LUẬN VĂN NGÀNH VẬT LIỆU XÂY DỰNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỌC RỖNG DỰ ỨNG LỰC (kèm bản vẽ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA T.P HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BK
TP HCM

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỌC
RỖNG DỰ ỨNG LỰC CÔNG SUẤT 15 000 M3/NĂM

SVTH : NGUYỄN VĂN THỨ
MSSV : 80202674
CBHD : PGS.TS NGUYỄN VĂN CHÁNH
BỘ MÔN VẬT LIỆU XÂY DỰNG

TP.HCM 06/2008


Lời Cảm Ơn

C

“ Cha mẹ sinh ra ta
Thầy cô, bạn bè, trường đời giúp ta trưởng thành”

ha mẹ sinh ra, chăm sóc, cho ta hình hài dáng vóc. Lớn lên ta được thầy cô chỉ
dẩn, dạy bảo nên người. Từ khi cắp sách đến trường ở lớp vở lòng hình ảnh thầy
cô ngày ngày dạy bảo ta điều hay lẽ phải, hưỡng dẫn tận tình từng lới ăn tiêng nói đã

khắc sâu trong tâm khảm của mỗi người . Và bây giờ sau những năm tháng học hành,
miệt mài trên ghế nhà trường, đã đến lúc phải rời chiếc ghế đó bước chân vào trường
đời để thể hiện mình, để tự nuôi sống bản thân để khẳng đònh bản thân và cũng chính
các thầy các cô là người trang bò cho ta hành trang kiến thức cùng kinh nghiệm thực tế
q báu của họ cho tất cả những thế hệ sinh viên như chúng tôi.
Kính thưa các thầy các cô ! Khi những tiếng ve gọi hè kêu râm rang, hàng
phượng vỹ hé nở những bông hoa báo hiệu hè 2008 đã đến. Thời gian làm luận văn
cũng đã tới ngày cuối cùng. Để hoàn thành luận văn này cùng với những kiến thức
tích góp trong suốt những năm học của bản thân thì không thể thiếu sự hướng dẫn ,
giúp đở tận tình của thầy Nguyễn Văn Chánh và các thầy cô .
Vì vậy cho em gởi lời cảm ơn chân thành và lời chúc sức khỏe đến thầy Nguyễn
Văn Chánh toàn bộ thầy cộ bộ môn Vật Liệu Xây Dựng, khoa kỹ thuật Xây Dựng,
trường đại học Bách Khoa thành Phố Hồ Chí Minh
Cuối cùng một lần nữa cho em gởi lời thăm hỏi, lời chúc sức khỏe, lòng biết ơn
chân chân đến tất cả thầy cô cùng gia đình. Lòng biết ơn cha mẹ .
Thành phố Hồ Chí Minh 20/06/2008
Sinh viên
Nguyễn Văn Thứ


TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
Luận văn tốt nghiệp thiết kế công nghệ nhà máy sản xuất cọc rỗng dự ứng lực công suất 15.000
m3bêtông/năm. Phục vụ cho các dự án xây dựng khu vực TP.HCM, các tỉnh Miền Đông và Tây Nam
Bộ.
Bố cục gồm 8 chương 127 trang A4 và 14 bản vẽ A1.
 Chương 1:
−

Giới thiệu tổng quan,

−

Giải quyết các vấn đề về lựa chọn đòa điểm đặt nhà máy.

−

Biện luận công suất nhà máy.

 Chương 2 :
−

Thiết kế kiến trúc, kết cấu sản phẩm.

 Các chương 3,4.
−

Tính toán cấp phối bê tông

−

Cân bằng vật chất sản phẩm nhà máy

−

Tính toán lựa chọn thiết bò vận chuyển, kho chứa nguyên vât liệu trong nhà máy

 Các chương 5, 6,7.
−

Thiết kế công nghệ sản xuất của nhà máy.

−

Lựa chọn thiết bò, máy móc phục vụ sản xuất.

−

Tính toán thiết kế hạ tầng kỹ thuật nhà máy.

 Chương 8 .
−

Thiết kế tổng mặt bằng bố trí nhà máy.

−

Tính toán nhu cầu điện, nước phục vụ sản xuất.

−

Các quy phạm an toàn lao động.

−

Cách tổ chức nhân sự trong nhà máy.

−

Tính toán hiệu quả kinh tế khi đầu tư.

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN VÀ BIỆN LUẬN ĐỊA ĐIỂM ĐẶC
NHÀ MÁY
1.1. TỔNG QUAN
1.1.1. TÌNH HÌNH KINH TẾ, XÃ HỘI VIỆT NAM
Sau những năm liên tục đổi mới , Việt Nam đang đứng trước một vận hội mới,
thời cơ mới đồng thời cũng đang chòu nhiều thách thức . Báo cáo tình hình kinh tế xã
hội năm 2007 thể hiện rỏ điều đó, tốc dộ tăng trưởng năm 2007 là 8.5% và theo kế
hoạch đề ra của chính phủ tốc độ tăng trưởng trong name 2008 này là cố gắng trên 8.5
%. Nói chung là năm sau luôn cao hơn năm trước công nghiệp dòch vụ tăng trưởng cao.
Theo nhận đònh của nhiều chuyên gia trong nước cũng như quốc tế , của nhiều tờ báo
có uy tín trên thế giới thì Việt Nam đang vươn vai đứng dậy trở thành một con rồng
Châu , thách thức các nền kinh tế trong khu vực và có thể trở thành một nền kinh tế
tầm trung bình trên thề giới .
Theo báo cáo chiến lược phát triển tình hình kinh tế xã hội Việt Nam giai đoạn
2001-2010 nêu rõ : hoạt động kinh tế xã hội Việt Nam trong 10 năm qua đã phát triển
mạnh mẽ đưa nước ta nhanh chóng hội nhập với kinh tế quốc tế và khu vực, đa
phương hoá, đa dạng hoá các mối quan hệ với các nước, các tổ chức tài chính quốc tế.
Những mặt làm được nổi bật nhất trong linh vực kinh tế đội ngoại là thò trường xuất
khẩu được mở rộng, nước ta gia nhập khối ASEAN, tham gia AFTA, và APEC, b ình
thường hoá quan hệ ngoại giao với Mỹ, nhất là sau khi chúng ta tổ chức thành công
hội nghò cấp cao APEC, tham gia tổ chức thương mại quốc tế WTO và sự kiện gần
đây là chúng ta được vinh dự trở thành viên không thường trực của hồi đồng bảo an
Liên Hợp Quốc, uy tín của Việt Nam trong trường quốc tế đã không ngừng lớn mạnh,
Việt Nam không chỉ được biêt đến như một quốc gia có lòch sử hào hùng từng đánh
bại những thế lực sừng sỏ trên thế giới mà còn được biết đến như một đất nước hoà
bình, ổn đònh, luôn luôn cải cách cho phù hợp với tình hình thế giới, mời gọi tất cả
mọi nhà đầu tư, Việt Nam mong muốn là bạn với tất các nước trên thế giới .
Với tình hình như trên ngày nay Việt Nam ngày càng thu hút nhiều nguồn vốn
đầu tư từ nước ngoài. Theo thồng kê năm 2007 Việt Nam thu hút được trên 20 tỷ USD

nguồn đầu tư từ nước ngoài, ước tính trong năm 2008 con số này có thể tăng hơn nữa
tuy những tháng đầu có những biên động không tốt nhưng theo dự tính trong 6 tháng
đầu năm FDI Việt Nam đạt trên 23 tỷ USD và sẽ còn cao hơn nữa trong những năm
tiếp theo. Hiện nay chúng ta phải bắt đầu lựa chọn nhà đầu tư để loại bỏ bớt những
dự án làm ô nhiễm môi trường, những dự án cần nguồn nhân công trình độ thấp. Sắp


tới đây một khi nhà máy lọc dầu số 1 Dung Quất đi vào hoạt động và nhất là cảng
trung chuyển quốc tế Vân Phong được xây dựng thì kinh tế Việt Nam còn phát triển
cao hơn nữa. Tình hình kinh tế xã hội Việt Nam rất khả quan thế nhưng có một thách
thức đang đặt ra phần nào làm ảnh hưởng đến hình ảnh Việt Nam trong mắt những
nhà đầu tư quốc tế đó là vấn đề về cơ sở hạ tầng còn nhiều bất cập, nói chung còn lạc
hậu, hệ thống đường xá, giao thông bề bộn, qui hoạch không theo kòp với thực tế phát
triển …
Đó là những thách thức cần khắc phục để Việt Nam đi lên, sánh vai với các
cường quốc năm châu trên thế giới. Con người Việt Nam cần cù, thông minh, ham học
hỏi, thời cơ thuận lợi đã đến và tin rằng trong tương lai không xa nữa Việt Nam sẽ trở
thành một con rồng, con hổ của khu vực và thế giới. Được biết đến như là một đất
nước phát triển, dân giàu nước mạnh.
1.1.2. TÌNH HÌNH NGÀNH CÔNG NGHIỆP XÂY DỰNG.
1.1.2.1. Tình hình ngành công nghiệp xây dựng .
Việt Nam đang phát triển, tình hình kinh tế xã hội rất tốt, có nhiều dự án đầu tư
từ trong nước cũng như của các đối tác nước ngoài hợp tác làm ăn. Chúng ta đang
được biết đến như một thì trường bất động sản được quan tâm nhất. Hàng loạt các dư
án về cao ốc văn phòng, khách sạn, căn hộ cao cấp, nhiều khu nghỉ dưỡng từ vài chục
triệu USD đến vài tỷ USD được xây dựng không chỉ tập trung ở các thành phố lớn mà
hầu như có trên mọi vùng miền.
Nhu cầu nhà ở ở Việt Nam là rất lớn để giải quyết vấn đề chổ ở của dân số hơn
80 triệu người, nhà ở trở thành vấn đề nổi cộm mà Đảng, Nhà Nước , Chính Phủ lo
lắng. Trước kia khi đất nước chúng ta còn nghèo, kinh tế phát triển thấp, hầu hết các

dự án xây đựng lớn chúng ta phải nhờ các nhà thầ u nước ngoài xây dựng hoặc nhờ các
chuyên gia nước ngoài tư vấn, nhưng bây giờ chúng ta dần bắt kòp với khoa học công
nghệ của thế giới, tiếp thu học hỏi kinh nghiệm từ các nhà thầu nước ngoài nên có
thể đảm trách những công trình lớn, hoặc hợp tác với các công ty nước ngoài để thực
hiện dự án.
Chúng ta có rất nhiều việc cần phải làm để đáp ứng nhu cầu thực tế của xã hội
như qui hoạch phải đi trước thực tế, có tầm nhìn chiến lược, lâu dài, xuyên suốt. Đội
ngũ cán bộ quản lí dự án, đội ngũ cán bộ làm việc trong ngành xây dựng cần có tâm
với nghề với trách nhiệm mà nhân dân giao phó, làm việc vì dân, có trách nhiệm đảm
bảo tạo ra một bộ mặt kiến trúc Việt vừa đẹp, vừa hiện đại phù hợp văn hoá Việt,
con người Việt


Cơ sở vật chất còn lạc hậu, chưa đáp ứng nhu cầu của tình chung của xã hội. Vì
vậy chúng ta đang ra sức xây dựng cùng với kêu gọi các nhà đầu tư nước ngoài tham
gia xây dựng. Mới đây Việt Nam đước đánh là một trong 10 nước có thò trường bất
động sản hấp dẫn các nhà đầu tư nhất. Thành Phố Hồ Chí Minh hiện đang sếp thứ 13
trên thế giới về mức độ đắt đỏ của giá văn phòng cho thuê. Gần đây nhất là việc
nhiều người muốn mua căn hộ chung cư cao cấp phải chen lấn xô đẩy mới có thể đăng
ký mua nhà tại khu căn hộ cao cấp The Vista, hay vụ viêc tai ngân hàng Indovina
nhiều người chen lấn xếp thành hàng dài, lấn cả đường Hàm Nghi để chuyển tiền
dăng ký mua căn hộ cao cấp Sky Gardent ở khu dân cư Phú Mỹ Hưng. Điều này
chứng tỏ nhu cầu về nhà đất, bất động sản của chúng ta là cực kỳ lớn, xây dựng trở
thành nhu cầu cấp bách nhằm đáp ứng nhu cầu trê n
Thêm một điều nữa đất nước chúng ta phát triển với tốc độ cao, tốc độ phát triển
về dòch vụ, du lich tăng cao, Việt Nam là điểm đến an toàn thân thiện của du khách
quốc tế, hàng năm chúng ta thu hút hàng triệu khách quốc tế và ngày càng thu hút
lượng khách ngày càng nhiều. Sau khi gia nhập WTO chúng ta càng hội nhập sâu sắc
với thế giới, ngày càng có nhiều công ty nước ngoài tìm đến thuê văn phòng, lập chi
nhánh làm ăn với chúng ta. Nhưng hiện nay số lượng về văn phòng cho thuê cũng như

số lượng về khách sạn ở nước ta không đáp ứng. Hiện nay và trong những năm tới
chúng ta có rất nhiều dự án xây dựng cao ốc văn phòng, khách sạn cao cấp .
Nói tóm lại kinh tế phát triển. Xây dựng là nền tảng của sự phát triển kinh tế.
Do đó công nghiệp xây dựng Việt Nam phải phát triển để đáp ứng nhu cầu của tốc độ
phát triển kinh tế. Thời cơ để phát triển chỉ đến một lần hãy nắm bắt .
1.1.2.2. Tình hình ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông đúc sẳn.
a.

Lược sử về cấu kiện bê tông đúc sẳn.

những thế kỉ trước công tác xây dựng cơ bản ít phát triển vì chưa có một
phương pháp xây dựng tiên tiến, chủ yếu thi công bằng tay mức độ cơ giới thấp và
một nguyên nhân quan trọng là công nghiệp sản xuât vật liệu xây dựng chưa phát
triển.
Những năm đầu 30-40 của thế kỉ 19 công nghiệp sản xuất ximăng pooclăng ra
đời tạo ra một bước chuyển biến trong xây dựng. Nhưng cho đến những năm 70-80 của
thế kỉ 20 bê tông cốt thép mới được sử dụng vào các công trình xây dựng và từ đó
loại vật liệu này chiếm một vò trí quan trọng trong các loại vật liệu xây dựng. Ngày
càng nhiều loại bê tông và bê tông cốt thép mới được đưa vào sử dụng , người ta


ngày càng hoàn thiện khả năng tính kết cấu. Bê tông ngày càng được mở rộng phạm
vi sử dụng
Đồng thời với việc sử dụng bê tông và bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chổ,
không lâu sau xuất hiện bê tông cốt thép, cấu kiện bê tôngh cốt thép đúc sẵn. Đầu
tiên là những chiếc cột điện bằng bê tông với lỏi gỗ , sau đó là những cấu kiện đơn
giản như cột, tấm tường bao che, cầu thang, tấm lát vỉa hè, ống dẫn nước dần xuất
hiện. Những sản phẩm này đước sản xuất bằng phương pháp thủ công, công việc lắp
ghép chủ yếu cũng bằng thủ công. Những năm 1930-1940 dần chuyển sang sản xuất
cơ giới và những nhà máy bê tông cốt thép đúc sẵn ra đời từ đây.

Mấy chục năm gần đây, những thành tựu về nghiên cứu cũng như phương pháp
tính toán bê tông cốt thép trên thế giới càng thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất
bê tông cốt thép đúc sẵn phát triển. Bê tông cốt thép ứng suất trước cho phép tận
dung bê tông số hiệu cao, thép cường độ cao, tiết kiệm bê tông và cốt thép .
Ngày nay ở những nước phát triển cùng với việc công nghiệp hoá ngành xây
dựng, cơ giới hoá thi công với phương pháp thi công lắp ghép, cấu kiện bê tông và bê
tông ứng suất trước được sử dụng rộng rãi đặc biệt trong xây dựng dân dụng và công
nghiệp. Với các loại cấu kiện có hình dáng, kích thước và công dụng khác nhau.
Ngoài ra các cấu kiện như :dầm cầu nhòp lớn , cọc ống… cũng được sản xuất rộng rãi
Ngày nay với những trang thiết bò kỹ thuật hiện đại có thể cơ giới hoá toàn bộ và
tự động hoá nhiều khâu của dây chuyền công nghệ trong các cơ sở sản suất cấu kiện
bê tông cốt thép đúc sẵn. Do đó đáp ứng được nhu cấu to lớn của ngành xây dựng cơ
bản.
b.

Tình hình sản xuất cấu kiện xây dựng trong nước.

Cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẳn có những ưu thế riêng mà bê tông toàn khối
không có được. Vì vậy trong những năm gần đây bên cạnh những nhà máy bê tông cốt
thép đúc sẵn đã có từ lâu như bê tông 620 Châu Thới, bê tông Biên Hoà… hàng loạt
các nhà máy mới xuất hiện như :công ty bê tông Hùng Vương, công ty bê tông li tâm
Thủ Đức, công ty bê tông Phan Vũ, công ty bê tông Lê Phan…
Chủng loại sản phẩm cũng ngày càng phong phú, đa dạng không chỉ đơn thuần
sản xuất những cấu kiện đơn giản như cọc vuông bê tông cốt thép, ống cống mà đã áp
dụng công nghệ dự ứng lực vào sản xuất cho ra nhiều loại sản phẩm mới như :cọc
rỗng, cọc ván, dầm cầu dài 30-40 m, dầm hẫng, sàn rỗng….
1.2. BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI.


Qua những phân tích về tình hình kinh tế xã hội Việt Nam, thế giới, tình hình

phát triển ngành công nghiệp xây dựng, ngành công nghiệp sản xuất cấu kiện bê tông
cốt thép đúc sẵn cũng như dự báo tình hình phát triển mở rộng thò trường trong những
năm sắp tới. Do nhu cầu về nhà ở, về cao ốc văn phòng cho thuê, khách sạn đang
thiếu hay nói chung là cơ sở hạ tầng của nước ta quá tệ không đáp ứng nhu cầu phát
triển xã hội
Khoa học kỹ thuật phát triển, công nghệ sản xuất ngày càng cao, áp dụng khoa
học kỹ thuật vào công nghiệp xây dựng. Tiến hành công nghiệp hoá hiện đại hoá
ngành xây dựng, dần dần đưa những công việc ngoài trời vào nhà xưởng, tăng nhanh
tốc độ xây dựng, giảm giá thành công trình, giảm bớt tai nạn lao động cho người công
nhân xây dựng.
Cọc rỗng dự ứng lực do áp dụng công nghệ ứng lực trước nên có nhiều ưu điểm
hơn hẳn so với cọc thông thường. Ngày nay cọc rỗng dự ứng lực được sử dụng rỗng rãi
cho công tác gia cố nền móng của hầu hết các loại công trình từ cảng biển , cầu,
đường, nhà cửa…
Trong suốt những năm học tập tại tích luỹ kiến thức về chuyên ngành vật liệu
xây dựng nhưng chủ yếu là ở dạng lý thuyết. Nhằm áp dụng một phần kiến thức vào
thực tiễn và cũng là một lần tập dợt, đúc kết kinh nghiệm giúp sinh viên tự tin, vững
vàng hơn trước khi bước vào cuộc sống bên ngoài. Luận văn tốt nghiệp không chỉ đơn
thuần là một nhiệm vụ cần thiết để hoàn thành chương trình đào tạo ngành vật liệu
xây dựng, khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại Họ c Bách Khoa thành phố Hồ Chí
Minh, một tấm vé thông hành giúp sinh viên vượt qua ngưỡng cửa đại học bước vào
đời mà quan trọng hơn là giúp sinh viên tổng kết kiến thức đã học, bổ sung nhiều
kiến thức quan trọng trong suốt quá trình làm luận văn.
Qua những khảo sát, phân tích ở trên cùng với sự đònh hướng, hướng dẫn của
PGS.TS Nguyến Văn Chánh. Tôi chọn đề tài“ Thiết kế công nghệ nhà máy sản xuất
cọc rỗng dự ứng lực đúc sẵn công suất 15.000m3 bê tông/ năm “ làm đề tài cho
luận văn tốt nghiệp của mình.
1.3. BIỆN LUẬN LỰA CHỌN ĐỊA ĐIỂM ĐẶT NHÀ MÁY
1.3.1. LUẬN CHỨNG ĐỊA ĐIỂM ĐẶC NHÀ MÁY
Đòa điểm đặt nhà mày được lựa chọn cần có những điều kiện sau:

− Đảm bảo điều kiện tự nhiên , thời tiết , đòa hình…


− Gần nguồn cung cấp nguyên , nhiên liệu
− Có thò trường tiêu thụ rộng lớn
− Xa khu dân cư
− Nguồn lao động dồi dào, có trình độ cao
− Giao thông đi lại thuận tiện
− Đảm bao an ninh quốc phòng
− Đảm bảo môi trường
Qua khảo sát thực tế tôi quyết đònh chọn đòa điểm đặt nhà máy tại khu công
nghiệp Sóng Thần 1, thò trấn Dó An , huyện Dó An, tónh Bình Dương vì có những thuận
lợi sau:
1.3.1.1. Vò trí thuận lợi
Khu công nghiệp Sóng Thần I nằm ở vò trí cực kỳ thuận lợi, cách thành phố Hồ
Chí Minh 12 km, thành phố Biên Hoà 20 km, thò xã Thủ Dầu Một 10 km, thành phố
Vũng Tàu 100 km, cách cảng Cát Lái 8 km, sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất 10 km, ga
Sóng Thần 1 km. vì vậy sản phẩm được vận chuyển tiêu thu nhanh chóng, giảm chi
phí vận chuyển

Nhà máy

Hình 1.2-Khu công nghiệp sóng thần I
1.3.1.2. Khí hậu đòa chất thuỷ văn thuận lợi


Nằm trong vùng có khí hậu ổn đònh ít bò ảnh hưởng của thiên tai , hạn hán lũ lụt
nên òt bò ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, dễ dàng lập kế hoạch tổ chức sản xuất.
Có đòa chất ổn đònh nên thuận lợi cho xây dựng nàh xưởng, chi phí xây dựng thấp.
1.3.1.3. Cơ sở hạ tầng giao thông phát triển

Nằm trong khu công nghiệp nên có hạ tầng tốt:
− Điện được cung cấp từ trạm điện của khu công nghiệp công suất 40 MVA
− Nước cấp từ nhà máy nước Tân Ba công suất 50 000m3/ năm
− Hệ thống đường nội bộ được qui hoạch xây dựng đồng bộ, chất lượng tốt.
− Nhà máy xử lý nước thải công suất 12000 m3/ nagỳ đêm
− Là một khu công nghiêp sạch được qui hoạch qui củ, đồng bộ. Hệ thống công
viên, cây xanh được trồng chăm sóc cẩn thận, xử lý nước thải được thực hiện
nhằm bảo vệ môi trường sinh thái trong khu công nghiệp và vùng phụ cận.
1.3.1.4. Gần nguồn nguyên liệu
Cát được lấy từ sông Đồng Nai
Đá được lấy từ mỏ đá Hoá An ,khoảng cách vận chuyển 7 km
Xi măng được cung câp bởi nhà máy ximăng Hà Tiên 1, hoặc trạm nghiền nhà
Cát Lái của nhà máy ximăng Holcim
Cáp được nhập khẩu thông qua cảng cát lái, thép được cung cấp bởi nhà máy
thép Vinakyoei
1.3.1.5. Nguồn nhân lực
Có nguồn lao động dồi dào cả lao động trình độ cao và lao động phổ thông được
cung cấp bởi nguồn nhân lực dồi dào của hệ thống các trường đại học, cao đẳng ở
thành phố Hồ Chí Minh và nguồn lao động tại đòa phương.
1.3.1.6. Điều kiện về quốc phòng an ninh, môi trường
Nhà máy nằm trong khu công nghiệp nên an ninh quốc phòng được đẩm bảo, xa
khu dân cư không gay ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân trong vùng.
1.3.1.7. Nguồn tiêu thụ sản phẩm


Có nguồn tiêu thụ rỗng lớn, khắp các tỉnh thành phía Nam
1.3.2. KHÁI QUÁT VỀ TỈNH BÌNH DƯƠNG
Bình Dương là tỉnh thuộc vùng Đông Nam Bộ. Diện tích tự nhiên 2.618 km2,
phía bắc giáp Bình Phước, phía nam và phía tây nam giáp thành phố Hồ Chí Minh,
phía tây giáp Tây Ninh, phía đông giáp tỉnh Đồng Nai. Tỉnh lò là thò xã Thủ Dầu Một

cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh30km. Bình Dương là tỉnh nằm trong khu vực tứ
giác kinh tế trọng điểm của phía Nam (Tp. Hồ Chí Minh-Đồng Nai-Bình Dương-Bà ròa
Vũng Tàu).
Bình Dương có 1 thò xã và 6 huyện
−
−
−
−
−
−
−

Thò xã Thủ Dầu Một
Huyện Bến Cát
Huyện Dầu Tiềng
Huyện Tân Uyên
Huyện Phú Giáo
Huyện Thuận An
Huyện Dó An

Bình Dương thuộc đòa phận tỉnh Sông Bé cũ có nguồn tài nguyên khoáng sản
tương đối đa dạng, nhất là khoáng sản phi kim loại có nguồn gốc macma, trầm tích,
phong hoá. Đây là nguồn cung cấp nhiên liệu cho những ngành công nghiệp truyền
thống và thế mạnh của tỉnh như vật liệu xây dựng , gốm sứ, khai khoáng…
1.3.2.1. Vò trí đòa lý và đòa hình.
Bình Dương có Toạ độ đòa lý :
− 110.52”-120.18” vò độ Bắc
− 106.045”-107.067’30” kinh độ Đông
Diện tích tự nhiện: 2681.10 km2 ( chiếm 0.83% diện tích cả nước và xếp thứ
42/61 tỉnh thành về diện tích tự nhiên)

Bình dương nằm trong vùng chuyển tiếp giữa cao nguyên Nam Trung Bộ với
đồng bằng sông Cửu Long , nên đòa hình chủ yếu là những đồi thấp , thế đất bằng
phẳng, nên đòa chất ổn đònh,vững chắt , phổ biến là những dãy đồi phù sa cổ nối tiếp
nhauvới đọ cao trung bình 20-25mm so nới mặt biển , đọ dốc 2-5 độ và độ chòu nén 2
kg/cm2. Đặc biệt có mmọt vàiđồi núi thấp nhô lên giữa đòa hình bằng phẳng như núi
Châu Thới cao82 m…..


Vùng thung lũng bãi bồi, phân bố dọc theo các sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và
sông Bé. Đây là vùng đất thấp, phù sa mới, khá phì nhiêu bằng phẳng. Hình thành mỏ
đất sét cung cấp nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất gốm ở đây khá
phát triển.
1.3.2.2. Khí hậu thuỷ văn.
Khí hậu Bình Dương mang đặc điểm nhiệt nhiệt gió mùa, nóng ẩm với 2 mùa rỏ
rệt
− Mùa mưa từ tháng 5-11, mùa khô từ khoảng tháng 12 năm trước đến tháng 4
năm sau.
− Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1800-200mm với số ngày có mưa là 120
ngày. Tháng mưa nhiều nhất là tháng 9, trung bình 335mm, năm cao nhất có
khi lên đến 500mm, tháng ít mưa nhất là tháng 1, trung bình dưới 50mm và
nhiều năm trong tháng này không có mưa.
− Nhiệt đôï trung bình hàng năm là 26.5 C nhiệt đọ trung bình tháng cao nhất là
29.C ( tháng 4 ) , thnág thấp nhất là 24 C. tổng nhiệt đôï hộat đọng hàng năm
khoảng 9500-10000C, số giờ nắng trung bình 2400giờ , có năm len tới 2700
giờ
− Chế độ gió tương đối ổm đònh , không chòu ảnh hưởng trực tiếp của bảo và áp
thầp nhiệt đới. Về mùa khôgió thònh hành chủ yếu là hướng Đông, Đông
Bắc, về mùa mưa gió thònh hành chủ yếu là hướng Tây ,Tây- Nam. Tốc độ
gió bình quân khoảng 0.7m/s, tốc độ lớn nhất quan trắc được là 12m/s thường
là Tây ,Tây -Nam

− Chế độ không khí ẩm tưởng đối cao, trung bình 80-90%và biển đổi theo mùa
độ ẩm được mang lại chủ yếu do gió mùa tây nam trong mùa mưa, do đó độ
ẩm thấp nhất thường xảy ra vào mùa khô và cao nhất vào giữa mùa mưa.
Giống như nhiệt đọ không khí, độ ẩm trong năm ít biến động . Với khí hậu
nhiệt đới mang tính cận xích đạo nền nhiệt độ cao quanh năm, ẩm độ caovà
nguồn ánh sáng dồi dào, rát thuận lợi cho phát triển nông nghiệp. Khí hậu
Bình Dương tương đói hiền hoà , ít thiên tai như bảo, lũ
1.3.2.3. Kinh tế .
Bình dương là một trong những đòa phương năng động trong kinh tế, thu hút đầu
tư nước ngoài. Với chủ trương tạo ramột môi trường đầu tư tốt nhất hiện nay tai Việt


Nam.Theo bảng chỉ số năng lực cạnh tranh năm 2006tỉnh Bình Dương đứng đầu cả
nước, đứng trên cả thành phố Hồ Chí Minh

Hình 1.2- Bản đồ tỉnh Bình Dương

Bình dương có 13 khu công nghiệp đang hoạt động, trong đó nhiều khu công
nghiệp cho thuê gần hết diện tích như sóng thần I, II, Đồng Tân...các khu công
nghiệp trên đòa bàn tỉnh thu hút 938 dự án đầu tư, trong đó có 613 dự án đầu tư nước
ngoài. Nhằm tăng sự thu hút đầu tư hiện nay tỉnh đang tập trung hoàn thiện cỏ sở hạ
tầngkỹ thuật, đẩy nhanh tiến đọ thi công các khu công nghiệp để mở rộng phát triển
các khu công nghiệp với qui mô lớn hơn.
Các ngành thủ công mỹ nghệ ở Bình Dương rất phát triển nhờ tận dụng nguồn
nguyên liệu dồi dào, các làng nghề truyền thống phát triển mạnh mẽ nhất là vế gốm
sứ, thiêu,đan, những ngành này đóng góp đáng kể vào tình hình kinh tế xã hội chung
của tỉnh Bình Dương.
1.3.2.4. Giao thông.
Hệ thống đường sá cơ sở hạ tầng của Bình Dương khá tốt,rất thuận lợi cho công
việc vận chuyển máy móc thiết bò xây dựng nhà máy cũng như vận chuyển sản phẩm

đi tiêu thụ. Nguyên vật liệu được vận chuyển tới nới sản xuất hoàn toàn theo hệ thống
đường giao thông đã phát triển.
− Đường bộ: Với vò trí nằm cạnh thành phố Hồ Chí Minh, cơ sở hạ tầng
được quan tâm xây dựng , tạo nên một hệ thống giao thông có qui
hoạch tốt, nối liền giao thông trong tỉnh, cũng như vùng phụ cận : Biên
Hòa, TP.Hồ Chí Minh và Vũng Tàu.


− Đường thủy: hệ thống các cảng xuất nhập khẩu của Tp.HCM, Phú Mỹ là
cảng nước sâu ở Vũng Tàu, có khả năng tiếp nhân tàu có trọng tải lớn
(khoảng 40 ngàn tấn) có thể ra vào được.
− Đường sắt: với tuyến đường sắt Bắc – Nam xuyên qua tỉnh luôn nhộn nhòp, sẽ
là một điều kiện thích hợp để xây dựng và phát triển nhà máy, sẽ là vùng đất
cho các doanh nghiệp phát triển công nghiệp trong tương lai.
Nói tóm lại với những điều kiện về đòa chất, đòa hình,vò trí đòa lý, nguồn nguyên
liệu dồi dào. Việc lựa chọn khu công nghiệp Sóng Thần I, tỉnh Bình Dương làm đòa
điểm đặc nhà máy là hoàn toàn hợp lý.


CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU SẢN PHẨM
1.4. GIỚI THIỆU SẢN PHẨM NHÀ MÁY.
Do đặc tính kỹ thuật của sản phẩm, qua tham khảo tài liệu của các nhà máy sản
xuất cấu kiện bê tông cốt thép đúc sẵn như 620 Châu Thới, công ty Phong Vũ, công ty
bê tông ly tâm Thủ Đức cũng như nhu cầu sử dụng thực tế hiện nay. Tôi quyết đònh
chọn các chủng loại cọc ống mà nhà máy sản xuất có kích thước và đặc tính kỹ thuật
như sau: ( chi tiết kết cấu được trình bày ở bảng vẽ)
•

Cọc D800

•

Cọc D500

•

Cọc D400
Bảng 2.1- Đăc trưng hình học các sản phẩm cọc của nhà máy
Stt

Đường kính
cọc (mm)

Chiều dày thành
cọc (mm)

Chiều dài cọc
(m)

1
2
3

400
500
800

80
90
120

15
15
18

1.5. TÍNH TOÁN KẾT CẤU SẢN PHẨM.
Dựa trên cơ sở của tiêu chuẩn JIS 5335-1987 (Tiêu chuẩn về cọc bê tông li tâm)
JÍ 5337-1993 (Tiêu chuẩn tính toán kết cấu cọc) do hiệp hội tiêu chuẩn Nhật và các
tài liệu liên quan ta có thể tính toán kiểm tra kết cấu của cọc như sau. Do phần tính
toán thiết kế kết cấu không phải lónh vực chính của sinh viên chuyên ngành Vật Liệu
và Cấu Kiện Xây Dựng , do thời gian hạn chế và cũng tạo điều kiện cho sinh viên có
cơ hội thể hiện kỹ những phần chính trong dây chuyền công nghệ sản xuất của nhà
máy nên trong phần kết cấu sản phẩm ta chỉ dựa vào kết cấu có sẵn trên thò trường
chứ không trực tiếp thiết kế kết cấu sản phẩm rồi sau đó dựa vào tiêu chuẩn xây dựng
Việt Nam kiểm tra, tính toán xem có hợp lý hay không. Và sinh viên cũng chỉ kiểm
tra một chủng loại sản phẩm lấy làm điển hình còn các sản phẩm khác chỉ đưa ra các
chỉ số về đặc tính kỹ thuật.
a.

BỐ TRÍ KẾT CẤU VÀ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU

2.2.1.1. Bố trí thép trong cọc


Bố trí thép được cho bởi trong bảng sau:
Bảng 2.2- Kết cấu của các loại sản phẩm cọc
Stt

1
2

3

Đường kính
ngoài
D(mm)
400
500
800

Thép CĐC

Thép gia cường

ĐK

SL

ĐK

fb

Nb

f

9.2
9.2
10.7

10

12
24

12
12
16

SL
n
5
6
12

Thép đai

CD BĐ
u
l
400 100
500 100
600 100

ĐK
fw

3
4
4

Khi nối các cọc với nhau khi đóng cọc ta dùng tấm thép có chiều dày t như sau:

− Cọc D800: t=19 mm
− Cọc D500: t=17 mm
− Cọc D400: t=15 mm
Chiều cao h của tấm thép viền xung quanh :
− Cọc D800: h=100 mm
− Cọc D500: h=100mm
− Cọc D400: h=150 mm
Chiều dày s của tấm thép viền xung quanh đầu cọc
− Cọc D800: s=8 mm
− Cọc D500: s=4 mm
− Cọc D400: s=4mm
Ta có bảng tóm tắt như sau:
Bảng 2.3 – Qui cách mặt bít đầu cọc
Loại
cọc
D800
D500
D400

Bề dày tấm thép nối cọc t(mm)
Thép viền
Cọc đầu
Cọc giữa
H(mm) S (mm)
19
19
150
8
17
17

100
5
15
15
100
5

2.2.1.2. Đặc tính về thép sử dụng cho cọc

12
9.6
7.6


Độ bền kéo: f b =1442N/ mm 2
Độ bền uốn: f pb =1275N/ mm 2
Môđun đàn hồi: M s =196 kN/ mm 2
Độ giản sau 100 giờ:S =3 %
Độ chùn cốt thép: k = 1.5 %
2.2.1.3. Tính chất bê tông cho cọc
Ta dùng bê tông mác 800 để sản xuất cọc
Các tính chất của bê tông xem trong bảng sau
Bảng 2.4 - Tính chất của bê tông cho cọc
Đại lượng
Cường độ chòu nén mẫu trụ tròn của bê tông
sau 28 ngày
Cường độ chòu kéo cho phép khi bò kéo dọc trục
Cường độ chòu kéo cho phép khi bò uốn
Cường độ chòu nén cho phép khi thiết kế
Cường độ chòu kéo cho phép khi thiết kế

Mun đàn hồi
Hệ số biến dạng khi chòu nén tới hạn
Hệ số nở hông khi bò kéo tới hạn
Hệ số từ biến
Hệ số co ngót
b.

Kí hiệu

Đơn vò

Trò số

σck

kG / cm 2

800

σ’ck
σbu
σca
σ’ca
Ec
Ec’

kG / cm 2

45
60

264
-30
5x 10 5
3x 10 5
2.5x 10 −3
1.8x 10 −4
2
0.2x10 −4

εcu
εtu
ψ

εc

TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA CỌC

2.2.2.1. Đối với cọc D 800
• Đường kính lồng thép:
do = D -(2a+d)
= 800 – (2x107+40) =709.3( mm)
• Diện tích mặt cắt thép:

kG / cm

2

kG / cm 2
kG / cm 2
kG / cm 2

kG / cm 2


Ap = n

d 2 x3.14
4

= 24

1.07 2 x3.14
=21.56 ( cm 2 )
4

• Cường độ bê tông khi cắt thép
f cu ,ct =0.7x f cu

=0.7x 80 = 56 (Kg/ cm 2 )
• Mô dun đàn hồi của bê tông khi cắt thép:
f cu1

Ecl = Ec.28 (0.4+0.6 f
cu .28
= 42x (0.4+0.6

56
=34.44( KN / mm 2 )
80

• Diện tích mặt cắt ngang cọc:

D2 − d 2
Ac =3.14x
4
80 2 − 56 2
=3.14x
= 2562.24( cm 2 )
4

• Tiết diện tương đương :
Ae =Ac + nAp =2646.24 ( cm 2 )
=2562.24 + 24x21.56 =2646.24 ( cm 2 )
• Moment quán tính tương đương của tiết diện ngang
D 2 − d 2 AP xrp
Ie = 3.14
+
4
2

2

80 2 − 56 2 21.56 x1109.3 2
= 3.14
+
= 2190664.65 ( cm 2 )
4
2


• Moment kháng uốn rương đương
Ze =

Ie
cm3 )
ro 39496.34 (

2190664.65
1109.3
=
= 39496.34 ( cm3 )
20

• ng suất trước ban đầu trong cốt thép
f pi =0.7x f p

=0.7x1422 = 995.4 ( N / mm 2 )
• ng suất do nén bê tông khi cắt thép
f cl =

=

Ae
x f pi
Ael
21.56
2646.54

x f pi = 8.11 ( N / mm 2 )

• ng suất kéo thiết kế của bê tông
f bc =0.7x f cu =0.7x 80 = 4.02 ( N / mm 2 )

a.

Tính các trường hợp mất mát ứng suất
• Mất mát do chùn ứng suất:
f br = f pi xux1.2 =995.4x0.03x1.2 =35.83 ( N / mm 2 )

• Mất mát ứng suất do biến dạng đàn hồi của bê tông:
f dh =

=

Es
f
Ecl x cl
34.4
x8.11=45.44( N / mm 2 )
7.99

• Mất mát ứng suất do co ngót của bê tông


f cc =E x ( độ co ngót) =196000x 0.0003 = 58.8 ( N / mm 2 )

• Mất mát ứng suất do từ biến của bê tông
f tb =

=

E s x( f pi − f dh ) xAp

Ae,60 − A p

= 75.24 ( N / mm 2 )

34.4 x(995.4 − 45.44) x 21.56
4522.87 − 21.56

= 75.24 ( N / mm 2 )

• Tổng mất mát ứng suất
f pl = f br + f dh + f cc + f tb

= 35.83+45.44+58.8+75.24
= 201.42 ( N / mm 2 )
b.

ng suất trước có hiệu trong bê tông
f ce =

=
c.

( f pj − f pl ) xA p
Ac − A p
(995.4 − 201.42) x 21.56
= 6.74 ( N / mm 2 )
2562.24 − 21.56

Moment kháng nứt
Mc =Ze ( f bc + f ce ) = 42.5 (T.m )

d.

Moment kháng uốn
Mu =0.34xAp x f pu x ho
=0.34x21.56x 10 −4 x1422x 10 2 x0.754
=78.69 (T.m )

e.

Sức chòu tải dọc trục
Ra =0.25( f cu + f ce )xAc =341.157 ( T )


= 0.25(80+ 6.34)x256224x 10 −4 =341.157 ( T )
f.

Lực căng tính toán

σ tp

k
(1 − )σ pl
2
=
Ap
1 + n,
Ac

Trong đó:

+

σ pl : Lực căng giới hạn của cốt thép: σ pl = 0.7σpu =995.4(N/ mm 2 )

+ k : hệ số : k = 1.5%
+

Es
n , : hệ số : n , = E = 6.67
c'

+ Ap :diện tích thép trong tiết diện
+ Ac :diện tích mặt cắt ngang cọc
σ tp

1.5%
) x99540
2
=
= 9354.334(kG/ cm 2 )
21.56
1 + 6.67
2562.24
(1 −

Lực căng thép cho cọc : P = 201 T
Mỗi sợi thép sẽ nhận một lực căng : p =8.375 T
2.2.2.2. Đối với cọc D 500, D400.
Cũng tương tự như cọc D800. Dựa trên cơ sở các công thức ở trên ta lập bảng tính
bằng excel tính toán và kết quả như bảng dưới đây

Bảng 2.5 -Tổng hợp kết quả tính toán
Loại
cọc
D800
D500
D400

Moment
kháng uốn
(T.m)
78.68
16.8
10.92

Moment
kháng nứt
(T.m)
42.29
8.23
5.69

Sức chòu tải
dọc trục
(T.m)
469.6
158.4
107.8

ng suất trước
có hiệu

(T.m)
6.89
5.3
6.34

Lực căng
thép
(T)
201
70.2
60.2


c.

KIỂM TRA KHI CẨU VẬN CHUYỂN VÀ LẮP DỰNG:

2.2.3.1. Đối với cọc D800
b.

Moment khi cẩu vận chuyển:

Mmax = 0.0214ql

3278

2

11444

3278

Hình 2.1 – Biểu đồ moment khi cẩu vận chuyển cọc
Với chiều dài cọc l= 18m khi cẩu lắp ta chọn 2 móc cẩu.
(Biểu đồ moment xem hình 2.1)
Moment lơn nhất do cẩu vận chuyển gây ra:
M vcmã = 0.0214xqx L2

= 0.0214x0.6406x 18 2
= 4.44 (T.m)
Trong đó :
+ q : trọng lượng cọc đơn vò
q = 2.5x3.14x(
= 2.5x3.14x(

D2 − d 2
)
4
0.8 2 − 0.56 2
)
4

= 0.6406 (T/m)
+ D: đường kính ngoài của cọc


+ d : đường kính trong của cọc
Ta thấy M vcmã =4.44 T.m < Mc =42.29 T.m
c.

Moment khi cẩu lắp dựng:
Moment lớn nhất do cẩu lắp dựng gây ra:
( Biểu đồ moment xem hình 2.2)
M ldmã = 0.043xqx L2

= 0.043x0.6406x 18 2
= 8.9243 (T.m)
Ta thấy M ldmã =8.92 T.m < Mc =42.29 T.m
Như vậy cọc đủ khả năng chòu lực khi cẩu vận chuyển và khi cẩu lắp dựng

Mmax = 0.0214ql

5292

12708

Hình 2.2 – Biểu đồ moment khi cẩu lắp dựng
2.2.3.2. Đối với cọc D 500, D 40
Tương tự chúng ta cũng kiểm tra được đối với cọc D500, D400. Cụ thể xem bảng
sau:
Bảng 2.6 - Kiểm tra khi cẩu vận chuyển và lắp dựng cọc
Loại
cọc

Moment khi cẩu
Moment khi
vận chuyện ( T.m) lắp dựng (T.m)

Moment
kháng nứt

(T.m)

Đánh
giá


D800
D500
D400
d.

4.44
2.008
0.96

8.92
4.03
1.94

THỐNG KÊ VẬT LIỆU CHO MỖI SẢN PHẨM

2.2.4.1. Tính thể tích bê tông cho cọc
a.

Cọc D 800:
Diện tích mặt cắt ngang cọc :
D2 − d 2
Ac =3.14x
= 0.2562( m 2 )
4

Thể tích bê tông cho mỗi cọc:
Vc800 = Ac800x L = 0.2562x18 = 4.61( m 3 )
b.

Đối với cọc D500
Diện tích mặt cắt ngang cọc :
Ac =3.14x

D2 − d 2
= 0.1185 ( m 2 )
4

Thể tích bê tông cho mỗi cọc:
Vc500 = Ac500x L = 0.115x18 = 2.08( m 3 )
c.

Đối với cọc D400
Diện tích mặt cắt ngang cọc :
D2 − d 2
Ac =3.14x
= 0.0803 ( m 2 )
4

Thể tích bê tông cho mỗi cọc:
Vc500 = Ac500x L = 0.0803x18 = 1.44( m 3 )

42.29
8.23
5.69

Thoả
Thoả
Thoả


Bảng 2.7– Lượng bê tông cho từng sản phẩm
Stt
1
2
3

Loại Cọc
D800
D500
D400

Thể tích bê tông
4.61
2.08
1.44

Đơn vò
m 3 / cọc
m 3 / cọc
m 3 / cọc

2.2.4.2. Thống kê thép
Thép thanh:

•

Lượng thép dùng cho từng sản phẩm được thống kê trong bang sau:
Bảng 2.8 - Thống kê thép cho từng sản phẩm
Loại
cọc
D800

D500

D400

•

Đường
kính
(mm)
10.7
4
16
9.2
4
12
9.2
3
12

Chiều
dài(m)

Số
lượng

Tổng chiều
dài(m)

Trọng lượng
(kg/m)

Tổng trọng
lượng (m)

18
421.5
0.6
15
259.17
0.5
15
170.89
0.4

24
1
12
12
1
6
10
1

5

432
421.5
7.2
180
259.17
3
150
170.89
2

0.616
0.23028
1.579
0.514
0.23028
0.888
0.514
0.67
0.888

266.11
97.06
11.23
92.52
59.68
2.66
77.1
28.53

1.78

Thép tấm:

Ta có bảng thông kê sau:
Bảng 2.9 – Thống kế thép tấm bòt đầu cọc
Loại cọc
D800
D500
D400

Loại thép
Mặt bít
Thép viền
Mặt bít
Thép viền
Mặt bít

Chiều
dày
t(mm)
19
8
17
5
15

Diện tích
( m2 )
0.2198

0.2512
0.1001
0.1570
0.0765

Khối lượng
(Kg/cọc)
29.3323
15.7754
11.7853
6.1623
9.0123