BP_Bài Giảng Chuyên Đề Giám Sát Thi Công_Giám Sát Thi Công Kết Cấu Thép

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP.HCM
TRUNG TÂM CPA

GIÁM SÁT THI CƠNG

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”

1

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn


NỘI DUNG
1. GIỚI THIỆU VỀ THÉP & KẾT CẤU THÉP TRONG XÂY DỰNG
2. NHIỆM VỤ CỦA CÔNG TÁC GIÁM SÁT KẾT CẤU THÉP
3. NỘI DUNG CỦA CÔNG TÁC GIÁM SÁT KẾT CẤU THÉP
4. CÁC TIÊU CHUẨN QUY TRÌNH ÁP DỤNG TRONG THI CÔNG
4
VÀ NGHIỆM THU KẾT CẤU THÉP
5. NGHIỆM
Ệ THU CÔNG
Ô
TÁC
Á THI CÔNG
Ô
KẾT
Ế CẤU

Ấ THÉP
É

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

2


1. GIỚI THIỆU
Ệ VỀ
THÉP & KẾT CẤU
THÉP TRONG
XÂY DỰNG

3

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn


1.1 GIỚI THIỆU VỀ THÉP TRONG XÂY DỰNG
ƒ ThÐp ViÖt Nam: do ViÖt Nam s¶n xuÊt hoÆc lμm
theo tiêu chuẩn ViÖt Nam (TCVN)
ƒ ThÐp Liªn X« cò vμ thÐp Nga
ƒ ThÐp Trung Quèc

ƒ ThÐp Mỹ
ƒ ThÐp
hÐ Ch©u
Ch ¢u
¢

ƒ ThÐp NhËt, thÐp Hμn Quèc theo tiªu chuÈn NhËt
JIS
ƒ ThÐp cña c, theo tiªu chuÈn AS

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

4


1.2 GIỚI THIỆU
Ệ
VỀ KẾT CẤU
THÉP TRONG
XÂY DỰNG

5

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn


1.2.1. Nh tin ch
Nh tiền chế l một loại công nghệ XD mới đợc áp dụng rộng
rãi ở nhiều 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 lm bằng
thép cờng độ cao,
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

nóng, nh tiền chế sử dụng rộng
rãi thép tấm để dễ tổ hợp thnh các cấu kiện có hình dáng
linh hoạt phù hợp với điều kiện chịu lực.
Các
Cá cấu
ấ kiện
i phụ nh
h x gồ,
ồ dầm
dầ tờng
ờ thì
hì dùng
ù thép
é cuộn
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).
ẵ
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

6


1.2.1. Nh tin ch
So với nh thép truyền thống, nh tiền chế có những
khác biệt
ệ ((tip
p theo):
)
B. Về kết cấu chịu lực chính: ít dùng kết cấu dn rỗng

vì cồng kềnh, khó vận chuyển, tốn nhiều công chế
tạo.
Thông thờng dùng kết cấu tổ hợp thép bản, vì có
thể dùng công nghệ tự động ở các khâu cắt v hn
hn.
Do l khung đặc nên thờng sử dụng sơ đồ kết cấu
thích hợp,
ợp, khungg nút cứng,
g, có khớpp ở chân cột.
ộ
Cột v dầm l cấu kiện tổ hợp đặc nên có thể lm
tiết diện thay đổi để phù hợp với biểu đồ mômen
uốn,
ố tiết
ế kiệm vật liệu.
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

7


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

8

Kiểu
Kiể mối
ối nối
ối đợc
đ
á ddụng
áp
rộng rãi l dùng mặt bích, có
khả năngg truyền
y cả mômen v
lực cắt, dùng bulông cờng độ
cao.

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 chữ thập ở cột để chịu ton bộ
lực gió dọc v lực hãm dọc của cầu
ụ
trục.
Các thanh giằng rất mảnh, bằng dây
cáp hoặc bằng thép tròn
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

9


Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

10

1.2.1. Nh tin ch
C. Kết cấu khỏc (x gồ, dầm tờng, thanh
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,
chữ Z (hỡnh bờn). Vật liệu lm các cấu
kiện ny l loại thép cuộn cờng độ
cao nh
h A570 ASTM
ASTM, ứng
ứ suất
ấ chảy
hả
3400 daN/cm2 trở lên, đợc mạ hay sơn
sẵn khi còn ở dạng phẳng, cuộn, x gồ
đặt trên dầm mái,
mái tạo nên dầm liên tục,
tục
có lợi cả về mômen v độ võng hơn l
dầm đơn giản.

Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

11

1.2.1. Nh tin ch
Việc tạo dầm liên tục với tiết
diện
ệ chữ C,, chữ Z khá đơn
giản.
Tiết diện chữ Z thì đặt chồng lên
nhau,
nhau
Tiết diện chữ C thì quay lng vo
nhau.
Chiều di đoạn phủ chồng cng tăng
thì tính liên tục cũng cng tăng.
Chiều di đoạn phủ chồng (Hình
bờn) ít nhất l 60cm
60cm, nhiều nhất tới
nửa nhịp (đầu x gồ vơn ra khỏi
dầm mái 1/4 nhịp về cả 2 phía), khả
năng
g chịu
ị lực
ự có thể tăng
g ggấpp đôi.

Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

12


1.2.1. Nh tin ch
Mái lợp bằng tấm kim

loại 1 lớp hoặc 3 lớp (có
thêm tấm cách nhiệt
kẹp
ẹp ggiữa),
), với nhiều lớpp
phủ bảo vệ v sơn, thoả
mãn đầy đủ các yêu cầu
sử
ử dụng, tiện nghi, bền
ề
vững (thời hạn đảm bảo
từ 20 đến 50 năm)
(Hình bờn)

1-lớp sơn mặt;
2- lớp sơn lót;
3- lớp chuẩn bị;
4 lớp mạ zincalum;
45- lớp thép cờng độ cao

Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

13


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
toán của 7 nớc tiên tiến nên các công trình nh tiền
ề

chế đều sử dụng QPTC của nớc ngoi, không thể
lấy Tiêu chuẩn Việt nam để tính toán,
toán kiểm tra lại.
lại
E. Về phơng pháp chế tạo v dựng lắp: sử dụng công
nghệ chế tạo mới
mới. Việc dựng lắp tại hiện trờng chỉ
dùng bu lông, vít, hầu nh không dùng hn công
trờng,
g, năngg suất lao ng
g cao.
F. Về giá thnh: Nói chung l thấp hơn giá thnh nh
y thống
g 10-20%.
thépp thiết kế theo truyền
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

14


Ph©n x−ëng t¹o h¹t, Nhμ M¸y Ph©n §¹m Phó Mü

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

15


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 Văn

16


Nhμ x−ëng lμm hoμn toμn b»ng cÊu kiÖn thμnh máng t¹o h×nh nguéi

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

17


Nhμ x−ëng lμm hoμn toμn b»ng cÊu kiÖn thμnh máng t¹o h×nh nguéi

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

18


Nhμ x−ëng lμm hoμn toμn b»ng cÊu kiÖn thμnh máng t¹o h×nh nguéi

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

19


1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
A. Đặc điểm v phạm vi áp dụng: Đây l loại kết cấu
ợ sử dụng
ụ g hngg chục

ụ năm ở các
nhẹẹ bằngg thépp đã đợc
nớc, nhng mới đợc áp dụng ở VN thời gian gần
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 hình nguội từ các tấm thép
rất mỏng (từ 1mm trở lên);
- Sử dụng các loại tiết diện không có trong kết cấu
thông thờng (nh tiết diện kín, tiết diện vuông, tiết
diện tròn);
- Sử dụng các phơng pháp liên kết không dùng trong
các
á kết cấu
ấ thông
thô thờng.
thờ
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

20


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;
- dựng lắp nhanh, ví dụ tiết kiệm thời gian tới 30% đối với mái nh, với kết cấu có hệ
thanh,, hệệ nút thốngg nhất nh dn khôngg gian
g 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
tiết diện kín.
- dùng tiết diện kín tạo đợc vẻ đẹp cho kết cấu
cấu, bớt che lấp diện tích kính lấy ánh sáng.
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,
ể bốc
ố xếp,
ế dựng lắp
ắ tuy nhanh chóng nhng đòi hỏi
ỏ những biện pháp
v phơng tiện riêng, vì cấu kiện mỏng dễ bị h hại;
- 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 Vn

21


1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
B. Các dạng cấu kiện tạo hình nguội
Bằng cách gập nguôi, có thể tạo từ
tấm
ấ thép
hé mỏng

ỏ thnh
h h tiết
iế diện
diệ hình
hì h
bất kỳ.
Tiết diện đợc chia ra loại hở nh
chữ
hữ C,
C chữ
hữ L,
L chữ
hữ U,
U chữ
hữ Z hoặc
h ặ
loại kín nh ống tròn, hộp vuông.
Cấu kiện dạng thanh dùng lm kết
cấu chịu lực chính nh cột
cột, khung
hoặc cấu kiện phụ nh x gồ, dầm
tờng.
Cấu kiện dạng tấm dùng lm panen
mái, panen tờng. Tạị một số nớc
sử dụng nhiều, kích thớc các tiết
ddiện
ệ uốn
uố nguội
guộ đợc tiêu
t êu chuẩn

c uẩ hoá
oá
(Hình bờn).
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

22


1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
B. Các dạng cấu kiện tạo hình nguội
Cấu
Cấ kiện thnh mỏng tạo hình nguội
ng ội l loại cấ
cấu kiện
đặc biệt, việc tính toán khá phức tạp.
Nớc ta cha có quy phạm tính toán thanh thnh
mỏng; v thực tế có rất ít kết cấu thnh mỏng đã đợc
tựự thiết kế trongg nớc..
Cấu kiện thnh mỏng cũng có thể dùng lm các kết
cấu chính của nh có nhịp
ịp đến 20m,, đến 2,, 3 tầng.
g

Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

23


Mét nhμ x−ëng mμ c¸c cÊu kiÖn hoμn toμn b»ng thanh
thμnh máng t¹o h×nh nguéi ®ang ®−îc x©y dùng

Biên soạn & giảng: TS. Lưu Trường Văn

24


1.2.2. Kết cấu thanh thnh mỏng tạo hình nguội
C. Công nghệ chế tạo thanh thnh mỏng
Có các phơng pháp:
gấp bằng máy gp mép;
dập khuôn bằng máy ép hoặc cán liên tục.
tục

Máy gập mép: Thân máy gồm 2 thớt, thớt dới gắn
thớc tạo hình bên dới, thớt trên cố định, gắn thớc
tạo hình bên trên v kẹp chặt bản thép. Thớt dới ép
lên, gấp mép v tạo góc cho bản thép.
Thay đổi thớc tạo hình sẽ tạo đợc các hình dạng khác
nhau. Phải thông qua nhiều động tác mới tạo đợc hình
hon chỉnh.
chỉnh
Biờn son & ging: TS. Lu Trng Vn

25