Đồ án xây dựng dân dụng và công nghiệp (6)

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THI CƠNG
THI CƠNG BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG
Đề bài:
Lập phương án kỹ thuật thi công khung nhà theo phương pháp đổ bê tơng tồn khối.
Số liệu đề bài:
Số thứ tự (k)
…
[ σgỗ ] (kG/cm2)
γ gỗ ( kG/m3)
Số bước (n)
…
Số tầng
9
Mùa thi cơng
I. Giới thiệu về cơng trình và điều kiện thi cơng:
a. Giới thiệu về cơng trình:
i. Chiều cao cơng trình
o Chiều cao tầng 1: H1 = 4,0 m
o Chiều cao tầng 2 đến tầng 8: Ht = 3,4 m
o Chiều cao tầng mái: Hm = 3,2 m
o Tổng chiều cao cơng trình: ΣH = 4+7x3,4+3,2 = 31,0 m
ii. Mặt bằng cơng trình:
o Bước cột: B = 3,2 m
o Chiều dài cơng trình: ΣB = 12x3,2 = 38,4 m
o Nhịp nhà: L1 = 6,8 m; L2 = 3,4 m
o Chiều rộng cơng trình: ΣL = 2x(6,8+3,4) = 20,4 m
b. Số liệu tính tốn
a) Móng :
- Móng cơng trình là móng giật cấp, có chiều cao bậc móng t = 35cm

Kích thước (axb) (m)
Trục
Bậc dưới
Bậc trên
A,E
1,8x2,4
1,1x1,7
B,D
1,8x2,6
1,1x1,9
C
1,8x2,6
1,1x1,9

100
650
Đơng

b) Cột :
Tầng
8,9
6,7
4,5
2,3
1
iii.

Tiết diện (d/h) (cm)
Cột biên C1
Cột giữa C2

25/30
25/30
25/35
25/35
25/40
25/40
25/45
25/45
25/50
25/50

Kích thước dầm
• Dầm chính:
SVTH:

1


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

Dầm D1b: Hdc= L1/10 = 680/10 = 68cm => Kích thước dầm D1b: 25 x70cm
Dầm D1g: Hdc= L2/10 = 340/10 = 34cm => Kích thước dầm D1g: 25 x40cm
• Dầm phụ:
Dầm D2 là dầm phụ nên :
Hd = Ldp/12=B/12 = 320/12 = 27 cm => dầm D2 và D3: 20x 30 cm.
iv.

Kích thước sàn
Chiều dày sàn điển hình s = 15 cm
Chiều dày sàn mái: sm = 12 cm

c. Giải pháp thi công
a , Giải pháp phân chia đợt thi công (phân chia theo phương đứng):
Với đều kiện nhân lực, vật tư cũng như máy móc thi cơng phù hợp với việc lựa chọn giải
pháp thi công 1 tầng 1 đợt – tức là chỉ đổ bê tông 1 lần cho cột, dầm, sàn, cầu thang….
Nên lựa chọn giải pháp thi công như sau: 1 tầng 1 đợt
b, Thông số vật liệu:
Trong phạm vi đồ án mơn học, do cơng trình quy mơ nhỏ, ít tầng nên ta lựa chọn giải pháp
ván khuôn, xà gồ, cột chống bằng gỗ với các thông số kỹ thuật của vật liệu gỗ sử dụng làm
ván khuôn như sau:
-

γ gỗ = 650 kG/m3
[ σgỗ ] = 100 kG/cm2 = 100 x 104 kG/m2
Mô đun đàn hồi của gỗ: Eg = 1,2.105 kg/cm2
Hàm lượng cốt thép tồn cơng trình µ = 1,5%
Khối lượng riêng của bê tông: γ bt = 2500 kg/m3
Khối lượng riêng của cốt thép: γ bt = 7850 kg/m3

Sơ đồ mặt bằng và mặt cắt cơng trình

SVTH:

2


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

d2
c1

d2
d 1b

d2
c1

d 1b

c2

d 1b

c2

d 1b

c2

d 1b

c2

d2

d2
c1

d2

d2

c1

b

d2

d2

c1

d2
d 1b

c2

d 1b

c2

d 1b

c2

d 1b

c2

d2
c1

d2

d2
c1

d2

d2
c1

c2

d2

d2
c1

c2

d2

6800

d2
d 1g c 2

d2
d1g c 2

d2

d 1g c 2

d1g c 2

d1g c 2

d1g c 2

c1

d 1b

c1

d 1b

c1

d 1b

c1

d2

d2

d2

d2
d 1b

c1

d 1b

c1

d 1b

c1

d 1b

c1

d2
d1g c 2

d2
d 1g c 2

d 1b

d2

d2
d 1g c 2

d2

d2
d1g c 2

d2
d 1g c 2

c1

d 1b

d2
d1g c 2

d2
d 1g c 2

d2

d2
d1g c 2

d2
d 1g c 2

c1

d 1b

d2

d2
d 1g c 2

d2

d2

d2
d 1g c 2

d2

d2
d1g c 2

d2

d2

d2

d 1g c 2

d1g c 2

3400

3400

d2

3200
3200

c1

d 1b

ΣB=38400

d 1b

d1g c 2

d2

3200

c1

d2

d 1g c 2

d2

3200

d2

c2

d2

c1

d 1b

3200

d 1b

d1g c 2

d2

3200

c1

d2

d 1g c 2

d2

c1

3200

d2

c2

d2

a
d 1b

3200

d 1b

d1g c 2

3200

c1

d2

d 1g c 2

b

3200

d2

c2

3200

d 1b

3200

c1

6800

20400

a

SVTH:

3


MặTCắT A-A

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

N K THUT THI CễNG

SVTH:

4


N K THUT THI CễNG

a

b

c

d

e

MặTCắTB-B

SVTH:

5


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

II.TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÁN KHN CHO CÁC CẤU KIỆN
1. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỐP PHA MĨNG
- Ta tính tốn ván khn móng trục C, bậc dưới là 1,8x2,6m và bậc trên có kích thước
1,1x1,9m. Chiều cao bậc móng là t=0,35m.
a) Tính tốn ván khn
Tổ hợp ván khn móng:
+ Bậc dưới:
2 tấm ván khn có kích thước bxlxδ = 0,35x2,6x0,03(m),
2 tấm ván khn có kích thước bxlxδ = 0,35x1,86x0,03(m).
+ Bậc trên:
2 tấm ván khn có kích thước bxlxδ = 0,35x1,9x0,03(m),
2 tấm ván khn có kích thước bxlxδ = 0,35x1,86x0,03(m).
Tải trọng tác dụng lên ván khuôn:
- Tải trọng tác dụng lên ván khn gồm có áp lực xơ ngang của bê tơng khi đồ, do kích

thước móng khá lớn cho nên khi tính tốn ta cần tính thêm tải trọng đầm rung .
- Vậy tải trọng tác dụng lên ván khn móng là :
+Áp lực ngang của bê tông:
P1tc = γ.H=2500x0,35= 875 (kG/m2)
P1tt=n.γ.H=1,2x2500x0,35= 1050 (kG/m2)
+Tải trọng khi đổ bê tông:
P2tc = 400 (kG/m2)
P2tt=1,3x400=520(kG/m2)
+Tải trọng do đầm:
P3tc=200=200(kG/m2)
P3tt=1,3x200=260(kG/m2)
 Tổng tải trọng tác dụng vào ván khuôn:
Ptc= P1tc+ P2tc+ P3tc= 875+400+200= 1475 (kG/m2)
Ptt= P1tt+ P2tt+ P3tt=1050+520+260= 1830 (kG/m2)
- Tải trọng ngang tác dụng vào một tấm ván khuôn rộng 350:
qtc=ptcxb=1475x0,35=516(kG/m) = 5,16(kG/cm)
qtt=pttxb=1830x0,35= 641 (kG/m)= 6,41(kG/cm)
- Coi các tấm ván khuôn làm việc như một dầm liên tục mà các gối đỡ là các thanh
sườn , khoảng cách giữa các thanh sườn là nhịp của dầm .
Sơ đồ tính

SVTH:

6


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

Áp dụng cơng thức :
M chọn=

≤[]w => L ≤

=

10W [σ ]
q tt

Trong đó: [σ] ứng suất cho phép của ván khuôn gỗ [σ] = 100 (kG/cm2)
bh 2 35 × 32
W=
=
= 52,5cm3 ; moment kháng uốn của tấm ván khn rộng 35 cm
6
6
10W [σ ]
10 × 52,5 × 100
=
= 90,5cm
6, 41
q tt

L≤

Chọn Lmax= 70 cm
 Kiểm tra độ võng của ván khuôn:
Độ võng cho phép
70
[f] =
= 400 = 0,175cm

Độ võng thực tế:
5,16 × 704
= 128 × 1, 2 × 105 × 78, 75 = 0,102cm

f=

f=0,102(cm)<0,175 (cm)=[f].thỏa mãn điều kiện độ võng.
Trong đó :
bh3 35 × 33
J: moment qn tính của tấm ván khn J =
=
= 78, 75cm 4
12
12
E modun đàn hồi của vật liệu gỗ, E = 1,2x105 kG/cm2
ii.

Lựa chọn kích thước tiết diện sườn đỡ
Xem sườn đứng là dầm đơn giản kê lên hai gối tựa là hai thanh chống.để đơn giản
trong tính tốn và đảm bảo an toàn ta coi sườn đứng chịu tải trọng phân bố đều do ván
khuôn truyền vào. Khoảng cách lớn nhất giữa 2 sườn đứng là 70 cm.
Tải trọng tác dụng lên thanh sườn
Lực phân bố tác dụng lên 1m chiều dài thanh sườn đứng là:
qtt=1830 x 0,7=1281 (kG/m)
Moment lớn nhất ở nhịp:
Chiều cao móng là 0,35m, ta chọn khoảng cách giữa hai điểm chống là 0,3m
Mmax=

= = 1441(kG.cm)

Chọn thanh sườn bằng gỗ có tiết diện vng:
b=

SVTH:

=

3

6 × 1441
= 4, 42cm
100

7


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

: ứng suất cho phép của vật liệu làm cốt pha gỗ =100 kg/cm2
Chọn thanh sườn đứng có kích thước tiết diện bxh =5x5cm
Tính tốn kiểm tra độ võng của thanh sườn:
Mơmen qn tính của thanh sườn ngang:
Mô men chống uốn của thanh sườn
bh 2 5 × 52
W=
=
= 20,8cm3
6
6
tc

q =1475 x 0,7 = 1032,5 (KG/m) = 10,325 (KG/cm)
Độ võng của thanh sườn ngang:
F=

10,325 × 304
= 0, 01cm
=
128 × 1, 2 × 105 × 52

Độ võng cho phép :
[f ] = 30/400 = 0,075 (cm)
Ta thấy f=0,01 (cm) < [f ] = 0,075 (cm) .Vậy độ võng thanh sườn ngang, thỏa mãn.
*Tính tốn và kiểm tra tiết diện cây chống
- Tải trọng tập trung tác dụng vào sườn đứng và cây chống xiên:
ptt = qtt× ls = 1281× 0,3 = 384,3 kG
Vì chiều cao đài thấp nên khi đặt cây chống xiên nghiêng góc α = 45o thì chiều dài lớn nhất
cần thiết cho cây chống là: l = H/sinα = (0,35+0,1)/sin45o = 0,32m , ta chọn cây chống gỗ
có tiết diện 5x5cm có sơ đồ làm việc là hai đầu khớp l0 = 0,35m.
Độ mảnh của cây chống:
λ=

l0
35
=
= 24, 22
r 0, 289 × 5
2

2

 λ 
 24, 22 
ϕ = 1 − 0,8 
÷ = 1 0,8 ì
ữ = 0,953
100
100 
P tt
384,3
→ σ tt =
=
= 16,13(kG / cm 2 ) < [σ ] = 100( kG / cm 2 )
ϕ .F 0,953 × (5 × 5)

Như vậy cây chống tiết diện 5x5cm đảm bảo khả năng chịu lực.

SVTH:

8


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
8

1

2
3
5
4

7

4

6

4

g hi c hó Mã NG :
1 - tấ m v á n khuô n
2 - tha n h s ê n

4

3 - n Ñp ng a n g

1

2

3

4 - tha n h c hè n g
5 - c o n bä
6 - tha n h c hỈn
7 - c hè t c hỈn
8 - g i» ng c è p pha mã ng

CẤU TẠO VÁN KHN MĨNG

SVTH:

9


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

2. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CỐP PHA CỘT.
a) Thiết kế ván khuôn cột :

Sơ đồ phân tải và sơ đồ kết cấu thiết kế cốp pha cột
• Tính tốn tải trọng tác động lên ván khn cột :
Ta tính tốn cột tầng 3 có chiều cao : Ht = 3,4 m
o Cột C2 có b x h =25 x 45 cm
- Tải trọng tạm thời dài hạn : là áp lực ngang vữa bê tông tác động vào ván khuôn cột
ptcáp lực bê tông = γbt(0,27V + 0,78)k1k2
o Trong đó :
+ Giả thiết tốc độ đổ bê tông cột là : V = 0,75 (m/giờ)
+ k1 : hệ số tính đến ảnh hưởng độ sụt bê tông.Giả sử độ sụt bê tông 2 – 7 cm ta có
k1=1.
+ k2 :hệ số tính đến ảnh hưởng nhiệt độ của hỗn hợp bê tơng. Cơng trình thi công mùa
đông với nhiệt độ khoảng 12o – 17oC. k2 = 1
ptcáp lực bê tông = γbt(0,27V + 0,78)k1k2 =2500 x(0,27 x0,75 + 0,78)1x1 = 2456 (kG/m2)
SVTH:

10


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

- Hoạt tải áp lực ngang vữa bê tông qui về trên mét dài chiều dài chiều cao ván khuôn cột
Pttáp lực bê tông = nptcáp lực bê tônghcột = 1,3 x 2456 x 0,45 =1437 (kG/m)
Ptcáp lực bê tông = ptcáp lực bê tônghcột = 2456 x 0,45 = 1105 (kG/m)
- Tải trọng tạm thời ngắn hạn :
Hoạt tải đổ bê tông(Do khi đổ bê tơng thì khơng đầm và khi đầm thì khơng đổ nên chỉ xét
đến giá trị lớn hơn khi đổ bê tông)
-Hoạt tải đổ :
pttđ = 0,45 x 400 x 1,3 = 234 kG/m
ptcđ = 0,45 x 400 = 180 kG/m
- Áp lực gió :
Lấy cơng trình xây dựng tại địa điểm Hà Nội, thuộc vùng gió II-B.
Tra bảng Wo = 95 kG/m2
Áp lực gió lên ván khn :
Pgió = nWttb
Trong đó :
n là hệ số độ tin cậy :n = 1,2
b là chiều rộng ván khuôn thành
Wtt là giá trị áp lực gió tính tốn đưa vào tính tốn ván khuôn được lấy 50% giá trị W
( giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao z )
W = WokC
Trong đó :
Wo =95 kG/m2
K là hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và địa hình ( tính cho cao
độ tầng cao nhất +24,2 m).Tra bảng và nội suy ta được: k =1,18
C là hệ số khí động : Phía gió đẩy : k = 0,8
Phía gió hút : k = 0,6
g iã ®Èy

g iã hót

Sơ đồ phân tải gió vào ván khn cột
Áp lực gió hút cùng chiều với áp lực nội tại trong ván khuôn cột → Lấy giá trị gió hút :

SVTH:

11


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

Pgió hút

= nWttb = n x

1
W
x b = × n × Wo × k × C × b
2
2

= 0,5 x 1,2 x 95 x 1,17 x 0,6 x 0,45 = 18,0 kG/m
Vậy tổng tải trọng tác động lên ván thành cột là :
p1 = Pttáp lực bê tơng + pttđ +Pgió hút = 1437 + 234 + 18= 1689 kG/m
p2 = Ptcáp lực bê tông + ptcđ = 1105+180 = 1285 kG/m
• Xác định đặc trưng hình học ván khn cột :
Chọn chiều dày ván khn cột là 0,03 m.
-

-

bδ 3 0,5 × 0,033
Mơ men qn tính : Jc=
=
= 1,125 x 10-6 m4.
12
12
2
bδ
0,5 × 0,03 2
Mô men kháng uốn : Wc =
=
= 7,5 x 10-5 m4.
6
6

• Tính tốn chiều dài nhịp kết cấu ván khn cột:
o Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):
o Công thức kiểm tra: σ =

M max
≤ [σ]gỗ= R
Wc

o Trong đó:
p1l 2 v1
10

Mmax – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: Mmax =

Wc – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn: gỗ, kim
loại....) :Wc = 7,5 x 10-5 m4.
[σ]gỗ = 100 x 104 kG/m2
≤

10 RWc
p1

=

10×100×104 ×7,5×10 −5
1689

= 0,666 m (1)

Vậy để đảm bảo điều kiện bền thì lv1≤ 0,666 m.
• Tính toán theo điều kiện về độ võng( điều kiện biến dạng):
o Công thức kiểm tra : fmax ≤ [ f] =

lv 2
400

o Trong đó:
4

fmax: độ võng tính tốn lớn nhất của bộ phận ván khn: fmax

p ×l
= 2 v2
128 EJv

p2 = 1285 kG/m
E = 1,2 x 109 kG/m2
Jv = 1,125 x 10-6 m4
[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt lộ ra ngồi
[f]=

SVTH:

lv 2
400
12


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

128 EJ v
lv2≤ 3
400 p 2

9
−6
= 3 128×1,2×10 ×1,125×10 = 0,695 m (2)
400×1285

Vậy để đảm bảo điều kiện bền thì lv2≤ 0,695 m
Từ (1) và (2) chọn nhịp ván khuôn cột : [ lv]≤ min (lv1 ; lv2) = 0,666 m
Chọn khoảng cách giữa các gơng bố trí là: lv = 0,6 m
Số nhịp gơng cột cần thiết: n = Lc/[lv] = =(3,4-0,7)/0,6 = 4,5
Chọn số nhịp gông là n = 5, khoảng cách giữa các gơng bố trí là: lv = (3,4-0,7)/5 = 0,54 (m).

Kết luận :Vậy để thỏa mãn các điều kiện trên thì ta chọn 6 nhịp ván khn cột tầng 1
(khoảng cách các gơng cột ), trong đó 4 nhịp có là lv = 0,6 m. Một nhịp có lv = 0,3m.
ii.

Thiết kế gơng cột :
• Tính tốn tải trọng tác động lên gông cột :
- Tải trọng phân bố đều tác dụng lên gông cột :
q1 = p1lv/hc = 1689 x 0,6/0,45 = 2252 kG/m
q2 = p2lv/hc = 1285 x 0,6/0,45 = 1713 kG/m
Chọn tiết diện gông bằng gỗ xẻ thanh tiết diện hình chữ nhật 8 x 10 cm.
• Xác định đặc trưng hình học của gơng cột:
-

-

bδ 3 0,1 × 0,083
Mơ men qn tính : Jg=
=
= 4,267 x 10-6 m4.
12
12
2
bδ
0,1 × 0,08 2
Mơ men kháng uốn : Wg =
=
= 1,067 x 10-4 m4.
6
6

• Sơ đồ tính tốn gơng cột :
Sơ đồ tính tốn của gơng cột là sơ đồ của dầm đơn giản vừa chịu kéo vừa chịu uốn với tải
trọng phân bố đều là áp lực ngang từ ván khn cột truyền sang.
Chiều dài tính tốn của gơng cột là khoảng cách giữa 2 lần khóa gơng.
lg = 0,45 +2 x 0,03 + 0,08 = 0,59 m

Sơ đồ phân tải và sơ đồ kết cấu thiết kế thanh gông cột
SVTH:

13


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

Thiết kế cấu tạo thanh gơng cốp pha cột bằng gỗ
• Kiểm tra gơng cột theo điều kiện về cường độ (điều kiện biến dạng):
Công thức kiểm tra:
σ=

M max
≤ [σ]gỗ= R
Wg

Trong đó:
Mmax – mơmen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: Mmax =

q1l 2 v
8

Wg – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn: gỗ, kim

loại....) :Wg = 1,067 x 10-4 m4.

M max q1l 2 g
2252 × 0, 59 2
4
2
σ=
=
=
−4 = 91,84 x 10 kG/m
8
W
8
×
1,
067
×
10
Wg
g
→

σ= 91,84 x 104 kG/m2<[σ]gỗ = 100 x 104 kG/m2

Vậy nhịp tính tốn của gông cột là thỏa mãn điều kiện về cường độ.
• Kiểm tra theo điều kiện về biến dạng của gông cột (điều kiện về độ võng):
Công thức kiểm tra : fmax ≤ [ f] =

lg
400

Trong đó:
fmax: độ võng tính tốn lớn nhất của bộ phận ván khn: fmax =

5q 2 × l g

4

384 EJ g

q2 = 1713 kG/m
E = 1,2 x 109 kG/m2
Jg= 4,267 x 10-6 m4
fmax

5 ×1713 × 0,59 4
=
= 0,527 x 10-3 m
384 ×1, 2 ×109 × 4, 267 ×10 −6

[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt lộ ra ngồi

SVTH:

14


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

[ f] =

lg
400

→

=

0,59
= 1,475 x 10-3 m
400

fmax = 0,527 x 10-3 m <[ f ] =

lg
400

= 1,475 x 10-3 m

Vậy nhịp tính tốn của gơng cột là đảm bảo về điều kiện độ võng.
Kết luận : Gông cột 2 x 5 x 8 cm đảm bảo chịu lực và chống phình cốp pha cột.
• Kiểm tra gông cột theo điều kiện chịu kéo do phản lực từ thanh gông liên kết tại tiết
diện giảm yếu ( lỗ khóa gơng ) : Agy = 8 x 5 cm
Ta có : Nmax =

q1l g
2

=

2252 × 0,59
=664 kG
2

Cơng thức kiểm tra : σmax =

σmax =

N max
≤ [σgỗ]
Ag

N max
664
=
= 16,6 x 104 kG/m2≤ [σgỗ] = 100 x 104 kG/m2
Ag
0,08 × 0,05

Kết luận : liên kết tại lỗ giảm yếu là đảm bảo khả năng chịu lực.

SVTH:

15


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

TL 1:20

3

1

1
5

1

2
4

6

7

8

9

10

1- 1
TL 1:20
2
1

SVTH:

16

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

c. TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHO VÁN KHN SÀN
a) Giới thiệu về ván khn sàn
 Vật liệu:
Các thông số kỹ thuật:
γ gỗ = 650 kG/m3
[ σgỗ ] = 100 kG/cm2 = 100 x 104 kG/m2
E = 1,2 x 105 kG/cm2 = 1,2 x 109 kG/m2
 Cấu tạo :
-

+ Ván khuôn sàn được tạo thành từ các tấm ván nhỏ ghép với nhau và được liên kết với
nhau bằng các nẹp gỗ ( kích thước tiết diện 1 tấm ván khuôn bề rộng x chiều dày = 250 x
30 mm).
+ Cách thức làm việc : Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các cột
chống.
+ Khoảng cách giữa các xà gồ được tính tốn để đảm bảo điều kiện về cường độ và điều
kiện về biến dạng của ván khuôn.
+ Khoảng cách giữa các cột chống được tính tốn để đảm bảo điều kiện về cường độ,
biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống.
+ Cột chống sử dụng ở đây là cột chống chữ ‘T’ được làm bằng gỗ,chân cột được đặt lên
nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống và tạo điều kiện thuận lợi cho thi công tháo
lắp ván khuôn.
ii. Sơ đồ tính tốn :
• Do chủ định thiết kế ván khuôn sàn là dạng bản dầm, tức là ván khn làm việc hồn tồn
theo trạng thái ứng suất phẳng nên có thể cắt ván khn sàn theo những tiết diện bất kì dọc
theo phương nhịp của ván (là mặt cắt chính có ứng suất chính bằng 0) mà khơng ảnh hưởng

đến việc chịu lực và biến dạng. Nên ván khn sàn có thể tương đương với dạng kết cấu
dầm có bề rộng tùy ý. Trong trường hợp ván khn là gỗ xẻ ta có thể qui bề rộng về giá trị
đơn vị. Từ ô sàn này ta cắt ra một dải ván sàn có bề rộng bằng b =1,0m để tính tốn. Tải
trọng tổ hợp cho sàn được qui từ phân bố trên diện tích về phân bố trên mét dài.
• Sơ đồ tính xem ván sàn như là 1 dầm liên tục siêu tĩnh nhiều nhịp không mút thừa, gối là
các xà gồ. Do chiều cao dầm phụ nhỏ nên ta ta khơng bố trí con đội mà chọn xà gồ có kích
thước hợp lý.
Xét 1 dải ván khn rộng 1m theo phương vng góc với xà gồ.

SVTH:

17


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
400

3000

400

D1b

6800

3200

1000

D1g

D2

D2

250
2950
250

6400

D1b

D2

400

D1g

3400

Sơ đồ tính tốn là dầm liên tục có gối tựa là các xà gồ chịu tải trọng phân bố đều.

Biểu đồ Momen –Biểu đồ độ võng
iii.

Xác định tải trọng
Tính tốn tải trọng cho 1 dải bản rộng 1m:
• Tĩnh tải:
o Trọng lượng bản thân của kết cấu. Sàn dày δs = 150 mm

gtc1= γ btx b x δs = 2500 x 1 x 0.15 = 375 kG/m
gtt1= nx gtc1 = 1.2 x 375 = 488 kG/m
- Trong đó :
n là hệ số vượt tải n=1.2
γ bt là trọng lượng riêng của bê tông = 2500 kG/m
b là chiều rộng ván sàn =1,0 m

SVTH:

18


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

o Trọng lượng bản thân ván khuôn:
gtc2= δvxγgỗx b
δv: Chiều dày ván khuôn gỗ = 3 cm = 0,03 m
γgỗ:Trọng lượng riêng của gỗ = 650 kG/m
gtc2= δvxγgỗx b = 0,03 x 700 x 1,0 = 21,0 kG/m
gtt2= gtc2x n = 21,0x 1,1 = 23,0 kG/m
o Kết luận: Tĩnh tải tác động lên ván sàn là :
Gtctt = gtc1 + gtc2 = 375 + 21,0 = 396 kG/m
Gtttt = gtt1 + gtt2 = 488 + 23,0 = 511 kG/m
• Hoạt tải:
o Hoạt tải do người và phương tiện di chuyển trên sàn :b = 1 m
ptcn = 250 kG/m
pttn = b x ptcn x n = 1,0 x 250 x 1,3 = 325 kG/m
o Hoạt tải do đầm rung 200 kG/m nhỏ hơn hoạt tải do đổ bê tông , hoạt tải người, phương
tiện và không đồng thời tác dụng nên bằng bỏ qua.
- Hoạt tải do bê tơng đổ bằng thùng có dung tích thùng 0,2 m3< V ≤0,8 m3

ptcđ = 400 kG/m
pttđ = qtcđ x n =400 x 1,3 = 520 kG/m
o Kết luận: Hoạt tải tác động lên ván sàn là:
Ptc = ptcn+ ptcđ = 250 + 400 = 650 kG/m
Ptt = pttn+ pttđ = 325 + 520 = 845 kG/m
• Vậy ta có tổng tải trọng tổ hợp tác động lên sàn là:
q1 = Gtt + Ptt = 511 + 845 = 1356 kG/m
q2= Gtc + Ptc = 396+650 = 1046 kG/m
iv. Tính tốn khoảng cách xà gồ
• Tính theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền):
o Áp dụng công thức kiểm tra:
σ=

M max
≤ [σ]gỗ= R
Wv

o Trong đó:
Mmax – mơmen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: Mmax =

q1l 2 v1
10

Wv – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván khn: gỗ, kim
loại....)

b×δv
Với :Wv =
6

2

1 × 0,03 2
=
=1.5 x 10-4m4
6

[σ]gỗ = 100 x 104 kG/m2
≤

SVTH:

9 RWv
=
q1

10×100×104 ×1,5×10−4
1356

=1,1 m (1)

19


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

Vậy để đảm bảo điều kiện bền thì lv1≤ 1,1 m.
• .Tính tốn theo điều kiện biến dạng của các ván sàn (điều kiện độ võng):
o Công thức kiểm tra :
fmax ≤ [ f] =

lv 2
400

o Trong đó:
4

fmax: độ võng tính tốn lớn nhất của bộ phận ván khn: fmax

q ×l
= 2 v2
128EJ v

q2 = 1046 kG/m
E = 1,2 x 109 kG/m2
3
1 × 0,033
b×δv
Jv =
=
= 2,25 x 10-6 m4
12
12
[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt lộ ra ngồi
[f]=

lv 2
400

128 EJ v

lv2≤ 3
400 q2

9
−6
= 3 128×1,2×10 ×2,25×10
= 0,94 m (2)
400×1046

Vậy để đảm bảo điều kiện bền thì lv2≤ 0,94 m
Từ (1) và (2) ta có:
Khoảng cách giữa các xà gồ là lv≤ min (lv1 ; lv2) = 0,94 m
• Với ơ nhịp biên:
Nhịp của ván sàn ( khoảng cách của xà gồ ) phải được chọn sao cho khoảng cách thông thủy
của ô sàn giữa các dầm phụ trừ đi ván thành dầm phụ và ½ lần chiều dày xà gồ ở 2 bên là
số nguyên lần nhịp làm việc của ván sàn .
Chọn [lv] = min {lv1, lv2} = 0,94 m. Theo cấu tạo định tính cốp pha sàn số lượng nhịp và kích
thước các xà gồ ơ sàn nhịp biên (giả thiết sơ bộ δv= 0,03m; bxg=0,1m) tính tốn như sau:
nlvs = (L1 - bd2 ) - (2δv + bxg) = (6,8 – 0,2) - ( 2 x 0,03+0,1) = 6,44 m.
n ≥ / nlvs/[lv] = 6,44/0,94 = 6,85
Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n=7
lv= 6,44 /7 = 0,92 m =920 mm.
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc ván khuôn sàn nhịp biên là 7 nhịp có khoảng cách bằng
lv= 0,92 m.

SVTH:

20

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

• Với ơ nhịp giữa :
Nhịp của ván sàn ( khoảng cách của xà gồ ) phải được chọn sao cho khoảng cách thông thủy
của ô sàn giữa các dầm phụ trừ đi ván thành dầm phụ và ½ lần chiều dày xà gồ ở 2 bên là
số nguyên lần nhịp làm việc của ván sàn .
Chọn [lv] = min {lv1, lv2} = 0,94 m. Theo cấu tạo định tính cốp pha sàn số lượng nhịp và kích
thước các xà gồ ơ sàn nhịp biên (giả thiết sơ bộ δv= 0,03m; bxg=0,1m) tính tốn như sau:
nlvs = (L2 - bd2) - (2δv + bxg) = (3,4 – 0,2) - ( 2 x 0,03+0,1) = 3,04 m.
n ≥ / nlvs/[lv] = 3,04/0,94 = 3,23
Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n=4
lv = 3,04 /4 =0,76m
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc ván khn sàn nhịp giữa là 4 nhịp,mỗi nhịp có khoảng cách
là lv= 0,76 m.
400

6400

D2

D2

D1g

D2

250

2950

250

D1b

D1b

D1g

6800

3400

D2
920

v.

400

3000

920

920

920
6440

3200

400

920

920

920

D2
760

D2
760 760
3040

760

Tính tốn xà gồ đỡ ván khn sàn.
• Tính khoảng cách cột chống xà gồ.
Tải trọng tác động lên ván khuôn sàn phân bố trên 1 m2 bằng tải trọng tác động lên dải ván
khuôn sàn dạng dầm chia cho bề rộng đơn vị dải ván đó .Tải trọng đó lại được phân vào đà
ngang đỡ ván sàn theo phương vng góc với ván, với kích thước phân tải là 2 khoảng nửa
nhịp ván khuôn sàn ở 2 bên đà ngang chính bằng khoảng cách giữa 2 xà gồ.

SVTH:

21


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

Sơ đồ tính xem xà gồ như là 1 dầm liên tục siêu tĩnh nhiều nhịp không mút thừa, gối là các
cột chống và dầm đỡ xà gồ ở bên mép dầm chính.
o Chọn tiết diện xà gồ: 10 x 10 cm. Bố trí theo phương song song dầm phụ.
Jx = b x h3/12 = 0,1 x 0,13 /12 = 8,33 x 10-6 m4
Wx = b x h2/6 = 0,1 x 0,12 /6 = 1,67 x 10-4 m4
o Xác định tải trọng tác động lên xà gồ :
Trọng lượng bản thân của xà gồ:
gtcx= b x h x γgỗ = 0,1 x 0,1 x 700 = 7,0 kG/m
gttx= gtc x n = 7,0 x 1,1 = 7,7 kG/m
Vậy ta có tổng tải trọng tác động lên xà gồ là:
q1 = q1vlv+ gttx = 1356 x 0,92+ 7,7 = 1255 kG/m
q2 = q2vlv+ gtcx = 1046 x 0,92 + 7 = 969 kG/m
• Tính theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền) :
o Công thức kiểm tra:
σ=

M max
≤ [σ]gỗ= R
Wx

o Trong đó:
q1l 2 x1
10

Mmax – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: Mmax =

Wx – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn: gỗ, kim
loại....) :Wx = 1,67 x 10-4 m4
[σ]gỗ = 100 x 104 kG/m2

≤

10 RWx
q1

=

10×100×104 ×1,67×10−4
1255

= 1,21 m (1)

Vậy để đảm bảo điều kiện bền thì lx1≤ 1,21 m.
• Tính theo điều kiện biến dạng (điều kiện độ võng) :
o Công thức kiểm tra :
fmax ≤ [ f] =

lx2
400

o Trong đó:
4

fmax: độ võng tính tốn lớn nhất của bộ phận ván khn: fmax

q ×l
= 2 x2
128EJx

q2 = 969 kG/m

E = 1,2 x 109 kG/m2
Jx = 8,33 x 10-6 m4

SVTH:

22


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
-

[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt lộ ra

ngồi [ f ] =

lx2
400

9
−6
128 EJ x
lx2≤ 3
= 3 128×1,2×10 ×8,33×10
= 1,49 m (2)
400 q 2
400×969

Vậy để đảm bảo điều kiện bền thì lx2≤ 1,49 m
Từ (1) và (2) ta có:
Khoảng cách giữa các cột chống sàn là [lx]≤ min (lx1 ; lx2) = 1,21 m

Nhịp của xà gồ ( khoảng cách của cột chống ) phải được chọn sao cho khoảng cách thơng
thủy của ơ sàn giữa các dầm chính trừ đi ván thành dầm chính, chiều dày nẹp ván thành
dầm chính và ½ lần chiều dày con đội ở 2 bên là số nguyên lần nhịp làm việc của xà gồ .
Chọn chiều dày ván thành dầm chính δvt =0,03m,chiều dày nẹp ván thành δnẹp =0,03 m và
con đội có tiết biện bcđ =0,1 m.
Ta có :
nlxg = ( B - bdc) - (2δnẹp- 2δvt + bcđ)
= ( 3,2 –0,25) - ( 2 x 0,03 + 2 x 0,03+0,1)
= 2,73m.
n ≥ / nlxg/[lx] = 2,73/1,21 = 2,26. Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n=3
lxg = 2,73 /3 =0,91 m.
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc của xà gồ là 3 nhịp có khoảng cách bằng lxg= 0,91 m.

D1

D1
110

vi.

•
o
o
o
o
o

910

910

2730
3200

910

110 110

D1
910

910
2730
3200

910

110

Kiểm tra ổn định cột chống xà gồ:
Thơng số xà gồ
Chọn tiết diện cột chống b x h = 10 x 10 cm.
Xét cột chống làm việc như một cấu kiện chịu nén đúng tâm với liên kết khớp 2 đầu.
Vì tầng 1 chiều cao lớn nhất nên tính tốn cột chống cho dầm tầng 1
Với khoảng cách các cột chống lxg = 0,91m, thì số cột chống cần thiết là : n = 4(cột).
Đặc trưng hình học của cột chống :

bh 3 0,1 × 0,13
+ Mơ men quán tính : Jc =
=
= 8,33 x 10-6 m4

12
12
SVTH:

23


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG

Jc
=
A

+ Bán kính qn tính : r =

8,33× 10 − 6
= 0.0288
0 ,1× 0,1

Chiều dài tính tốn của cột chống (Tính tốn cho tầng 1):
l = Htầng - δbt sàn – δván sàn - hxà gồ - hnêm
Lấy hnêm = 0.1m

l= 4,0 – (0,15 + 0,03 + 0,1 + 0,13) = 3,59 m
o Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1
o Chiều dài tính tốn của cột chống là: l0 =µl= 3,59 m
o Độ mảnh của thanh :
λ =

3,59

l0
=
= 125 > 75 thanh có độ mảnh lớn
0,0288
r

=>Cơng thức tính độ ổn định của thanh :

3100 3100
=
= 0,2
1252
λ2

φ=

• Sơ đồ phân tải và sơ đồ kết cấu thiết kế cột chống sàn :

tt

3590

q

920

460

460

910

910

910
2730

910

Kiểm tra cột chống theo điều kiện cường độ : σ =

Pc
≤ [σ]gỗ
ϕA

Trong đó :
Pc :Tải trọng tập trung tác động vào đầu cột chống
Pc = q1xlx = 1255 x 0,91 =1142 kG
Ứng suất sinh ra trong cột chống :
σ=

1142
Pc
=
=57,1x104 kG/m < [σ]gỗ =110x104 kG/m
ϕ A 0, 2 × 0,1× 0,1

SVTH:

24

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG

Kết luận: Cột chống sàn đảm bảo chịu lực. Tiết diện cột chống sàn tầng 1 là :10x10 cm.
vii.
-

Kiểm tra tổng biến dạng cốp pha sàn.
Biến dạng lún cột chống sàn:

∆c =
-

q 2 x l x l 969 × 0,91× (3,59 + 0,13)
=
=0,27x10-3 m
9
1, 2 × 10 × 0,1× 0,1
EA

Độ võng lớn nhất xà gồ đỡ sàn:
4

q2 x l x
969 × 0,914
Fmax =
=
=0,52x10-3 m
9

−6
128 EJ x 128 × 1, 2 × 10 × 8,33 × 10
-

Độ võng lớn nhất của ván sàn là :

4
1046 × 0, 924
q2 v lv
-3
fmax =
=
9
−6 =2,17x10 m
128 EJ v 128 × 1, 2 ×10 × 2, 25 ×10

- Tổng biến dạng tuyệt đối của ván khuôn đúc sàn :
∆cps = ∆c +Fmax + fmax = 0,27+0,52+2,17 = 2,96 x10-3 m ≤ Ls min /1000 = 3,2/1000=3,2x10-3 m
(Trong đó: Ls min = L2 –bd2 = 3,2m)
Vậy biến dạng tuyệt đối cốp pha sàn nằm trong giới hạn cho phép.

D1b

D1g

D1b

D1g

Bố trí ván khn ơ sàn điển hình

SVTH:

25