BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐINH THỊ THÚY NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI ĐINH THỊ THÚY KHÓA 2016-2018 NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG LUẬN VĂN THẠC SỸ Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Dân dụng Công nghiệp Mã số: 60.58.02.08 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN HỒNG SƠN HÀ NỘI – 2018 MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục ký hiệu hình học Danh mục hình vẽ Danh mục bảng biểu MỞ ĐẦU … * Tính cấp thiết đề tài * Mục đích nghiên cứu * Đối tượng phạm vi nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu * Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Kết cấu đề tài NỘI DUNG CHƯƠNG TỔNG QUAN KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 1.1 Giới thiệu kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.1.1 Khái niệm kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.1.2 Lịch sử phát triển kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.1.3 Một số ưu nhược điểm kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.2 Cấu tạo số cấu kiện kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.2.1 Sàn liên hợp thép – bê tông 1.2.2 Dầm liên hợp thép – bê tông 1.2.3 Cột liên hợp thép – bê tông 12 1.3 Ứng dụng kết cấu liên hợp thép – bê tơng thực tế ngồi nước 16 1.3.1 Ứng dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông giới 16 1.3.2 Ứng dụng kết cấu liên hợp thép – bê tông Việt Nam 19 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 22 2.1 Các quy định pháp lý Việt Nam 22 2.1.1 Các văn pháp luật 22 2.1.2 Các tiêu chuẩn quy phạm hành 24 2.2 Các quy định thi công nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông Trung Quốc GB 50901:2013 36 2.2.1 Quy định chung 36 2.2.2 Vật liệu cấu kiện 37 2.2.3 Các yêu cầu thi công kết cấu cột, dầm, sàn 40 2.2.4 Các yêu cầu nghiệm thu 49 2.3 Nhận xét chung .54 CHƯƠNG HOÀN THIỆN QUY TRÌNH KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 56 3.1 Kiểm tra chất lượng kết cấu nhà máy 56 3.1.1 Công tác chuẩn bị sản xuất, gia công 56 3.1.2 Kiểm tra chất lượng vật liệu, cấu kiện 58 3.2 Kiểm tra chất lượng kết cấu trường 65 3.2.1 Các yêu cầu kiểm tra thi công lắp đặt kết cấu liên hợp thép – bê tông 65 3.2.2 Các yêu cầu kiểm tra nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông 72 3.3 Sơ đồ khối quy trình thực .75 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .81 Kết luận 81 Khuyến nghị 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC LỜI CẢM ƠN Trong trình thực Luận văn này, tác giả người hướng dẫn khoa học Thầy giáo PGS TS Nguyễn Hồng Sơn tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành Luận văn Qua tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy! Cảm ơn thầy giáo, cô giáo Bộ môn kết cấu Thép – gỗ Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, thầy cô tiểu ban bảo vệ đề cương, thầy cô tiểu ban kiểm tra tiến độ Luận văn, có ý kiến góp ý quý báu cho nội dung Luận văn Tác giả xin trân trọng cảm ơn Thầy cô giáo, cán khoa đào tạo sau đại học thuộc Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội giúp đỡ, dẫn trình học tập nghiên cứu Do thời gian thực luận văn khơng nhiều, trình độ tác giả có hạn, cố gắng nội dung Luận văn không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp Thầy giáo học viên để Luận văn hoàn thiện Hà Nội, ngày , tháng 04, năm 2018 Tác giả luận văn Đinh Thị Thúy LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn tốt nghiệp cao học ngành kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông” cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập Các số liệu khoa học, kết nghiên cứu Luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Hà Nội, ngày , tháng 04, năm 2018 Tác giả luận văn Đinh Thị Thúy DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU HÌNH HỌC Kích thước hình học đặc trưng hình học h : Chiều dày sàn liên hợp hc : Chiều dày bê tông hp : Chiều cao tơn hình b0 : Bề rộng trung bình sườn bb : Bề rộng sườn L : Chiều dài chốt d, dk : Đường kính chốt hc : Chiều cao cột bc : Bề rộng cột l : Chiều dài nối d : Đường kính cốt thép b : Bề rộng đường hàn s : Chiều dày đường hàn DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Các dạng tiết diện kết cấu liên hợp thép – bê tơng Hình 1.2 Các kích thước sàn tơn Hình 1.3 Cấu tạo sàn liên hợp thép – bê tông Hình 1.4 Sàn liên hợp thép – bê tơng thi cơng Hình 1.5 Một số tiết diện dầm liên hợp thép – bê tơng bụng đặc 10 Hình 1.6 Một số tiết diện dầm liên hợp thép – bê tơng bụng kht lỗ 11 Hình 1.7 Dầm liên hợp thép – bê tơng bụng kht lỗ có nối 11 Hình 1.8 Dầm liên hợp thép – bê tơng bụng đặc 12 Hình 1.9 Dầm liên hợp thép – bê tơng bụng kht lỗ 12 Hình 1.10 Các dạng tiết diện cột liên hợp thép – bê tơng 13 Hình 1.11 Cột liên hợp bê tơng bọc thép 15 Hình 1.12 Cột liên hợp thép nhồi bê tơng 16 Hình 1.13 Nhà khung liên hợp 35 tầng Major Bank Dallas 18 Atlantic Center Hình 1.14 Tháp thiên niên kỷ (Viên – Áo) 18 Hình 1.15 Trụ sở Citibank Duisburg 19 Hình 1.16 Tòa nhà Diamond Plaza (Hồ Chí Minh) Nhà Quốc hội 21 Hình 1.17 Cột liên hợp cơng trình trụ sở Bộ Ngoại Giao 21 Hình 2.1 29 Kiểm tra cơng tác cốt thép Hình 2.2 Kiểm tra cơng tác bê tơng 30 Hình 2.3 Kiểm tra gia cơng kết cấu thép 31 Hình 2.4 Kiểm tra nghiệm thu kết cấu thép 35 Hình 2.5 Tiết diện chốt 38 Hình 2.6 Tiết diện cột bê tơng cốt cứng 40 Hình 2.7 Bố trí lỗ đổ bê tơng khí mặt cột chơn sâu 41 Hình 2.8 Phương thức bố trí cốt thép liên kết dầm cột 42 Hình 2.9 Cách thức nối cột thép hình mang sơng 43 Hình 2.10 Cách nối ống nối thép hình 43 Hình 2.11 Bố trí sườn vị trí có ống nối 44 Hình 2.12 Hàn cốt thép vào thép 44 Hình 2.13 Hệ văng chống 46 Hình 3.1 Kiểm tra chất lượng bê tông nhà máy 58 Hình 3.2 Sơ đồ khối quy trình thực kiểm tra kết cấu nhà 79 máy Hình 3.2 Sơ đồ khối quy trình thực kiểm tra kết cấu trường 80 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 2.1 Các yêu cầu kiểm tra chất lượng bê tông 27 Bảng 2.2 Quy định chốt 39 Bảng 2.3 Các thành phần kết cấu liên hợp 49 Bảng 2.4 Sai số kích thước khiến khuyết cho phép liên 53 kết cốt thép nối Bảng 2.5 Sai số cho phép đường kính độ thẳng đứng 53 lỗ xuyên cốt thép Bảng 2.6 Sai số cho phép trọng tâm lỗ, khoảng cách 54 đầu nối trọng tâm liên kết Bảng 2.7 Danh mục Tiêu chuẩn Việt Nam Trung Quốc công tác sản xuất chế tạo thi công nghiệm thu cấu kiện 55 MỞ ĐẦU * Tính cấp thiết đề tài Kết cấu liên hợp thép – bê tông loại kết cấu mà thép chịu lực có dạng tấm, thép hình, thép ống kết cấu bê tông Hiện kết cấu liên hợp thép – bê tông sử dụng hiệu nhiều nước giới việc xây dựng cơng trình nhà nhiều tầng nhà khung nhịp lớn, loại kết cấu tận dụng ưu điểm riêng đặc trưng lý hai loại vật liệu phổ biến thép bê tơng để tạo kết cấu liên hợp có khả chịu lực độ tin cậy cao, đồng thời tăng cường khả chống cháy Bên cạnh đó, cơng trình sử dụng kết cấu liên hợp đáp ứng công sử dụng cao, hiệu kinh tế đảm bảo tính thẩm mỹ Đối với Việt Nam, để đáp ứng nhu cầu xây dựng nhà cao tầng siêu cao tầng bùng nổ mạnh mẽ, đặc biệt khu đô thị lớn Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh giải pháp kết cấu liên hợp thép – bê tông đưa vào sử dụng Tuy sử dụng số cơng trình xây dựng nhà cao tầng công tác kiểm tra chất lượng cho loại kết cấu liên hợp nước ta chưa đề cập đến, kết cấu thép bê tông cốt thép có tiêu chuẩn riêng thi công nghiệm thu Và để đảm bảo chất lượng cơng trình xây dựng quy định văn pháp luật nhà nước ban hành Nghị định số 46/2015/NĐ-CP, ngày 12/05/2015 Chính phủ quản lý chất lượng bảo trì cơng trình xây dựng gần có Thơng tư số 26/2016/TT-BXD, ngày 26/10/2016 Bộ Xây dựng quy định chi tiết số nội dung quản lý chất lượng bảo trì cơng trình xây dựng, v.v để áp dụng cho công tác kiểm tra chất lượng cơng trình xây dựng Qua gây khó khăn cho chủ đầu tư nhà thầu thi công công tác kiểm tra chất lượng công trình xây dựng Từ đó, thấy tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc GB 50901 – 2013, Code for construction of steel – concrete composite structures - Thi công nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tơng có đề cập chi tiết cơng tác thi công nghiệm thu loại kết cấu Vì vậy, đề tài vận dụng tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc để đề xuất công tác kiểm tra chất lượng cơng trình xây dựng Việt Nam đồng thời đề xuất quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông Từ lý trên, tác giả định chọn đề tài: “ Nghiên cứu quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông” * Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng kết cấu thép, kết cấu bê tông cốt thép Việt Nam tiêu chuẩn thi công nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông Trung Quốc nhằm áp dụng cho thực tế Việt Nam, đồng thời đề xuất quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông * Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu Kết cấu liên hợp thép – bê tơng gồm có cột, dầm, sàn sử dụng cơng trình xây dựng nhà cao tầng + Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu cấu kiện chịu lực kết cấu nhà cao tầng bao gồm: - Cột bê tông cốt cứng; - Dầm bê tông cốt cứng; - Sàn liên hợp * Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết: - Nghiên cứu Tiêu chuẩn Việt Nam thiết kế, thi công, kiểm tra nghiệm thu kết cấu bê tông, bê tông cốt thép kết cấu thép - Nghiên cứu Tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc GB 50901:2013, Thi công nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông * Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Vận dụng sở lý thuyết để đề xuất công tác kiểm tra chất lượng cơng trình xây dựng Việt Nam đồng thời đề xuất quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông * Kết cấu đề tài Nội dung đề tài gồm chương Chương Tổng quan kết cấu liên hợp thép – bê tông Chương Cơ sở khoa học để nghiên cứu quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông Chương Hồn thiện quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tơng THƠNG BÁO Để xem phần văn tài liệu này, vui lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội Email: digilib.hau@gmail.com TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN 81 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Qua nghiên cứu tài liệu pháp lý nước công tác kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông, luận văn đạt kết sau: + Nghiên cứu tổng quan kết cấu liên hợp thép – bê tông, tổng quan từ cấu kiện chịu lực đến hệ kết cấu chịu lực liên hợp thép – bê tông sử dụng kết cấu nhà cao tầng Phân tích ưu điểm, nhược điểm kết cấu liên hợp thép – bê tông phạm vi ứng dụng thực tế tình hình nghiên cứu kết cấu liên hợp thép – bê tơng + Hồn thiện quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tông phù hợp với điều kiện lực đơn vị thi công chủ đầu tư Việt Nam Từ kết nghiên cứu, rút số nhận xét sau: + Kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tơng q trình từ việc kiểm tra kết cấu nhà máy kiểm tra trường; + Kiểm tra trình sản xuất, gia công chế tạo thi công lắp đặt công việc cần thiết phục vụ cho công tác nghiệm thu để đơn vị thi công đảm bảo chất lượng kết cấu chất lượng cơng trình Khuyến nghị + Cần có nghiên cứu thêm cho kết cấu liên hợp thép – bê tơng + Cần có kế hoạch nghiên cứu, biên soạn ban hành tài liệu Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu kết cấu liên hợp thép – bê tông, Tiêu chuẩn thiết kế loại kết cấu TÀI LIỆU THAM KHẢO Việt Nam: Bộ Xây dựng, Thông tư 26/2016/TT-BXD ngày 26/10/2016 Bộ Xây dựng quy định chi tiết số nội dung quản lý chất lượng bảo trì cơng trình xây dựng Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995, “Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép tồn khối – quy phạm thi công nghiệm thu” Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9340:2012 “Hỗn hợp bê tông trộn sẵn – Yêu cầu đánh giá chất lượng nghiệm thu” Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574:2012 “Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế” Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575:2012 “Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế” Bộ Xây dựng, Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TCXDVN 170:2007, “Kết cấu thép – gia công, lắp ráp nghiệm thu – yêu cầu kỹ thuật” Chính phủ, Nghị định 46/2015/NĐ-CP ngày 12/05/2015 Chính phủ quản lý chất lượng bảo trì cơng trình xây dựng Hàn Ngọc Đức (2012), “Tài liệu giảng dạy – Kết cấu liên hợp thép – bê tông dùng nhà cao tầng”, Trường Đại học Xây dựng Phạm Văn Hội (2010), “Kết cấu liên hợp thép – bê tông dùng nhà cao tầng”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 10 Phạm Văn Hội – TS Đinh Văn Thuật (2011), “Giải pháp kết cấu liên hợp thép – bê tông cho nhà nhiều tầng Việt Nam”, Trường Đại học Xây dựng 11 Phạm Văn Núi (2013), “Nghiên cứu tính tốn cột liên hợp thép – bê tông theo quy phạm Mỹ”, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội 12 Nguyễn Hồng Sơn (2012), “Tài liệu giảng dạy – Kết cấu liên hợp thép – bê tông”, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội 13 Phạm Anh Tuấn (2007), “Nghiên cứu, ứng dụng kết cấu liên hợp thép – bê tơng”, Tạp chí Khoa Học Công Nghệ 14 Quốc hội (2014), Luật Xây dựng số 50/2014/QH13 Trung Quốc: 15 Tiêu chuẩn GB 50901:2013, “Code for construction of steel – concrete composite structures” 16 Tiêu chuẩn GB/T5117:2012, “Covered electrodes for manual metal arc welding of non-alloy and fien grain steels” 17 Tiêu chuẩn GB/T5118:2012, “Covered electrodes for manual metal arc welding of resisting steels” 18 Tiêu chuẩn GB/T10433:2002, “Cheese head studs for arc stud welding” 19 Tiêu chuẩn GB 50017:2003, “Code for design of steel structures” 20 Tiêu chuẩn GB 50204:2015, “Code for quality acceptance of concrete structure construction” 21 Tiêu chuẩn GB 50300:2013, “Unified acceptance standard for Building construction quality” PHỤ LỤC + Phụ lục A – Biên nghiệm thu chất lượng hạng mục liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép - A.1 – Kiểm tra nghiệm thu liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép người giám sát đơn vị giám sát nghiệm thu, Phụ lục A.1 - A.2 – Biên nghiệm thu chất lượng hạng mục liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép phải viết người kiểm tra chuyên nghiệp, nghiệm thu cán giám sát, cán thi công theo Phụ lục A.2 + Phụ lục B – Phương pháp thí nghiệm kiểm tra khả chịu kéo ống nối cốt thép - B.1 – Mỗi lơ kiểm tra lấy mẫu nhà máy (Hình B.1) tiến hành thí nghiệm Hình B.1 Mẫu thí nghiệm đầu nối cốt thép – Đầu nối cốt thép; – Cốt thép; – Thép nối - B.2 – Thí nghiệm kéo tuân theo tiêu chuẩn JGJ 107 Nối khí cốt thép, theo yêu cầu liên kết cấp - B.3 – Gia tải theo tiêu chuẩn JGJ 107 - B.4 – Khi mẫu thí nghiệm đạt u cầu lơ thí nghiệm đạt u cầu Nếu mẫu khơng đạt, lấy mẫu khác để thí nghiệm Nếu thí nghiệm lại có mẫu khơng đạt lơ thí nghiệm khơng đạt Phụ lục A.1 Kiểm tra nghiệm thu liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép Tên cơng trình Loại kết cấu Số lỗ kiểm tra Đơn vị thi công Giám sát Cán kỹ thuật Nhà thầu phụ Kỹ thuật thầu phụ Giám sát thầu TT Kết luận thi công Kết luận giám sát Kết luận nghiệm thu Cán giám sát Vị trí kiểm tra Kết luận Cán thi công kiểm tra Phụ lục A.2 Biên nghiệm thu chất lượng hạng mục liên kết thép hình (thép ống) với cốt thép Tên cơng trình Tên hạng mục Đơn vị thi công Bộ phận nghiệm thu Giám sát Chỉ huy trưởng Tên số hiệu tiêu chuẩn thi công Nhà thầu phụ Quy định nghiệm thu Giám sát nhà thầu Số liệu đánh giá thi công Đối tượng Số liệu nghiệm thu giám sát Hạng Cường độ chịu kéo ống nối cốt thép Đánh giá công nghệ hàn Cường độ chịu kéo mối nối cốt thép mục Hạng Chiều cao đường hàn 0~2.0mm mục Kích thước Góc uốn mối nối 30 thơng thường nối mối Chuyển dịch vị trí trục mối nối 0.1d Chiều dầy đường hàn 0~0.05d (mm) Bề rộng đường hàn 0~0.1d (mm) Chiều dài đường hàn -0.3d (mm) Độ sâu ngậm phương ngang 0.5 (mm) Lỗ khơng khí bavia Số lượng bề mặt đường hàn có chiều dài 2d Diện tích 6mm2 Lỗ xỏ cốt Đường kính 0~2.0mm thép Độ thẳng đứng 0.3t  2.0mm Khoảng cách lỗ xỏ cốt thép  2.0 Kết cấu ống nối cốt thép  2.0 Vị trí trọng tâm nối  3.0 Kết kiểm tra đơn vị thi công Người kiểm tra Kết luận giám sát Giám sát trưởng ... cấu liên hợp thép – bê tông Chương Cơ sở khoa học để nghiên cứu quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép – bê tơng Chương Hồn thiện quy trình kiểm tra chất lượng kết cấu liên hợp thép. .. cấu liên hợp thép – bê tông * Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng kết cấu thép, kết cấu bê tông cốt thép Việt Nam tiêu chuẩn thi công nghiệm thu kết cấu liên hợp thép. .. QUAN KẾT CẤU LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG 1.1 Giới thiệu kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.1.1 Khái niệm kết cấu liên hợp thép – bê tông 1.1.2 Lịch sử phát triển kết cấu liên hợp