,5
5
5,5
6
Cáp treo Dùng làm dây treo với P ³ 50T
Dùng làm dây buộc vòng qua cấu kiện có P < 50T
6
8
Loại máy trục
Cách chuyển động của máy trục
Bằng máy ứng với chế độ làm việc
**Một số lưu ý:
- Trước khi sử dụng cáp phải kiểm tra tỉ mỉ, khi dây cáp có các sợi thép bị đứt thì phải lưu
ý đặc biệt.

- Khi sử dụng phải lưu ý không để cáp chà sát vào kết cấu công trình (nhất là ở những
mép, cạnh, gờ thép), không để cáp bị uốn gãy hay dập bẹp hạy cọ xát vào nhau.

- Cứ sau từ 80 đến 100 giờ làm việc phải kiểm tra cáp một lần.
2.4. Dây cáp cẩu: (hay còn gọi là dây treo) là đoạn dây cáp được gia công sẵn để treo
buộc cấu kiện, thường được làm bằng dây cáp mềm. Có hai loại:

+ Dây treo kép : là vòng dây khép kín, đoạn nối hai đầu dây (a) dài tối thiểu là 40d (d là
đường kính cáp) hoặc kẹp bằng các kẹp với ít nhất là 6 chiếc. Chiều dài của dây treo kép phụ
thuộc vào đường kính dây cáp. Có các loại thông dụng sau :

- d = 19,5mm thì l = 5 - 10mm,
- d = 22mm và d = 25 thì l = 8 - 12mm,
- d = 30mm thì l = 10 - 15mm.
Dây treo kép có ưu điểm là dùng để treo buộc các cấu kiện có những hình dáng và kích
thước khác nhau nhưng lại có nhược điểm là việc tháo lắp khó khăn (nhất là các cấu kiện có
nút treo buộc trên cao như cột, dầm cầu chạy, dầm kèo ) nên tốc độ thi công bị ảnh hưởng.

Bằng tay nhẹ vừa nặng
Mọi loại máy không cần 18 20 25 30
Máy trục có cần 16 16 18 20
Palăng chạy bằng điện 20 20
Tời tay 16
Tới 15m
a=40d
d
Hình 4
-
2:
Dây treo kép
P
Hình 4 - 4: Nội lực trong mỗi nhánh dây cẩu.
S
S
S
S
b

b
b
b
m
P
m
P

m
P

m
P
+ Dây treo đơn: là đoạn cáp thường dài từ 6 - 12m và có đường kính từ 12 đến 20mm. Hai
đầu dây có trang bị vòng cẩu với loại đệm cố định hoặc loại chốt tháo mở hay là móc cẩu.
Trên mỗi dây treo đơn có thể được bố trí kết hợp cả vòng cẩu lẫn móc cẩu ở hai đầu khác
nhau.

Hình 4 - 3: Nội lực trong dây khi cẩu vật.
+ Chùm dây treo: dùng để nâng những tấm có bề mặt lớn. Lực S trong mỗi nhánh dây phụ
thuộc vào góc dốc của dây đối với đường nằm ngang, góc dốc càng lớn thì lực trong các
nhánh dây càng nhỏ (xem hình vẽ 4-3).

Từ hình vẽ ta thấy, không nên buộc các nhánh dây có góc nhỏ hơn 30
o
, vì không những
lực trong mỗi nhánh dây lớn mà còn gây ra lực nén phụ trong cấu kiện khi cẩu.

Trong trường hợp treo vật ở tư thế nằm ngang bằng chùm dây cẩu, lực trong mỗi nhánh
dây được xác định theo công thức:

S =

Trong đó:
- P: trọng lượng của vật cẩu (tấn);
- m: số nhánh dây;
- b: là góc dốc của nhánh dây với đường thẳng đứng (ở đây b không quá 60
o
);

- a = là hệ số phụ thuộc vào góc dốc của dây, được tính sẵn thành bảng như
sau:


3 Puli : (0,25 tiết)
Puli là thiết bị treo trục đơn giản nhất, nó gồm có một hoặc nhiều bánh xe, dây cáp cuốn
quanh vành bánh xe, trục bánh xe cố định vào hai má puli và thanh kéo, đầu trên thanh kéo có
quai treo và đầu dưới thanh kéo có móc cẩu (hình vẽ 4-5).


m
P
a
m
P

cos
1
=
β

β
cos
1
Góc dốc b (
o
)

0 15 30 45 60
Hệ số a 1 1.03 1.15 1.42 2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6
7
8
9
2
8
5
4
3
2
1
1

5
Hình 4 - 5. Puli cẩu
1. Quai treo, 2. Thanh kéo, 3. Bulông liên kết, 4. Má puli, 5. Móc cẩu
6. Các bánh xe, 7. T
r
ục puli, 8. Ống văng ngang, 9. T
r
ục treo
4. Ròng rọc: (0,25 tiết)
Là thiết bị treo trục gồm hai puli, nối với nhau bằng dây cáp, puli trên bất động, puli dưới
di động, dây cáp lần lượt luồn qua tất cả các bánh xe của các puli, một đầu dây cố định vào
một puli (trên hoặc dưới) còn đầu kia chạy ra các puli hướng động đến tời, puli dưới của ròng
rọc có móc cẩu để treo vật.

Sử dụng ròng rọc thì được lợi về lực
5. Tời: (0,5 tiết)
Tời là thiết bị kéo trục làm việc độc lập, hoặc là bộ phận truyền chuyển động không thể
thiếu được của máy cẩu.

Trong công tác lắp ghép, tời sử dụng vào việc bốc dỡ và lôi kéo cấu kiện, kéo căng và
điều chỉnh các dây giằng, dây neo, di chuyển và lắp ráp các máy móc, thiết bị nặng, giúp việc
dựng lắp cần trục và lắp công trình cao.

5.1. Tời tay:
Tời tay có trọng tải 0,5-10 tấn, nhưng thông dụng nhất là những tời 3-5 tấn. Chiều dài dây
cáp cuộn đầy trống tời 100-300m, trọng lượng 200-1500. Tời hoạt động bằng sức người quay
tay.

5.2. Tời máy:
Loại này thông dụng hơn tời tay vì nó tiện nghi hơn và năng suất cao hơn. Trong thi công

lắp ghép thường dùng tời điện bánh răng vì điều khiển dễ, chắc chắn và an toàn. Loại tời điện
ma sát thường dùng để kéo vật di chuyển theo phương ngang, kéo căng dây cáp

Tời điện thường có sức kéo từ 0,5 đến 50 tấn.
6.Thiết bị neo giữ: (0,5 tiết)
Khi cần cố định các máy tời, các cần trục có dây văng (thăng tải, cần trục trụ ), các
thanh giằng thì ta phải dùng đến các thiết bị neo.

Có 2 loại neo cần tính toán khi sử dụng là neo cọc cố định tời và neo ngầm.
6.1.
Hình 4 - 7. Trường hợp dùng cọc để giữ tời khi lực S nghiêng góc a
Neo
cọc cố định tời: Nếu tời đặt trên mặt đất thì khung đế của tời được cố định bằng cọc có kết
hợp với đối trọng chống lật. Cọc thường dùng loại dài 2m và đóng sâu xuống mặt đất 1,5m.

Trọng lượng cần thiết của đối trọng được rút ra từ biểu thức cân bằng mômen đối với
điểm A, thành công thức sau:

Q.b + G.c = k.S.a Þ Q =

với k là hệ số an toàn lấy bằng 1,5.
Nếu lực tác dụng vào tời theo một góc nghiêng a so với mặt nằm ngang thì ngoài lực thành
phần lực nằm ngang có xu hướng làm lật tời quanh điểm A còn có thành phần lực thẳng
đứng có xu hướng lật tời quanh điểm B như hình vẽ 4-7.


Lúc
này ta cần phải đặt thêm đối trọng Q
1
ở phía trước. Từ biểu thức cân bằng mômen đối với

điểm B, ta có:

k.S
1
.b = S
2
.a + Q
1
.c + G.b + Q.d

Thay S
1
= S.sina và S
2
=S.cosa và biểu thức trên, ta được:

Q
1
=

b
cGaSk
−
Hình 4 - 6. T
r
ư
ờ
n
g
h

ợ
p dùn
g
cọc để qiữ
t
ờ
i khi lực S n
ằ
m n
g
an
g

Hình 4 - 8. Tính toán hố thế không gia cư
ờ
n
g
6.2-Tính toán hố thế (Neo ngầm):
Neo ngầm cũng có tác dụng giống như neo cọc là có thể dùng để cố định tời hoặc cố định
dây văng.

a. Tính toán hố thế không gia cường (hình 4-8): sử dụng khi lực kéo từ 3 đến 20 tấn.
Độ ổn định của hố thế dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng xác định theo hệ thức:

Q + T > k.S
1



Trong đó :

Q - trọng lượng khối đất trên neo;
T - lực ma sát giữa gỗ và đất , T=f
1
.S
2
;

S
1
- thành phần lực thẳng đứng của lực S tác dụng vào neo;

S
2
- thành phần lực nằm ngang của lực S tác dụng vào neo;

k - hệ số ổn định, lấy bằng 3;
f
1
- hệ số ma sát giữa gỗ và đất, lấy bằng 0,5.

Trọng lượng khối đất Q xác định theo công thức:
Q = (tấn)

Trong đó :
b
1
- kích thước đáy dưới hố đào;

d
lH

bb
γ

2
1
+
b

- kích thước đáy trên hố đào, b = b
1
+ H.tgj
H- độ sâu thanh neo ngang;

l - chiều dài thanh gỗ dùng làm neo;
g
d
- dung trọng của đất.

Kiểm tra lại áp suất cho phép của đất [s
d
] khi có lực ngang S
2
tác dụng vào thành đất
ở độ sâu H bằng công thức: [s
d
].m ³

Trong đó :
m - hệ số giảm áp do nén không đều, lấy bằng 0,25;
h- chiều dày của bó gỗ làm neo ngang;

*Tiết diện thanh neo có một dây kéo xác định theo điều kiện chống uốn là:
M
max
=

Trong đó:
M
max
- mô men uốn cực đại trong thanh ngang;

q = (l - chiều dài bó gỗ làm neo ngang)

*Tiết diện thanh neo ngang buộc hai điểm được xác định theo điều kiện chống uốn và
chống nén.

Lực nén cực đại trong thanh neo ngang: N= .cosb với b là góc giữa hai nhánh kéo và
thanh ngang trong mặt phẳng của hai nhánh dây.

Ứng suất trong thanh neo ngang bằng: s =

Trong đó: W - mômen kháng uốn của thanh neo ngang (cm
3
);

F - tiết diện ngang của thanh neo (cm
2
);

M - mômen uốn trong thanh neo ngang, được tính như dầm đơn giản với gối là
điểm buộc dây và tải trọng là áp lực đất.

b. Tính toán hố thế có gia
lh
S
.
2
8
.
2
lq
l
S
2
S
F
N
W
M
+
Hình 4 - 9. Tính toán hố thế có
g
ia cư
ờ
n
g

cường (hình 4-9): sử dụng
khi lực kéo khá lớn. Điều kiện ổn định của hố thế dưới tác dụng của tải trọng thẳng đứng
cũng xác định theo hệ thức:

Q + T > k.S
1

Trong đó :
Q - trọng lượng khối gia cường trên neo,
Q = b.H.l.g (tấn)
T - lực ma sát giữa gỗ và gỗ , T=f
2
.S
2
;

S
1
- thành phần lực thẳng đứng của lực S tác dụng vào neo;

S
2
- thành phần lực nằm ngang của lực S tác dụng vào neo;

k - hệ số ổn định, lấy bằng 1.5 - 2;
f
2
- hệ số ma sát giữa gỗ và gỗ, lấy bằng 0,4.

Kiểm tra lại áp suất cho phép của đất [s
d
] khi có lực ngang S
2
tác dụng

[s
d
].m ³

Trong đó: - h
1
: phần chiều cao của tấm gia cường ở trên thanh ngang;

- h
2
: phần chiều cao của tấm gia cường ở dưới thanh ngang;

* Một số loại neo khác:
+Neo cọc cố định dây văng: Cọc neo được làm bằng gỗ cây có đường kính từ 18
đến 33cm và được đóng thành từ 1 đến 3 hàng sâu xuống mặt đất sâu hơn 1,5m tuỳ
thuộc vào lực kéo trong dây văng và sức chịu của nền đất.

+Neo bêtông: Được đặt nổi trên mặt đất hoặc đặt chìm dưới mặt đất một chút (nửa
lhh
S
).(
21
2
+
nổi nửa chìm) gồm nhiều khối bêtông đúc sẵn liên kết với nhau.
+Neo đinh ốc: là loại neo ngầm được làm bằng thép có cấu tạo giống chiếc đinh vít
có thể vặn xuống được mọi loại nền đất trừ nền đá.

Loại này có ưu điểm là không tốn công đào đắp, cơ cấu đất hầu như không bị phá hoại,

khi dùng xong có thể nhổ neo đi sử dụng nơi khác mà vận chuyển vẫn nhẹ nhàng.

Thông thường người ta dùng thanh đòn dài xỏ vào tai khuyên của đinh neo rồi với sức
của khoảng 4 người đẩy thanh đòn để vặn neo xuống.

7. Một số loại cần trục thường dùng trong lắp ghép: (1 tiết)
7.1. Cần trục thiếu nhi: là loại cần trục thường dùng trong công tác xây dựng để vận
chuyển vật liệu. Động lực quay cần và di chuyển vị trí đều bằng sức người. Động tác nâng
hạ vật được thực hiện bằng tời điện 3,2kW.

Tải trọng của loại cần trục này khoảng 0,5 tấn, độ cao công tác đến 4,5m và độ vươn xa
của tay cần từ 4 đến 5m. Cần trục thiếu nhi dùng để lắp nhà có pa-nen hộp sẽ kinh tế hơn
so với các loại cần trục khác.

7.2. Cần trục tự hành: là loại cần trục có tính linh động cao trong lắp ghép xây dựng.
a-Ưu nhược điểm của cần trục tự hành:
* Ưu điểm:
- Độ cơ động cao nên có thể phục vụ nhiều địa điểm lắp ghép trên công trường;
- Tốn ít công và thời gian tháo lắp cần trục trước và sau khi sử dụng;
- Tốc độ cơ động cao (đi từ công trường này đến công trường khác dễ dàng).
* Nhược điểm:
- Độ ổn định kém, nhất là cần trục bánh hơi;
- Tay cần ở tư thế nghiêng và khớp tay cần thấp nên khi lắp ghép kết cấu, cần trục
p
hải đứng xa công trình; do đó tổn thất nhiều về độ vươn hữu ích, nên thường người ta trang
bị thêm mỏ phụ;

- Vị trí người điều khiển thấp so với vị trí lắp đặt cấu kiện nên khả năng quan sát tổng
quát kém, do vậy cần phải có người điều khiển quá trình lắp.

b - Cần trục bánh hơi: Có sức trục từ 5 đến 10 tấn, tay cần dài tới 35m, tốc độ di
chuyển khoảng 15km/h. Cần trục có gắn thêm bộ chân chống phụ; khi làm việc, tùy theo
công việc mà xe có thể mở chân chống hoặc không. Mỗi loại cần trục có thể được lắp
nhiều tay cần dài ngắn khác nhau. Khi đi xa thường phải tháo dỡ tay cần dài để vận
chuyển riêng.

Cần trục bánh hơi thường được sử dụng lắp ghép các nhà có khẩu độ lớn.
c-Cần trục bánh xích: Có sức trục từ 3 đến 100 tấn, tay cần dài tới 40m.
Cần trục bánh xích có độ cơ động cao vì nó có thể đi lại dễ dàng trên mặt bằng xây
dựng mà không phải sửa đường hoặc làm đường như cần trục bánh hơi. Tốc độ di chuyền
3 - 4km/h. Cần trục bánh xích không có chân phụ. Một cần trục bánh xích có thể có nhiều
tay cần. Khi di chuyển xa phải tháo dỡ tay cần và một phần cần trục.

Cần trục bánh xích thường được sử dụng lắp ghép các công trình thấp tầng, khẩu độ
lớn, kết cấu nặng phân tán trên mặt bằng.

7.3. Cần trục tháp: Cần trục tháp là loại cần trục thông dụng dùng trong xây dựng dân
dụng và công nghiệp, để lắp ghép các công trình cao và chạy dài.

Thân tháp và tay cần được cấu tạo bởi nhiều đoạn ghép lại với nhau, mỗi đoạn dài 5
đến 10m. Những cần trục tháp có chiều cao lớn hơn 25m thì thân tháp có tiết diện thay
đổi, có loại kết cấu bằng ống thép lồng vào nhau từng đoạn, có thể kéo dài hoặc thu ngắn
thân tháp để thay đổi chiều cao nâng hạ vật.

a-Ưu nhược điểm của cần trục tháp:
* Ưu điểm:
- Khắc phục được hầu hết các hạn chế của cần trục tự hành;
- Người điều khiển ở trên cao nên tầm nhìn bao quát tốt, do đó các thao tác điều khiển
được chính xác;

- Trong quá trình thi công ít gây cản trở những công việc khác trên mặt bằng;
- Dùng cần trục tháp để lắp ghép các công trình theo tuyến chạy dài và liên tục thì tốc
độ xây dựng nhanh và phù hợp về kinh tế.

* Nhược điểm:
- Tốn công vận chuyển và lắp đặt trước khi sử dụng;
- Phải làm đường ray di chuyển;
- Không kinh tế đối với những công trình đơn lẻ.
b-Phân loại cần trục tháp:
* Phân loại theo sức trục: có 2 loại
- Cần trục loại nhẹ: có sức trục lớn nhất là 10T dùng để lắp ghép nhà công cộng, nhà
công nghiệp nhiều tầng và nhà dân dụng theo dãy chạy dài.

- Cần trục loại nặng: có sức trục lớn hơn 10T dùng để lắp ghép các công trình công
nghiệp lớn.

* Phân loại theo tính chất làm việc: có 2 loại
- Loại tay cần nghiêng nâng hạ được.
- Loại tay cần nằm ngang (không nghiêng được).
* Phân loại theo vị trí đối trọng của cần trục: có 2 loại
- Loại có đối trọng ở trên cao;
- Loại có đối trọng ở dưới thấp.



III . NHỮNG CÔNG VIỆC CẦN THỰC HIỆN TRƯỚC KHI TIẾN HÀNH LẮP
GHÉP (0,5 tiết . Tiết thứ 69)
Công tác lắp ghép được chia làm hai quá trình chính là quá trình chuẩn bị và quá trình
lắp đặt. Các quá trình này có liên quan chặt chẽ với nhau. Quá trình lắp ghép quyết định
p

hương hướng của quá trình chuẩn bị. Ngược lại quá trình chuẩn bị quyết định năng suất và
hiệu quả của quá trình lắp ghép. Do vậy, để đảm bảo năng suất, an toàn và chất lượng, công
tác chuẩn bị phải phù hợp hoàn toàn với quá trình lắp ghép. Công tác chuẩn bị được phân chia
thành các công đoạn sau:

1. Vận chuyển cấu kiện: là đưa cấu kiện từ nơi sản xuất về nơi sử dụng, bao gồm các công
tác: bốc xếp cấu kiện, vận chuyển, tập kết chúng trên mặt bằng lắp. Để đảm bảo trong quá
trình vận chuyển, các cấu kiện không bị hư hỏng, dễ bốc xếp và an toàn trong giao thông,
cũng như cung cấp cấu kiện đảm bảo tiến độ lắp đã thiết kế, phải tuân thủ một số nguyên tắc
sau đây:

- Cường độ cấu kiện phải đạt cường độ vận chuyển (R
VC
) của cấu kiện. Đối với bê
tông đúc sẵn, R
VC
phải lớn hơn hoặc bằng 70% cường độ thiết kế (R
TK
).

- Trạng thái cấu kiện khi vận chuyển càng gần với trạng thái làm việc khi thiết kế nó càng
tốt để trong quá trình vận chuyển không phát sinh ứng suất khác với ứng suất trong sơ đồ
tính toán.

- Cấu kiện phải được kê bằng những khúc gỗ trên sàn xe đúng vị trí thết kế.
- Khi xếp nhiều lớp cấu kiện, các điểm kê của các cấu kiện trên và dưới phải trùng nhau để
chúng không chịu tải trọng thêm ngoài trọng lượng bản thân.

- Khi cấu kiện dài phải dùng xe kéo có rơ-moóc thì cấu kiện phải được kê trên mâm quay
khi xe chạy.

- Chiều cao của cấu kiện trên thùng xe không quá 3,8m; chiều dài phải đảm bảo cho xe
chạy qua ngã tư và các đoạn đường cong.

- Cấu kiện phải được cố định chắc chắn vào phương tiện vận chuyển để chống xê dịch, va
đập giữa các cấu kiện.

2. Xếp cấu kiện: Cấu kiện vận chuyển từ nơi sản xuất về công trường phải được bố trí
trên mặt bằng theo các nguyên tắc sau:

- Cấu kiện bố trí trên mặt bằng phải nằm ở trong tầm hoạt động của cần trục đã được
tính toán. Tránh những vận chuyển phụ và cần trục di chuyển nhiều.

- Các cấu kiện dặt trên các con kê gỗ thăng bằng trên một mặt phẳng, vị trí kê đỡ cấu kiện
càng gần với trạng thái làm việc càng tốt.

- Vị trí đặt cấu kiện phải phù hợp với các thao tác của cần trục trong quá trình lắp. Các cấu
kiện nặng nên đặt gần, các cấu kiện nhẹ thì đặt xa, các cấu kiện có số lượng nhiều để ở vị trí
mà góc quay tay cần là nhỏ nhất, tập kết các cấu kiện sao cho cần trục đứng ở một vị trí có thể
lắp được nhiều cấu kiện nhất.

3. Khuyếch đại cấu kiện: Việc vận chuyển các cấu kiện có kích thước và trọng lượng lớn
như dàn, cột rất khó, nhiều khi không thực hiện được. Do đó, các cấu kiện lớn thường được
đúc thành nhiều thành phần nhỏ để dễ vận chuyển đến công trường. Việc lắp các thành phần
cấu kiện lại thành một cấu kiện hoàn chỉnh tại công trường lắ
p ghép gọi là khuyếch đại cấu
kiện.

Ưu điểm của khuyếch đại cấu kiện:
- Vận chuyển đơn giản;

- Tận dụng được sức trục;
- Đỡ tốn công tạo giàn giáo;
- Giảm các thiết bị để cố định tạm;
- Dễ chế tạo;
- Mối nối được thực hiện ngay trên mặt bằng lắp ghép nên thuận lợi hơn nhiều so với
việc thực hiện ở trên cao.

4. Gia cường cấu kiện: Trong quá trình vận chuyển và cẩu lắp, trong cấu kiện phát sinh
nhiều nội lực không đúng với nội lực làm việc thật (nội lực thiết kế). Gia cường cấu kiện là
làm tăng độ cứng cục bộ tại một số vị trí cần thiết để chịu được các nội lực phát sinh đó.

5. Chọn cần trục lắp ghép: Có nhiều loại cần trục được sử dụng trong công tác lắp ghép
(cần trục thiếu nhi, cần trục tháp, cần trục cổng ). Song cần trục tự hành sử dụng phổ biến
nhất để lắp ghép nhà dân dụng cao tầng (từ 4-5 tầng) và nhà công nghiệp một tầng bởi vì nó
có một số ưu điểm chính sau đây:

- Sức trục lớn;
- Độ cao nâng móc lớn;
- Độ vươn móc cẩu tương đối xa;
- Tính cơ động trên công trường cao.
5.1-Những yếu tố cơ bản để chọn cần trục:
- Hình dáng , kích thước công trình;
- Trọng lượng, kích thước, quy mô khuyếch đại và vị trí các kết cấu trong công trình;
- Khối lượng, đặc điểm của công tác lắp ghép - thời gian yêu cầu hoàn thành;
- Tình trạng mặt bằng lắp ghép, độ chật hẹp, đặc điểm của phần ngầm dưới đất (đường
ống ngầm, bể chứa, hầm, móng máy );

- Tình trạng mặt bằng công trường, độ dốc mặt đất, khả năng cung cấp nhiên liệu,
nguồn điện của công trường.

* Cần trục chọn cho một phương án lắp ghép phải thoả mãn các yếu tố sau đây:
Q
max
£ [Q]

H
max
£ [H] ® tra bảng đặc tính của cần trục

R
max
£ [R]

Trong đó : + Q
max
- tổng trọng lượng lớn nhất khi cẩu (tấn);

+ H
max
- độ cao bất lợi nhất của kết cấu phụ thuộc vào c.trình (m);

+ R
max
- độ vươn bất lợi nhất của cấu kiện trong công trình (m);

+ [Q], [H], [R]- sức trục, chiều cao và độ vươn cho phép của cần trục (các số liệu
này tra ở bảng đặc tính của cần trục).

5.2-Tính toán và chọn cần trục:
a. Tính sức trục Q
max

Q
max
= Q
0
+ q
1
+ q
2

Với : Q
0
là trọng lượng bản thân cấu kiện nặng nhất trong công trình;

q
1
là trọng lượng các vật gia cường (nếu có);

q
2
là trọng lượng các thiết bị treo buộc.

b. Xác định chiều dài tay cần tối thiểu : xác định theo phương pháp giải tích. Từ hình vẽ
4-10 ta có :

- Chiều cao
}
Hình 4 - 10. Thông số chọn cần trục không mỏ theo giải tích
nâng móc
cẩu H
m
:

H
m
= H
L
+ h
1
+ h
2
+ h
3

Với : H
m
- chiều cao nâng móc cẩu (m);

H
L
- chiều cao từ cao trình máy đứng đến điểm đặt cấu kiện (m);

h
1

- chiều cao nâng cấu kiện cao hơn vị trí lắp (h
1
=0,5 - 1m);

h
2
- chiều cao của cấu kiện (m);

h
3
- chiều cao của thiết bị treo buộc (m);

h
4
- chiều dài đoạn cáp từ móc cẩu đến puli đầu cần (h
4
³1,5m);

h
c
- chiều cao của khớp quay tay cần so với cao trình máy đứng

(h
c
= 1,5 - 1,7m);

r - khoảng cách từ khớp quay của tay cần đến trục quay của máy
(r = 1 - 1,5m);
L - chiều dài tay cần phải tính toán;
a - góc nghiêng của tay cần phải tính toán;

e - khoảng cách an toàn để tay cần không va đập vào mép ngoài của công trình
(điểm I) (e = 1 - 1,5m);

Chiều dài tay cần được tính bằng công thức:
L = l
1
+ l
2
Þ L = (1)

αα
cossin
ea
hH
cL
+
+
−
Trong đó: a - là khoảng cách từ đường trọng tâm vật cẩu đến điểm va chạm I.
Từ công thức trên ta nhận thấy rằng L là một hàm số của góc nghiêng a.
Lấy đạo hàm L theo a (tức giải phương trình = 0 ), ta được:

tga = (2)

Từ công thức (2) ta xác định được trị số góc a tối thiểu. Biết giá trị a ta thay vào công thức
(1) để tìm chiều dài tay cần tối thiểu.

IV. AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC LẮP GHÉP (0,5 tiết .Tiết thứ 69)
1 . Những nguyên nhân chủ yếu gây tai nạn trong công tác lắp ghép:
- Sử dụng cần trục không đáp ứng các yêu cầu theo tính toán;

- Sử dụng dụng cụ và phương pháp treo buộc không đúng kỹ thuật;
- Do sơ ý khi điều chỉnh và cố định cấu kiện vào vị trí thiết kế;
- Do sàn thao tác không ổn định;
- Lắp ghép không đúng theo trình tự thiết kế chỉ dẫn, không đảm bảo sự ổn định của
từng cấu kiện hay của bộ phận công trình đã lắp ghép;

- Mối nối không đảm bảo;
- Công nhân phục vụ công tác lắp ghép vi phạm nội quy kỷ luật và an toàn lao động.
2 . Các biện pháp phòng ngừa lao động trong công tác lắp ghép:
2.1. Các biện pháp kỹ thuật an toàn phải được chỉ rõ trong thiết kế và côn
g
nhân
p
hải được học tập: bao gồm các thông tin:
- Loại máy trục sử dụng để lắp ghép;
- Vị trí và phương pháp xếp đặt các cấu kiện trên mặt bằng lắp ghép;
- Cách bố trí và khu vực hoạt động của máy trục cẩu lắp;
- Các dụng cụ phụ tùng và phương pháp treo buộc các cấu kiện;
- Phương pháp khuyếch đại và gia cường cấu kiện trước khi cẩu lắp (nếu có);
- Trình tự lắp ghép các cấu kiện của công trình
2.2. Phòng ngừa sự cố tai nạn khi sử dụng máy trục:
α
d
dL
3
ea
hH
cL
+
−

- Sử dụng máy trục đáp ứng các thông số kỹ thuật theo thiết kế;
- Không cẩu các cấu kiện bị vùi lấp hay bị cấu kiện khác đè lên;
- Không cẩu cấu kiện nằm ngoài tầm hoạt động của cần trục.
2.3. Phương pháp bố trí và xếp đặt cấu kiện trên mặt bằng:
- Cấu kiện phải được xếp trong tầm hoạt động của cần trục;
- Cấu kiện được xếp đống phải có chiều cao và khoảng cách phù hợp theo tiêu chuẩn,
cụ thể như sau:

+ Panen sàn xếp từ 10 đến 20 lớp với chiều cao không quá 2.5m;
+ Dầm và cột xếp cao không quá 2m;
+ Panen tường phải xếp trong các khung chữ A theo phương đứng;
+ Giữa các lớp cấu kiện xếp chồng phải kê các con kê;
+ Giữa các chồng cầu kiện phải chừa các khoảng cách an toàn tối thiểu là 1m.
2.4. Phòng ngừa cấu kiện bị rơi khi treo buộc: Cần lưu ý các vấn đề như:
- Đường kính cáp phù hợp với trọng lượng vật cẩu;
- Các nút buộc phải đảm bảo chặt và chắc chắn;
- Vị trí móc cẩu phải có bộ phận chặn cáp không tuột khỏi móc cẩu;
- Kiểm tra dây treo buộc thường xuyên.
2.5. Phòng ngừa tai nạn khi cẩu chuyển.
2.6. Phòng ngừa cấu kiện đổ rơi trong lúc hạ đặt và điều chỉnh.
2.7. Phòng ngừa công nhân lắp ghép ngã từ trên cao.