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 (1.86 MB, 45 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG
KHOA KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG
----------
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1
THI CÔNG BÊ TƠNG CỐT THÉP TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG
Giảng viên hướng dẫn:
Vũ Anh Tuấn
Họ tên sinh viên :
Nguyễn Tùng Dương
Mã số sinh viên:
32863
Lớp quảm lý :
63KT6
Tháng 07/2021
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THI CÔNG I
THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP TỒN KHỐI NHÀ NHIỀU TẦNG
PHẦN I. GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH
I.
SỐ LIỆU TÍNH TỐN
I.1 Căn cứ pháp lý
- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4453:1995 Về kết cấu bê tông và bê tơng cốt thép
tồn khối – quy phạm thi cơng và nghiệm thu.
I.2 Chiều cao tầng
-
Chiều cao tầng 1: H1 = 4,2 m
-
Chiều cao tầng 2 đến tầng 5: H2 = H3 = H4 = H5 = 3,2 (m)
-
Chiều cao mái: Hm = 3,2m
I.3 Chiều cao cơng trình
HCT = H1 + 4 x Ht + Hm = 4,2 + 4 x 3,2 + 3,2 = 20,2 (m)
I.4 Kích thước móng
Bảng 1: Kích thuớc móng
Số liệu
Móng biên (A)
Móng giữa (B)
Móng cạnh giữa (C)
b (m)
1,6
1,6
1,6
a (m)
2,4
2,5
2,5
t (cm)
35
35
35
I.5 Kích thước cột
-
Theo yêu cầu đề bài, số liệu cho trong bài là tầng cao nhất. Nhà 5 tầng cứ cách 2
tầng từ trên xuống thì cạnh dài tiết diện cột lại tăng lên 5cm.
Bảng 2: Kích thước cột
Kích thước cột
Tầng
Tầng 5 + mái
Cột C1
Cột C2
25 x 30 cm
25 x 30 cm
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
1
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Tầng 3&4
25 x 35 cm
25 x 35 cm
Tầng 1&2
25 x 40 cm
25 x 40 cm
-
Nhịp tính tốn của cột:
L1 = 6,2 m và L2 = 3,8 m
-
Bước cột:
Chiều rộng bước cột: B = 3 m
Số bước: 16 bước
Mùa thi cơng: Hè
I.6 Kích thước dầm
-
Dầm D1: D1 là dầm chính nên Hd = Ldc/10.
Dầm D1b: Hdcb = L1/10 = 620/10 = 62 (cm) => Kích thước dầm D1 biên: 25x
62 (cm).
Dầm D1g: Hdcg = L2/10 = 380/10 = 38 (cm) => Kích thước dầm D1 giữa: 25
x 38 (cm).
-
Dầm D2 và D3: Hai dầm có kích thước tương tự nhau. D2 và D3 là dầm phụ nên
Hd = Ldp/12 = Ldp/12 = 300/12 = 25 (cm) => Dầm D2 và D3: 20 x 25 (cm).
-
Dầm mái: Dm
Dầm Dm: Hdm = L2/10 = 380/10 = 38 (cm) => Kích thước dầm Dm là:
25 x 38 (cm).
Bảng 3: Kích thước dầm
Dầm chính
biên D1b
Dầm chính
giữa D1g
Dầm phụ D2
Dầm phụ D3
Dầm mái Dm
250x620 (mm) 250x380 (mm) 200x250 (mm) 200x250 (mm) 250x380 (mm)
I.7 Kích thước sàn
-
Chiều dày sàn: s = 12 (cm) = 0,12 (m).
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
2
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
I.8 Kích thước mái
-
Chiều dày mái: m = 12 (cm) = 0,12 (m).
I.9 Một số thông số khác
-
Hàm lượng cốt thép = 2 %.
-
T0 =75 phút ( Thời gian bắt đầu ninh kết của hỗn hợp vữa bê tông ).
-
Trọng lượng riêng của gỗ gỗ = 750 kG/m3.
-
[ gỗ ] =110 kG/cm2.
-
Mùa thi công: Mùa Hè
-
Mác bê tông sử dụng: từ M250 – M400 => Chọn M400 để tính tốn.
-
Cơng trình được thi cơng theo phương pháp đổ bê tơng tồn khối.
Một tầng được thi công làm 2 đợt: đợt 1 thi công cột, đợt 2 thi công dầm và sàn.
Egỗ = 1,1.105 kG/cm2 = 1,1.109 kG/m2 ( mô đun đàn hồi của gỗ làm ván khuôn sàn).
𝛾 tb = 2500 kG/m3.
Mác ximăng: 400#.
Thành phần cấp phối cho 1 m3 bêtông:
Ximăng: 405 (kg)
Cát vàng: 0,444 (m3)
Sỏi, đá dăm: 0,865 (m3)
Nước : 185 lít
Bê tơng được trộn tại công trường bằng máy trộn bêtông.
Thép: Chọn cốt thép dọc nhóm CI, thép đai CII có 𝛾 = 7850 kG/m3.
Dàn giáo: sử dụng giàn giáo, hệ thống cột chống bằng gỗ có [σ]gỗ = 110 KG/cm2 đã chọn
được thiết kế tại chỗ.
-
II.
-
-
-
GIẢI PHÁP THI CÔNG
Giải pháp phân chia đợt thi công (phân chia theo phương đứng): Với điều kiện nhân lực,
vật tư cũng như máy móc thi cơng phù hợp với việc lựa chọn giải pháp thi công 2 đợt 1
tầng.
Nên lựa chọn giải pháp thi công như sau: 2 đợt 1 tầng(công nghệ thi công 2 đợt).
Giải pháp lựa chọn ván khuôn đà giáo: Trong phạm vi đồ án mơn học, do cơng trình quy
mơ nhỏ, ít tầng nên ta lựa chọn giải pháp ván khuôn, xà gồ, cột chống bằng gỗ với các
thông số của vật liệu gỗ sử dụng làm ván khuôn đã được nêu như ở trên.
Chiều dài nhà:
+ Nhỏ hơn 40m: Không phải làm khe lún.
+ Trên 40m đến 80m: Chia thành 2 đơn nguyên, giữa 2 đơn nguyên có khe lún có bề rộng
từ 3-5cm.
+ Từ 80m đến 120m: Chia thành 3 đơn nguyên, giữa 2 đơn nguyên có khe lún có bề rộng
từ 3-5cm.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
3
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
-
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Ta có: Chiều dài cơng trình = số bước x B = 16 x 3 = 48 m
=> Chia nhà thành 2 đơn nguyên và 1 khe lún.
Hình vẽ mặt cắt, mặt bằng cơng trình:
A
C1
B
B
D1b
D2
D3
C2
D1g
C2
D1g
C2
D1b
C1
A
Hình 1: Mặt bằng cơng trình
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
4
GVHD: VŨ ANH TUẤN
120
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
Dm
D2
D3
D3
D2
D3
Dm
D2
D3
D2
120
D2
Dm
Dm
C1
C2
C2
C2
C1
Hình 2: Mặt cắt A-A
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
5
GVHD: VŨ ANH TUẤN
120
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
Dm
Dm
Dm
Dm
Dm
Dm
Dm
Dm
120
250
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
C1
Hình 3: Mặt cắt B-B
PHẦN II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÁN KHN CHO CÁC CẤU KIỆN
I.
TÍNH TỐN THIẾT KẾ CHO VÁN KHN SÀN
I.1 Giới thiệu về ván khuôn sàn
I.1.1 Vật liệu:
-
Các thông số kỹ thuật:
gỗ = 750 kG/m3.
[ gỗ ] = 110 kG/cm2 = 110 x 104 kG/m2.
E = 1,1 x 105 kG/cm2 = 1,1 x 109 kG/m2.
I.1.2 Cấu tạo:
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
6
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
30
300
Hình 4: Ván khuôn gỗ
-
Ván khuôn được tạo thành từ các tấm ván nhỏ ghép với nhau, và được liên kết bằng
các nẹp.
-
Chọn tấm ván khn có kích thước bề rộng = 300 (mm), bề dày = 30 (mm).
-
Cách thức làm việc:
+ Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các cột chống. Dựa vào
kích thước ô sàn ta bố trí ván sàn song song với dầm chính D1 và xà gồ song song
với dầm phụ D2.
+ Khoảng cách giữa các xà gồ được tính tốn để đảm bảo điều kiện về cường độ và
điều kiện về biến dạng của ván khuôn.
+ Khoảng cách giữa các cột chống được tính tốn để đảm bảo điều kiện về cường
độ, biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống.
+ Cột chống sử dụng ở đây là cột chống chữ ‘T’ được làm bằng gỗ, chân cột được
đặt lên nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống và tạo điều kiện thuận lợi cho
nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho
thi cơng tháo lắp ván khn.
I.2 Sơ đồ tính tốn
-
Do chủ định thiết kế ván khuôn sàn là dạng bản dầm, tức là ván khn làm việc hồn
tồn theo trạng thái ứng suất phẳng nên có thể cắt ván khn sàn theo những tiết diện
bất kì dọc theo phương nhịp của ván (là mặt cắt chính có ứng suất chính bằng 0) mà
không ảnh hưởng đến việc chịu lực và biến dạng. Nên ván khn sàn có thể tương
đương với dạng kết cấu dầm có bề rộng tùy ý. Trong trường hợp ván khn là gỗ xẻ ta
có thể qui bề rộng về giá trị đơn vị. Từ ô sàn này ta cắt ra một dải ván sàn có bề rộng
bằng b = 1,0m để tính tốn. Tải trọng tổ hợp cho sàn được qui từ phân bố trên diện tích
về phân bố trên mét dài.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
7
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
-
-
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Sơ đồ tính xem ván sàn như là 1 dầm liên tục siêu tĩnh nhiều nhịp không mút thừa,
gối là các xà gồ. Do chiều cao dầm phụ nhỏ nên ta không bố trí con đội mà chọn
xà gồ có kích thước hợp lý.
Xét 1 dải ván khuôn rộng 1m theo phương vng góc với xà gồ => tính tốn là dầm
liên tục có gối tựa là các xà gồ chịu tải trọng phân bố đều.
Hình 5: Sơ đồ tính tốn
I.2.1 Xác định tải trọng
-
Tính tốn tải trọng cho 1 dải bản rộng 1m:
Tĩnh tải:
Trọng lượng bản thân của kết cấu. Sàn dày 120mm.
gtc1 = bt.b. = 2500 x 1 x 0,12 = 300 kG/m
gtt1 = n.gtc1 = 1,2 x 300 = 360 kG/m
(Trong đó n là hệ số vượt tải n = 1,2)
Trọng lương bản thân ván khuôn sàn: Ván khuôn sàn dày 30mm.
gtc2 = g.b. = 750 x 1 x 0,03 = 22,5 kG/m
gtt2 = n.gtc2 = 1,2 x 22,5 = 27 kG/m
Trọng lượng cốt thép sàn với hàm lượng cốt thép trong bê tông là 2,0%:
gtc3 = b..µ.t = (1 x 0,12 x 0,02 x 7850) = 18,84 kG/m
gtt3 = gtc3.n = 18,84 x 1,2 = 22,61 kG/m
Hoạt tải:
Tải trọng do người và phương tiện vận chuyển:
ptc1 = 250 kG/m2
gtt1 = n.b.ptc1 = 1,3 x 1 x 250 = 325 kG/m
Tải trọng do đầm rung:
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
8
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
ptc2 = 200 kG/m2
ptt2 = n.b.ptc2 = 1,3 x 1 x 200 = 260 kG/m
Tải trọng do đổ bê tông: Đổ bằng cần trục tháp với dung tích V > 0,8 m3.
ptc3 = 600 kG/m2
ptt3 = n.b.ptc3 = 1,3 x 1 x 600 = 780 kG/m
Tổng tải trọng:
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên một dải bản rộng 1m là:
𝑛
𝑞𝑠𝑡𝑐
=
𝑛
∑ 𝑔𝑖𝑡𝑐
𝑖=1
+ ∑ 𝑝𝑖𝑡𝑐 = 𝑔1𝑡𝑐 + 𝑔2𝑡𝑐 + 𝑔3𝑡𝑐 + 𝑝1𝑡𝑐 + 𝑝2𝑡𝑐 + 𝑝3𝑡𝑐
𝑖=1
=> 𝑞𝑠𝑡𝑐 = 300 + 22,5 + 18,84 + 250 + 200 + 600 = 1391,34 kG/m
Tải trọng tính tốn tác dụng trên một dải bản rộng 1m là :
n
𝑞𝑠𝑡𝑡
=
n
∑ g tt
i
i=1
tt
tt
tt
tt
tt
tt
+ ∑ ptt
i = g1 + g 2 + g 3 + p1 + p2 + p3
i=1
=> 𝑞𝑠𝑡𝑡 = 360 + 27 + 22,61 + 325 + 260 + 780 = 1774,61 kG/m
I.2.2 Tính tốn khoảng cách xà gồ
a. Tính theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền):
-
Áp dụng công thức kiểm tra:
= M []u
W
Trong đó:
q tt l 2
M – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M =
10
W – mômen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn:
gỗ, kim loại....)
Với W =
M
W
=
𝑠
𝑞𝑡𝑡
𝑥 𝑙2
1,5 𝑥 10−4 𝑥10
𝑙1 √
=
𝑏.ℎ2
6
=
1 𝑥 0.032
6
1774,61 𝑥 𝑙 2
1.5 𝑥 10−4
𝑥 10
110 𝑥 104 𝑥 1,5 𝑥 10−4 𝑥 10
1774,61
= 1,5 x 10-4
[]u = 110 x 104 kG/m2
= 0,964 (m) = 𝑙1 (1)
b. Tính toán theo điều kiện biến dạng của các ván sàn (điều kiện biến dạng):
-
Công thức kiểm tra :
𝑓=
1
128
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
.
𝑠
𝑞𝑡𝑐
.𝑙 4
𝐸𝐼
≤ [𝑓 ] =
𝑙𝑡𝑡
400
9
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Trong đó:
f : độ võng tính tốn của bộ phận ván khuôn: f =
𝑠
𝑞𝑡𝑐
𝑥 𝑙4
128 𝑥 𝐸𝐼
𝑠
𝑞𝑡𝑐
= 1391,34 kG/m
E = 1,1.109 kG/m2
I=
𝑏.ℎ3
12
=
1 𝑥 0,033
12
= 2,25 x 10-6 m4
[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề
mặt lộ ra ngoài [ f ] =
l2
3
128 .𝐸𝐼
3
√
= √
400.𝑞𝑠
𝑡𝑐
𝑙𝑡𝑡
400
128 𝑥 1,1 𝑥 109 𝑥 2,25 𝑥 10−6
400 𝑥 1391,34
= 0,83 (m) = l2 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Khoảng cách giữa các xà gồ là lxg min (l1; l2 ) = 0,82 m
c. Với ô nhịp biên:
-
Nhịp của ván sàn (khoảng cách giữa các xà gồ) phải được chọn sao cho khoảng cách
thông thủy của các ô sàn giữa các dầm phụ trừ đi ván thành dầm phụ và ½ lần chiều
dày xà gồ ở 2 bên là số nguyên lần nhịp làm việc của ván sàn. Chọn [l] = min {l1, l2}
= 0,83 m. Theo cấu tạo định tính cốp pha sàn số lượng nhịp và kích thước các xà gồ ô
sàn nhịp biên (giả thiết sơ bộ δv = 0,03m; bxg = 0,1m) tính tốn như sau:
nlvs = (0,5L1 – 0,5bD2 – 0,5bD3 ) – (2δv + bxg)
= (0,5 x 6,2 – 0,5 x 0,2 – 0,5 x 0,2) – ( 2 x 0,03 + 0,1)
= 2,74 m
n ≥ nlvs/[l] = 2,72/0,83 = 3,3
Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n = 4
lv = 2,72/4 = 0,7 m = 700 mm. (Chọn lv = 700 mm)
-
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc ván khuôn sàn nhịp biên là 4 nhịp trong đó
khoảng cách giữa các nhịp bằng lv = 0,70 m.
Chiều dài xà gồ:
Lxg = B – bdc – 2 x δvt – 2 x 0,015
= 3 – 0,25 – 2 x 0,03 – 2 x 0,015 = 2,66 m
(0,015m là bề rộng khe hở để dễ tháo ván khuôn thành dầm)
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
10
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
XÀ GÔ
ÐINH
SÀN
DÂM D2
XÀ GƠ
DÂM D3
Hình 6: bố trí khoảng cách xà gồ nhịp biên
d. Với ơ nhịp giữa :
-
Ta có L2 = 3,8 m → đặt n xà gồ
nlvs = (0,5L2 – 0,5bD2 – 0,5bD3 ) – (2δv + bxg)
= ( 0,5 x 3,8 – 0,5 x 0,2 – 0,5 x 0,22) - ( 2 x 0,03 + 0,1)
= 1,54 m
n ≥ nlvs/[l] = 1,54/0,83 = 1,85
Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n = 2.
lv = 1,54/2 = 0,77 m = 770 mm (Chọn lv = 770 mm)
-
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc ván khn sàn nhịp biên là 2 nhịp trong đó
khoảng cách giữa các nhịp bằng lv = 0,77 m.
Chiều dài xà gồ:
Lxg = B – bdc – 2 x δvt – 2 x 0,015
= 3 – 0,25 – 2 x 0,03 – 2 x 0,015 = 2,66 m
(0,015m là bề rộng khe hở để dễ tháo ván khuôn thành dầm)
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
11
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
XÀ GÔ
ÐINH
SÀN
XÀ GƠ
DÂM D2
DÂM D3
Hình 7: Bố trí khoảng cách xà gồ ơ nhịp giữa
I.3 Tính tốn kiểm tra cột chống xà gồ
I.3.1 Tính tốn khoảng cách cột chống xà gồ
Hình 8 :khoảng cách cột chống xà gồ
-
Tải trọng tác động lên ván khuôn sàn phân bố trên 1 m2 bằng tải trọng tác động lên
dải ván khuôn sàn dạng dầm chia cho bề rộng đơn vị dải ván đó. Tải trọng đó lại được
phân vào đà ngang đỡ ván sàn theo phương vng góc với ván, với kích thước phân
tải là 2 khoảng nửa nhịp ván khuôn sàn ở 2 bên đà ngang chính bằng khoảng cách giữa
2 xà gồ.
-
Sơ đồ tính xem xà gồ như là 1 dầm liên tục siêu tĩnh nhiều nhịp không mút thừa, gối
là các cột chống và dầm đỡ xà gồ ở bên mép dầm chính.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
12
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
-
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Chọn tiết diện xà gồ 10 x 10 cm. Bố trí theo phương song song dầm phụ:
Jx = b x h3/12 = 0,1 x 0,13 /12 = 8,33 x 10-6 m4
Wx = b x h2/6 = 0,1 x 0,12 /6 = 1,67 x 10-4 m4
a. Xác định tải trọng tác động lên xà gồ:
-
-
Trọng lượng bản thân của xà gồ:
gtcx = b.h.γgỗ = 0,1 x 0,1 x 750 = 7,5 kG/m
gttx = gtc.n = 7,5 x 1,1= 8,25 kG/m
Vậy ta có tổng tải trọng tác động lên xà gồ là:
𝑠
𝑠
𝑞𝑡𝑡
= 𝑞𝑡𝑡
lv + gttx = 1774,61 x 0,83 + 8,25 = 1481,18 kG/m
𝑠
𝑠
𝑞𝑡𝑐
= 𝑞𝑡𝑐
lv + gtcx = 1391,34 x 0,83 + 7,5 = 1162,31 kG/m
Coi xà gồ là dầm liên tục đặt trên các gối tựa tại các vị trí kê lên các cột chống. Xà gồ
chịu tải trọng từ ván khuôn truyền xuống và thêm phần trọng lượng bản thân xà gồ.
Hình 9: Sơ đồ tính tốn
-
Tính điều kiện về cường độ (điều kiện bền):
Công thức kiểm tra =
𝑀
𝑊
≤ []u = 100 x 104 kG/m2
Trong đó:
M – mơmen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M =
𝑠 .𝑙 2
𝑞𝑡𝑡
10
W – mômen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ,
kim loại....)
Với W =
M
W
=
𝑏.ℎ2
6
=
0,1 𝑥 0,12
6
𝑠
𝑞𝑡𝑡
𝑥𝑙
1,67 𝑥 10−4 𝑥 10
𝑙1 √
=
= 1,67 x 10-4
1481,18 𝑥 𝑙 2
1,67 𝑥 10−4 𝑥 10
[]u = 100 x 104 kG/m2
100 𝑥 104 𝑥 1,67 𝑥 10−4 𝑥 10
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
1481,18
= 1,06 m
13
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
-
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Tính tốn theo điều kiện về biến dạng của xà gồ (điều kiện biến dạng):
Công thức kiểm tra: 𝑓
=
1
128
.
𝑠 4
𝑞𝑡𝑐
.𝑙
𝐸𝐼
≤ [𝑓 ] =
𝑙𝑡𝑡
400
Trong đó:
f : độ võng tính tốn của xà gồ: f =
𝑠
𝑞𝑡𝑐
.𝑙 4
128.𝐸𝐼
𝑠
𝑞𝑡𝑐
= 1162,31 kG/m
E = 1,1 x 109 kG/m2
I=
𝑏 𝑥 ℎ3
12
=
0,1 𝑥 0,13
12
= 8,33 x 10-6 m4
[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt
lộ ra ngồi [ f ] =
l2
3
𝑙𝑡𝑡
400
128 𝐸𝐼
3
√400 .𝑞𝑠 = √
128 𝑥 1,1 𝑥 109 𝑥 8,33 𝑥 10−6
𝑡𝑐
400 𝑥 1162,31
= 1,36 m (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Khoảng cách giữa các cột chống là lcc min (l1; l2) = 1,06 m.
-
Nhịp của xà gồ (khoảng cách của cột chống) phải được chọn sao cho khoảng cách
thông thủy của ô sàn giữa các dầm chính trừ đi ván thành dầm chính, chiều dày nẹp
ván thành dầm chính và ½ lần chiều dày con đội ở 2 bên là số nguyên lần nhịp làm
việc của xà gồ.
-
Chọn chiều dày ván thành dầm chính δvt = 0,03m, chiều dày nẹp ván thành δnẹp = 0,03m
và con đội có tiết biện bcđ = 0,1m.
Ta có :
nlxg = ( B - bdc/2 - bdc/2 ) - (2δnẹp + 2δvt + bcđ)
= (3 - 0,2/2 - 0,2/2) - (2 x 0,03 + 2 x 0,03 + 0,1)
= 2,64 m
n ≥ nlxg/[lxg] = 2,64/1,06 = 2,5
Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n = 3 và lxg = 2,64/3 = 0,88 m. Chọn
khoảng cách mỗi nhịp lxg = 0,88 m.
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc của xà gồ là nhịp, trong đó có khoảng cách bằng
mỗi nhịp lxg = 0,88 m.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
14
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Hình 10: Bố trí khoảng cách cột chống xà gồ
b. Kiểm tra ổn định cột chống xà gồ:
-
Chọn tiết diện cột chống b x h = 12 x 12 cm.
-
Xét cột chống làm việc như một cấu kiện chịu nén đúng tâm với liên kết khớp 2 đầu.
-
Các tầng có chiều cao như nhau (hoặc tính cho chiều cao tầng lớn nhất) nên tính tốn
cột chống cho dầm tầng 1:
N
Tải trọng tác dụng lên cột chống:
𝑥𝑔
N = 𝑞𝑡𝑡 . 𝑙𝑐𝑐 = 1481,18 x 1,06 = 1570 kG
Chiều dài tính tốn của cột chống:
Hcc = Htầng 1 - bt sàn – h ván sàn - hxà gồ - hnêm
Lấy hnêm = 0,1m
Hcc = 4,2 – (0,12 + 0,03 + 0,12 + 0,1) = 3,83 m
Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1
Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇. 𝐻𝑐𝑐 = 1 x 3,83
= 3,83 m
Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:
𝐼
𝑏.ℎ 3
𝐴
𝑏.ℎ .12
Bán kính quán tính 𝑟 = √ =√
+ Độ mảnh
=
𝑁
𝜑 .𝐴
=
=
=√
ℎ2
12
0,122
=√
12
= 0,0346 m
0
3,83
3100
3100
𝐿𝑐𝑐
=
=
110,69
>
75
=>
𝜑
=
=
2
𝑟
0,0346
110,692
1570
0,25 𝑥 0,12 𝑥 0,12
= 0,25
= 43,61 x 104 kG/m2 ≤ []u = 100 x 104 kG/m2
Cột chống thỏa mãn điều kiện ổn định.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
15
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
II. TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÁN KHN DẦM
Thực hiện lần lượt với các dầm D1b, D1g, D2, D3.
II.1 Tính tốn thiết kế ván khn dầm D1b
-Dầm D1 có kích thước bd x hd = 0,25 x 0,62 m
Chọn kích thước ván đáy là 250 x 30 (mm) và ván thành dầm được tổ hợp từ ván khn có
sẵn.
Hệ thống đỡ ván khn dầm gồm các cột chống chữ T ở dưới chân cột có các nêm để điều
chỉnh độ cao.
II.1.1 Tính tốn ván đáy dầm
Hình 11: Hình vẽ ván khn dầm
Coi ván đáy dầm là một dầm liên tục có kích thước tiết diện bdầm x ván đáy, gối tựa là các cột
chống, ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
16
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Hình 12: Sơ đồ tính tốn
a. Xác định tải trọng:
Tĩnh tải
-
Trọng lượng bản thân kết cấu:
1
𝑔𝑡𝑐
= bt.bd.hd = 2500 x 0,25 x 0,62 = 387,5 kG/m
Trong đó:
bd – bề rộng dầm = 25 cm = 0,25 m
hd – chiều cao dầm = 62 cm = 0,62 m
bt – trọng lượng riêng của bê tông = 2500 kG/m3
1
1
𝑔𝑡𝑡
= 𝑛 . 𝑔𝑡𝑐
= 1,2 x 387,5 = 465 kG/m
-
Trọng lượng bản thân ván khn:
2
𝑔𝑡𝑐
= 𝛾𝑔 . 𝐹𝑣𝑑
Trong đó:
𝐹𝑣𝑑 : diện tích tiết diện ngang của ván đáy
𝐹𝑣𝑑 = 0,25 x 0,03 = 0,0075 m2
𝛾𝑔 là trọng lượng riêng của gỗ = 750 kG/m3
2
𝑔𝑡𝑐
= 750 x 0,0075 = 5,625 kG/m
2
2
𝑔𝑡𝑡
= 𝑛 𝑥 𝑔𝑡𝑐
= 1,1 x 5,625 = 6,19 kG/m
Hoạt tải:
-
Tải trọng do đầm rung:
1
Tính cho ván đáy dầm: 𝑝𝑡𝑐
= 200 kG/m2
1
1
𝑞𝑡𝑐
= b x 𝑝𝑡𝑐
= 0,25 x 200 = 50 kG/m
1
1
𝑞𝑡𝑡
= n x 𝑔𝑡𝑐
= 1,3 x 50 = 65 kG/m
-
Tải trọng do đổ bê tơng: Đổ bằng cần trục tháp với dung tích V > 0.8 m3.
2
2
𝑞𝑡𝑐
= 𝑝𝑡𝑐
𝑥 𝑏 = 600 x 0,25 = 150 kG/m
2
2
𝑞𝑡𝑡
= n x 𝑞𝑡𝑐
= 1,3 x 150 = 195 kG/m
Tổng tải trọng:
-
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên một ván đáy dầm là:
𝑑
𝑞𝑡𝑐
= 387,5 + 5,625 + 50 + 150 = 593,125 kG/m
-
Tải trọng tính tốn tác dụng trên một ván đáy dầm là :
𝑑
𝑞𝑡𝑡
= 465 + 6,19 + 65+ 195= 731,19 kG/m.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
17
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
b. Tính toán khoảng cách cột chống ván dầm:
-
Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):
Công thức kiểm tra:
= M []u
W
Trong đó:
M – mơmen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M =
𝑑 2
𝑞𝑡𝑡
.𝑙
10
W – mômen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván đáy: gỗ, kim
loại....)
Với W =
M
W
=
6
𝑑 2
𝑞𝑡𝑡
.𝑙
3,75 𝑥 10−5 𝑥 10
𝑙1 √
-
𝑏 .ℎ2
=
=
0,25 𝑥 0,032
6
731,19 𝑥 𝑙 2
3,75 𝑥 10−5 𝑥 10
= 3,75 x 10-5
[]u = 100 x 104 kG/m2
100 𝑥 104 𝑥 3,75 𝑥 10−5 𝑥 10
731,19
= 0,51 m (1)
Tính tốn theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm ( điều kiện biến dạng):
Công thức kiểm tra: 𝑓
=
1
128
.
𝑑 4
𝑞𝑡𝑐
.𝑙
𝐸𝐼
≤ [𝑓 ] =
𝑙𝑡𝑡
400
Trong đó:
f : độ võng tính tốn của ván đáy dầm : f =
𝑑 4
𝑞𝑡𝑐
.𝑙
128 .𝐸𝐼
𝑑
𝑞𝑡𝑐
= 593,125 kG/m
E = 1,1.109 kG/m2
I=
𝑏.ℎ3
12
=
0,25 𝑥 0,033
12
= 5,625.10-7 m4
[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt lộ ra
ngồi [ f ] =
𝑙𝑡𝑡
400
l2
3
128 .𝐸𝐼
3
√400 .𝑞𝑑 = √
128 𝑥 1,1 𝑥 109 𝑥 5,625 𝑥 10−7
𝑡𝑐
400 𝑥 593,125
= 0,7 m (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Khoảng cách giữa các cột chống ván đáy là lcc min (l1; l2) = 0,7 m
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
18
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Chọn nhịp ván đáy dầm chính là khoảng cách giữa các cột chống: Nhịp ván đáy
dầm chính D1 kê lên cột chống (hoặc cột) được chọn sao cho khoảng cách thông
thủy giữa các cột (cột C1-C2 ) trừ đi bề dày ván khuôn cột ở 2 bên phải bằng số
nguyên lần nhịp làm việc của ván đáy dầm phụ.
Sơ bộ chọn bề dày ván khuôn cột δ = 0,03 m. Khi đó:
• Nhịp biên :
nlv = L1– ( hc1 – bdp/2 ) - hc2/2 – (2δ + bcc)
= 6,2 – (0,4 – 0,2/2) - 0,4/2 – (2 x 0,03 + 0,1)
= 5,54 m.
n ≥ / nlv/[lv] = 5,54/0,7 = 7,9
Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n = 8
Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc của ván đáy dầm chính nhịp biên là 8 nhịp có lv
= 0,7 m.
D2
D2
D3
Hình 13: Bố trí nhịp làm việc ván đáy dầm chính
c. Kiểm tra độ ổn định của cột chống ván đáy dầm:
N
-
Chọn tiết diện cột chống là 10x10 cm.
Xét cột chống làm việc như một cấu kiện chịu nén đúng tâm với liên kết
khớp 2 đầu.
- Vì tầng 1 chiều cao lớn nhất nên tính tốn cột chống cho dầm tầng 1:
Tải trọng tác dụng lên cột chống:
𝑑
N = 𝑞𝑡𝑡
𝑥 𝑙𝑐𝑐 = 731,19 x 0,7 = 511,83 kG
Chiều dài tính tốn của cột chống :
Hcc = Htầng – hdầm - ván đáy- hnêm
Lấy hnêm = 0,1 m
Hcc = 4,2 – (0,62+ 0,03 + 0,1) = 3,45 m
Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1
Chiều dài tính tốn của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝑥 𝐻𝑐𝑐 = 1 x 3,45 = 3,45 m
Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
19
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
𝐼
𝑏 .ℎ 3
𝐴
𝑏 .ℎ .12
Bán kính quán tính 𝑟 = √ = √
Độ mảnh =
𝐿0𝑐𝑐
𝑟
=
3,54
0,029
=√
ℎ2
12
0.102
=√
Do đó: =
𝑁
𝜑 .𝐴
=
= 0,029 m
= 122,1 > 75
Áp dụng công thức thực nghiệm để tính 𝜑 =
-
12
511,83
0,208 𝑥 0,1 𝑥 0,1
3100
2
= 0,208
= 24,61 x 104 kG/m2 ≤ []u = 100 x 104 kG/m2
Thỏa mãn điều kiện ổn định của cột chống.
II.1.2 Tính tốn ván thành dầm
Hình 14: Hình vẽ ván khn dầm
-
Coi ván thành là 1 dầm liên tục có các gối tựa là các nẹp đứng,ván thành chịu các loại
tải trọng ngang.
-
Sơ đồ tính :
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
20
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Ván thành dầm
Thanh nẹp
l
l
l
l
l
l
l
q
l
M= ql²/10
Hình 15: Sơ đồ tính tốn ván thành dầm
a. Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang):
- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):
1
𝑔𝑡𝑐
= 𝛾𝑏𝑡 . ℎ12
Trong đó : h1 - chiều cao mỗi lớp bê tơng tươi.
Ta có:
hd = 0,62 < R = 0,7 (bán kính tác dụng của đầm dùi) =>ℎ1 = ℎ𝑑 = 0,62 m
1
𝑔𝑡𝑐
= 𝛾𝑏𝑡 . ℎ12 = 2500 x 0,622 = 961 kG/m
1
1
𝑔𝑡𝑡
= 𝑛 . 𝑔𝑡𝑐
= 1,2 x 961 = 1153,2 kG/m
-
Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khn: Đổ bằng cần trục tháp với dung tích
V > 0,8 m3.
2
2
𝑔𝑡𝑐
= 𝑝𝑡𝑐
. 𝑏 = 600 x (0,62 - 0,12 - 0,03 + 0,03) = 300 kG/m
2
2
𝑔𝑡𝑡
= n . 𝑔𝑡𝑐
= 1,3 x 300 = 390 kG/m
-
Vậy tổng tải trọng :
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván thành dầm là:
𝑑
1
2
𝑞𝑡𝑐
= 𝑔𝑡𝑐
+ 𝑔𝑡𝑐
= 961 + 300= 1261 kG/m
Tải trọng tính tốn tác dụng trên ván thành dầm là:
𝑑
1
2
𝑞𝑡𝑡
= 𝑔𝑡𝑡
+ 𝑔𝑡𝑡
= 1153,2 + 390 = 1543,2 kG/m
b. Tính tốn khoảng cách các nẹp đứng thành dầm:
- Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền)
Công thức kiểm tra:
= M []u
W
Trong đó:
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
21
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
M – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M =
2
qd
tt .l
10
W – mômen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván thành: gỗ, kim
loại....)
Với W =
M
W
=
𝑑 .𝑙 2
𝑞𝑡𝑡
7,05.10−5 .10
𝑙1 √
-
𝑏 𝑥 ℎ2
6
=
=
0,5 𝑥 0,032
= 7,5 x 10-5
6
1543,2 𝑥 𝑙 2
7,5.10−5 𝑥10
[]u = 100 x 104 kG/m2
100 𝑥 104 𝑥 7,5 𝑥 10−5 𝑥 10
1543,2
= 0,7 (1)
Tính tốn theo điều kiện về biến dạng của ván đáy thành (điều kiện biến dạng):
Công thức kiểm tra: 𝑓 =
1
128
.
𝑑 .𝑙 4
𝑞𝑡𝑐
𝐸𝐼
≤ [𝑓 ] =
𝑙𝑡𝑡
400
Trong đó:
f : độ võng tính tốn của ván đáy dầm : f =
𝑑 .𝑙 4
𝑞𝑡𝑐
128 𝑥 𝐸𝐼
𝑑
𝑞𝑡𝑐
= 1261 kG/m
E = 1,1.109 kG/m2
I=
𝑏.ℎ 3
12
=
0,5 .0,033
12
= 1,125.10-6 m4
[ f ] độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453 – 1995 – đối với kết cấu có bề mặt lộ ra
ngoài [ f ] =
𝑙𝑡𝑡
400
3 128.𝐸𝐼
3
l2 √
=√
400.𝑞𝑑
𝑡𝑐
128 𝑥 1.1 𝑥 109 𝑥 1,125 𝑥 10−6
400 𝑥 1261
= 0,68 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
Khoảng cách giữa các nẹp đứng ván thành là lnẹp min (l1; l2) = 0,68 m.
II.2 Tính tốn thiết kế ván khn dầm D1g
-
Dầm D1 có kích thước bd x hd = 0,25 x 0,38 m
-
Chọn kích thước ván đáy là 250 x 30 (mm) và ván thành dầm là các tấm ván 300 x 30
mm.
-
Hệ thống đỡ ván khuôn dầm gồm các cột chống chữ T ở dưới chân cột có các nêm để
điều chỉnh độ cao.
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
22
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG
GVHD: VŨ ANH TUẤN
II.2.1 Tính tốn ván đáy dầm
Hình 16: Hình vẽ ván khn dầm
-
Coi ván đáy dầm là một dầm liên tực có kích thước tiết diện bdầm x ván đáy, gối tựa là
các cột chống, ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng.
Hình 17: Sơ đồ tính tốn
a. Xác định tải trọng:
Tĩnh tải
-
Trọng lượng bản thân kết cấu:
1
𝑔𝑡𝑐
= bt .bd.hd = 2500 x 0,25 x 0,38 = 237,5 kG/m
1
1
𝑔𝑡𝑡
= 𝑛 . 𝑔𝑡𝑐
= 1,2 x 237,5 = 285 kG/m
Trong đó:
bd – bề rộng dầm = 25 cm = 0,25 m
hd – chiều cao dầm = 38 cm = 0,38 m
bt – trọng lượng riêng của bê tông = 2500 kG/m3
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
23
ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG
-
GVHD: VŨ ANH TUẤN
Trọng lượng bản thân ván khn:
2
𝑔𝑡𝑐
= 𝛾𝑔 . 𝐹𝑣𝑑
Trong đó:
𝐹𝑣𝑑 : diện tích tiết diện ngang của ván đáy
𝐹𝑣𝑑 = 0,25 x 0,03 = 0,0075 m2
𝐹𝑣𝑡 : diện tích tiết diện ngang của ván thành.
𝐹𝑣𝑡 = (0,38 – 0,12 – 0,03 + 0,03) x 0,03 = 0,0078 m2
γg là trọng lượng riêng của gỗ = 750 kG/m3
2
𝑔𝑡𝑐
= 750 x 0,0075 = 5,625 kG/m
2
2
𝑔𝑡𝑡
= 𝑛 𝑥 𝑔𝑡𝑐
= 1,1 x 5,625 = 6,19 kG/m
Hoạt tải:
-
Tải trọng do đầm rung:
Tính cho ván đáy dầm: p1tc = 200 kG/m2
1
1
𝑔𝑡𝑐
= b x 𝑝𝑡𝑐
= 0,25 x 200 = 50 kG/m
1
1
𝑔𝑡𝑡
= n x 𝑔𝑡𝑐
= 1,3 x 50 = 65 kG/m
Tải trọng do đổ bê tông: Đổ bằng cần trục tháp với dung tích V > 0,8 m3
2
2
𝑔𝑡𝑐
= 𝑝𝑡𝑐
. 𝑏 = 600 x 0,25 = 150 kG/m
2
2
𝑔𝑡𝑡
= n x 𝑔𝑡𝑐
= 1,3 x 150 = 195 kG/m
Tổng tải trọng:
-
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên một ván đáy dầm là:
𝑑
𝑞𝑡𝑐
= 237,5 + 5,625 + 50 + 150 = 443,125 kG/m
-
Tải trọng tính tốn tác dụng trên một ván đáy dầm là :
𝑑
𝑞𝑡𝑡
= 285 + 6,19 + 65+ 195= 551,19 kG/m.
b. Tính tốn khoảng cách cột chống ván dầm:
-
Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):
Công thức kiểm tra:
=
M
W
[]u
Trong đó:
M – mơmen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M =
NGUYỄN TÙNG DƯƠNG-32863-63KT6
𝑑 .𝑙 2
𝑞𝑡𝑡
10
24
