THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN BẰNG CÁC TẤM GỖ RIÊNG VÀ HỆ CỘT CHỐNG

1. Thiết kế ván khuôn sàn:
- Ván khuôn sàn được chế tạo bởi các tấm gỗ riêng lẻ liên kết với nhau thành
mảng lớn. Các mảng ván đặt lên xà gồ, phía dưới xà gồ được bằng hệ cột
chống.
a. Chọn ô sàn thiết kế :
- Tính toán ván khuôn sàn cho tầng cao nhất và cho bước nhà từ đó tính ra cho các
tầng còn lại.
1
- Cắt một dải bản rộng 1m để tính.
2
3
b c

Sơ đồ tính ván khuôn sàn.
b. Chọn ván khuôn, xà gồ, cây chống.
- chọn ván khuôn, xà gồ và cột chống bằng gỗ có :
[
σ
] = 110 kg/cm
3
.
[
γ
] = 750 kg/cm
3
.
2
+ Kích thước.
Ván khuôn: 25
×
3 cm

Xà gồ: 6
×
12 cm.
Cột chống: 10
×
10 cm.
c. Tính toán xà gồ:
- Xà gồ được đặt theo phương song song với dầm chính và vuông góc với dầm
phụ.
- Khoảng cách xà gồ là l
xg
= ?
 Sơ đồ tính:

- Sơ đồ tính như hình vẽ. Coi ván khuôn sàn là dầm liên tục chịu tải trọng phân
bố đều q
tt
.
Trần Thị Trang
3
 Tải trọng tác dụng lên ván khuôn sàn.
+ Trọng lượng bản thân ván sàn
q
1
tc
=
γ
V
×
b

×
δ
V
=
03.0175.0 ××
= 0.0225 (T/m).
q
tt
1

= n
i
×
q
1
tc
=1.1
×
0.0225 = 0.02475 (T/m).
+Tải trọng bê tông cốt thép.
q
tc
2
=
γ
t
×
b
×
δ

s
= 2.5
×
1
×
0.12 = 0.3 (T/m).
q
tt
2

= n
t
×
q
2
tc
=1.2
×
0.3 = 0.36 (T/m).
+Tải trọng do đổ bê tông.
q
tc
3
= 0.2
×
1 = 0.2 (T/m).
q
tt
3
= 1.3

×
0.2= 3.6 (T/m).
+Tải trọng do đầm bê tông.
q
tc
4

= 0.2
×
1 = 0.2 (T/m).
q
tt
4
= 1.3
×
0.2 = 0.36 (T/m).
+ Tải trọng do người và dụng cụ thi công:
q
tc
5
= 1
×
0.25= 0.25(T/m).
q
tt
5
= 1.3
×
0.25 = 0.325 (T/m).
Vậy tải trọng tác dụng vào ván khuôn sàn là:

q
tc
=
∑
q
tc
i

=0.0225+ 0.3+ 0.2+ 0.2+ 0.25= 0.9725 (T/m)
q
tt
=
∑
q
tt
i

=0.02475+ 0.36+ 0.26+ 0.26+ 0.325= 1.22975 (T/m)
 q
tc
= 9.725 (kg/cm)
q
tt
= 12.2975 (kg/cm)
4
Khoảng cách các xà gồ
q
=12.2975
kg/cm
tt

m
m
Mômen lớn nhất tác dụng lên dầm liên tục là.
M
max
=
2
10
xgq l×
l
xg
=
max10
tt
M
q
M
max
≤
[ ]
σ
g

×
w
Trần Thị Trang
5
w =
2
16

bh
=
2
100 3
6
×
= 150 (cm
3
)

→
l
xg
=
[ ]
10
g
tt
w
q
σ
× ×
=
10 110 150
12.2975
× ×
= 115.8 (cm)
chọn l
xg
= 70 (cm)

⊕
Kiểm tra độ võng ván khuôn sàn:
Kiểm tra độ võng theo công thức :
f =
4
128
tt
xg
q l
EI
×
×
≤

[ ]
f
=
400
xg
l
q
tt
= 9.725 kg/cm E = 12.10
4
kg/cm
2
I =
3
12

bh
=
3
100 3
12
×
= 225 (cm
4
)

→
f =
4
4
9.725 70
128 12 10 225
×
× × ×
= 0.0675 (cm)
Độ võng ván sàn cho phép.

[ ]
f
=
400
xg
l
=
70
400

= 0.175 (cm).
f = 0.0675 (cm)<
[ ]
f
= 0.175 (cm).
Vậy cách bố trí xà gồ như khoảng cách đã chọn là hợp lý, đảm bảo khả năng chịu
lực của ván sàn cũng như yêu cầu về độ võng.
⊕
Bố trí xà gồ ở các nhịp như sau:
6
125 700 700 700 700 700 125
xµ gå
v¸n sµn
- Chiều dài xà gồ ở các nhịp :
L
xg
= L - b
dp
- 2
×
vt
δ
- 2
×
7 = 600- 20- 2
×
3- 2
×
7= 560 cm.
d, Tính toán cột chống xà gồ:

• Xác định khoảng cách giữa các cột chống:
Sơ đồ tính:
Xà gồ coi là dầm liên tục kê lên các gối tựa đàn hồi là các cột chốngcó tải trọng
phân bố đều.
• Tĩnh tải :
Trần Thị Trang
7
- Trọng lượng bêtông cốt thép:

1
tc
q
= l
xg
×
s
δ
×
γ
= 0.7
×
0.12
×
2.5 = 0.2(T/m).

1
tt
q
= n
b

×

1
tc
q
=1.2
×
0.21 = 0.252(T/m).
- Trọng lượng của ván khuôn và xà gồ.

2
tc
q
= (0.03
×
0.25+ 0.06
×
0.12)
×
0.7 = 0.01029 (T/m).

2
tt
q
= 1.1
×
0.01029 = 0.01132(T/m).
• Hoạt tải:
- Gần tải trọng do đầm bêtông, tải trọng do đổ bêtông, tải trọng do người và
phương tiện thi công:

tc
ht
q
= (
3
tc
q
+
4
tc
q
+
5
tc
q
)
×
l
xg
= (0.2+ 0.2+ 0.25)
×
0.7 = 0.455(T/m).

tt
ht
q
= n
×
tc

ht
q
= 1.3
×
0.455 = 0.5915(T/m).
→
Tổng tải trọng phân bố đều lên xà gồ là :

tc
q
= (
tc
ht
q
+
1
tc
q
+
2
tc
q
) = 0.21+ 0.01029+ 0.455= 0.6753(T/m).

tc
xg
q
=
1
tt

q
+
2
tt
q
+
tt
ht
q
= 0.252 + 0.01132 + 0.5915 = 0.85482(T/m).
8
loc loc loc loc
m
max
m
m
max max
q
=8.5482
kg/cm
xq
tt
Mômen lớn nhất M
max
.
M
max
=
2
10

tt
xg cc
q l×
≤
144 (cm
3
).
w =
2
16
bh
=
2
6 12
6
×
= 144 (cm
3
).

[ ]
σ
g
= 110 (kg/cm
2
).
→

cc
l

≤

[ ]
10
g
tt
xg
w
q
σ
×
=
10 110 144
8.5482
× ×
= 136(cm).
⊕
Kiểm tra lại độ võng của xà gồ:
Kiểm tra độ võng theo công thức

Trần Thị Trang
9
f =
4
128
tc
xg cc
q l
EI
×

≤

[ ]
f
=
400
cc
l

tt
xg
q
= 6.753 (kg/ cm).
E = 12
×
10
4
(kg/cm).
I =
2
12
bh
=
3
6 12
12
×
= 864 ( cm
4

).
f =
4
4
6.735 100
128 12 10 864
×
× × ×
= 0.05 ( cm)
Độ võng cho phép của xà gồ:

[ ]
f
=
400
cc
l
=
100
400
= 0.25 ( cm) > f = 0.25 (cm)
vậy xà gồ đảm bảo độ võng.
⊕
Số lượng cột chống xà gồ:
n =
xg
cc
l
l
+ 1 =

560
100
+ 1= 6.6
10
Chọn 6 cột và bố trí như sau:
1000300 1000 1000 300
5600
cét chèng
xµ gå
10001000
Coi cột chống làm việc như cấu kiện chịu nén đúng tâm, tải trọng tính toán tác
dụng lên mỗi cột chống là:
N =
tt
xg cc
q l×
= 8.5482
×
100 = 854.82( kg).
Trần Thị Trang
11
Tầng nhà cao nhất là 3.8 m
Ta chỉ cần tính toán kiểm tra cột chống ở tầng này là đủ và áp dụng cho các
tầng khác (vì có chiều cao thấp hơn).
Chiều cao cột chống:
h
c
= H
1
+ t - (

s
δ
+ h
xg
+ h
nêm
+
v
δ
)
h
c
= 380 + 45 – ( 12+ 12+ 10+ 3) = 388 (cm).
Sơ đồ tính cột chống là thanh chịu nén 2 đầu khớp
l
o
= l
c
= 388 (cm).
Độ mảnh của cột là:

λ
=
c
l
r
=
c
l
I

F
=
3
2
388
10 10
12 10
×
×
= 134.4
→

λ
= 134.4 <
[ ]
λ
= 150
Hệ số uốn dọc của cột là
ϕ

ϕ
=
2
3100
λ
=
2
3100
134.4
= 0.1716

Kiểm tra cột về đọ bền:

σ
=
N
F
=
854.82
10 10×
= 8.5482 (kg/cm
2
).
12
mà
[ ]
σ
g
= 110 (kg/cm
2
) >
σ
= 8.5482 ( kg/cm
3
).
Kiểm tra về độ ổn định.

od
σ
=
N

q F×
=
2
854.82
0.1716 10×
= 49.8 (kg/cm
2
).

od
σ
= 49.8 (kg/cm
2
) <
[ ]
σ
g
= 110 (kg/cm
2
).
Vậy cột chống đã chọn và khoảng cách l
cc
= 100 cm đảm bảo an toàn chịu lực
và ổn định khi làm việc.
2. Thiết kế ván khuôn cột chống dầm phụ.
Đối với dầm phụ ta chỉ tính toán ván khuôn đáy dầm và ván khuôn thành dầm bố trí
theo cấu tạo.
Kích thước tiết diện dầm phụ: 20
×
35 cm.

Chọn ván đáy dầm dày 3cm
a, Xác định tải trọng phân bố lên đáy dầm phụ:
• Trọng lượng bêtông cốt thép.
1
tc
q
= h
dp
×
b
dp
×

γ
= 0.35
×
0.2
×
2.5 = 0.175 (T/m).
1
tt
q
= n
b

×

1
tc
q

= 1.2
×
0.175 = 0.21 (T/m).
Trần Thị Trang
13
• Trọng lượng ván khuôn:

2
tc
q
=
2 ( )
dp dp s vd vs
b h
δ δ δ
 
+ × − + −
 
×
0.03
g
γ
.

2
tc
q
=
[ ]
0.2 2 (0.35 0.12 0.03 0.03)+ × − + −

×
0.03
×
0.75 = 0.02565 (T/m).
→

2
tt
q
= 1.2
×

2
tc
q
= 1.1
×
0.02565 = 0.028215 (T/m).
• Hoạt tải do trút vữa bêtông và do đầm bêtông :

3
tc
q
= ( 0.2 + 0.2)
×
0.2 = 0.08 (T/m).

3
tt
q

= 1.3
×

3
tc
q
= 1.3
×
0.08 = 0.104 (T/m).
• Hoạt tải do người và thiết bị thi công:

4
tc
q
= 0.25
×
0.2 = 0.05 (T/m).

4
tt
q
= 1.3
×

4
tc
q
= 1.3
×
0.05 = 0.065 (T/m).

→
Tải trọng tổng cộng:

tc
q
=
1
tc
q
+
2
tc
q
+
3
tc
q
+
4
tc
q


tc
q
= 0.175 + 0.02565 + 0.08 + 0.05 = 0.33065 (T/m).

tt
q
=

1
tt
q
+
2
tt
q
+
3
tt
q
+
4
tt
q
= 0.21 + 0.028215 + 0.104 + 0.065 = 0.407215 (T/m).
b, Sơ đồ tính:
14
Coi dầm phụ là dầm liên tục mà các gối tựa là các cột chống chịu tải trọng phân
bố đều là q
tt
= 0.407215 (T/m).

q
tt
m
max
m
max
lcc lcc lcc

c, Khoảng cách cột chống đáy dầm phụ l
cc
:
Dựa vào sơ đồ trên ta có :

max
M
w
=
2
10
tt
cc
q l
w
×
×
<
[ ]
σ
g
Trần Thị Trang
15
→
l
cc

≤

[ ]

10
g
tt
w
q
σ
× ×

w =
2
6
bh
=
2
20 3
6
×
= 30 (cm
3
).
→
l
cc

≤

10 30 110
4.07215
× ×
= 90 (cm).

Dựa vào chiều dài ván khuôn dầm phụ trong một ô
l
vdp
= B - b
c
- 2
v
δ
= 400 - 25 - 2
×
3 = 369 (cm).
Chọn khoảng cách cột chống :
l
cc
= 75 (cm) bố trí 5 cột .
345 750 750 750 750 345
3690
d, Kiểm tra độ võng của ván đáy dầm phụ.
16
Độ võng theo tính toán của ván đáy dầm.
f =
4
128
tc
cc
q l
EI
×
=
4

3
4
3.3065 75
20 3
128 12 10
12
×
×
× × ×
= 0.151 (cm).
Độ võng cho phép
[ ]
f
=
400
cc
l
=
75
400
= 0.1875 (cm).
Vậy f = 0.151 cm <
[ ]
f
= 0.1875 (cm).

→
Ván đáy dầm thoả mãn điều kiện độ võng.
e, Kiểm tra khả năng chịu lực của cột chống:
Coi cột chống như thanh chịu nén trên kết cấu 2 đầu khớp.

Tải trọng tác dụng lên mỗi cột chống .
N = q
tt

×
l
cc
= 4.07215
×
75 = 305.4 (kg ).
Chiều cao cột chống.
l
o
= l
c
= h
1
+ t - ( h
dp
+
vd
δ
+ h
nêm
)
l
o
= l
c
= 350 + 45 - ( 35+ 3 + 10) = 377 (cm).

Độ mảnh của cột .
Trần Thị Trang
17

λ
=
o
l
r
=
c
l
I
F
=
3
2
377
10 10
12 10
×
×
= 130.6

λ
= 130.6 <
[ ]
λ
= 150.
- Hệ số uốn dọc

ϕ
ϕ
=
2
3100
λ
=
2
3100
130.6
= 0.18175.
• Kiểm tra về độ bền:

t
σ
=
N
F
=
305.4
10 10×
= 3.054 (kg/cm
2
).

t
σ
= 3.054 (kg/cm
2
) <

[ ]
σ
g
= 110 (kg/cm
2
).
• Kiểm tra về ổn định:

od
σ
=
N
F
ϕ
×
=
2
305.4
0.18175 10×
= 16.8 (kg/cm
2
).

od
σ
= 16.8 (kg/cm
2
) <
[ ]
σ

g
= 110 (kg/cm
2
).
Kết luận : Cột chống dầm phụ đảm bảo điều kiện làm việc.
3. Thiết kế ván khuôn, cột chống dầm chính:
Tương tự dầm phụ ta chỉ tính toán ván khuôn đáy còn ván khuôn thành dầm bố trí
theo cấu tạo.
18
Chọn ván đáy dày 3cm.
Tiết diện dầm chính 25
×
60 cm.
a, Xác định tải trọng phân bố đều lên đáy dầm chính.
• Trọng lượng bêtông cốt thép.

1
tc
q
= b
dc

×
h
dc
= 0.25
×
0.6
×
2.5 = 0.375 (T/m).

1
tt
q
= 1.2
×

1
tc
q
= 12
×
0.375 = 0.45 (T/m).
• Trọng lượng ván khuôn dầm:

2
tc
q
=
[ ]
2 ( )
dc dc s vs vd
b h
δ δ δ
+ × − − +
×
0.03
×
g
γ

=
[ ]
0.25 2 (0.6 0.12 0.03 0.03)+ × − − +
×
0.03
×
0.75 = 0.027225 (T/m).

→

2
tt
q
= 1.1
×

2
tc
q
= 1.1
×
0.027225 = 0.02995(T/m).
• Hoạt tải do người và phương tiện thi công:

3
tc
q
= 0.25
×

0.25 = 0.0625 (T/m).

3
tt
q
= 1.3
×
0.0625 = 0.08125 (T/m).
• Hoạt tải do đầm và đổ bêtông:

4
tc
q
= (0.2 + 0.2)
×
0.25 = 0.1(T/m).
Trần Thị Trang
19

4
tt
q
= 1.3
×
0.1 = 0.13 (T/m).
Vậy tải trọng tổng cộng:

tc
q
=

1
tc
q
+
2
tc
q
+
3
tc
q
+
4
tc
q
= 0.375 + 0.027225 + 0.0625 + 0.1 = 0.5647 (T/m).

tt
q
=
1
tt
q
+
2
tt
q
+
3
tt

q
+
4
tt
q
= 0.45 + 0.02995 + 0.08125 + 0.13 = 0.6912 (T/m).
b, Sơ đồ tính:
Coi dầm chính là dầm liên tục mà các gối tựa là các cột chống chịu tải trọng phân
bố đều là q
tt
= 6.912 kg/ cm.
20

c, Xác định khoảng cách cột chống đáy dầm chính.
- Từ sơ đồ tính ta có:

max
M
w
=
2
10
tt
cc
q l
w
×
×

≤

[ ]
σ
g
Trần Thị Trang
21

→
l
cc

≤

[ ]
10
g
tt
w
q
σ
×
w =
2
6
bh
=
2
25 3
6
×

= 37.5 (cm
3
).

→
l
cc

≤

10 37.5 110
6.912
× ×
= 77.25 (cm).
Dựa vào chiều dài ván khuôn dầm chính l
vkdc
= 60 - 3.5 = 56.5 (cm).
Chọn khoảng cách cột chống l
cc
= 65 cm bố trí như sau:
225 650
225
5650
650 650 650 650 650 650 650
d, Kiểm tra độ võng của ván đáy dầm chính:
Độ võng của ván đáy:
f =
4
128
tc

cc
q l
EI
×
=
4
3
4
5.647 65
25 3
128 12 10
12
×
×
× × ×
= 0.1167 (cm).
Độ võng cho phép :
[ ]
f
=
65
400
= 0.1625 (cm).
22
f = 0.1167 (cm) <
[ ]
f
= 0.1625 (cm).

→

Điều kiện độ võng được thoả mãn.
e, Kiểm tra khả năng chịu lực của cột chống:
Coi cột chống như thanh chịu nén liên kết 2 đầu khớp có chiều dài l
o
.
Tải trọng tác dụng lên mỗi cột chống là:
N = q
tt

×
l
cc
= 6.912
×
65 = 449.28 (kg).
Chiều cao cột chống :
l
o
= l
c
= H
1
+ t - (h
dc
+
vd
δ
+ h
nêm
)

l
o
= 380 + 45 - (60 + 3 +10) = 352 (cm).
Độ mảnh của cột chống:

λ
=
o
l
I
F
=
3
2
352
10 10
12 10
×
×
= 122

→

λ
= 122 <
[ ]
λ
= 150
→
Thoả mãn điều kiện độ mảnh.

Hệ số uốn dọc:

ϕ
=
2
3100
λ
=
2
3100
122
= 0.208
Kiểm tra về độ bền:

t
σ
=
N
F
=
449.28
100
= 4.4928 (kg/cm
2
).

t
σ
= 4.4928 (kg/cm
2

) <
[ ]
σ
g
= 110 (kg/cm
2
).
Kiểm tra về ổn định:
Trần Thị Trang
23

od
σ
=
N
F
ϕ
×
=
4.4928
0.208 100×
= 21.6 (kg/cm
2
).
Kết luận:
Cột chống dầm chính đảm bảo điều kiện làm việc.
4, Tính ván khuôn cột:
Ta tính ván khuôn cột cho tầng 1 với H
1
= 3.8 m có tiết diện lớn nhất, còn các tầng

còn lại bố trí tương tự.
Chọn ván có độ dày 3cm.
Kích thước tiết diện cột tầng 1 là 25
×
35 (cm).
Chiều sâu tác dụng của dầm: H = 0.7 (cm).
a, Tải trọng:
• Tải trọng tác dụng lên một mét dài của cột do áp lực vữa bêtông mới đổ:

1
tc
q
=
o
H
γ γ
× ×
= 0.25
×
0.35
×
2.5
×
0.7 = 0.153125 (T/m).

1
tt
q
= n
1

×
1
tc
q
= 1.1
×
0.153125 = 0.1684375 (T/m).
• áp lực của đầm dùi:

2
tc
q
= ( 200
÷
400) kg/m
2
chọn
2
tc
q
= 300 kg/m
2
= 0.3T/m
2

→
2
tt
q
= 1.3

×
300 = 390 kg/ m = 0.39T/m.

→
Tải trọng tổng cộng:
q
tc
=
1
tc
q
+
2
tc
q
= 153.125 + 300 = 435.125 (kg/m).
q
tt
=
1
tt
q
+
2
tt
q
= 168.4375 + 390 = 558.4375 (kg/m).
24
b, Sơ đồ tính:
m

max
m
m
max max
qtt
lg
lg
lg
lg
60 60 60 60

Trần Thị Trang
25