Đồ án kỹ thuật thi công
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (928.84 KB, 79 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:
- Chọn phương án coppha gỗ vì các ưu điểm sau:
+ Được sử dụng rộng rãi.
+ Kinh tế,rẻ tiền.
+ Dễ thi công cưa cắt, phù hợp với hình dạng thiết kế.
+ Liên kết nhanh bằng đinh.
- Ván thành móng được cấu tạo từ 1 hay nhiều tấm khuôn được liên kết với nhau nhờ nẹp
ván thành. Dọc theo chiều dài ván thành bố trí các khung đỡ với khoảng cách được tính toán
hợp lí.
- Ván khuôn cổ móng có cấu tạo giống ván khuôn cột gồm 4 tấm khuôn được liên kết lại
với nhau nhờ đinh và gông cổ móng.
- Đối với thành mặt xiên được ghép nhờ khung sườn hình chóp cụt.
I.2_ Cốp pha cột:
- Chọn phương án cốp pha cho cột sử dụng vật liệu gỗ, được liên kết lại với nhau tạo
thành các vách thành.
- Khi cột có chiều cao lớn hơn 1.5m thì cứ cách 1.5m ta để một cửa để đổ bê tông tránh
trường hợp bê tông bò phân tầng.
- Các mặt vách được liên kết với nhau bằng các gông gỗ, khoảng cách giữa hai gông
phải được tính toán. Và các vách được giữ đứng bằng hệ thanh chống gỗ.
I.3_ Cốp pha dầm và bậc khán đài:
- Cốp pha dầm sàn và bậc khán đài được ghép từ các ván gỗ. Được đỡ bởi hệ xà gồ,
sườn và cột chống gỗ.
- Để thuận lợi cho việc tháo ván khuôn thành dầm, hệ xà gồ đỡ ván khuôn sàn bố trí
song song với ván khuôn thành dầm.
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
18
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Ván khuôn đáy dầm được đỡ bởi hệ thanh ngang và cột chống vật liệu gỗ. Các cột
chống được giữ ổn đònh bằng hệ giằng chéo bằng gỗ.
I.4_ Cốp pha dầm và mái che:
- Sàn mái che dùng cop pha gỗ. Ván khuôn sàn mái được chống bằng các cột giáo bằng
gỗ thông qua các dầm sườn ngang và sườn dọc.
- Ván khuôn của thành, và đáy dầm mái cũng được cấu tạo từ vật liệu gỗ trên hệ thanh
chống chữ T bằng gỗ.
II – TÍNH TOÁN CỐP PHA MÓNG TRỤC A:
II.1_ Nguyên tắc tính toán:
- Cốp pha móng chòu chủ yếu là tải trọng ngang bao gồm: áp lực ngang của bê tông mới
đỗ vào cốp pha, tải trọng do chấn động phát sinh khi đỗ và đầm bê tông.
- Chọn ván cốp pha, thanh nẹp, thanh chống dựa vào điều kiện cường độ và độ võng.
II.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, 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
+ Module đàn hồi của gỗ E = 1.2 × 106 daN/cm2
II.3_ Xác đònh tải trọng ngang:
Vì cốp pha móng chủ yếu là cốp pha ngang nên ta chỉ xác đònh tải trọng ngang tác dụng
lên cốp pha.
- 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
+ Chiều cao của mỗi lớp bê tông gây áp lực ngang H = 0.4m < R =0.75 m
Khi đó áp lực ngang tối đa được xác đònh như sau:
q 6 = nγ6 × H×= 1.3 2500
×
0.4
× =1300
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
19
daN/m2
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Tải chấn động phát sinh khi đổ bê tông vào ván khuôn: Vì đổ bê tông trực tiếp bằng
đường ống của máy bơm bê tông nên: q7 = n7 x 400 = 1.3x400 = 520 daN/m2
- Tải trọng do đầm vữa bê tông gây ra: q8 =n8 x 200 = 1.3 x 200 = 260 daN/m2
- Tải trọng gió: Do cốp pha móng thi công dưới hố nên ta bỏ qua tải trọng gió.
II.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 = 1300 + 520 = 1820 daN/m2
tt
TH2: qb = q6 + q8 = 1300 + 260 = 1560 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 taón
tc
tc
kiểm tra độ võng ta tính với tổ hợp : qb = q6 = 2500 x 0.4 = 1000 daN/m2
II.5_ Tính toán ván cốp pha ngang:
Hình 3.1 – Cốp pha móng trục A
II.5.1 – Tính cốp pha theo điều kiện cường độ :
- Ván khuôn nằm ngang được tính toán thiết kế như dầm liên tục.
- Chọn ván có bề rộng b = 200mm, dầy δ = 30mm
- Tải trọng tác dụng lên dầm là :
qdtt = qtt × b = 1820 × 0.2 = 364 daN/m
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
20
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
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=
M
≤ [ σ kéo ] M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Trong đó: Wx =
b × δ 2 20 × 32
=
= 30cm3 là moment kháng uốn của tiết diện dầm
6
6
Do đó: M ≤ 30 × 98 = 2940 daN.cm = 29.40 daN.m
- Mà M =
(1)
12M
qdtt × l2
l=
qdtt
12
Từ (1) & (2) l ≤
(2)
12M
12 × 29.40
=
= 0.984m =984mm
tt
364
qd
Do đó ta chọn khoảng cách giữa hai nẹp đứng là l = 800mm
II.5.2 – Kiểm tra độ võng của ván cốp pha:
Hình 3.2 – Biểu đồ moment của tấm ván cốp pha
Hình 3.3 – Biểu đồ moment của tấm ván cốp pha
- Từ phương pháp tính tương đương ta tìm được độ võng ở nhòp biên và nhòp giữa như sau:
Nhòp biên : f1 =
40 tc 4 1
qd l
4608
EJx
Nhòp giữa : f2 =
40 tc 4 1
qd l
9216
EJx
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
21
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
fmax = f1 =
Chương3 – Tính Cốp Pha
40 tc 4 1
qd l
. Do đó ta chỉ cần kiểm tra độ võng của ván côp pha tại nhòp
4608
EJx
biên.
Trong đó:
+ Jx =
b × δ3 20 × 33
=
= 45cm4
12
12
+ qd tc = q x b = 1000 x 0.2 = 200
Nên : fmax =
40
1
× 200 × 0.84
= 1.32 × 10−4 m = 0.132mm
6
4
−8
4608
1.2 × 10 × 10 × 45 × 10
- Theo phụ lục A.3 TCVN 4453 : 1995 đối với côp pha của bề mặt bò che khuất các kết
cấu [ f ] = 1/250 nhòp của bộ phận cốp pha.
Ta thấy fmax = 0.132 <
1
1
l=
× 800 = 3.2mm . Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp
250
250
pha đảm bảo yêu cầu khả năng chòu lực và độ võng cho phép.
II.6_ Tính toán sườn đứng:
II.6.1_ Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính:
- Ta có sơ đồ nhận tải của sườn đứng nhu hình vẽ:
Hình 3.4 – Sơ đồ nhận tải của sườn
- Tải trọng tác dụng lên sườn đứng khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất là:
qstt = qbtt × l = 1820 × 0.8 = 1456 daN/m
- Tải trọng tác dụng lên sườn đứng khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai là:
qstc = qbtc × l = 1000 × 0.8 = 800 daN/m
- Ta có sơ đồ tính sườn đứng như dầm đơn giản kê lên hai gối tựa là hai thanh chống,
nhòp tính toán a = 2b = 2 x 0.2 = 0.4 m
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
22
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
Hình 3.5 – Sơ đồ tính sườn đứng
II.6.2_ Chọn tiết diện sườn đứng:
- Ta chọn tiết diện sườn đứng theo trạng thái giới hạn thứ nhất ( tức trạng thái giới hạn về
cường độ của vật liệu gỗ )
- Ta có moment lớn nhất ở tiết diện giữa nhòp :
Mmax =
qstt × a2 1456 × 0.42
=
= 29.12 daN.m
8
8
- Từ điều kiện cường độ ta có :
σ=
M
Mmax
≤ [ σ kéo ] Wx ≥ max
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu Wx được xác đònh như sau:
Mà:
Wx ≥
Mmax 29.12 × 102
=
= 29.71cm3
98
[ σ kéo ]
Wx =
bh2
là moment kháng uốn của tiết diện thanh sườn.
6
Nếu chọn chiều rộng b = 6 cm. Khi đó :
h=
6Wx
6 × 29.71
=
= 5.45 cm
b
6
Chọn h = 6 cm
Vậy chọn tiết diện thanh sườn đứng bằng gỗ có kích thước 6 × 6 cm
II.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
qs l
=
× 800 × 0.44 ×
= 2.06 × 10-5 m
6
4
-8
384
EJx 384
1.2 × 10 × 10 × 108 × 10
fmax = 0.021 mm
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
23
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:
[ f] =
3
3
l=
× 400 = 1.2 mm
1000 1000
Ta thấy: fmax = 0.021 mm < [ f ] = 1.2 mm Tiết diện thanh sườn đứng đã chọn đảm bảo
điều kiện độ võng cho phép.
II.7_ Tính toán thanh chống:
Hình 3.6 – 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 là phản lực gối tựa của sườn đứng ( R )
R=
qstt × a 1456 × 0.4
=
= 291.2 daN
2
2
- Ta có sơ đồ tính thanh chống 1, thanh chống 2 như hình vẽ:
Hình 3.8 – Sơ đồ tính thanh chống 2
Hình 3.7 – Sơ đồ tính thanh chống 1
- Chọn góc nghiêng của thanh chống 1 so với mặt ngang là α = 450
- Tiết diện thanh chống 1 và thanh chống 2 được chọn theo điều kiện chòu nén:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
24
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Fc ≥
Chương3 – Tính Cốp Pha
N
[ σ nén ]
+ Thanh chống 1:
Fc1 ≥
R
291.2
=
= 6.15 cm2
Cosα × [ σ nén ] Cos450 × 67
+ Thanh chống 2:
Fc2 ≥
R
[ σ nén ]
=
291.2
= 4.35 cm2
67
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 × 6.15
=
= 2.80 cm = 28mm
π
3.14
Chọn d = 30 mm
Kết luận: Vậy tiết diện thanh chống 1 và chống 2 sử dụng là gỗ tròn ∅30
III – TÍNH TOÁN CỐP PHA MÓNG TRỤC B:
III.1_ Nguyên tắc tính toán:
- Cốp pha móng chòu chủ yếu là tải trọng ngang bao gồm: áp lực ngang của bê tông mới
đỗ vào cốp pha, tải trọng do chấn động phát sinh khi đỗ và đầm bê tông.
- Chọn ván cốp pha, thanh nẹp, thanh chống dựa vào điều kiện cường độ và độ võng.
III.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, 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
+ Module đàn hồi của gỗ E = 1.2 × 106 daN/cm2
III.3_ Xác đònh tải trọng ngang:
Vì cốp pha móng chủ yếu là cốp pha ngang nên ta chỉ xác đònh tải trọng ngang tác dụng
lên cốp pha.
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
25
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- 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
+ Chiều cao của mỗi lớp bê tông gây áp lực ngang H = 0.6m < R =0.75 m
Khi đó áp lực ngang tối đa được xác đònh như sau:
q6 = n6 × γ × H = 1.3 × 2500 × 0.6 =1950 daN/m2
-
Tải chấn động phát sinh khi đổ bê tông vào ván khuôn: Vì đổ bê tông trực tiếp bằng
đường ống của máy bơm bê tông nên: q7 = n7 x 400 = 1.3x400 = 520 daN/m2
- Tải trọng do đầm vữa bê tông gây ra: q8 =n8 x 200 = 1.3 x 200 = 260 daN/m2
- Tải trọng gió: Do cốp pha móng thi công dưới hố nên ta bỏ qua tải trọng gió.
III.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 = 1950 + 520 = 2470 daN/m2
tt
TH2: qb = q6 + q8 = 1950 + 260 = 2210 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 taón
tc
tc
kiểm tra độ võng ta tính với tổ hợp : qb = q6 = 2500 x 0.6 = 1500 daN/m2
III.5_ Tính toán ván cốp pha ngang:
III.5.1 – Tính cốp pha theo điều kiện cường độ :
- Ván khuôn nằm ngang được tính toán thiết kế như dầm liên tục.
- Chọn ván có bề rộng b = 200mm, dầy δ = 30mm
- Tải trọng tác dụng lên dầm là :
qdtt = qtt ×b = 2470 ×0.2 = 494 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:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
26
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
σ=
Chương3 – Tính Cốp Pha
M
≤ [ σ kéo ] M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Trong đó: Wx =
b × δ 2 20 × 32
=
= 30cm3 là moment kháng uốn của tiết diện dầm
6
6
Do đó: M ≤ 30 × 98 = 2940 daN.cm = 29.40 daN.m
- Mà M =
(1)
12M
qdtt × l2
l=
qdtt
12
Từ (1) & (2) l ≤
(2)
12M
12 × 29.40
=
= 0.714m =714mm
tt
494
qd
Do đó ta chọn khoảng cách giữa hai nẹp đứng là l = 700mm
Hình 3.9 – Cấu tạo cốp pha móng trục B
III.5.2 – Kiểm tra độ võng của ván cốp pha:
- Từ phương pháp tính tương đương ta tìm được độ võng lớn nhất ở nhòp biên là:
fmax =
Trong đó:
+ Jx =
40 tc 4 1
qd l
4608
EJx
b × δ3 20 × 33
=
= 45cm4
12
12
+ qd tc = q x b = 1500 x 0.2 = 300
Nên : fmax =
40
1
× 300 × 0.74
= 1.16 × 10−4 m = 0.116mm
6
4
−8
4608
1.2 × 10 × 10 × 45 × 10
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
27
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- Theo phụ lục A.3 TCVN 4453 : 1995 đối với côp pha của bề mặt bò che khuất các kết
cấu [ f ] = 1/250 nhòp của bộ phận cốp pha.
Ta thấy fmax = 0.116 <
1
1
l=
× 700 = 2.8mm . Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp
250
250
pha đảm bảo yêu cầu khả năng chòu lực và độ võng cho phép.
III.6_ Tính toán sườn đứng:
III.6.1_ Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính:
- Ta có sơ đồ nhận tải của sườn đứng nhu hình vẽ:
Hình 3.10 – Sơ đồ nhận tải của sườn
- Tải trọng tác dụng lên sườn đứng khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất là:
qstt = qbtt × l = 2470 × 0.7 = 1729 daN/m
- Tải trọng tác dụng lên sườn đứng khi tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai là:
qstc = qbtc × l = 1500 × 0.7 = 1050 daN/m
- Ta có sơ đồ tính sườn đứng như dầm đơn giản kê lean hai gối tựa là hai thanh chống,
nhòp tính toán a = 2b = 2 x 0.2 = 0.4 m, với đoạn công xôn c = 0.2 m
Hình 3.11 – sơ đồ tính
và biểu đồ moment
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
28
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
III.6.2_ Chọn tiết diện sườn đứng:
- Ta chọn tiết diện sườn đứng theo trạng thái giới hạn thứ nhất ( tức trạng thái giới hạn về
cường độ của vật liệu gỗ )
- Ta có moment ở tiết diện giữa nhòp :
Mnhòp =
qstt × a2 qstt × c2 1729 × 0.42 1729 × 0.22
−
=
−
= 17.29 daN.m
8
4
8
4
- Moment ở tiết diện gối :
Mgối =
qstt × c 2 1729 × 0.22
=
= 34.58 daN.m
2
2
Mmax = 34.58 daN.m
- Từ điều kiện cường độ ta có :
σ=
M
Mmax
≤ [ σ kéo ] Wx ≥ max
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu Wx được xác đònh như sau:
Mà:
Wx ≥
Mmax 34.58 × 102
=
= 35.29cm3
σ
98
[ kéo ]
Wx =
bh2
là moment kháng uốn của tiết diện thanh sườn.
6
Nếu chọn chiều rộng b = 6 cm. Khi đó :
h=
6Wx
6 × 35.29
=
= 5.94 cm
b
6
Chọn h = 6 cm
Vậy chọn tiết diện thanh sườn đứng bằng gỗ có kích thước 6 × 6 cm
III.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
qs l
=
× 1050 × 0.44 ×
= 2.70 × 10-5 m
6
4
-8
384
EJx 384
1.2 × 10 × 10 × 108 × 10
fmax = 0.027 mm
- Độ võng cho phép được xác đònh theo công thức sau:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
29
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
[ f] =
Chương3 – Tính Cốp Pha
3
3
l=
× 400 = 1.2 mm
1000 1000
Ta thấy: fmax = 0.027 mm < [ f ] = 1.2 mm Tiết diện thanh sườn đứng đã chọn đảm bảo
điều kiện độ võng cho phép.
III.7_ Tính toán thanh chống:
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 ( R2 )
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 ( R1 )
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
- Chọn góc nghiêng của thanh chống 1 so với mặt ngang là α = 600
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
30
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- 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 cm2
Cosα × [ σ nén ] Cos600 × 67
+ Thanh chống 2:
Fc2 ≥
R2
259.35
=
= 3.87 cm2
67
[ σ nén ]
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 cm = 54.4mm
π
3.14
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:
Hình 3.15 – Sơ đồ tính thanh chống 1
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
31
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
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
+ Module đàn hồi của gỗ E = 1.2 × 106 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 daN/m2
q6 = n6 × q6tc = 1.3 × 1875= 2438 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
32
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
tc
tc
kiểm tra độ võng ta tính với tổ hợp : qb = q6 = 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=
M
≤ [ σ kéo ] M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Trong đó: Wx =
b × δ 2 25 × 32
=
= 37.5cm3 là moment kháng uốn của tiết diện dầm
6
6
Do đó: M ≤ 37.5 × 98 = 3675 daN.cm = 36.75 daN.m
- Mà M =
12M
qdtt × l2
l=
qdtt
12
Từ (1) & (2) l ≤
(1)
(2)
12M
12 × 36.75
=
= 0.6m =600mm
tt
740
qd
Do đó ta chọn khoảng cách giữa hai gông là l = 500mm
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
33
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 : f1 =
40 tc 4 1
qd l
4608
EJx
Nhòp giữa : f2 =
40 tc 4 1
qd l
9216
EJx
fmax = f1 =
biên.
Trong đó:
40 tc 4 1
qd l
. Do đó ta chỉ cần kiểm tra độ võng của ván côp pha tại nhòp
4608
EJx
+ Jx =
b × δ3 25 × 33
=
= 56.25cm4
12
12
tc
tc
+ qd = qb × b = 1875 × 0.25 = 468.75 daN/m
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
34
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 = 0.037mm
6
4
4608
1.2 × 10 × 10 × 56.25 × 10−8
- 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 = 0.037<
1
1
l=
× 500 = 1.25mm . Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp
400
400
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:
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
Hình 3.18 – Kích thước diện truyền tải
hai gối tựa là hai vò trí giữ gông.
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
35
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
- Nhòp gông l =
Chương3 – Tính Cốp Pha
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 daN.m
8
8
- Phản lực gối tựa :
R = Qmax =
tt
qnn
× l 1479 × 0.835
=
= 617.5 daN
2
2
IV.6.2_ Xác đònh kích thước gông theo điều kiện cường độ:
- Theo điều kiện cường độ ta có:
σ=
M
M
≤ [ σ kéo ] Wx ≥
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu của gông là:
Wx ≥
Mmax
128.90 × 102
=
= 132 cm3
98
[ σ kéo ]
Chọn nép gông tiết diện chữ nhật có b =8 cm
Wx =
bh2
h =
6
6Wx
=
b
6 × 132
= 9.95 cm
8
- Vậy chọn gông gỗ b x h = 80 x 100
IV.6.3_ Kiểm tra độ võng của gông:
- 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:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
36
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
fmax =
Chương3 – Tính Cốp Pha
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:
3
3
[ f ] = 1000 l = 1000 × 835 = 2.5 mm
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
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
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
37
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
- 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
+ Module đàn hồi của gỗ E = 1.2 × 106 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
tc
Khi đó q1 = (2500 + 100) × 0.25 × 0.45 = 292.5 daN/m
q1 = 1.2 × q1tc = 1.2 × 293 = 351 daN/m
- Tải trọng bản thân của ván khuôn q 2 : ván khuôn gỗ sử dụng có khối lượng thể tích 550
daN/m3
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
- Hoạt tải do đầøm rung gây ra lấy bằng 200 daN/m2
qtc4 = 200 × bd = 200 × 0.25 = 50 daN/m
q4 = 1.3 × q4tc = 1.3 × 50 = 65 daN/m
- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông: Vì đổ bê tông trực tiếp từ các thùng có dung tích
0.2m3÷ 0.8m3 nên lấy bằng 400 daN/m2
q5tc = 400 × bd = 400 × 0.25 = 100 daN/m
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
38
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
q5 = 1.3 × q5tc = 1.3 × 100 = 130 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 daN/m2
q6 = n6 × q6tc = 1.3 × 1125= 1463 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:
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:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
39
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
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
tc
tc
kiểm tra độ võng ta tính với tổ hợp : qth = q6 = 1463 daN/m2
V.5_ Tính cốp pha thành:
Hình 3.21 – Cốp pha thành
và sơ đồ tính
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:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
40
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
σ=
Chương3 – Tính Cốp Pha
M
≤ [ σ kéo ] M ≤ Wx × [ σkéo ]
Wx
Trong đó: Wx =
b × δ 2 25 × 32
=
= 37.5cm3 là moment kháng uốn của tiết diện dầm
6
6
Do đó: M ≤ 37.5 × 98 = 3675 daN.cm = 36.75 daN.m
- Mà M =
qdtt × l2
l=
8
Từ (1) & (2) l ≤
(1)
8M
qdtt
8M
=
qd
(2)
8 × 36.75
= 0.770m = 770mm
496
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
tc
tc
+ qd = qth × b = 1463 × 0.25 = 365.75 daN/m
Nên : fmax =
5
1
× 365.75 × 0.64
= 9.14 × 10−5 m = 0.091mm
6
4
−8
384
1.2 × 10 × 10 × 56.25 × 10
- 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 = 0.091 <
1
1
l=
× 600 = 1.5mm . Vậy với khoảng cách đã chọn ván cốp
400
400
pha đảm bảo yêu cầu khả năng chòu lực và độ võng cho phép.
V.6_ Tính thanh sườn đứng:
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
41
Khóa học 2005 - 2010
Đồ Án Kỹ Thuật Thi Công
Chương3 – Tính Cốp Pha
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.
- Khi đó tải trọng tác dụng lên sườn đứng có giá trò:
tc
qsđ
= qtcth × 0.7m = 1463 × 0.6 = 877.8 daN/m
tt
qsđ = qth
× 0.7m = 1983 × 0.6 = 1190 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 daN.m
8
8
- Phản lực gối tựa :
R = Qmax =
qsđ × l 1190 × 0.45
=
= 267.8 daN
2
2
V.6.2_ Xác đònh kích thước sườn đứng theo điều kiện cường độ:
- Theo điều kiện cường độ ta có:
σ=
M
M
≤ [ σ kéo ] Wx ≥
Wx
[ σ kéo ]
Khi đó moment kháng uốn yêu cầu của sườn đứng là:
Wx ≥
Mmax
30.12 × 102
=
= 30.73 cm3
98
[ σ kéo ]
SVTH: Nguyễn Thành Tấn
42
Khóa học 2005 - 2010
