Bài tập thiết kế coppha xay dung

NOTE:
To chan
image o
slide, se
the pict
delete i
click the
Picture
the plac
to inser
own im

PHẦN 2
CÔNG TÁC
BÊ TÔNG CỐT THÉP
ĐÚC TẠI CHỖ
Chương 02: CÔNG TÁC CỐP PHA (tt)

BÀI TẬP 1
Một mảng cốp pha có cấu tạo như hình vẽ. Trên bề mặt tấm ván chịu
một lực phân bố đều p=400kg/m2. Hãy tính moment lớn nhất xuất
hiện trong tấm ván.

500

500

500
2

1

BÀI TẬP 1
q=400kg/m

Xét dải cốp pha rộng
1m như hình vẽ trên

M2

Nếu số nhịp <=2 thì
Mmax=ql2/8
Nếu số nhịp >=3 thì
Mmax=ql2/10.

M3

M1

Sơ đồ tính và biểu đồ moment

Trong bài này n=3  Mmax=ql2/10=4000x0.52/10=100(N.m).

3

BÀI TẬP 2 (tiếp theo bài 1)
Cho bề dày của tấm ván là 2cm. Ứng suất chịu kéo giới hạn của gỗ là
[s]gỗ=100 daN/cm2=10. 103 kN/m2. Hãy kiểm tra khả năng chịu lực của tấm
ván.
Ta có: Tại trạng thái giới hạn thì [s]=[M]/W=[q]L2/(10W)

Suy ra: [q]=10[s]W/L2=10x10x103x103x0.67x10-4/0.52 = 26700(N/m)
= 2670 (kg/m)
(Với: W=bh2/6=1x0.022/6=0.67x10-4 m3)
Nhận xét: q<[q] nên tấm ván đủ khả năng chịu lực

4

2


BÀI TẬP 3 (tiếp theo bài 1)

Nếu bề dày của tấm ván là 3.0cm. Ứng suất chịu kéo giới hạn của
gỗ là [s]gỗ=9800kN/m2. Hãy xác định khoảng cách tối đa giữa 2
thành sườn.
Đáp số:
[L]=1.92 m, t=3.0cm, p=400kg/m2, [s]gỗ=9800kN/m2
[L]=1.37m, t=1.5cm, p=200kg/m2, [s]gỗ=10000kN/m2
[L]=1.86m, t=2.5cm, p=300kg/m2, [s]gỗ=10000kN/m2

5

BÀI TẬP 4 (tiếp theo bài 3)

Hãy kiểm tra độ võng của tấm cốp pha trên. Biết độ võng giới

hạn Dmax=L/400 (theo TCVN 4453-1995),
Với môđun đàn hồi E =1.1x1010 Pa = 1.1x107 KN/m2

6

3


BÀI TẬP 4 (tiếp theo bài 1)
Bài giải:

Độ võng giới hạn: D max 

L
400

Tải trọng giới hạn theo điều kiện giới hạn độ võng được xác định theo bảng dưới
đây:
Số nhịp =1

q  0.19

EI
L3

Số nhịp =2

q  0.45

Số nhịp >=3

EI
L3

q  0.35

EI
L3

Áp dụng: số nhịp =3, đáp án bài 4 q=0.35xExI/[L]3

 [L]=[0.35xExI/q]1/3=1.63 m; (với I=bh3/12=1x0.033/12=2.25x10-6 m4)

7

BÀI TẬP 4 (tiếp theo bài 1)

Bài giải:
Kết hợp bài 3 và 4 ta có:
Theo điều kiện độ bền: [L] độ bền = 1.92m
Theo điều kiện độ võng: [L] độ võng = 1.63m
Vậy [L]=min{[L] độ bền ; [L] độ võng}=1.63m, lấy L=0.5m
8

4


TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Bảng tổng hợp tải trọng dùng để thiết kế cốp pha (theo TCVN 4453-1995).
STT

Tải đứng

Tải ngang

Tĩnh tải

Hoạt tải

1

Bê tông

Người

Áp lực ngang của bê tông

2

Cốt thép

Máy móc

Tải trọng động do đổ bê tông

3

Cốp pha

4

Lực động do đổ bê tông

Lực đầm rung

Lực rung động do đầm

Lực gió

9

TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Tĩnh tải –Tải trọng bê tông và cốt thép

Trọng lượng riêng của bê tông lấy bằng 2.5 T/m3
Khối lượng cốt thép lấy theo thiết kế, trong trường hợp không

có khối lượng cụ thể thì lấy bằng 100Kg/m3 bê tông

10

5


TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Tĩnh tải – trọng lượng cốp pha gỗ

-Nhóm III từ 600 kg/m3 đến 730 kg/m3.
-Nhóm IV từ 550 kg/m3 đến 610 kg/m3.
-Nhóm V từ 500 kg/m3 đến 540 kg/m3.

-Nhóm VI từ 490 kg/m3 trở xuống

11

TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Hoạt tải:
Tải trọng tính toán do người và dụng cụ thi công theo từng loại
cấu kiện tính toán như bảng sau:
Cấu kiện tính toán

Tải trọng P (daN/m2)

Cốp pha sàn, vòm

250

Nẹp gia cường mặt cốp pha

150

Cột chống đỡ

100

Tải trọng do đổ bê tông: 200 daN/m2
Tải trọng do đầm rung: 200 daN/m2

12

6


TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Tải trọng ngang:
Tải trọng động do đổ bê tông: lấy theo bảng sau trong TCVN
4453-1995

13

TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Áp lực ngang của bê tông (Theo tiêu chuẩn
Hoa Kỳ 347-2004):

 Nếu tốc độ đổ bê tông không vượt quá 2.1
m/h thì áp lực bê tông (P – tính bằng KPa) là
giá trị nhỏ nhất trong những giá trị sau đây
và không được nhỏ hơn 30Cw KPa:
 P = CcCw[7.2 + 785R/(T+17.8)]

Pmax
H

 P = 25H

 P = 100
14

7


TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Áp lực ngang của bê tông (Theo tiêu chuẩn Hoa
Kỳ 347-2004):
 Nếu tốc độ đổ bê tông từ 2.1÷4.5 m/h thì lấy giá trị
nhỏ nhất trong các giá trị sau đây và không nhỏ
hơn 30Cw Kpa:

Pmax
H

 P = CcCw [7.2+1156/(T+17.8)+224R/(T+17.8)]
 P = 25H
 P = 100

15

TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Áp lực ngang của bê tông (Theo tiêu chuẩn Hoa

Kỳ 347-2004):
 Nếu tốc độ đổ bê tông lớn hơn 4.5 m/h thì lấy áp
lực bê tông bằng 25H
H

16

Pmax

8


TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Áp lực ngang của bê tông (Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ 347-2004):
Bảng tra hệ số Cw
Trọng lượng riêng bê tông

Cw

(g kN/m3)
< 22.5 KN/m3

Max{0.5[1+(g/23.2kN/m3)]; 0.8}

22.5÷24 kN/m3

1.0

>24kN/m3

g/23.2kN/m3

17

TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA

Áp lực ngang của bê tông (Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ 347-2004):
 Bảng tra hệ số Cc

Loại xi măng và chất kết dính

Cc

Loại I và III không có phụ gia chậm đông

1

Loại I và III có phụ gia chậm đông

1.2

Loại khác hay được trộn ít hơn 70% xỉ hay 40% tro bay mà

1.2

không có phụ gia chậm đông
Loại khác hay được trộn ít hơn 70% xỉ hay 40% tro bay và

1.4

có cả phụ gia chậm đông
trộn nhiều hơn 70% xỉ hay 40% tro bay

1.4

18

9


TẢI TRỌNG THIẾT KẾ CỐP PHA
Bảng tra hệ số vượt tải khi kiểm tra theo điều kiện độ bền
(theo TCVN 4453-1995)

19

BÀI TẬP

Hãy thiết kế cốp pha cho dầm ở bài tập của chương trước
(bxh=400x800). Biết rằng bê tông được đổ bằng máy bơm cần; sử
dụng phụ gia chậm đông; tốc độ đổ bê tông là 2.5m/h; nhiệt độ bê
tông khi đổ là 20oC.
Gợi ý:
- Chọn trước bề dày của tấm cốp pha, ví dụ: tcp=2.0cm
- Tính toán tải trọng tác động lên mặt cốp pha thành và đáy
- Tính khoảng cách giới hạn giữa 2 thanh sườn (theo điều kiện độ
bền và độ võng)
- Chọn khoảng cách và số lượng các thanh sườn.

20

10


BÀI TẬP 1

Giải:
Sơ đồ tải trọng tác động lên các cốp pha thành và đáy như hình
sau:

800

800

400

qđ
qbt

qđầm+qđộng

21
400

BÀI TẬP 1

Giải:
qđ

Chọn sơ bộ bề dày tấm cốp pha: tcp= 2cm
 Áp lực tác dụng lên bản đáy:

400

qđ= trọng lượng bê tông+trọng lượng thép+trọng lượng cốp pha+(người

+máy)+đầm+động do đổ BT
qđ=25x0.8+1x0.8+5x0.02+0+2+4
=26.8 (KN/m)

22

11


BÀI TẬP 1

Giải:
Áp lực ngang lớn nhất tác dụng lên bề mặt cốp pha thành:

qt= áp lực bê tông + đầm + động do đổ BT
= 32.4+2+4=38.4 (KN/m2)

Với: qbt=min {CcCw [7.2+1156/(T+17.8)+224R/(T+17.8)], 25H, 100}
= min{1.2x1.08x[7.2+1156/(20+17.8)+224x2.5/(20+17.8)],25x0.8,100}
= min(68.16, 20, 100)=20kN/m<30x1.08 kN/m2qbt=32.4 KN/m2
23

BÀI TẬP 1
Giải (tt):
Tính toán cốp pha đáy:
Theo điều kiện độ bền: Tại trạng thái giới hạn thì [s]=[M]/W=q[L]2/(10W)
Suy ra: [L]=(10[s]W/q)^(1/2)=(10x10000x0.67x10-4/26.8)^(1/2)= 0.5(m)
(Với: W=bh2/6=1x0.022/6=0.67x10-4 m3)

24

12


BÀI TẬP 1
Giải (tt):
Tính toán cốp pha đáy:

Theo điều kiện độ võng: Tại trạng thái giới hạn thì
[L]=[0.35xExI/q]1/3=[0.35x 1.1x107x0.67x10-6/26.8]1/3 = 0.458(m)

(Với: I=bh3/12=1.0x0.023/12=0.67x10-6 m4)
Vậy [L]=min{[L]độ bền; [L]độ

võng}=min{A;B}=0.45m
25

BÀI TẬP 1

Giải (tt):

Tính toán cốp pha thành: SV tự tính

26

13


BÀI TẬP 2 (tiếp theo bài tập 1)
Hãy kiểm tra khả năng chịu lực và độ võng của các thanh sườn (bằng thép hộp) của

tấm cốp pha đáy. Dầm dài 6m, khoảng cách các cây chống dầm là 1m.
Cho biết

Thép hộp

Momen quán tính
I (m4)

50x50x1.6

1.17E-07

Đặc trưng vật liệu thép

Giá trị

Modun đàn hồi E (kPa)

2.10E+08

Ứng suất uốn Fb (kPa)

2.10E+05

Modun chống uốn
W (m3)
4.68E-06

27

BÀI TẬP 2 (tiếp theo bài tập 1)
Hãy kiểm tra khả năng chịu lực và độ võng của các thanh sườn (bằng thép hộp) của
tấm cốp pha đáy. Dầm dài 6m, khoảng cách các cây chống dầm là 1m.

Cho biết

28

14


BÀI TẬP 3 (tiếp theo bài tập 2)

Kiểm tra khả năng chịu lực của cây chống. Biết cây chống làm
bằng thép và có diện tích cây chống A=5cm2.
Diện truyền
tải xuống cột
chống

29

KẾT THÚC

15