tổng hợp kỹ thuật cốt pha trong thi công
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (875.83 KB, 71 trang )
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
Chương 3 – CÔNG
TÁC CỐP PHA
I – LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CỐP PHA:
I.1_ Cốp pha Móng:
- Móng là móng băng liên tục chữ nhật chạy dọc nhà có kích thước là: bề rộng 2.8m, cao
0.9m, chiều dài 150m.
- Cấu tạo coffa gồm các tấm ván có chiều cao lớn hơn chiều cao của móng từ 5 – 10 cm.
Phía dưới chân dùng 2 thanh gỗ đònh vò, phía trên dùng các thanh văng để giữ cự ly của ván khuôn.
- Ngoài ra còn có các thanh chống xiên để chống phình.
I.2_ Cốp pha tường chắn:
Tường chắn tầng hầm thường xuyên chòu áp lực xung quanh, đây là cấu kiện bê tông cốt
thép đổ toàn khối. Về cấu tạo coffa bao gồm những bộ phận chính như sau:
+ Các móng ván khuôn gỗ ghép lại với nhau bằng nẹp đứng, nẹp dọc, liên kết đinh gia công
sẵn, sau đó được lắp dựng dần lên cao, khoảng cách giữa các nẹp được xác đònh qua tính toán áp
lực của vữa bê tông và lực đẩy động do đầm rung, đầm dùi.
+ Hệ sườn dọc và sườn ngang có tác dụng hạn chế độ võng của ván khuôn và liên kết các
ván khuôn lại với nhau.
+ Thanh giằng và hệ thống các thanh chống để giữ ván khuôn ổn đònh trong qúa trình thi
công.
Dưới chân ván khuôn luôn luôn được kê các tấm ván đònh vò bức tường, giữ độ ngang bằng của ván
khuôn.
I.3_ Cốp pha cột:
- Cấu tạo gồm các tấm coffa ghép lại với nhau bằng các sườn gỗ, giữa các tấm ván khuôn
liên kết lại với nhau thành hình dạng kết cấu hệ thống gông. Khoảng cách giữa các gông và chiều
dày của ván được thiết kế chống xô ngang.
- Phía chân cột chừa cửa nhỏ để vệ sinh. Trên đầu cột chừa để ghép ván khuôn dầm.
- Gông bằng gỗ h ≥ 2.5 m nên phải chừa cửa để đổ bê tông ở khoảng giữa, khoảng cách là
2m. Cột cần phải cố đònh tâm trước khi cố đònh.
I.4_ Cốp pha dầm sàn:
- Gồm coffa dầm chính, dầm phụ và sàn.
- Cấu tạo ván khuôn dầm gồm 3 mảng ván gỗ ghép lại, mặt bên của các tấm thành thường
để chừa sẳn các cửa để đón dầm phụ.
- Có thanh giằng sườn để chống phình.
- Ván khuôn sàn được tạo thành bởi các tấm gỗ liên kết lại với nhau thành mảng lớn.
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
1
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Dưới ván sàn là hệ sườn ngang và dọc để liên kết các ván sàn.
- Hệ thống cột chống, ván lót, cột chống, nêm.
- Hệ giằng để ổn đònh cột.
II – TÍNH TOÁN CỐP PHA MÓNG :
- Móng có kích thước:
a = 0.9 (m)
b = 2.8 (m)
c = 150 (m)
- Chọn ván khuôn là: 25cm, chiều dài 4m theo phương dọc.
- Theo phương ngang là: 30cm, chiều dài là 2.8m.
- Các ván khuôn được ghép lại với nhau bằng các hệ sườn ngang, dọc.
- Dùng các thanh chống xiên, giá đỡ tạo cho coffa được ổn đònh.
a.) Tải trọng tác dụng lên coffa:
- Áp lực của vữa bê tông là: P1 = γ* H = 2500* 0.75 = 1875 (kg/m2)
Với H = 0.75m: do đầm bằng đầm dùi.
- Tải trọng do đổ bê tông vào máng khuôn là: P2 = 400 (kg/m2).
- Tải trọng gió không đáng kể do móng ở dưới tầng hầm.
- Tải trọng do vữa bê tông khi đổ và đầm là:
P = P1 + P2 = 1875 + 400 = 2275(kg/m2).
Chọn khoảng cách giữa 2 sườn ngang là : 0.6 m.
Chọn khoảng cách giữa 2 sườn dọc là: 1m, chính là khoảng cách đổ bê tông giằng.
b.) Chiều dày ván:
- Sơ đồ tính: dầm đơn giản nhòp 60cm.
- Chọn chiều dày ván rộng 25 cm thì lực phân bố trên 1m dài là:
2275
Q= 4
= 568.75 (kg/m3).
1
1 568.75
Mmax = 8 * ql2 = 8 * 100 * 602 = 2559.38 (kg/cm).
M
W ≤ [σ] M/ (b*d2/ 6) ≤ [σ] d ≥
d≥
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
6M
b[σ ]
6* 2559.38
25*98 = 2.5 (cm) lấy d = 3 (cm)
2
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Kiểm tra độ võng của ván rộng 25cm:
5
Ta có: f = 384 * (ql4/ EJ)
J = (bh3/12) = (25* 33)/ 12 =54 (cm4)
Q = 568.75 (kg/m)
l = 60 (cm)
568.75*604
5
6
f = 384 * 100*1.2*10 *54 = 0.0148 (cm)
3
3 * 60
- Độ võng cho phép: [f} = 1000 * l = 1000 = 0.18 (cm)
Với:
Ta thấy: f = 0.0148 < [f}= 0.18 (thoả mãn)
c.) Tính tiết diện sườn ngang:
Ta coi sườn ngang như một dầm đơn giản, chòu lực phân phối đều mà gối tựa là 2
thanh sườn dọc kép cách nhau 100 cm. Chiều cao lớp bê tông truyền áp lực ngang vào thanh là
60cm
- Lực phân bố trên 1m dài sườn ngang:
2275*60
100
q=
= 1365 (kg/m)
1
1 1365
Mmax = 8 *ql2 = 8 * 100 * 1002 = 17062.5 (kg/cm)
Chọn chiều rộng sườn ngang là 5 cm thì chiều cao h là:
6M
6*17062.5
b[
σ
]
5*98
h≥
=
= 14.45 (cm)
Chọn h = 15 (cm) Kích thước: 5 x 15 (cm).
- Kiểm tra độ võng của thanh sườn ngang:
5ql 4
5*1365*1004
6
f = 384 EJ = 384*100*1.2*10 *1406.25 = 0.01 (cm)
bh 3
5*153
Với J = 12 = 12 = 1406.25 (cm4)
3
3 *100
- Độ võng cho phép: [f} = 1000 * l = 1000 = 0.3 (cm)
Ta thấy: fmax = 0.01 < [f}= 0.3 (thoả mãn)
III.7_ Tính toán thanh chống:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
3
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
Hình 3.12 – Mặt cắt trích đoạn
- Thanh chống được chống vào cọc chống và tựa vào ván khuôn thông qua con bọ. Vì thế thanh
chống được tính như cấu kiện chòu nén đúng tâm với hai đầu khớp ( µ = 1 )
- Lực nén tác dụng vào thanh chống 2 là phản lực gối tựa của sườn đứng ( R 2 )
R2 =
0.06 × qstt 0.06 × 1729
=
= 259.35 daN
0.4
2
- Lực nén tác dụng vào thanh chống 1 là phản lực gối tựa của sườn đứng ( R 1 )
R1 = 0.6q - R2 = 0.6 × 1729 - 259.35 = 778.05 daN
- Ta có sơ đồ tính thanh chống 1, thanh chống 2 như hình vẽ:
Hình 3.14 – Sơ đồ tính thanh chống 2
Hình 3.13 – Sơ đồ tính thanh chống 1
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
4
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Chọn góc nghiêng của thanh chống 1 so với mặt ngang là α = 600
- Tiết diện thanh chống 1 và thanh chống 2 được chọn theo điều kiện chòu nén:
Fc ≥
N
[ σ nén ]
+ Thanh chống 1:
Fc1 ≥
R1
778.05
=
= 23.23
Cosα × [ σ nén ] Cos600 × 67
cm2
+ Thanh chống 2:
Fc2 ≥
R2
259.35
=
= 3.87
67
[ σ nén ]
cm2
Tiết diện thanh chống sẽ chọn theo điều kiện chòu nén của thanh chống 1, thanh chống chọn là gỗ
tròn, khi đó đường kính thanh chống được xác đònh:
d≥
4Fc1
4 × 23.23
=
= 5.44
π
3.14
cm = 54.4mm
Chọn d = 60 mm
Kết luận: Vậy tiết diện thanh chống 1 và chống 2 sử dụng là gỗ tròn ∅60
IV – TÍNH TOÁN CỐP PHA CỘT DƯỚI DẦM:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
5
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
Hình 3.15 – Sơ đồ tính thanh chống 1
IV.1_ Nguyên tắc tính toán:
- Cốp pha cột chòu chủ yếu là cốp pha thành, nên ta chỉ xác đònh tải trọng ngang tác dụng lên ván
cốp pha, từ tải trọng tác dụng ta chọn chiều dầy ván, kích thước gông kích thước nẹp liên kết, khoảng cách
giữa các gông và các nẹp, kích thước cây chống và khoảng cách giữa các cây chống
- Chọn ván cốp pha, gông, thanh chống dựa vào điều kiện cường độ và độ võng.
IV.2_ Vật liệu sử dụng và các đặc trưng hình học, đặc trưng cơ học:
- Ván khuôn gỗ sử dụng có chiều rộng b = 200 mm.
- Thanh nép,Gông, thanh chống bằng gỗ nhóm IV
+ Khối lượng thể tích 550 daN/m3
+ Ứng suất kéo cho phép của gỗ là [ σkéo ] = 98 daN/cm2
+ Ứng suất nén cho phép của gỗ là [ σnén ] = 67 daN/cm2
6
+ Module đàn hồi của gỗ E = 1.2 × 10 daN/cm2
IV.3_ Xác đònh tải trọng ngang:
- Áp lực của vữa bê tông mới đổ phụ thuộc vào chiều cao lớp tông gây áp lực ngang và biện pháp
đầm bê tông:
+ Biện pháp đầm bê tông móng là đầm dùi với bán kính tác động R = 0.75 m
+ Chọn chiều cao của mỗi lớp bê tông gây áp lực ngang lấy bằng bán kính tác động của đầm dùi
H = 0.75 m
Khi đó áp lực ngang tối đa được xác đònh như sau:
q6tc = γ × H = 2500 × 0.75 =1875
q6 = n6 × q6tc = 1.3 × 1875= 2438
daN/m2
daN/m2
- Tải chấn động phát sinh khi đổ bê tông vào ván khuôn: Vì đổ bê tông trực tiếp từ các thùng có
dung tích 0.2m3÷ 0.8m3 nên:
q7tc =
400 daN/m2
q7tc =
1.3 x 400 = 520 daN/m2
- Tải trọng do đầm vữa bê tông gây ra:
q8tc =
200 daN/m2
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
6
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
q8 =n8 x 200 = 1.3 x 200 = 260 daN/m2
- Tải trọng gió: Do cốp pha cột thi công có độ cao < 6m nên ta bỏ qua tải trọng gió.
IV.4_ Tổ hợp tải trọng:
Ta phải tiến hành tổ hợp tải trọng để chọn ra tổ hợp nguy hiểm nhất để tính toán thiết kế.
a – Tổ hợp tải trọng khi tính theo khả năng chòu lực:
tt
TH1: qb = q6 + q7 = 2438 + 520 = 2958 daN/m2
tt
TH2: qb = q6 + q8 = 2438 + 260 = 2698 daN/m2
Ta chọn tổ hợp 1 để tính toán thiết kế cốp pha.
b – Tổ hợp tải trọng tính theo biến dạng:
Khi tính theo điều kiện biến dạng ta không xét đến các tải trọng tức thời nên khi tính toáùn kiểm tra
độ võng ta tính với tổ hợp :
qbtc
=
q6tc
= 1875 daN/m2
IV.5_ Tính toán ván cốp pha đứng:
IV.5.1 – Tính ván cốp pha theo điều kiện cường độ :
- Ván khuôn đứng được tính toán thiết kế như dầm liên tục.
- Chọn ván có bề rộng b = 250mm, dầy δ = 30mm
- Tải trọng tác dụng lên dầm là :
qdtt = qbtt ×b = 2958 ×0.25 = 740 daN/m
Khi đó nhòp tính toán l của dầm ( tức khoảng cách giữa hai gông ) được xác đònh từ điều kiện khả
năng chòu lực của gỗ:
σ=
Trong đó:
M
≤ [ σ kéo ]
M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Wx =
b × δ 2 25 × 32
=
= 37.5cm3
6
6
là moment kháng uốn của tiết diện dầm
Do đó: M ≤ 37.5 × 98 = 3675 daN.cm = 36.75 daN.m
- Mà
M=
qdtt × l2
l=
12
l≤
Từ (1) & (2)
12M
qdtt
(1)
(2)
12M
12 × 36.75
=
= 0.6m
tt
740
qd
=600mm
Do đó ta chọn khoảng cách giữa hai gông là l = 500mm
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
7
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
IV.5.2 – Tính toán ván cốp pha theo điều kiện độ võng:
Hình 3.16 – Biểu đồ moment và độ võng của tấm ván cốp pha đứng
- Từ phương pháp tính tương đương ta tìm được độ võng ở nhòp biên và nhòp giữa như sau:
Nhòp biên :
Nhòp giữa :
fmax =
Trong đó:
+
f1 =
f1 =
40 tc 4 1
qd l
4608
EJx
f2 =
40 tc 4 1
qd l
9216
EJx
40 tc 4 1
qd l
4608
EJx . Do đó ta chỉ cần kiểm tra độ võng của ván côp pha tại nhòp biên.
Jx =
b × δ3 25 × 33
=
= 56.25cm4
12
12
+
qdtc = qbtc × b =1875 × 0.25 = 468.75
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
8
daN/m
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Nên :
fmax =
Chương3 – Tính Cốp Pha
40
1
× 468.75 × 0.54
= 3.77 × 10−5 m
6
4
−8
4608
1.2 × 10 × 10 × 56.25 × 10
= 0.037mm
- Theo phụ lục A.3 TCVN 4453 : 1995 đối với côp pha của bề mặt lộ ra ngoài của bộ phận kết cấu
[ f ] = 1/400 nhòp của bộ phận cốp pha.
Ta thấy fmax
1
1
l=
× 500 = 1.25mm
400
= 0.037< 400
. Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp pha
đảm bảo yêu cầu khả năng chòu lực và độ võng cho phép.
IV.6_ Tính toán Gông:
Hình 3.17 – Sơ đồ truyền tải của tấm cốp pha vào thanh nẹp ngang
IV.6.1_ Xác đònh tải trọng, sơ đồ tính, nội lực trong gông:
- Diện tích truyền tải trọng ngang vào gông được xác đònh
như hình vẽ.
- Khi đó tải trọng tác dụng lên gông có giá trò:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
9
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
tc
qnn
= qbtc × 0.5m = 1875 × 0.5 = 938
daN/m
tt
qnn
= qbtt × 0.5m = 2958 × 0.5 = 1479
daN/m
- Sơ đồ tính gông như dầm đơn giản kê lên
hai gối tựa là hai vò trí giữ gông.
- Nhòp gông
l=
Hình 3.18 – Kích thước diện truyền tải
900 + 770
= 835mm
2
Hình 3.19 – Sơ đồ tính gông
- Moment lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp do tải tính toán gây ra là:
Mmax =
tt
qnn
× l2 1479 × 0.8352
=
= 128.90
8
8
daN.m
- Phản lực gối tựa :
R = Qmax =
tt
qnn
× l 1479 × 0.835
=
= 617.5
2
2
daN
IV.6.2_ Xác đònh kích thước gông theo điều kiện cường độ:
- Theo điều kiện cường độ ta có:
σ=
M
M
Wx ≥
≤ [ σ kéo ]
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu của gông là:
Wx ≥
Mmax
128.90 × 102
=
= 132
98
[ σ kéo ]
cm3
Chọn nép gông tiết diện chữ nhật có b =8 cm
Wx =
bh2
h=
6
6Wx
=
b
6 × 132
= 9.95
8
cm
- Vậy chọn gông gỗ b x h = 80 x 100
IV.6.3_ Kiểm tra độ võng của gông:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
10
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Moment quán tính của tiết diện gông:
Jx =
bh3 8 × 103
=
= 666.67 cm4
12
12
- Ta có độ võng lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp được xác đònh theo công thức:
fmax =
5 tc 4 1
5
1
qnnl
=
× 938 × 0.8354 ×
= 7.42 × 10-5 m
6
4
384
EJx 384
1.2 × 10 × 10 × 666.67 × 10-8
fmax = 0.074 mm
- Độ võng cho phép được xác đònh theo công thức sau:
[ f] =
3
3
l=
× 835 = 2.5 mm
1000 1000
Ta thấy: fmax = 0.074 mm <
[ f ] = 2.5 mm
Tiết diện thanh gông đã chọn đảm bảo điều kiện độ
võng cho phép.
- Thanh chống được chọn theo cấu tạo để giữ ổn đònh ván khuôn cột chon cây chống gỗ tròn ∅ 60
V – TÍNH TOÁN CỐP PHA DẦM:
Hình 3.20 – Cấu tạo cốp pha đà kiềng
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
11
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
V.1_ Nguyên tắc tính toán:
- Cốp pha dầm gồm 2 phần: cốp pha đáy và cốp pha thành. Từ tải trọng tác dụng lên cốp pha thành
ta chọn ván cốp pha, kích thước thanh nẹp đứng - thanh nẹp ngang, kích thước thanh chống xiên và khoảng
cách giữa chúng. Từ tải trọng tác dụng lên cốp pha đáy ta chọn ván cốp pha đáy, xà gồ lớp trên, xà gồ lớp
dưới, cột chống đứng và khoảng cách giữa chúng.
- Chọn ván cốp pha, thanh nẹp, gông, thanh chống dựa vào điều kiện cường độ và độ võng.
V.2_ Vật liệu sử dụng và các đặc trưng hình học, đặc trưng cơ học:
- Ván khuôn gỗ sử dụng có chiều rộng b = 250 mm, dầy δ = 30mm
- Thanh nép, thanh chống bằng gỗ nhóm IV
+ Khối lượng thể tích 550 daN/m3
+ Ứng suất kéo cho phép của gỗ là [ σkéo ] = 98 daN/cm2
+ Ứng suất nén cho phép của gỗ là [ σnén ] = 67 daN/cm2
6
+ Module đàn hồi của gỗ E = 1.2 × 10 daN/cm2
V.3_ Xác đònh tải trọng :
V.3.1_ Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên côp pha đáy:
a – Tónh tải :
- Trọng lượng bản thân kết cấu q1 bao gồm:
+ Trọng lượng riêng của bê tông γ = 2500 daN/m3
+ Trọng lượng của cốt thép được xác đònh dựa vào hàm lượng cốt thép trong bê tông theo thiết
kế, lấy bằng 100 daN/m3
Khi đó
q1tc = (2500 + 100) × 0.25 × 0.45 = 292.5
q1 = 1.2 × q1tc = 1.2 × 293 = 351
daN/m
daN/m
- Tải trọng bản thân của ván khuôn q2 : ván khuôn gỗ sử dụng có khối lượng thể tích 550 daN/m 3
qtc2 = 550 × 0.25 × 0.03 = 4.125
daN/m
q2 = 1.1× q2tc = 1.1× 4.125 = 4.54
daN/m
b – Hoạt tải :
- Hoạt tải do người và thiết bò thi công q 3 : Do là dầm đà kiềng nên không có người và thiết bò thi
công đi trên đó q3 = 0
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
12
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Hoạt tải do đầøm rung gây ra lấy bằng 200 daN/m2
qtc4 = 200 × bd = 200 × 0.25 = 50
q4 = 1.3 × qtc4 = 1.3 × 50 = 65
daN/m
daN/m
- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông: Vì đổ bê tông trực tiếp từ các thùng có dung tích 0.2m 3÷
0.8m3 nên lấy bằng 400 daN/m2
q5tc = 400 × bd = 400 × 0.25 = 100
q5 = 1.3 × q5tc = 1.3 × 100 = 130
daN/m
daN/m
V.3.2_ Tải trọng ngang tác dụng lên côp pha thành:
- Áp lực của vữa bê tông mới đổ phụ thuộc vào chiều cao lớp tông gây áp lực ngang và biện pháp
đầm bê tông:
+ Biện pháp đầm bê tông móng là đầm dùi với bán kính tác động R = 0.75 m
+ Chọn chiều cao của mỗi lớp bê tông gây áp lực ngang lấy bằng chiều cao dầm H = 0.45 m
Khi đó áp lực ngang tối đa được xác đònh như sau:
q6tc = γ × H = 2500 × 0.45 =1125
q6 = n6 × q6tc = 1.3 × 1125= 1463
daN/m2
daN/m2
- Tải chấn động phát sinh khi đổ bê tông vào ván khuôn: Vì đổ bê tông trực tiếp từ các thùng có
dung tích 0.2m3÷ 0.8m3 nên:
q7tc =
400 daN/m2
q7 =
1.3 x 400 = 520 daN/m2
- Tải trọng do đầm vữa bê tông gây ra:
q8tc =
200 daN/m2
q8 =n8 x 200 = 1.3 x 200 = 260 daN/m2
- Tải trọng gió: Do cốp pha cột thi công có độ cao < 6m nên ta bỏ qua tải trọng gió.
V.4_ Tổ hợp tải trọng:
V.4.1_ Tổ hợp tải trọng đứng:
Ta phải tiến hành tổ hợp tải trọng để chọn ra tổ hợp nguy hiểm nhất để tính toán thiết kế.
a – Tổ hợp tải trọng khi tính theo khả năng chòu lực:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
13
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
TH1: qđ = q1 + q2 + q3 + q4 = 351 + 4.54 + 65 = 420.54 daN/m
TH2: qđ = q1 + q2 + q3 + q5 = 351 + 4.54 + 130 = 485.54 daN/m
Ta chọn tổ hợp 2 để tính toán thiết kế cốp pha đáy
b – Tổ hợp tải trọng tính theo biến dạng:
Khi tính theo điều kiện biến dạng ta không xét đến các tải trọng tức thời nên khi tính toáùn kiểm tra
độ võng ta tính với tổ hợp :
qđtc
=
q1tc + q2tc
= 297 daN/m
V.4.2_ Tổ hợp tải trọng ngang:
a – Tổ hợp tải trọng khi tính theo khả năng chòu lực:
TH1: qth = q6 + q7 = 1463 + 520 = 1983 daN/m2
TH2: qth = q6 + q8 = 1463 + 260 = 1723 daN/m2
Ta chọn tổ hợp 1 để tính toán thiết kế cốp pha.
b – Tổ hợp tải trọng tính theo biến dạng:
Khi tính theo điều kiện biến dạng ta không xét đến các tải trọng tức thời nên khi tính toáùn kiểm tra
độ võng ta tính với tổ hợp :
qtcth
=
q6tc
= 1463 daN/m2
V.5_ Tính cốp pha thành:
Hình 3.21 – Cốp pha thành
và sơ đồ tính
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
14
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
V.5.1 – Tính ván cốp pha theo điều kiện cường độ :
- Ván khuôn thành được tính toán thiết kế như dầm đơn giản kê lên hai gối là các sườn đứng.
- Chọn ván có bề rộng b = 250mm, dầy δ = 30mm
- Tải trọng tác dụng lên dầm là :
qd = qth ×b = 1983 ×0.25 = 496 daN/m
Khi đó nhòp tính toán l của dầm ( tức khoảng cách giữa hai nẹp đứng ) được xác đònh từ điều kiện
khả năng chòu lực của gỗ:
σ=
Trong đó:
M
≤ [ σ kéo ]
M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Wx =
b × δ 2 25 × 32
=
= 37.5cm3
6
6
là moment kháng uốn của tiết diện dầm
Do đó: M ≤ 37.5 × 98 = 3675 daN.cm = 36.75 daN.m
- Mà
M=
qdtt × l2
l=
8
l≤
Từ (1) & (2)
(1)
8M
qdtt
8M
=
qd
(2)
8 × 36.75
= 0.770m
496
= 770mm
Do đó ta chọn khoảng cách giữa hai thanh sườn đứng là l = 600mm
V.5.2 – Tính ván cốp pha theo điều kiện độ võng :
- Độ võng lớn nhất của dầm đơn giản được xác đònh theo công thức:
fmax =
Trong đó:
+
+
Jx =
5 tc 4 1
qd l
384
EJx
b × δ3 25 × 33
=
= 56.25cm4
12
12
qdtc = qtcth × b =1463 × 0.25 = 365.75
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
15
daN/m
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Nên :
fmax =
Chương3 – Tính Cốp Pha
5
1
× 365.75 × 0.64
= 9.14 × 10−5 m
6
4
−8
384
1.2 × 10 × 10 × 56.25 × 10
= 0.091mm
- Theo phụ lục A.3 TCVN 4453 : 1995 đối với côp pha của bề mặt lộ ra ngoài của bộ phận kết cấu
[ f ] = 1/400 nhòp của bộ phận cốp pha.
Ta thấy fmax
1
1
l=
× 600 = 1.5mm
400
= 0.091 < 400
. Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp pha
đảm bảo yêu cầu khả năng chòu lực và độ võng cho phép.
V.6_ Tính thanh sườn đứng:
Hình 3.22 – Sườn đứng và diện truyền tải vào nó
V.6.1_ Xác đònh tải trọng, sơ đồ tính, nội lực trong sườn đứng:
Hình 3.23 – Kích thước diện truyền tải
- Diện tích truyền tải trọng ngang vào nẹp ngang được xác đònh như hình vẽ.
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
16
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Khi đó tải trọng tác dụng lên sườn đứng có giá trò:
tc
qsđ
= qtcth × 0.7m = 1463 × 0.6 = 877.8
qsđ = qttth × 0.7m = 1983 × 0.6 = 1190
daN/m
daN/m
- Sơ đồ tính sườn đứng như dầm đơn giản kê lên hai gối tựa là hai sườn ngang
- Nhòp dầm l = 450 mm
- Moment lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp do tải tính toán gây ra là:
Mmax =
qsđ × l2 1190 × 0.452
=
= 30.12
8
8
daN.m
- Phản lực gối tựa :
R = Qmax =
qsđ × l 1190 × 0.45
=
= 267.8
2
2
daN
V.6.2_ Xác đònh kích thước sườn đứng theo điều kiện cường độ:
- Theo điều kiện cường độ ta có:
σ=
M
M
Wx ≥
≤ [ σ kéo ]
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu của sườn đứng là:
Mmax
30.12 × 102
=
= 30.73
98
[ σ kéo ]
Wx ≥
cm3
Chọn sườn đứng gỗ tiết diện chữ nhật có b = 6 cm
Wx =
bh2
h=
6
6Wx
=
b
6 × 30.73
= 5.54
6
cm
- Vậy chọn gỗ thanh chữ nhật b x h = 6 x 6 làm sườn đứng.
V.6.3_ Kiểm tra độ võng của sườn đứng:
- Moment quán tính của tiết diện sườn đứng:
Jx =
bh3 6 × 63
=
= 108 cm4
12
12
- Ta có độ võng lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp được xác đònh theo công thức:
fmax =
5 tc 4 1
5
1
qsđl
=
× 877.8 × 0.454 ×
= 3.62 × 10-5 m
6
384
EJx 384
1.2 × 10 × 104 × 108 × 10-8
fmax = 0.036 mm
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
17
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Độ võng cho phép được xác đònh theo công thức sau:
3
3
[ f ] = 1000 l = 1000 × 450 = 1.35 mm
Ta thấy: fmax = 0.036 mm <
[ f ] = 1.35 mm Tiết diện thanh sườn đứng đã chọn đảm bảo điều kiện
độ võng cho phép.
V.7_ Tính cốp pha đáy:
Hình 3.24 – Cốp pha đáy và sơ đồ tính cốp pha đáy
V.7.1 – Tính ván cốp pha theo điều kiện cường độ :
- Ván khuôn đáy được tính toán thiết kế như dầm đơn giản kê lên hai gối là các đà gồ.
- Chọn ván có bề rộng b = 250mm, dầy δ = 30mm
- Tải trọng tác dụng lên dầm là :
qd = qđ = 485.54 daN/m
Khi đó nhòp tính toán l của dầm ( tức khoảng cách giữa hai nẹp đứng ) được xác đònh từ điều kiện
khả năng chòu lực của gỗ:
σ=
Trong đó:
M
≤ [ σ kéo ]
M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Wx =
b × δ2 25 × 32
=
= 37.5cm3
6
6
là moment kháng uốn của tiết diện dầm
Do đó: M ≤ 37.5 × 98 = 3675 daN.cm = 36.75 daN.m
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
18
(1)
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
- Mà
M=
qdtt × l2
l=
8
l≤
Từ (1) & (2)
Chương3 – Tính Cốp Pha
8M
qdtt
8M
=
qd
(2)
8 × 36.75
= 0.61m
485.54
= 610mm
Do đó ta chọn khoảng cách giữa hai đà gỗ đứng là l = 600mm
V.7.2 – Tính ván cốp pha theo điều kiện độ võng :
- Độ võng lớn nhất của dầm đơn giản được xác đònh theo công thức:
fmax =
Trong đó:
+
+
Nên :
Jx =
5 tc 4 1
qd l
384
EJx
b × δ3 25 × 33
=
= 56.25cm4
12
12
qdtc = qđtc = 297
fmax =
daN/m
5
1
× 297 × 0.64
= 7.43 × 10−5 m
6
4
384
1.2 × 10 × 10 × 56.25 × 10−8
= 0.074mm
- Theo phụ lục A.3 TCVN 4453 : 1995 đối với côp pha của bề mặt lộ ra ngoài của bộ phận kết cấu
[ f ] = 1/400 nhòp của bộ phận cốp pha.
Ta thấy fmax
1
1
l=
× 600 = 1.5mm
400
= 0.074 < 400
. Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp pha
đảm bảo yêu cầu khả năng chòu lực và độ võng cho phép.
V.8_ Tính toán sườn ngang:
V.8.1_ Xác đònh tải trọng, sơ đồ tính, nội lực trong sườn ngang:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
19
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
Hình 3.25 – Sơ đồ truyền tải vào sườn ngang và sơ đồ tính
- Khi đó tải trọng tác dụng lên sườn ngang có giá trò:
Rtc =
tc
qsđ
× l 877.8 × 0.45
=
= 197.51
2
2
daN
R = 267.8 daN
- Sơ đồ tính sườn ngang như dầm đơn giản kê lên hai gối tựa là hai thanh chống xiên.
- Nhòp dầm l = 1200 mm
- Moment lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp do tải tính toán gây ra là:
Mmax =
R × L 267.8 × 1.2
=
= 80.34
4
4
daN.m
V.8.2_ Xác đònh kích thước sườn ngang theo điều kiện cường độ:
- Theo điều kiện cường độ ta có:
σ=
M
M
Wx ≥
≤ [ σ kéo ]
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu của sườn đứng là:
Wx ≥
Mmax
80.34 × 102
=
= 82.00
98
[ σ kéo ]
cm3
Chọn sườn ngang gỗ tiết diện chữ nhật có b = 6 cm
Wx =
bh2
h=
6
6Wx
=
b
6 × 82.00
= 9.05
6
cm chọn h = 12cm
- Vậy chọn gỗ thanh chữ nhật b x h = 6 x 12 làm sườn ngang
V.8.3_ Kiểm tra độ võng của sườn ngang:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
20
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Moment quán tính của tiết diện sườn ngang:
Jx =
bh3 6 × 123
=
= 864 cm4
12
12
- Ta có độ võng lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp được xác đònh theo công thức:
fmax =
Rtc × L3
267.8 × 1.23
=
= 9.30 × 10−5
6
4
−8
48EJx
48 × 1.2 × 10 × 10 × 864 × 10
m = 0.093 mm
fmax = 0.093 mm
- Độ võng cho phép được xác đònh theo công thức sau:
[ f] =
3
3
l=
× 1200 = 3.6 mm
1000 1000
Ta thấy: fmax = 0.093 mm <
[ f ] = 3.6 mm Tiết diện thanh sườn ngang đã chọn đảm bảo điều kiện
độ võng cho phép.
V.8_ Tính toán thanh chống xiên:
Hình 3.26 – Sơ đồ tính thanh chống xiên
- Tiết diện thanh chống xiên được chọn theo điều kiện chòu nén .
- Chọn góc nghiêng thanh chống xiên với mặt phẳng ngang là α = 600
- Chiều dài của thanh chống xiên được xác đònh theo đònh lí Pitago:
Lchống = 4502 + 2602 = 520mm
- Thanh chống được xem như hai đầu liên kết khớp:
Lttchống = µ.Lchống = 1× 520 = 520mm
- Lực nén tính toán tác dụng lên thanh chống:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
21
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
N=
Chương3 – Tính Cốp Pha
1.5R 1.5 × 267.8
=
= 803.4
Cosα
Cos60
daN
- Theo điều kiện chòu nén ta có:
Fc ≥
N
803.4
=
= 11.99
σ
[ nén ] 67
cm2
Khi đó đường kính thanh chống được xác đònh:
d≥
4Fc
4 × 11.99
=
= 3.91
π
3.14
cm Chọn thanh chống xiên đường kính d = 6cm
V.9_ Tính toán đà gỗ:
V.9.1_ Xác đònh tải trọng, sơ đồ tính, nội lực trong đà gỗ :
- Đà gỗà được tính toán như dầm đơn giản kê lên hai gối tựa là hai cột chống.
- Tải trọng tác dụng lên đà gỗ là tải trọng thẳng đứng tác dụng lên ván khuôn đáy, với diện truyền
tải được xác đònh như hình vẽ.
Hình 3.27 – Diện truyền tải lên đà gỗ
- Tải trọng tác dụng lên đà gỗ được xem như lực tập trung đặt tại giữa nhòp.
P = qđ × 0.6 = 485.54 × 0.6 = 291.3 daN
- Moment lớn nhất tại tiết diện giữa nhòp:
Mmax =
P × L 291.3 × 0.77
=
= 56.08
4
4
daN.m
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
22
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
Hình 3.28 – Diện truyền tải lên đà gỗ
V.9.2_ Xác đònh kích thước đà gỗ theo điều kiện cường độ:
- Theo điều kiện cường độ ta có:
σ=
M
M
Wx ≥
≤ [ σ kéo ]
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu của đà gỗ là:
Wx ≥
Mmax
56.08 × 102
=
= 57.22
98
[ σ kéo ]
cm3
Chọn đà gỗ tiết diện chữ nhật có b = 8 cm
Wx =
bh2
h=
6
6Wx
=
b
6 × 57.22
= 6.55
8
cm chọn h = 8cm
- Vậy chọn gỗ thanh chữ nhật b x h = 8 x 8 làm đà gỗ.
V.8.3_ Kiểm tra độ võng của đà gỗ:
- Moment quán tính của tiết diện đà gỗ:
Jx =
bh3 8 × 83
=
= 341cm4
12
12
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
23
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên đà gỗ :
Ptc = qđtc × 0.6 = 297 × 0.6 = 178.2
daN
- Ta có độ võng lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp được xác đònh theo công thức:
fmax =
Ptc × L3
178.2 × 0.773
=
= 4.14 × 10−5
48EJx
48 × 1.2 × 106 × 104 × 341× 10−8
m = 0.041 mm
fmax = 0.041 mm
- Độ võng cho phép được xác đònh theo công thức sau:
[ f] =
3
3
l=
× 770 = 2.31mm
1000 1000
Ta thấy: fmax = 0.041 mm <
[ f ] = 2.31mm
Tiết diện thanh sườn ngang đã chọn đảm bảo điều
kiện độ võng cho phép.
V.10_ Tính toán cột chống:
- Cột được tính với sơ đồ liên kết khớp hai đầu.
- Chiều dài tính toán của cột:
Lttcột = µ .Lcột = 1× 1500 = 1500mm
- Tải trọng tác dụng lên cột chống là phản lực gối tựa đà gồ:
N=
P
291.3
+ 1.5Rtgα =
+ 1.5 × 267.8 × tg600
2
2
- Tiết diện thanh được xác đònh theo điều kiện
N = 841.41 daN
Hình 3.29 – Sơ đồ tính cột chống
chòu nén:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
24
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Fc ≥
N
[ σ nén ]
=
Chương3 – Tính Cốp Pha
841.41
= 12.56
67
cm2
Khi đó đường kính thanh chống được xác đònh:
4Fc
4 × 12.56
=
= 3.99
π
3.14
cm Chọn thanh chống xiên đường kính d = 6cm
d≥
- Kiểm tra lại điều kiện chòu uốn dọc của cột chống theo công thức:
σ =
N
≤ [ σ nén ]
ϕ .F
Trong đó: + ϕ là hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh λ
+
i=
Ix
π .d4 4
d2
62
=
=
=
= 1.5cm
F
64 π .d2
16
16
là bán kính quán tính của tiết diện cột
λ=
Lttcột 150
=
= 100
i
1.5
F=
π .d2 3.14 × 62
=
= 28.26
4
4
cm2
chống.
+
+
Tra bảng hệ số uốn dọc dùng cho gỗ ta có : ϕ = 0.31
σ =
N
841.41
=
= 96.04daN/ cm2 > [ σ nén ] = 67daN/ cm2
ϕ .F 0.31× 28.26
. Vậy thanh chống xiên đã
chọn không đảm bảo điều kiện chòu uốn dọc ( điều kiện ổn đònh ).
Do đó ta cần bố trí hệ thanh giằng cột như hình vẽ ( dùng gỗ tròn d30 )
- Khi đó chiều dài tính toán của cột chống là khoảng cách giữa hai thanh giằng:
Lttcột = 750mm
= 75 cm
Lttcột
75
λ=
=
= 50
i
1.5
Tra bảng hệ số uốn dọc dùng cho gỗ ta có : ϕ = 0.8
σ =
N
841.41
=
= 37.22daN/ cm2
ϕ .F 0.8 × 28.26
2
[ σ ] = 67daN/ cm2
- Ta thấy σ = 37.22daN/ cm < nén
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
25
Khóa học 2005 - 2010
