BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC HOÀN THIỆN LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG SÀN SƯỜN BÊ TÔNG TOÀN KHỐI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
CẤP TRƯỜNG

HOÀN THIỆN LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC
VÀ BIỆN PHÁP THI CÔNG
SÀN SƯỜN BÊ TÔNG TỒN KHỐI
Mã số: 84 – 2008/KHXD
TÁC GIẢ: Dỗn Hiệu

HÀ NỘI-2008

1


I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong quá trình xem xét sinh viên thiết kế đồ án môn học Kỹ thuật thi công 1-Thi công nhà
nhiều tầng khung, sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối, đồng thời xét việc thiết kế biện pháp thi
cơng các cơng trình trong thực tế, chúng tơi nhận thấy sinh viên và một số kỹ sư hiện nay chưa
biết kết hợp một cách hữu cơ giữa việc lựa chọn máy móc thi cơng chủ đạo (cần trục, máy bơm
vữa, …) trong tổ hợp máy thi công với việc phân chia phân đoạn thi công, chưa đưa được lý do
cốt yếu về mặt kỹ thuật vào việc tổ chức phân khu bê tông như: điều kiện đổ bê tong liên tục
đảm bảo tính tồn khối của bê tơng. Đây là điều kiện cốt lõi của kỹ thuật thi cơng bê tơng tồn
khối.
Trong thiết kế khn đúc thì việc tính tốn giá trị cực trị của nội lực và biến dạng là hồn tồn
theo kinh nghiệm, lý thuyết tính tốn cũng chưa được hồn thiện theo lý thuyết thiết kế kết cấu
cơng trình.
Điều đó đặt ra một vấn đề cần phải nghiên cứu hoàn thiện lý thuyết thiết kế khn đúc sàn sườn
bê tơng cốt thép tồn khối, đưa điều kiện thi công bê tông liên tục đảm bảo tính tồn khối vào

trong việc phân chia phân đoạn thi cơng bê tơng, đề ra một quy trình chuẩn nhằm thiết kế biện
pháp thi công cho nhà nhiều tầng kết cấu khung, sàn sườn tồn khối.
II. HỒN THIỆN LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHN ĐÚC BÊ TƠNG
Khn đúc bê tơng [1](cịn gọi là Cốp pha), tiếng Anh gọi là Form work, là thiết bị thi công
xây dựng, dùng để tạo hình cho kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép.

1. Chức năng của khn đúc bê tơng
Q trình hình thành nên kết cấu bê tơng có đủ khả năng chịu lực đúng như thiết kế đã định,
bao gồm các giai đoạn sau:
•

giai đoạn vật liệu bê tơng cịn ở dạng vữa lỏng, từ khi ra khỏi trạm trộn (vữa bê tơng hình
thành) cho đến khi bê tơng bắt đầu ninh kết (bắt đầu hình thành các liên kết hóa học giữa
các thành phần khống trong vữa bê tơng, cịn gọi là sơ ninh). Vữa bê tơng trong giai
đoạn này cịn tươi. Giai đoạn này, bê tơng ở thể lỏng, nên rất dễ tạo hình khi được chứa
vào khn. Vữa bê tơng lúc này khơng có cường độ chịu lực và có độ chắc đặc nhỏ cần
phải đầm chặt. Nhưng nếu vượt quá giai đoạn này, mà ta động chạm ngay vào vữa bê
tơng thì sẽ làm phá vỡ những mối liên kết vừa hình thành trong bê tơng mà vĩnh viễn
khơng hồi phục được. Do đó, giai đoạn này là giai đoạn có thể thi cơng bê tơng hay
giai đoạn bê tông tươi. Trong giai đoạn này, cần phải có khn đúc để chứa đựng và
chịu lực thay bê tông. Giai đoạn này thường kéo dài khoảng 1,0 - 2,25 giờ, tùy theo nhiệt
độ môi trường (đối với bê tơng thường khơng có phụ gia) và khoảng 3,0 - 4,0 giờ (đối
với bê tơng có phụ gia chậm đông kết).

2


•

giai đoạn vữa bê tơng ninh kết và đóng rắn: vữa bê tông lúc này nằm ổn định trong

khuôn và dần dần hình thành hệ thống các mối kiên kết các thành phần trong bê tông.
Như trên đã nêu, giai đoạn này không được phép thi công nữa. Đây là giai đoạn cần
khống chế sự biến dạng của khuôn đúc để không phá vỡ sự ninh kết. Cuối giai đoạn này
bê tơng hóa rắn (kết cấu bê tơng đã hình thành) và giữ ngun vĩnh viễn hình dạng mà
khn đúc tạo ra cho nó. các tải trọng tạm thời tác động vào khuôn hầu như hết tác dụng.
Đồng thời bê tơng đã bắt đầu có cường độ nhất định, nên một số dạng khuôn không chịu
lực tức là các loại khuôn chỉ phải chịu tải trọng tạm thời, sau giại đoạn này, hết vai trị thì
có thể tháo dỡ được. Giai đoạn này thường kéo dài khoảng 18 - 24 giờ sau khi bê tơng
bắt đầu ninh kết.

•

giai đoạn kết cấu bê tông phát triển cường độ: kết cấu bê tông đã cứng và tăng dần
cường độ theo dạng tiệm tiến, tốc độ tăng chậm dần. Khuôn đúc vẫn phải chịu các tải
trọng thường xuyên thay cho kết cấu bê tơng, nhưng mức độ giảm dần theo thời gian, do
có sự tiếp quản dần dần của kết cấu bê tông. Nếu chất lượng bê tông tốt và được dưỡng
hộ đầy đủ theo tiêu chuẩn, thì kết cấu bê tơng có thể đạt mác thiết kế, ở ngày thứ 28. Khi
bê tông đạt đến cường độ nhất định, đủ để chịu các tải trọng thường xuyên, thì tùy theo
những điều kiện cụ thể, quy định rõ trong tiêu chuẩn, ta có thể tháo dỡ các dạng khuôn
đúc chịu lực (loại khuôn chịu cả tải trọng thường xuyên lẫn tải trọng tạm thời), vào các
thời điểm cuối giai đoạn này.

Với những đặc điểm như trên, nên khi thi công các kết cấu bê tơng, cần thiết phải có một hệ
thống khn đúc bê tơng làm hai nhiệm vụ chính: vừa là khn chứa đựng vữa để tạo nên
hình dạng thiết kế đã định, đồng thời chịu lực thay cho vữa và kết cấu bê tơng sau này hình
thành từ vữa đó, khi chúng chưa có hoặc chưa đạt đủ khả năng chịu lực như thiết kế u cầu.
Do đó, khn đúc bê tong phải được thiết kế với cả hai trạng thái giới hạn về cường độ lẫn biến
dạng.
Phân loại khuôn đúc theo công năng sử dụng của khuôn (theo loại kết cấu bê tơng khn chế
tạo), có hai nhóm khn:

-Nhóm khn thành đứng bao gồm (khn tường, khn cột, khn móng, khn thành
dầm, ..), đây cịn gọi là nhóm khn khơng chịu lực. Cấu tạo cơ bản của nhóm khn này gồm:
• Tấm ván khn
• Hệ chịu lực: hệ gơng, giằng, và hệ văng chống
-Nhóm khn đáy nằm bao gồm (khn sàn, khn đáy dầm), đây cịn gọi là nhóm khn chịu
lực. Cấu tạo cơ bản của nhóm khn này gồm:
• Tấm ván khn
• Hệ chịu lực: hệ đà ngang, và hệ giáo chống

2. Tính tốn các thành phần khn đúc chịu uốn
Do khn đúc phải tính tốn theo cả hai trạng thái giới hạn về cường độ (được xét tới trong giai
đoạn vữa cịn tươi, có khả năng thi cơng) và về biến dạng (đặc biệt là ở giai đoạn bê tông ninh
3


kết và đóng rắn trong khn), nên khn đúc phải được thiết kế làm việc hoàn toàn trong giới
hạn đàn hồi, đặc biệt khơng tính tốn kết cấu khn đúc với sơ đồ khớp dẻo (tức là tĩnh định
hoá hệ siêu tĩnh bằng khớp dẻo, vật liệu tại khớp dẻo làm việc ngồi giới hạn đàn hồi). Các kết
cấu khn siêu tĩnh được tính tốn nội lực theo phương pháp tính tốn kết cấu siêu tĩnh thơng
thường trong Cơ học kết cấu.
Nguyên lý thiết kế khuôn đúc thường là ngược với ngun lý thiết kế kết cấu cơng trình. Trong
khi thiết kế kết cấu cơng trình thường là: biết trước nhịp kết cấu, điều kiện tải trọng, phải xác
định đặc trưng tiết diện của kết cấu. Còn trong thiết kế khuôn đúc lại thường: biết trước điều
kiện tải trọng, chọn trước tiết diện, nhiệm vụ phải tính tốn nhịp của bộ phận khuôn đúc
(khoảng cách giữa các gối đỡ). Đặc biệt là các kết cấu khuôn đúc dạng dầm liên tục nhiều nhịp.
Tuy nhiên, khi tính tốn với các kết cấu khuôn đúc dạng dầm liên tục này, thường số lượng
nhịp và khoảng cách nhịp là chưa biết. Mà biểu đồ nội lực và sơ đồ biến dạng của các dầm siêu
tĩnh nhiều nhịp là rất khác nhau, (giá trị cực trị của chúng cũng rất khác nhau). Dầm N nhịp rất
khác với dầm N+1 nhịp. Hiện tại, khi tính tốn kết cấu khn đúc dạng dầm liên tục nhiều nhịp
tạm thời đang lấy các kết quả có được từ dầm 3 nhịp. Cụ thể:

|Mmax| =

1
q 1l 2 , (xem sách Kỹ thuật thi cơng-Tập 1, Đỗ Đình Đức-Lê Kiều, trang 149-151), có
10

được do việc giải sơ đồ dầm liên tục 3 nhịp chịu tổ hợp tải trọng phân bố đều tác dụng lên tồn
bộ kế cấu.
1 q 2l4
|fmax|=
, có được do việc giải sơ đồ dầm liên tục 3 nhịp chịu tải trọng phân bố đều, gồm:
128 EJ

50% tổ hợp tải trọng tác dụng lên toàn bộ kế cấu + 50% tổ hợp tải trọng chất theo từng nhịp lan
dần. Kết quả này chưa thực sự chính xác, vì dầm 3 nhịp chưa thực sự đại diện cho họ dầm
nhiều nhịp.
Giải các sơ đồ dầm nhiều nhịp bằng các phương pháp sức bền và kết cấu, với nhịp dầm chiều
dài đơn vị, tải trọng phân bố đều đơn vị phân bố đều trên toàn bộ kết cấu, độ cứng tiết diện đơn
vị, ta thấy rằng giá trị cực trị của Mô mem uốn (đạt tại gối thứ 2), và giá trị cực trị của độ võng
(đạt được tại giữa nhịp biên) đều có xu hướng hội tụ, tiệm cận dần tới giá trị hội tụ khi số nhịp
tăng lên. Các sơ đồ dầm liên tục từ 3 nhịp trở lên, giá trị mô men cực trị đạt đươc tại sơ đồ dầm
4 nhịp là lớn nhất, giá trị độ võng cực trị đạt được tại sơ đồ dầm 3 nhịp là lớn nhất. (giải bằng
các phần mềm tính tốn kết cấu như SAP2000 cũng cho kết quả tương tự).
Các biểu đồ mô men và độ võng của họ dầm nhiều nhịp, chất tải phân bố trên toàn bộ

4


0.125

M
1/184,6

F

1/184,6=0.693262608/128
M
F
1/152,9

0.1

F

1/145
0.105769

M

1/152,9 = 0.837329925/128

1/145 = 0.881179/128

F
1/152,2

F

1/155
0.105263

M

0.107143

M

1/155 = 0.826927787/128

1/152,2 = 0.841165108/128

Dùng SAP2000 để giải, ra tổ hợp bao của các trường hợp chất tải theo lần lượt từng nhịp lan
dần và chất tải ngẫu nhiên trên từng nhịp, cũng đều cho kết quả định tính tương tự như chất tải
trên tồn bộ kết cấu:
Giá trị cực trị của Mô mem uốn (đạt tại gối thứ 2), và giá trị cực trị của độ võng (đạt được tại
giữa nhịp biên) đều có xu hướng hội tụ, tiệm cận dần tới giá trị hội tụ khi số nhịp tăng lên. Các
sơ đồ dầm liên tục từ 3 nhịp trở lên, giá trị mô men cực trị đạt đươc tại sơ đồ dầm 4 nhịp là lớn
nhất, giá trị độ võng cực trị đạt được tại sơ đồ dầm 3 nhịp là lớn nhất.
Luật phân bố giá trị mô mem uốn và độ võng nguy hiểm
của họ dầm nhiều nhịp
M
F

1 2 3 4 5 6 7 8so nhip

1 2 3 4 5 6 7 8so nhip

Như vậy, trong mọi sơ đồ dầm nhiều nhịp số nhịp từ 3 trở lên, khi tính cường độ lấy các giá trị
mô men cực trị tại gối tựa thứ 3 của sơ đồ dầm 4 nhịp, cịn khi tính biến dạng lấy các giá trị độ
võng cực đại tại giữa nhịp biên của sơ đồ dầm 3 nhịp.

Trong thực tế thi công, các kết cấu khuôn vừa chịu các tải trọng phân bố thường xuyên sẵn có
tác dụng lên tồn bộ kết cấu khn (như trọng lượng bản thân khuôn đúc, trọng lượng cốt thép,
…), nhưng đồng thời chúng cũng chịu các tải trọng phân bố trên từng nhịp lan dần từ nhịp đầu
tiên đến nhịp cuối cùng theo hướng thi công (như trọng lượng bê tông, các hoạt tải thi công,…).
5


Do đó, nên lấy kết quả từ tổ hợp tải trọng trung bình: 50% tổng tải trọng chất lên tồn bộ + tổ
hợp bao của 50% tổng tải trọng chất lên lần lượt từng nhịp của kết cấu lan dần theo hướng đổ.
Việc tổ hợp này với tải trọng đơn vị đã cho kết quả trong bảng kết quả chạy SAP2000 dưới
đây.
Riêng đối với dầm 2 nhịp, mọi trường hợp tổ hợp tải trọng đều cho kết quả như sau:
1
1 q 2l4
Mmax=MGối 2 = − q1l 2 , fmax=fNhịp biên= −
. Kết quả này cùng nhớm được với dầm đơn giản,
8

185 EJ

do đó các sơ đồ dầm từ 2 nhịp trở xuống tính như dầm đơn giản:
1 2
5 q 2l4
q 1l , |fmax|=
|Mmax| =
8
384 EJ

Vị trí

Tổ hợp

M

(m)

N1

0,40

0,080

N1

f

0,45

tải trọng

(m)
-0,007

145

Vị trí

M

f

G2

1,00

-0,100

G3

2,00

-0,100

N3

2,55

N3

2,60

0,080

N1

0,45

0,094

10,7

1,00

-0,117

-8,6

N1

0,45

0,101

9,9

N1

0,50

G2

1,00

-0,117

112

-8,6

0,077

0,076

13,2

G2

1,00

-0,107

3,00

-0,107

N4

3,55

0,076

13,2

N4

3,60

0,077

Lan dần

N1

0,45

0,094

10,7

G2

1,00

-0,116

-0,010

N3

2,50

N3

2,55

1,00

-0,116

0,45

0,100

101

Ngẫu nhiên

N1

0,50

Ngẫu nhiên

G2

1,00

-0,121

G2

1,00

-0,121

G4

3,00

-0,121

-8,3

G4

3,00

-0,121

-8,3

0,100

10,0

-8,6
9,9

3,00

5,04

-8,3

Ngẫu nhiên

103

-8,3

5,05

10,0

-0,010
0,101

-9,0

128

-8,6

N1

-0,010

-0,117

G2

Ngẫu nhiên

Ngẫu nhiên
2,00

Lan dần
101

Ngẫu nhiên
G3

của M

-8,6

-0,010

113

của f

155

-0,009

1/N

155

-0,006

CănB2

129

13,0

CănB3

-9,3

Toàn bộ

-0,006

M

-9,3

G4

(m)

f
1/N

13,0

0,45

1/N

1/N

101

Ngẫu nhiên

N4

3,50

-0,010

101

Ngẫu nhiên

N4

3,55

Ng
ẫu

G2

-0,009

145

0,40

N1

Toàn bộ

-0,007

N1

Toàn bộ

Toàn bộ

12,5

(m)

Toàn bộ

10,0
10,0

Tên

Toàn bộ

12,5

KiểuChấtTải

(Kgfm)

Lan dần

1/N

1/N

Kết quả

50
%

Tên

(Kgfm)

Dầm 4 nhịp

Tổ
hợ

Dầm 3 nhịp

101

-0,010

-8,3

4,66

2,88

103

Khi thiết kế kết cấu khuôn nằm, do một số các tải trọng thường xuyên trong thiết kế khuôn đúc,
(như: trọng lượng cốt thép, trọng lượng khuôn đúc, ..v.v.), thường chất lên toàn bộ các nhịp của

sơ đồ kết cấu khn, cịn các tải trọng khác khi thi công lại thường được chất dần lên và lan
rộng ra gần như theo từng nhịp của bộ phận khuôn đúc, nên ta có thể lấy giá trị cực trị của Nội
lực và Chuyển vị theo tổ hợp tải trọng bình quân, tức là: 50% (Tải trọng chất lên toàn bộ kết
cấu) + 50% (Tải trọng chất lan dần ra theo từng nhịp). Từ đó ta có thể lấy:
1
1 q 2l4
− q 1l 2 , fmax=fNhịp biên= −
Mmax=MGối 2 =
.
9
128 EJ

6


Kết quả biểu đồ Mô men và Độ võng kiến nghị áp dụng cho sơ đồ tính tốn dầm siêu tĩnh
có trên 3 nhịp đều nhau khơng mút thừa (sơ đồ đàn hồi)

0,1111

M

1/128

F

1/9=0,1111

Trường hợp tổ hợp tải trọng theo các phương án chất tải phân bố đều ngẫu nhiên trên các nhịp
tuy cho giá trị nội lực và độ võng nguy hiểm hơn, nhưng thường ít xảy ra trong thực tế thi cơng

sàn sườn tồn khối, theo chúng tơi khơng nên áp dụng vào thiết kế khn sàn sườn tồn khối.
Nhưng nếu, khi thiết kế kết cấu khuôn đứng, do có tải trọng tác dụng mang tính ngẫu nhiên như
gió, hoặc luật phân bố phụ thuộc nhiều vào tốc độ đổ như áp lực thủy tĩnh của vữa, áp lực đầm,
áp lực đổ bê tơng, …, thì có thể lấy giá trị cực trị của Nội lực và Chuyển vị theo tổ hợp tải
trọng ngẫu nhiên, tức là xét tới mọi kiểu chất tải lên sơ đồ kết cấu khuôn đúc. Trường hợp này,
ta có thể lấy:
1

Mmax=MGối 2 = − 8,3 q1l , fmax=fNhịp biên= −
2

1 q 2l4
.
101 EJ

2. Nguyên lý chung thiết kế khuôn đúc bê tông và bê tông cốt
thép
Khuôn đúc bê tông vừa phải đảm bảo chịu lực tốt thay cho kết cấu bê tông cốt thép trong giai
đoạn đúc bê tông, vừa phải đảm bảo cứng để tạo được hình dạng ổn định cho kết cấu bê tông
cốt thép. Cho nên khuôn đúc phải được thiết kế đồng thời trong cả hai trạng thái giới hạn về
cường độ lẫn về biến dạng.
Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn I – về cường độ (độ bền), thì dùng tổ hợp tác dụng của
tất cả các tải trọng tính tốn thường xun và tạm thời nguy hiểm nhất có thể xảy ra. Trong tổ
hợp này, tất cả các tải trọng tạm thời đều được nhân với hệ số tổ hợp 0,9. Hoạt tải do đầm và
hoạt tải do đổ khơng bao giờ tác động đồng thời.
Khi tính toán theo trạng thái giới hạn II – về độ võng, để không gây ra độ võng chế tạo của kết
cấu bê tơng cốt thép hình thành trong giai đoạn thi cơng, thì chỉ dùng tổ hợp tác dụng của các
tải trọng tiêu chuẩn thường xuyên trong giai đoạn thi công.
Khuôn đúc bê tông và bê tông cốt thép phải đảm bảo độ biến dạng nhỏ nhằm giảm tối thiểu
biến dạng ban đầu do chế tạo của kết cấu bê tơng, bê tơng cốt thép cho nên khi tính tốn khuôn

đúc theo điều kiện biến dạng (trạng thái giới hạn II - độ võng) yêu cầu khắt khe hơn so với tính
tốn cho kết cấu bê tơng. Độ võng, dưới tác động của tải trọng, cho phép, đối với khuôn đúc
(cốp pha) của bề mặt kết cấu lộ ra ngoài [f]=

1
nhịp của bộ phận cốp pha đó, đối với cốp pha
400
7


1
nhịp của bộ phận cốp pha đó. Độ võng đàn hồi hoặc độ
250
1
lún của gỗ chống cốp pha cho phép [f]=
nhịp tự do của các kết cấu bê tông cốt thép tương
1000

của bề mặt kết cấu bị che khuất [f]=

ứng. (phụ lục A3 - TCVN 4453 : 1995). Dù khác với nhịp của kết cấu bê tông cốt thép, nhịp
của bộ phận khuôn đúc thường chưa biết trước mà phải xác định thơng qua tính tốn thiết kế
khn, nhưng nhịp của bộ phận khuôn đúc luôn nhỏ hơn (hay cùng lắm là bằng) nhịp của kết
cấu bê tông cốt thép mà khn đó đúc nên. Do đó, biến dạng cho phép của khuôn đúc là rất nhỏ
so với biến dạng cho phép của kết cấu bê tơng mà nó đúc nên.
Khi tính tốn khn đúc theo trạng thái giới hạn II – điều kiện sử dụng bình thường về biến
dạng của khuôn đúc, cần xét với các tải trọng tiêu chuẩn và chỉ sử dụng vật liệu làm khuôn với
điều kiện làm việc toàn bộ trong giới hạn đàn hồi của nó (nội lực trong kết cấu khn đúc trong
cả hai trạng thái giới hạn I và II, được xác định qua sơ đồ đàn hồi, không dùng sơ đồ kết cấu
khớp dẻo để tính). Vì bản chất của sơ đồ khớp dẻo là quá trình biến hệ kết cấu siêu tĩnh (dầm

nhiều nhịp) thành hệ tĩnh định khi hình thành số khớp dẻo tới hạn (nội lực cuối cùng sau khi
phân phối lại, thực chất là nội lực của kết cấu tĩnh định), qua đó tận dụng tối đa năng lực của hệ
kết cấu. Mà hệ thì biến dạng
Kết cấu khuôn đúc thông thường đều làm việc ở 03 giai đoạn thi công lần lượt như sau:
- Giai đoạn từ khi lắp dựng khuôn xong đến khi đổ và đầm xong kết cấu bê tông. Trong giai
đoạn này kết cấu khuôn đúc chịu nhiều tác động của các tải trọng nhất (cả dài han và ngắn hạn).
Nội lực, chuyển vị và biến dạng trong kết cấu khuôn đúc là lớn nhất. Nhưng kết cấu khuôn đúc
được cấu tạo và thiết kế, cả về cường độ lẫn biến dạng, đồng thời theo sơ đồ kết cấu đàn hồi,
nên toàn bộ vật liệu làm khuôn làm việc trong giai đoạn đàn hồi. Do vậy toàn bộ chuyển vị và
biến dạng trong kết cấu khuôn đúc là chuyển vị và biến dạng đàn hồi. Các biến dạng này có thể
rất lớn, nhưng chúng vẫn là biến dạng đàn hồi. Những phần biến dạng do các tải trọng tạm thời,
chỉ tác dụng trong giai đoạn thi công này, gây ra sẽ mất đi ngay khi tải trọng đó thơi tác dụng,
trước khi bê tông bắt đầu ninh kết, mà không tác động chút nào đến việc hình thành định dạng
kết cấu bê tơng cần đúc. Cho nên những biến dạng do các tải trọng tạm thời như: tải trọng do
người và phương tiện gây ra, tải trọng đổ bê tông, tải trọng đầm bê tông (thôi tác dụng sau khi
đổ, đầm bê tông) khơng được tính tới khi tính tốn theo trạng thái giới hạn II - về biến dạng.
- Giai đoạn đổ và đầm xong, vữa bê tông trong khuôn bắt đầu ninh kết đến khi bê tơng đóng
rắn. Các biến dạng còn lại, do các tải trọng thường xuyên (như tổng trọng lượng kết cấu bê
tông, trọng lượng bản thân hệ khn đúc) và tạm thời cịn lại (như áp lực vữa bê tông lỏng,
trọng lượng lớp phủ bảo dưỡng bê tông …v …v.) trong giai đoạn thi công này ảnh hưởng quyết
định đến việc định hình nên hình dạng kết cấu bê tông. Nên cần phải kiểm tra biến dạng tổng
do các tải trong tác động trong giai đoạn thi công này gây ra trong khuôn đúc, theo trạng thái
giới hạn II - điều kiện làm việc bình thường của khuôn đúc về biến dạng.
- Giai đoạn phát triển thêm cường độ bê tơng sau đóng rắn cho đến khi bê tông đạt cường độ
tháo dỡ khuôn đúc. Khuôn đúc hết vai trị định dạng kết cấu bê tơng, nhưng nó vẫn chịu lực
thay cho kết cấu bê tơng khi bê tông chưa làm việc được. Trong giai đoạn thi công này các tải
trọng tạm thời (áp lực vữa bê tông lỏng…v…v.) tiếp tục hết tác dụng lên khuôn đúc. Nội lực và
biến dạng của khuôn đúc giảm, nếu sơ đồ kết cấu không thay đổi, nên điều kiện cường độ và
biến dạng đã kiểm tra trong các giai đoạn thi công trước vẫn được đảm bảo. Chỉ khi thay đổi sơ
đồ kết cấu của khuôn đúc, do tháo dỡ một phần khuôn không chịu lực trước khuôn đúc chịu

lực, thì mới phải kiểm tra phần ván khn chịu lực cịn lại, với sơ đồ kết cấu mới của khn,
chủ yếu theo điều kiện cường độ (Trạng thái giới hạn I).
8


Như vậy: trạng thái giới hạn I - về cường độ, chủ yếu được kiểm tra ở giai đoạn thi công đầu,
đổ và đầm bê tông, với tất cả các tải trọng tác dụng lên khuôn đúc. Trạng thái giới hạn II - về
biến dạng, được kiểm tra ở giai đoạn thi cơng thứ hai, ninh kết và đóng rắn, với mọi tải trọng
tác dụng lên khuôn trong giai đoạn thi công này. Nếu tháo dỡ cốp pha không chịu lực trước, thì
kiểm tra lại điều kiện cường độ đối với cốp pha chịu lực còn lại theo sơ đồ làm việc mới của
nó, trong giai đoạn thi cơng cuối - bê tông phát triển cường độ.
Tiêu chuẩn Việt Nam, quy định trạng thái giới hạn I-về cường độ được tính tồn với tổ hợp tất
cả các tải trọng thường xuyên và tạm thời tác dụng trong giai đoạn thi cơng bê tơng (tức là giai
đoạn bê tơng tươi), cịn trạng thái giới hạn II-về biến dạng được tính tốn với tổ hợp tất cả các
tải trọng tác dụng trong giai đoạn bê tơng ninh kết và đóng rắn, là giai đoạn vật liệu bê tông
phải được nằm ổn định trong khuôn và phải được khống chế biến dạng tới mức tối đa.
T Các loại kết cấu khuôn đúc
Tổ hợp tải trọng tác dụng lên khn đúc
Tính tốn khả năng chịu lực Tính tốn biến dạng
T
Ván khn của sàn, vịm, mái
và các kết cấu chống đỡ ván
H
H1
G T +G T +G T +P n, pt +P d, d +G H G T +G T +G T +G H
vbt
ct
kd
bd
1 khuôn

vbt
ct
kd
bd
Ván khuôn tấm đáy của dầm
H2
G T +G T +G T + P d, d
G T +G T +G T
vbt
ct
kd
2 và vòm …
vbt
ct
kd
Ván khuôn thành đứng của dầm
H2
P H + P d, d
PH
vbt
3 và vịm …
vbt
Ván khn của cột, có cạnh
nhỏ của tiết diện ,<300 mm, và
H2
P H + P d, d
PH
vbt
4 ván khn tường, dày <100 mm
vbt

Ván khn của cột, có cạnh
nhỏ của tiết diện ,>300 mm, và
H1
P H +P d, d
PH
vbt
5 ván khuôn tường, dày >100 mm
vbt
Ván khuôn của các khối bê
H1
P H + P d, d
PH
vbt
6 tông lớn
vbt
(Theo tiêu chuẩn, đồng hiện hành với TCVN 4453:1995, là tiêu chuẩn QPTL-D6:1978, của
ngành cơng trình thủy)
G T Tĩnh tải trọng lượng của vữa bê tơng khi cịn lỏng, (kết cấu bê tông khi đã rắn, thường
vbt
giảm trọng lượng so với khi lỏng, nên tổng quát lấy trọng lượng khi lỏng để tính). Khối lượng
thể tích của hỗn hợp bê tơng nặng (trộn với sỏi hoặc đá dăm thuộc các loại nham thạch cứng)
T
mới đổ và được đầm chặt, γ vbt =2500 kg/m 3 .
G T Tĩnh tải trọng lượng của cốt thép trong kết cấu bê tông. Tải trọng này được tính dựa vào
ct
T
trọng lượng riêng của cốt thép γ ct = 7850 kg/m 3 , vào hàm lượng cốt thép trung bình trong từng
kết cấu bê tơng cốt thép, hàm lượng này được xác định cụ thể theo bản thiết kế kết cấu bê tơng
cốt thép. Trường hợp khơng có khối lượng cụ thể thì có thể lấy giá trị tải trọng này bằng 100
kg/m 3 bê tông cốt thép.

G T Tĩnh tải trọng lượng bản thân khuôn đúc bê tơng. Tải trọng này được tính dựa vào trọng
kd
lượng thể tích của vật liệu làm cốp pha, vào khối lượng bản thân của từng kết cấu khuôn đúc,
được xác định dần dần trong khi cấu tạo và thiết kế khuôn đúc.
G H Hoạt tải trọng lượng lớp phủ bề mặt bảo dưỡng kết cấu bê tông. Tải trọng này phụ thuộc
bd
vào biện pháp dưỡng hộ bê tông, trọng lượng thực tế quy ra phân bố đều của vật liệu phủ
dưỡng hộ. Trong kết cấu nhà nói chung tải trọng này nhỏ, thường được bỏ qua không xét đến.
9


P H Hoạt tải áp lực đẩy ngang của vữa bê tơng khi hỗn hợp vữa cịn lỏng. Tải trọng này chỉ tác
vbt
dụng lên các kết cấu khuôn đúc dạng thành đứng, theo phương vng góc với bề mặt ván
khn, dưới dạng phân bố lăng trụ hình thang hay tam giác (dọc theo chiều dài ván khn
thành thì đẳng trị, cịn dọc chiều đứng ván khn thành thì giá trị giảm dần theo độ cao).
H
P n, pt Hoạt tải động do người và phương tiện thi công (công cụ) gây ra. Tải trọng này, khi tính
H
cốp pha sàn, coi là phân bố đều với giá trị tiêu chuẩn là p n, pt = 250 kg/m 2
H
H1
P d, d Hoạt tải động phát sinh khi đổ bê tông vào khuôn (P d, d ) hoặc chấn động của đầm bê tông
H2
(P d, d ) gây ra. Hai tải trọng đổ và đầm bê tông không bao giờ tác động đồng thời cùng lúc, khi
đầm thì ngừng đổ bê tơng vào khn và ngược lại. Từng kết cấu khuôn khác nhau, xem xét
trong hai loại tải trọng này, loại tải trọng gây nguy hiểm hơn cho kết cấu khn đó, để dùng nó
tính tốn thiết kế khn đúc. Các tải trọng này, coi là phân bố đều theo phương vng góc với
H2
bề mặt ván khn, có giá trị tiêu chuẩn được lấy như sau: áp lực đầm p d, d = 200 kg/m 2 , áp lực

H1
đổ p d, d (phụ thuộc vào biện pháp đổ và phương tiện vận chuyển vữa bê tông) lấy theo bảng

Đổ bê tông thủ công
200
Đổ bằng máy và ống vòi voi hoặc trực tiếp bằng đường ống từ máy
bơm bê tông
400
Đổ trực tiếp từ các thùng có dung tích:
<0,2 m 3
200
3
3
0,2 m ÷ 0,8 m
400
3
>0,8 m
600
Như vậy, khi thiết kế khuôn đúc bê tông, đã phải chọn trước sơ bộ thiết bị đổ bê tông, sao cho
khuôn đúc thiết kế ra phải chịu được hoạt tải đổ bê tơng vào khn. Hay có nghĩa là, sức trục
của cơng trình u cầu đối với cần trục là tổng trọng lượng một mẻ đổ bê tông phải đảm bảo
trong tầm khả năng chịu lực của hệ khuôn đúc đã thiết kế trước.
H
Q g Hoạt tải áp lực đẩy ngang do gió gây ra
Tuy nhiên, trong tiêu chuẩn Mỹ, cách tính tốn theo trạng thái giới hạn II-về biến dạng thì lại
vẫn được tính tốn với tổ hợp tất cả các tải trọng thường xuyên và tạm thời tác dụng trong giai
đoạn thi công bê tông (tức là giai đoạn bê tông tươi), như trạng thái giới hạn I-về cường độ.
Cách này đơn giản hơn, giá trị biến dạng cực trị fmax sẽ lớn hơn so với TCVN, nhưng biến dạng
cho phép lại được lấy lớn hơn Tiêu chuẩn Việt Nam. Ở đây, biến dạng cho phép của bộ phận
khuôn đúc, trong mọi trường hợp, luôn được lấy là: [f]=

tiêu chuẩn Việt Nam thường là [f]=

1
nhịp của bộ phận cốp pha đó (ở
250

1
nhịp của bộ phận cốp pha). Do đó, các cách tính trạng
400

thái giới hạn về biến dạng của cả Tiêu chuẩn Việt Nam lẫn Tiêu chuẩn Mỹ là gần như giống
nhau, TCVN chặt chẽ hơn, còn Tiêu chuẩn Mỹ lại đơn giản hơn.
Khuôn đúc bê tông vừa phải đảm bảo điều kiện cường độ, vừa phải đảm bảo điều kiện biến
dạng, nên phải khống chế vật liệu làm kết cấu khn đúc chỉ làm việc hồn tồn trong giới hạn
đàn hồi.
III. MẠCH NGỪNG THI CÔNG
10


Mạch ngừng thi cơng bê tơng tồn khối là vị trí gián đoạn kỹ thuật, đồng thời là nối nối,
trong điều kiện bất khả kháng: không thể đảm bảo điều kiện đúc bê tông liên tục, của công tác
thi công bê tơng tồn khối.

1. Ngun do của mạch ngừng
Khi phần bê tơng đã được đổ trước tại vị trí này của khối bê tông đã chuyển sang giai đoạn ninh
kết và đóng rắn, thì khơng thể được phép đổ bê tơng mới vào đó, vì nếu khơng sẽ làm phá vỡ
vĩnh viễn các nối liên kết vừa mới hình thành trong vữa bê tông. Cần phải để cho bê tông cũ
nằm ổn định trong khuôn đúc bê tông, cho đến khi bê tơng cũ ninh kết và đóng rắn xong hồn
tồn, thì mới được đổ tiếp. Từ đó hình thành nên mạch ngừng tại vị trí tạm ngừng thi cơng này.
Do mạch ngừng ảnh hưởng đến tính tồn khối của bê tông, nên tốt nhất là thi công liên tục

không để mạch ngừng. Khi bắt buộc phải để, vị trí của nó phải được khống chế trong miền kết
cấu có có nội lực nhỏ hoặc nội lực khơng gây nguy hiểm cho kết cấu tại tiết diện mạch ngừng.
Để khắc phục sự giảm yếu do mạch ngừng gây ra, tại vị trí mạch ngừng có thể bổ sung thêm
cốt thép gia cường mạch ngừng.
Việc thi cơng bê tơng tồn khối trường hợp có để mạch ngừng sẽ tạo ra các đợt thi công bê tông
và các phân đoạn thi công bê tơng.
Vị trí mạch ngừng là vị trí giảm yếu của kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối. Do đó kích thước
của mạch ngừng phải cố gắng giảm đến mức tối đa:
•
•

chiều dài mạch ngừng là ngắn nhất, mạch ngừng càng thẳng, ít gấp khúc càng tốt,
mặt mạch ngừng phải thẳng góc với trục kết cấu để diện tích bề mặt mạch ngừng là nhỏ
nhất.

2. Mạch ngừng trong thi cơng sàn sườn tồn khối
a. Bố trí mạch ngừng theo phương đứng trong sàn sườn
Nội lực trong kết cấu dầm sàn toàn khối (sàn sườn) gồm lực cắt Q và mô-men uốn M. Đối với
mô-men M, tương đương với ngẫu lực gồm hai thành phần lực dọc tác động vào hai nửa tiết
diện mạch ngừng: phần lực nén, do bê tơng vùng nén chịu, có tác dụng ép chặt bê tông hai bên
mạch ngừng, tăng ma sát, hạn chế tác hại của mạch ngừng; phần lực kéo, coi như hoàn tồn do
cốt thép chịu, có thể đảm bảo bằng cách tăng cốt thép gia cường mạch ngừng, không ảnh hưởng
đến sự làm việc của bê tông tại mạch ngừng. Vậy mơ-men uốn dù lớn hay nhỏ ít có tác hại đến
vùng kết cấu bê tông giảm yếu tại mạch ngừng. Còn lực cắt , tác dụng dọc theo tiết diện mạch
ngừng, làm trượt hai phần kết cấu bê tông cốt thép hai bên mạch ngừng, gây tác hại lớn tới kết
cấu tại đây. Do đó, mạch ngừng phải được bố trí căn cứ vào độ lớn của lực cắt.
•
•

Đối với sàn khu vệ sinh (các ơ sàn tính theo trạng thái giới hạn thứ II: về nứt) thì khơng

được phép bố trí mạch ngừng theo phương đứng.
Đối với sàn sườn bình thường, mạch ngừng theo phương đứng được để như sau:
o Khi hướng đổ bê tông song song với dầm phụ, tức mạch ngừng cắt qua dầm phụ,
thì mạch ngừng có thể bố trí tại bất kỳ tiết diện nào nằm trong đoạn 1/3 chính giữa
của nhịp dầm phụ Ldp đồng thời cũng là nhịp bản theo phương dầm phụ L b1 (nhịp
11


•

bản chính là nhịp dầm phụ). Ở các vị trí này lực cắt trong cả bản và dầm phụ đều
nhỏ.
o Khi hướng đổ bê tơng song song với dầm chính, tức là mạch ngừng cắt qua dầm
chính, thì mạch ngừng có thể bố trí tại bất kỳ tiết diện nào, mà: vừa nằm trong
đoạn 1/2 chính giữa nhịp dầm chính Ldc, vừa nằm trong đoạn 1/2 chính giữa nhịp
bản theo phương dầm chính L b2 (nhịp bản có thể khơng trùng với nhịp dầm chính).
Ở các vị trí này lực cắt trong cả bản và dầm chính đều nhỏ. Tuy nhiên, tùy theo
mặt bằng kết cấu mà vùng để được mạch ngừng trong trường hợp này có thể
khơng có, và nếu có thì mạch ngừng lại cắt qua nhịp làm việc chính của hê thống
kết cấu, cho nên cần hạn chế để mạch ngừng kiểu này, hãy cố gắng đổ bê tông
song song dầm phụ để mạch ngừng cắt qua dầm phụ.
Mạch ngừng phải cấu tạo thẳng đứng, vng góc với trục dầm, và được tạo thành nhờ
khuôn mạch ngừng loại thành đứng.

Q

dc

Q

l

A

s1

dc

l

dc

B

Q

C

dp

l

l

s1

dp

a

1

1
a

1

l

l

s1

dp

2
3
Q

s2

a

a a

2

2

l

s2

l

l

s2

a

2

s2

l

2

s2

Vị trí mạch ngừng sàn sườn tồn khối
b. Bố trí mạch ngừng nằm ngang trong hệ dầm liền sàn (sàn sườn)
•
•

Khi phải bố trí mạch ngừng theo phương ngang, thì mạch ngừng thường được đặt ở dầm
tại vị trí dưới nách dầm (nơi tiếp giáp giữa dầm với sàn) khoảng 20 - 30 mm.
Trong trường hợp dầm cao > 800 mm, nếu đúc bê tông liên tục thì để tránh sự co ngót
ban đầu của vữa bê tông, khi đổ bê tông tới cách nách dầm 20 - 30 mm, ta cần phải tạm

nghỉ để bê tông kịp co ngót rồi mới đổ tiếp tới sàn, nhưng cũng không lâu quá thời điểm
bắt đầu ninh kết của bê tơng. Do vậy sẽ khơng hình thành mạch ngừng nằm ngang, việc
đúc bê tông không được coi là gián đoạn.

c. Trích dẫn tiêu chuẩn Việt Nam
12


Các yêu cầu kỹ thuật về mạch ngừng thi công sàn sườn bê tơng tồn khối trên, được luật hóa ở
các điều 6.6.5 và 6.6.7 trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995. Điều 6.6.7 nêu rằng:
•
•

•
•

Khi đổ bê tơng tấm sàn có sườn theo hướng song song với dầm phụ thì mạch ngừng thi
cơng bố trí trong khoảng 1/3 đoạn giữa nhịp của dầm.
Khi đổ bê tông theo hướng song song với dầm chính thì mạch ngừng thi cơng bố trí
trong hai khoảng giữa của nhịp dầm và sàn (mỗi khoảng 1/4 nhịp)
"Mạch ngừng thi cơng" trên Bách khoa tồn thư Việt Nam bản điện tử.
Tiêu chuẩn xây dựng: TCVN 4453-1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép tồn khốiQuy phạm thi cơng và nghiệm thu.

IV. PHÂN ĐOẠN THI CƠNG BÊ TƠNG
Phân đoạn thi cơng bê tơng cịn gọi là phân khu thi công bê tông là phân chia mặt bằng thi
cơng bê tơng cốt thép tồn khối thành từng khu vực thi công, sao cho khối lượng công tác phù
hợp với năng lực phục vụ của máy móc chủ đạo cũng như tồn bộ tổ hợp máy móc thi cơng,
với năng lực của tổ đội cơng nhân chuyên môn làm việc một cách độc lập trong một ngày làm
việc (mỗi ngày là một ca 8 tiếng). Phân đoạn thi cơng bê tơng chính là khoang đổ bê tông trong
một ngày làm việc. Phải chia công tác thi cơng bê tơng tồn khối thành những phân đoạn trong

những trường hợp khối lượng công tác bê tông vượt quá năng lực thi cơng của máy móc và
nhân lực trong một ngày làm việc.

1. Việc xác định kích thước phân khu sàn sườn tồn khối theo
điều kiện thi cơng liên tục để đảm bảo tính tồn khối.
Để đảm bảo tính tồn khối của kết cấu sàn sườn bê tơng cốt thép đổ tại chỗ, thì tối thiểu tồn bơ
khối bê tông trong mỗi phân đoạn phải được thi công liên tục. Trong sách giáo trình Đại học
Xây dựng, Kỹ thuật xây dựng 1-Công tác đất và thi công bê tông tồn khối của các tác giả Lê
Kiều-Nguyễn Đình Thám-Nguyễn Duy Ngụ, trang 172-173, cố đề cập đến điều kiện này,
nhưng là cho đổ bê tông nhiều lớp (thường là bê tông các kết cấu dầy hay bê tông khối lớn),
như sau:
Fh

Q ≥ (t - t )k , trong đó:
0
1
Q là lưu lượng bê tông cần thiết phục vụ đổ bê tơng liên tục, (m3/đợt)
F là diện tích của lớp vữa rải trong khuôn (đây là diện tiếp xúc cho phép giữa hai lớp đổ liên
tiếp chồng lên nhau), (m2)
t0 là thời gian bắt đầu ninh kết của xi măng, (giờ)
t1 là thời gian vận chuyển một đợt vữa, (giờ)
h là bề dầy lớp đổ (bằng khoàng chiều sâu tác dụng của rùi đầm), (m)
k là hệ số vận chuyển vũa khơng đồng đều (k = 0,8-0,9).
Trong sách giáo trình Đại học Kiến trúc Hà Nội, Kỹ thuật thi công-tập 1 của các tác giả Đỗ
Đình Đức-Lê Kiều, trang 195, cũng đưa ra công thức tương tự:
F≤

Q(t 1 - t 2 )k
, trong đó:
h

Q là lưu lượng bê tơng có thể cung cấp, (m3/đợt)
F là diện tích một lớp đổ, (m2)
t0 là thời gian bắt đầu ninh kết của vữa bê tông, (giờ)
13


t1 là thời gian vận chuyển vữa bê tông, (giờ)
h là bề dầy lớp, (m)
k là hệ số vận chuyển vũa không đồng đều (k = 0,8-0,9).
Bảng 18 TCVN 4453:1995, trang 67 và Bảng 26 QPTL-D6:1978, trang 133.
Thời gian từ lúc hỗn hợp vữa bê tông ra khỏi máy trộn đến khi vữa bê tông
bắt đầu ninh kết trong khuôn (tức là thời gian ngừng cho phép khi đổ bê tông)
Nhiệt độ
bê tông không phụ gia
trong khoang đổ bê tông lúc đang thi cơng
dùng xi măng Pc lăng
> 30oC
60’= 1,0 giờ
o
o
20 C - 30 C
90’ = 1,5 giờ
o
o
10 C - 20 C
135’ = 2,25 giờ
5oC - 10oC
195’ =3,25 giờ
Như vậy trong cả 2 cơng thức trên tích số Fh là khối lượng của mỗi lớp vữa bê tông tươi được

đổ vào khoang đổ (trong khuôn đúc).
Nhưng trong 2 công thức nói trên xây dựng trên cơ sở kết cấu bê tông tương đối lớn, khi đổ bê
tông phải đổ thành nhiều lớp chồng lên nhau. Chúng chưa nêu rõ Q được xác định như thế nào?
Chưa nêu rõ kích thước phân khu sàn sườn đổ tại chỗ, cũng chính là kích thước khoang đổ bê
tơng sàn sườn tại chỗ trong một ngày, mà q lớn thì có làm ảnh hưởng đến điều kiện đổ bê
tông liên tục hay không?

pk

pk

ldc

C

A

A/2
A/2
1

2

tru?ng h?p m? ch? nh?t
n?m d?c theo hu?ng d?:
c?nh ti?p xúc gi? a hai
m? d? giáp nhau trong
hai hàng li?n k? là l?n,
làm kéo dài th?i gian
thi công m? d? hàng sau

d?c theo m?t ti?p xúc,
?nh hu?ng t? i s? so ninh
c?a m? d? hàng tru?c

ldp

2

2

3

3

Tru?ng h?p
m? d? ch? nh?t
n?m ngang theo
v?i hu? ng d?:
kích thu?c m? d?
làm tang chi?u dài
m?ch ng? ng.

N+1

3

4

5

6

N-1

4

4

N

A/2
A/2

5

5
ls2

ls2

ls2

ls2

ls2

14

ls2

ls2

ldp

ldp

Lpk max'

A/2

Huong Do BT

1
2
3
4
5
6
N-1
N

1

Huong Do BT

1

2A 2A 2A
N+1

C

B

ls2

ldp

B

ldc

2A

A

ldc

Lpk max''

ldc


B

pk

l

l

dc

B

pk

A

l

dc

A/2
A/2

6

5
6
N-1

N

N

l

dp

N-1

6 2

N-1

3

N

4

dp

5 1

3

A A Kh?ng ch? kích thu?c phân khu theo A/2
tru?ng h?p m? d? hình vng. Nhung
A/2
khi thi cơng bê tông v?n san d?m m?i

3

AA

chu vi c?a m? d? là t?i thi?u
làm gi?m t?i da c?nh ti?p xúc gi?a
hai m? d? li?n k? trong hai hàng,

d?ng th?i thu ng?n t?i da chi?u dài
m?ch ng?ng.

N+1

l

dp

l

3
4

pk

5

A
L max

4

2

2

2

Kh?ng ch? kích thu?c phân khu theo

tru?ng h?p m? d? hình vng: khi dó
chu vi c?a m? d? là t?i thi?u
làm gi?m t?i da c?nh ti?p xúc gi?a
hai m? d? li?n k? trong hai hàng,
d?ng th?i thu ng?n t?i da chi?u dài
m?ch ng?ng.

3

1

Huong Do BT

Huong Do BT

N+1

2

l

1

1

N+1 1

dp

C

B

AAA

A

C

B

pk

dc

2A
L max

l

dc

4

4

m? theo hình ch? nh?t du?c. Khi dó hai m?
cách nhau m?t kho?ng th?i gian bê tơng tuoi
cho phép l?i không tr?c ti?p ti?p xúc nhau,
càng không vi ph?m di?u ki?n d? bê liên t?c.

Nhu v?y, vi?c kh?ng ch? phân khu này
khơng ?nh hu?ng cách t?o hình b? m?t m?i
m? d? hồn thi?n: có th? là ch? nh?t hay
vông d?u du?c.

5

5
l

s2

l

s2

l

s2

l

s2

l

s2

l

s2

l

s2

l

s2

Trong thực tế, thi công bê tông sàn đổ tại chỗ thường chỉ đổ 1 lớp có độ dầy đúng bằng chiều
dầy sàn. Các mẻ đổ lần lượt nối tiếp nhau thành hàng dọc theo hướng đổ bê tơng chính, theo
ngun tắc từ xa lại gần. Sau khi đổ hết một hàng các mẻ bê tông dọc theo hướng đổ bê tơng
chính chạm đến ranh giới giữa 2 phân khu, cũng vừa đúng bằng kích thước phân khu dọc theo
hướng đổ, thì lại phải quay về phía đầu hàng để đổ các mẻ đầu tiên của một hàng các mẻ bê
tông mới tiếp theo. Nếu mỗi hàng mẻ đổ bê tơng có N mẻ đổ, thì mẻ đổ số 01 (mẻ đầu tiên của
hàng trước) và mẻ đổ số N+1 (mẻ đầu tiên của hàng sau liền kề), phải có khoảng thời gian gián
đoạn giữa chúng < T0 (thời gian ninh kết ban đầu của bê tông). Để khi đổ mẻ bê tơng thứ N+1
vào thì khơng ảnh hưởng tới bê tông của mẻ thứ 01 nằm ở nơi tiếp giáp giữa 2 mẻ, vì mẻ bê
tơng thứ nhất chưa bắt đầu ninh kết. Như vậy, điều kiện thi cơng liên tục ở kết cấu sàn có đôi
chút khác biệt với điều kiện thi công liên tục ở kết cấu bê tông khối lớn (đổ theo từng lớp),
được xác định theo 2 sách giáo khoa. Ở đây, trong kết cấu sàn, xen giữa hai mẻ đổ cần xem xét
về thời gian gián đoạn thi công là N mẻ bê tơng đồng đều về khối lượng, diện tích bề mặt bị
ảnh hưởng nếu khoảng thời gian gián đoạn lớn hơn thời gian sơ ninh của bê tông chỉ là diện
15


tích tiếp xúc (khơng lớn) của hai mẻ đổ thứ 01 và thứ N+1. Do vậy điều kiện đảm bảo thi công
liên tục ở đây lại là khống chế số lượng mẻ đổ giữa hai mẻ đổ thứ nhất và thứ N+1. Còn việc
khống chế diện tiếp xúc giữa hai mẻ đổ được đảm bảo bằng việc khống chế hình dạng mặt bằng

hồn thiện của mỗi mẻ đổ bê tơng sao cho có chu vi tối thiểu. Trong khi, ở trường hợp thi cơng
bê tơng khối lớn, diện tích bề mặt bị ảnh hưởng nếu khoảng thời gian gián đoạn lớn hơn thời
gian sơ ninh của bê tông là cả diện tích tiếp xúc (khá lớn) giữa hai lớp đổ liên tiếp, nên việc
điều kiện đảm bảo thi công liên tục lại là khống chế diện tích tiếp xúc giữa hai lớp đổ. Trường
hợp thi công bê tông khối lớn, trong khoảng thời gian cho phép đó của vữa bê tơng chỉ có thể
thi cơng được một lớp bê tơng.
Như vậy, lượng bê tông QN là tổng khối lượng bê tông đổ được vào khuôn trong khoảng thời
gian giữa mẻ thứ nhất và mẻ thứ N+1, tức là:
QN = NV , trong đó:
V là dung tích hiệu dụng của thùng (khi dùng cần trục) hoặc xe (khi dùng máy bơm bê tông)
vận chuyển vữa bê tông đổ vào khuôn, (m3)
N là số mẻ đổ bê tông trong mỗi hàng mẻ đổ, dọc theo hướng đổ bê tơng chính.
Giả thiết rằng việc san, đầm và hồn thiện bê tơng sàn mẻ thứ 01 được thực hiện trong khi đổ
các mẻ tiếp theo, nhưng xong trước khi mẻ thứ N+1 được đổ.
Thường các mặt bằng sàn có dạng vng vức, nên mỗi mẻ đổ bê tơng, khi đổ vào khn có thể
có hình dạng bất kỳ, nhưng sau khi đổ xong và hồn thiện bề mặt cũng nên có hình dạng vng
vức. Theo tốn học, trong các bề mặt dạng hình chữ nhật vng vức có cùng một diện tích S,
thì bề mặt dạng hình vng có chu vi nhỏ nhất. Và để giảm thiểu tối đa kích thước mỗi mẻ đổ
(sau khi đã đầm và hoàn thiện bề mặt), nhằm làm giảm diện tiếp xúc giữa 2 mẻ bê tông liền kề
(trong đó có diện tiếp xúc giữa mẻ số 01 và mẻ số N+1), thì ta giả thiết rằng mỗi mẻ đổ bê tơng
được hồn thiện xong (tức đã đầm và hồn thiện bề mặt xong) có dạng hình vng có cạnh là:
A= S =

V
δs

. (m2)

Khi đó QN = NA2δs
, (m3)

Trong đó: δs là bề dày của kết cấu sàn, (m).
Số lượng mẻ đổ trong mỗi hàng đổ N =

T0 - TCK
TCK

Nhưng đồng thời, tích số NA cũng là kích thước tối đa dọc theo hướng đổ của một hàng các mẻ
đổ bê tơng, có thể đạt tới mà vẫn đảm bảo điều kiện thời gian gián đoạn giữa hai mẻ, thứ nhất
và thứ N+1, không vượt quá thời gian sơ ninh của vữa bê tơng. Hay đó cũng chính là kích
thước, dọc theo hướng đổ chính, tối đa của một phân đoạn để đảm bảo điều kiện thi công bê
tông liên tục. Như vậy, điều kiện đổ bê tông liên tục trong kết cấu sàn là:
Lpk ≤ k

T0 − TCK
TCK

V
δS

, (m)

Trong đó:
*V là dung tích hiệu dụng của thùng (khi dùng cần trục) hoặc xe (khi dùng máy bơm bê tông)
vận chuyển vữa bê tông đổ vào khuôn
*T0 là thời gian bắt đầu ninh kết của vữa bê tông, tính từ khi vữa bê tơng ra khỏi trạm trộn.
Thời gian này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết môi trường đổ bê tông (nhiệt độ môi trường),
16


mùa hè thì thời gian này ngắn, mùa đơng thì dài, và thường trong khoảng 1,0-2,25 giờ (với vữa

bê tông khơng phụ gia dùng xi măng Pc lăng).
*TCK là thời gian chu kỳ vận chuyển một mẻ vữa (mẻ vữa là lượng vữa vận chuyển bằng thùng
hoặc xe vận chuyển bê tơng)
*δs là chiều dầy trung bình quy đổi của kết cấu sàn hay sàn sườn bê tơng tồn khối
*k là hệ số vận chuyển vữa không đồng đều (k = 0,8-0,9).
*Lpk là kích thước phân khu bê tơng dọc theo hướng đổ bê tơng chính, lớn nhất có thể đạt được
mà vẫn đảm bảo điều kiện thi công bê tông liên tục.
Tuy nhiên, trong công thức này chưa kểt đến thời gian san, đầm vùng, giáp ranh với mẻ đổ thứ
nhất (mẻ 01), của mẻ đổ thứ N+1. Nếu kể đến thời gian này, thì nên bỏ dấu “=” trong cơng
thức, khi đó điều kiện đổ bê tơng liên tục trong kết cấu sàn trở thành: L pk < k
tồn hơn có thể viết điều kiện này như sau: L pk < k

T0 − TCK − Td
TCK

T0 − TCK
TCK

V
. An
δS

V
, trong đó Td là thời gian
δS

san đầm xong một mẻ đổ.
Hình biểu diễn các mẻ đổ bê tơng theo hàng đảm bảo thi công bê tông liên tục
dc

dc

C

B

1

A

Huong Do BT

N+1

1

2

pk

dp

A
l max
l

2

N-1

l

AA

dp

N

3
s2

s2

s2

s2

Đối với sàn sườn, do tốc độ đổ bê tơng dầm và sàn có khác nhau, nhưng chúng tỷ lệ với nhau
theo một hệ số nhất định chính là tỷ số giữa định mức đổ bê tông dầm với định mức đổ bê tông
sàn. Mà điều kiện thi công bê tông liên tục chủ yếu là khống chế về thời gian gián đoạn giữa
các mẻ đổ thứ nhất và thứ N+1 liền kề nhau. Nên có thể quy đổi việc thi công sàn sườn tương
đương với việc thi công một kết cấu sàn khơng dầm có bề dầy trung bình quy đổi như sau:
δs =

Vs + Vd

Ms
Md

, (m)

BL

Trong đó:
17


Vs là tổng khối lượng bê tông bản sàn của một tầng sàn sườn toàn khối (kể cả phần giao với
dầm), (m3)
Vd là tổng khối lượng bê tông dầm liền sàn của một tầng sàn sườn toàn khối (trừ phần giao với
sàn, tức là chỉ kể phần dưới nách dầm trở xuống), (m3)
Ms và Md lần lượt là định mức giờ công lao động của các công tác đổ bê tông sàn và dầm,
(m3/giờ công)
B là bề rộng mặt bằng tầng sàn, (m)
L là bề dài mặt bằng tầng sàn, (m)
Tuy máy bơm là thiết bị có khả năng vận chuyển vữa bê tông liên tục, như việc cấp vữa bê tông
cho máy bơm lại thường bằng phương tiện khác hoạt động theo chu kỳ như, xe vận chuyển bê
tông chuyên dụng, máy trộn có chu kỳ, … Nên thực tế dùng máy bơm bê tơng vẫn có thể coi là
đổ bê tông theo chu kỳ mỗi mẻ đổ bê tông bằng bơm là khối lượng bê tông hiệu dụng của xe
chuyên trở bê tông. Thời gian bơm xong một lượng vữa bê tông do xe chuyên trở bê tông cung
cấp được coi như là TCK.

2. Các điều kiện chia phân khu thi công
Điều kiện kỹ thuật để phân chia phân đoạn thi công sàn sườn bê tông cốt thép tồn khối, (lần
lượt theo độ quan trọng):
- Kích thước của phân khu bê tông phải đảm bảo cho việc đúc bê tơng trong phân khu
được liên tục, đảm bảo tính toàn khối của kết cấu, phù hợp với năng lực của máy móc
(đặc biệt là các máy thi cơng chủ đạo) và nhân lực thi công.
Lpk ≤ k

T0 − TCK
TCK

V
δS

Trong đó:
*V là dung tích hiệu dụng của thùng (khi dùng cần trục) hoặc xe (khi dùng máy bơm bê tông)
vận chuyển vữa bê tông đổ vào khuôn
*T0 là thời gian bắt đầu ninh kết của vữa bê tơng, tính từ khi vữa bê tông ra khỏi trạm trộn.
Thời gian này phụ thuộc vào điều kiện thời tiết môi trường đổ bê tơng (nhiệt độ mơi trường),
mùa hè thì thời gian này ngắn, mùa đơng thì dài, và thường trong khoảng 1,0-2,25 giờ.
*TCK là thời gian chu kỳ vận chuyển một mẻ vữa (là lượng vữa vận chuyển bằng thùng hoặc xe
vận chuyển bê tơng)
*δs là chiều dầy trung bình quy đổi của kết cấu sàn hay sàn sườn bê tông tồn khối
*k là hệ số vận chuyển vũa khơng đồng đều (k = 0,8-0,9).
*Lpk là kích thước phân khu bê tơng dọc theo hướng đổ bê tơng chính, lớn nhất có thể đạt được
mà vẫn đảm bảo điều kiện thi công bê tông liên tục.

18


- Tổng khối lượng công tác bê tông trong một phân khu phải phù hợp với năng lực thi
công của máy móc (đặc biệt là các máy thi cơng chủ đạo) và nhân lực, làm việc trong một
ngày hoặc ca làm việc.
BT
Qi = δsLpkBpk ≤ N Ca

Trong đó:
*Lpk là kích thước mặt bằng phân khu bê tông dọc theo hướng đổ bê tơng chính.

*Bpk là kích thước mặt bằng phân khu bê tơng vng góc với hướng đổ bê tơng chính.
*δs là chiều dầy trung bình quy đổi của kết cấu sàn hay sàn sườn bê tơng tồn khối
*Qi là tổng khối lượng bê tông trong một phân khu (phân đoạn), lớn nhất có thể mà năng lực thi
cơng của máy móc chủ đạo có thể đáp ứng được trong một ca làm việc.
BT
* N Ca là phần năng suất hiệu dụng của máy móc chủ đạo trong một ca làm việc, chỉ phục vụ
riêng cho công tác bê tông. Khi đổ bê tơng bằng bơm, thì nó là năng suất hiệu dụng của máy
bơm trong một ca (ở đây một mẻ bơm là bằng khối lượng của một xe vận chuyển bê tông
chuyên dụng). Khi đổ bê tông bằng cần trục, thì nó là phần năng suất hiệu dụng của cần trục
trong mỗi ca làm việc, mà được chia ra, chuyên phục vụ vận chuyển vữa bê tông.

- Vị trí mạch ngừng giữa các phân đoạn thi cơng phải đảm bảo bố trí đúng quy phạm thi
cơng (TCVN 4453:1995), tránh những chỗ chịu lực xung yếu của kết cấu sàn sườn bê tơng
tồn khối.
- Số lượng phân khu phải là tối thiểu, để giảm tối đa số lượng mạch ngừng-nơi kết cấu bê
tơng tồn khối bị giảm yếu.
- Tổng khối lượng bê tơng của các phân khu có độ chênh lệch không quá 25%, đảm bảo
năng lực thi công của máy móc và nhân lực ổn định.
- Chiều dài của mạch ngừng phải bố trí ngắn nhất, độ gấp khúc của mạch ngừng là nhỏ
nhất. Bề mặt mạch ngừng phải thẳng góc với trục kết cấu để diện tích bề mặt mạch ngừng
là nhỏ nhất.
- Hình dạng của các phân đoạn phải đảm bảo ổn định trong giai đoạn thi cơng, ngay cả
khi phân đoạn cịn đứng riêng lẻ.
Tuy nhiên, nếu số lượng phân khu đủ lớn, tức là lớn hơn số dây chuyền chun mơn, thì có
thể tổ chức thi công theo phương pháp tổ chức thi công dây chuyền.

19


Qyc = k1k2Vγb

Hyc = Hct+h1+ht+h2

Tính thơng số u cầu của cơng
trình đối với cần trục

P ≥ Qyc
H ≥ Hyc
Ryc = L1+B
H ≥ Hyc
Tính Lcắt ray, TCK,
NTính khối lượng
Ca
cơng tác tồn tầng

Lựa chọn và bố trí cần trục
Lựa chọn và bố trí máy trộn,
máy đầm bê tơng, sàn đón vật
liệu theo cần trục. Tính thời gian
chu kỳ, năng suất cần trục

Phân chia phân
khu thi cơng bê
tơng theo:
-Điều kiện tồn
khối

Lpk≤k

-Điều kiện năng
lực vận chuyển

Qi = δsLpkBpk ≤ N=

≥ a1 ≥
-Điều kiện vị trí
mạch ngừng

≥ a2 ≥ và ≥ a2 ≥

Npk = Nmin

-Điều kiện số
phân khu tối thiểu
-Điều kiện cân
bằng khối lượng

≤

-v.v…

20


Kiểm tra năng suất cần
trục đảm bảo vận
chuyển hết BT, CT, CP
của một ca làm việc

Q + Q+ Q≤

V. QUY TRÌNH THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CƠNG
Tính tốn thơng số u cầu của cơng trình với máy thi cơng chủ đạo
Lựa chọn máy móc chủ đạo và máy móc thành phần theo các thơng số u
cầu của cơng trình
Bố trí máy thi công chủ đạo và các máy thành phần của tổ hợp máy thi công
Xác định thời gian chu kỳ hoạt động và năng lực ca làm việc của máy thi
cơng
Tính khối lượng của các cơng tác Bê tơng, Khn đúc và Cốt thép cho tồn
bộ cơng trình theo từng đợt thi công và từng tầng thi công.
Phân chia phân đoạn thi công công tác Bê tông theo năng lực cung cấp vữa
bê tơng của máy móc và u cầu về mạch ngừng thi công (theo các điều kiện
phân khu).
Kiểm tra năng lực máy thi công trong mỗi ca làm việc để đảm bảo hồn
thành tất cả các cơng tác thực hiện trong mọi ca làm việc
Phân chia phân đoạn thi công các công tác Khuôn đúc và Cốt thép theo cơng
tác Bể tơng
Tính số giờ cơng thực hiện từng công tác trên mỗi phân đoạn thi công theo
định mức lao động
Lựa chọn biên chế tổ đội cho từng dây truyền chun mơn
Tính lượng nhân lực cần thiết để thi công từng công tác trên mỗi phân đoạn
thi công
21


Lập tiến độ thi cơng phần thân
Tính hệ số ln chuyển khuôn đúc
Vẽ biểu đồ nhân lực cho giai đoạn thi công phần thân
VI. KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ
Với kết quả nghiên cứu trên, người kỹ sư xây dựng khi thiết kết thi cơng nhà nhiều tầng dạng
khung, sàn sườn có thể thiết kế được hệ kết cấu khuôn đúc sát hơn với thực tế làm việc của

khuôn. Khi thiết kế biện pháp thi cơng họ có được một quy trình thiết kế chi tiết mà nghiên cứu
đã đưa ra, từ việc lựa chọn máy móc thi cơng, rồi phân đoạn phân đợt đổ một cách logic theo
những điều kiện kỹ thuật thi cơng. Thay vì, lập biện pháp thi cơng, chia phân đoạn một cách
chủ quan không phù hợp với thực tế thi cơng.
Kiến nghị:
• Khi thiết kế kết cấu khn đúc bê tơng sàn sườn tồn khối, các kết cấu khuôn dạng dầm
liên tục chịu tải trọng phân bố đều, thì nên lấy giá trị Mơ men uốn cực trị khi tính trạng
thái giới hạn về cường độ và độ võng cực trị khi tính trạng thái giới hạn về biến dạng như
1
1 q 2l4
sau: Mmax=MGối 2 = − q1l 2 , fmax=fNhịp biên= −
.
9

128 EJ

0,1111

M

1/128

F

1/9=0,1111

Khi phân đoạn thi cơng bê tơng theo các điều kiện kỹ thuật thì phải xem xét tới điều kiện thi
công bê tông liên tục: Kích thước của phân khu bê tơng phải đảm bảo cho việc đúc bê tông
trong phân khu được liên tục, đảm bảo tính tồn khối của kết cấu, phù hợp với năng lực của
máy móc (đặc biệt là các máy thi công chủ đạo) và nhân lực thi công. Lpk ≤ k

T0 − TCK
TCK

V
.
δS

VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tiêu chuẩn Việt Nam 4453:1995 Kết cấu bê tông và bê tơng cốt thép tồn khốiQuy phạm thi cơng và nghiệm thu.
2. Quy phạm kỹ thuật thi công và nghiệm thu các kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
công trình thuỷ lợi
22


3. Kỹ thuật xây dựng 1-Công tác đất và thi cơng bê tơng tồn khối, Lê Kiều-Nguyễn
Duy Ngụ-Nguyễn Đình Thám, Nhà Xuất bản Khoa học và kỹ thuật
4. Kỹ thuật thi cơng- tập 1, Đỗ Đình Đức-Lê Kiều

23