Thi Công Mố, Trụ Cầu

- Ván khuôn lắp ghép Panel form: VII.1 Công tác ván khuôn Hình Hình 7 7..3 3 Ván Ván khuôn khuôn lắp lắp ghép ghép + Nó được chế tạo thành tấm có kích thước nhỏ sau đó ghép lại để đổ bêt

Trang 2

VII.1.1 Yêu cầu cơ bản đối với ván khuôn (Formwork):

VII.1 Công tác ván khuôn

Đảm bảo yêu cầu về cường

độ, độ cứng và độ ổn định trong

mọi giai đoạn chế tạo cấu kiện.

Phải đảm bảo hình dạng và kích thước chính xác theo thiết kế.

Đảm bảo chế tạo, lắp ráp, tháo dỡ dễ dàng và dùng được

nhiều lần.

Ván khuôn phải phẳng, mặt tiếp xúc với bêtông phải nhẵn, khe

nối phải ghép khít tránh mất nước

ximăng gây rỗ tổ ong bêtông Hình Hình 7 7 1 1 Ván Ván khuôn khuôn

Trang 3

VII.1.2 Các loại ván khuôn:

- Ván khuôn cố định (Permanent form):

+ Nó được ghép tại chỗ, khi xong được tháo ra lắp cho các hạng mục khác.

Hình Hình 7 7 2 2 Ván Ván khuôn khuôn cố cố định định

+ Ưu điểm là sử dụng cho kết cấu có hình

dạng phức tạp hoặc

không lặp lại nhiều lần.

Tuy nhiên việc tháo lắp

khó khăn, mất nhiều thời

gian và số lần luân

chuyển ít.

Trang 4

- Ván khuôn lắp ghép (Panel form):

Hình Hình 7 7 3 3 Ván Ván khuôn khuôn lắp lắp ghép ghép

+ Nó được chế tạo thành tấm có kích thước nhỏ sau đó

ghép lại để đổ bêtông.

+ Ưu điểm là tháp lắp nhanh hơn, sử dụng nhiều lần.

Trang 5

- Ván khuôn trượt (Slip/Sliding form):

+ Để thi công từng đoạn công trình, người ta kéo trượt ván khuôn

trên mặt bêtông đã đổ trước để đổ

bêtông đoạn tiếp theo mà không cần

tháo lắp phức tạp.

+ Ưu điểm là nhanh nhưng việc chế tạo phức tạp và sử dụng khi tiết

diện không hoặc ít thay đổi.

Hình Hình 7 7 4 4 Ván Ván khuôn khuôn trượt

Trang 6

VII.1.2 Cấu tạo ván khuôn:

- Ván khuôn cố định:

Loại này thường dùng cho gỗ, có

cấu tạo khung sườn và ván lát

0.7-1.5 m, tiết diện 10-16 cm; nẹp

đứng 1.2-2.5 m, 16-20 cm.

Hình Hình 7 7 5 5 Bố Bố trí trí ván ván khuôn khuôn cố cố định định

+ Ván đặt nằm ngang cũng tương tự.

Trang 8

VII.1 Cụng tỏc vỏn khuụn

Hỡnh Hỡnh 7 7 7 7 Cấu Cấu tạo tạo vỏn vỏn khuụn khuụn trụ

6-6 A-A

Ván lát

Nẹp đứng

Nẹp ngang

Nẹp ngang Thanh chống ngang

Trang 9

+ Khi trụ có mặt cong nên khung nẹp phải có mặt cong.

Nó được làm từ gỗ kiểu giá vòm gồm 2-3 lớp xen kẽ vào nhau và liên kết bằng đinh đóng, bề dày mỗi tấm từ 4-6 cm và chúng được liên kết với nẹp ngang Ngoài ra, có thể chế tạo nẹp cong bằng những đai mềm hoặc thanh thép để tạo hình,

2 đầu đai này được liên kết với nẹp ngang.

+ Để đảm bảo kích thước mố trụ cần phải bố trí các thanh chống ngang nằm trong lòng mố trụ và được tháo dỡ dần trong quá trình đổ bêtông.

+ Để thuận tiện cho việc tháo lắp có thể tạo ren 2 đầu thanh giằng và được căng nhờ ống ren; tuy nhiên thanh giằng nằm lại trong bêtông Ngoài ra khắc phục nhược điểm này, ta đặt trước ống nhựa và luồn thanh giằng vào và khi bêtông đông cứng có thể tháo lấy thanh giằng.

Trang 10

Hình Hình 7 7 8 8a a Các Các dạng dạng thanh thanh giằng giằng (Form (Form tie) tie)

Trang 11

Hình Hình 7 7 8 8b b Các Các dạng dạng thanh thanh giằng giằng (Form (Form tie) tie)

Trang 12

Hình Hình 7 7 8 8c c Các Các dạng dạng thanh thanh giằng giằng (Form (Form tie) tie)

Trang 13

Hình Hình 7 7 8 8d d Các Các dạng dạng thanh thanh giằng giằng (Form (Form tie) tie)

Trang 14

Hình Hình 7 7 9 9 Ván Ván khuôn khuôn trụ

Trang 15

+ Những mối nối giữa các tấm ván, nhất là nối đối đầu, cần trát kín mặt phía trong ván khuôn: phủ 1 lớp polyme, chất dẻo hoặc tôn.

+ Trước khi đổ bêtông, mặt ván khuôn cần quét 1 lớp vôi đục, dung dịch đất sét hoặc dầu máy thải để dễ tháo.

 Nhược điểm của loại ván khuôn cố định là tốn nhiều lao động và nguyên vật liệu: thường cần 0.05-0.12 m 3 /m 2 bề mặt bêtông, vật liệu thu hồi để dùng lần sau là 60%.

- Ván khuôn lắp ghép:

+ Yêu cầu:

++ Kích thước và hình thức phải tiêu chuẩn hóa

để dễ bố trí và sử dụng với hiệu suất cao.

Trang 16

++ Cấu tạo liên kết đơn giản; khi tháo lắp không ảnh hưởng lẫn nhau, không hư hỏng; mối nối phải xít và có

độ bền chắc khi chuyên chở và cẩu lắp.

++ Nó có thể sử dụng đối với các loại trụ khác nhau, đặc biệt trụ tiết diện chữ nhật và tròn vách thẳng đứng.

++ Các tấm lắp ghép phải có cấu tạo sao cho tiện lợi trong vận chuyển và lắp ráp Kích thước mỗi tấm 4-12 m 2

+ Ván khuôn lắp ghép có thể làm bằng gỗ, thép và có thể làm từ vật liệu polyme hoặc các chất khác.

+ Trong 1 công trình cần cố gắng sử dụng tối thiểu số các chủng loại tấm có kích thước khác nhau (ký hiệu bằng

mã hiệu), số lượng mã hiệu phụ thuộc và chiều cao tấm và chiều cao trụ.

Trang 17

+ Các mảng ván khuôn có thể ghép 1 phần hoặc toàn

bộ chiều cao trụ Việc quay vòng có thể xác lập trong 1 trụ và

số lượng trụ thi công.

1 1 1 1 1 1

2' 2' 2' 2' 2' 2' 2'

Hình Hình 7 7 10 10 Ván Ván khuôn khuôn lắp lắp ghép ghép và và mã mã hiệu

Trang 18

Hình Hình 7 7 11 11 Cấu Cấu tạo tạo 1 1 tấm tấm ván ván khuôn khuôn lắp lắp ghép ghép

m

Trang 19

Hình Hình 7 7 12 12 Cấu Cấu tạo tạo 1 1 tấm ván

ván khuôn khuôn có có mặt mặt cong cong

5

3

2

4

Trang 20

Hình Hình 7 7 13 13 Cấu Cấu tạo tạo ván ván khuôn khuôn thép thép

THEÏP 50x50x5 R

=150

Trang 21

Hình Hình 7 7 14 14 Ván Ván khuôn khuôn lắp lắp ghép ghép bằng bằng gỗ gỗ

Trang 22

Hình Hình 7 7 15 15 Ván Ván khuôn khuôn lắp lắp ghép ghép bằng bằng thép thép

Trang 24

Hình Hình 7 7 17 17 Lắp Lắp dựng dựng ván ván khuôn khuôn

Trang 25

- Vỏn khuụn trượt:

+ Thường sử dụng cho trụ cú chiều cao lớn và cỏc trụ

cú kớch thước tiết diện thay đổi dần từ 0.5-0.8% Vỏn khuụn làm bằng thộp là dày 3-5 mm được hàn cỏc nẹp tăng cường

và liờn kết với cỏc khung cụng tỏc.

VII.1 Cụng tỏc vỏn khuụn

Kích

Ván khuôn

Giá treo kết họp với khung chống đỡ

Thanh treo

Hỡnh Hỡnh 7 7 18 18 Bố Bố trớ trớ vỏn vỏn khuụn khuụn trượt

+ Đổ bờtụng trụ phải đều và liờn tục với tốc độ tương ứng với

tốc độ di chuyển định trước của

vỏn khuụn Tốc độ này phải đảm

bảo sao cho bờtụng sau khi đổ cú

đủ thời gian đụng cứng và đạt

cường độ cần thiết để giữ được

hỡnh dạng kết cấu.

Trang 26

+ Chiều cao ván khuôn trượt thường lấy 1-1.5 m, lớp

bề mặt bêtông luôn giữ ở mức thấp hơn mép trên của ván khuôn từ 0.2-0.4 m nên chiều cao làm việc ván khuôn khoảng

1 m Tốc độ trượt của ván khuôn có thể xác định theo công thức:

H = chiều cao làm việc của ván khuôn (m).

Q = công suất cần thiết của trạm trộn (m 3 /h).

A = diện đổ bêtông (m 2 ).

Trang 27

+ Khi trụ có độ dốc hay dạng chóp cần phải làm ván

khuôn có cấu tạo sao cho có

thể khép dần lại theo chiều cao

trụ đồng thời giữ được độ

nghiêng của nó.

Hình Hình 7 7 19 19a a Ván Ván khuôn khuôn trượt trượt tháp tháp cầu

Trang 28

Hình Hình 7 7 19 19b b Ván Ván khuôn khuôn trượt

Trang 29

 Trọng lượng người và thiết bị nhỏ lấy bằng

250 kg/m2 và kiểm tra lại với 1 lực tập trung bằng 130 kg tác dụng lên 1 tấm ván nếu bề rộng  15 cm và 2 tấm nếu < 15

cm Khi vận chuyển bằng xe goòng hay xe cút khít lấy bằng

250 kg.

 Lực xung kích do đổ bêtông: lấy 200 kg/m 2 khi

đổ bằng máy, máng dẫn hoặc ống vòi voi; 200 kg/m 2 đổ bằng

VII.2 Tính toán ván khuôn

Trang 30

xô thùng có dung tích < 0.2m 3 ; 400 kg/m 2 đổ bằng xô thùng 0.2-0.8 m 3 ; 600 kg/m 2 đổ bằng xô thùng > 0.8 m 3

 Lực chấn động do đầm bêtông: 200 kg/m 2 + Tải trọng nằm ngang:

 Áp lực ngang của lớp bêtông tươi: biểu đồ áp lực ngang được xác định:

Trang 31

n = hệ số vượt tải lấy 1.3.

Trong biểu đồ áp lực, chiều cao H phụ thuộc vào thời gian đông kết và chiều cao lớp đổ bêtông tươi Khi tính có thể lấy

H = 4h với h là chiều cao lớp đổ bêtông trong 1 giờ (khi không có số liệu thí nghiệm.

Pmax   .

Trang 32

 Áp lực ngang do xung kích khi đổ bêtông: lấy như tải trọng .

 Lực gió: lấy theo vùng.

- Tính toán ván khuôn gỗ khi ván lát đặt đứng:

Trang 33

Áp lực quy đổi trên cả chiều cao biểu đồ áp lực:

Trang 34

H P

l H P

2

.

2

1 8 0

Trang 35

+ Tính nẹp ngang:

Hình Hình 7 7 23 23 Sơ Sơ đồ đồ tính tính nẹp nẹp ngang ngang

l

H l

H a

P a

P

25 0

10

25 0

.

10

Trang 36

Khi nẹp ngang có liên kết với gỗ kiểu giá vòm thì sẽ phát sinh thêm lực dọc S:

l

H l

B H

P B

P

2

) 25 0 (

.

2

Trang 37

- Tính ván khuôn gỗ khi ván lát đặt nằm ngang:

+ Tính ván lát:

Mômen trong ván lát:

Hình Hình 7 7 25 25 Khi Khi ván ván đặt đặt nằm nằm ngang ngang

2 max

Trang 38

qd qd

Trang 40

VII.2.2 Tính toán theo AASHTO:

- Tải trọng tác dụng: bao gồm trọng lượng ván khuôn, cốt thép và bêtông; áp lực bêtông tươi (plastic concrete); hoạt tải thi công (construction live loads), xung kích; và tải trọng môi trường (enviromental loads).

- Trong quá trình thi công và dùng ván khuôn, cần thiết phải biết và hiểu các giả thiết đưa ra để thiết kế ván khuôn Sự vi phạm (violation) các giả thiết này có thể dẫn đến vượt quá tải trọng (overload) và gây phá hoại ván khuôn.

- Công việc thi công phải được kiểm soát để tránh vượt tải như đổ bêtông vào ván khuôn (dumping), di chuyển công nhân và thiết bị, nơi chứa vật liệu tạm thời (temporary material storage), bơm bêtông (pumping), đầm trong và ngoài bêtông, và tần suất đổ bêtông.

Trang 41

- Biểu đồ áp lực ngang bêtông thiết kế:

Hình Hình 7 7 26 26 Biểu Biểu đổ đổ áp áp lực lực ngang ngang bêtông

bêtông theo theo chiều chiều cao cao

Trang 42

VII.2 Tớnh toỏn vỏn khuụn

Hỡnh Hỡnh 7 7 27 27 Áp Áp lực lực ngang ngang lờn lờn vỏn vỏn khuụn khuụn

Cột với tốc độ đổ nhỏ hơn 2.13 m/h

và tuờng tốc độ nhỏ hơn 3.05 m/h Cột với tốc độ đổ lớn hơn 2.13 m/h

áp lực lên cột lớn nhất 0.144 MPa

áp lực lên tuờng lớn nhất 0.096 MPa

áp lực tối thiểu 0.029 MPa

Trang 43

R p

Đối với tường mà tốc độ đổ < 7 ft/h (2.1 m/h):

150 9000

7200 1414000

1.8 32

R p

T

R p

Trang 44

với giá trị lớn nhất 2000 psf (96000N/m 2 ), nhỏ nhất 600 psf (29000 N/m 2 ), nhưng trong mọi trường hợp không > 150h (23600h).

Đối với tường mà tốc độ đổ 7-10 ft/h (2.1-3.0 m/h):

43400

2078000 440000 7200

1.8 32

R p

 Trong các công thức trên thứ nguyên của p là psf (N/m 2 ), R

là ft/h (m/h); T là o F ( o C).

Trang 45

Để áp dụng các công thức trên và hình 7.27, cần thỏa mãn các điều kiện sau:

+ Trọng lượng bêtông 150 lbf/ft 3 (23.6 kN/m 3 ), và có độ sụt (slump) không > 4 in (100 mm) Đối với bêtông nặng khác

150 lbf/ft 3 (23.6 kN/m 3 ) thì áp lực từ các phương trình được nhân với tỷ số giữa trọng lượng thực tế và 150 lbf/ft 3 (23.6 kN/m 3 ).

+ Bêtông không chứa các chất phụ gia.

+ Nhiệt độ bêtông nằm giữa 40 o F - 80 o F (4.4 o C - 26.7 o C) + Bêtông được đầm trong với chiều sâu  4 ft (1.2 m) + Ván khuôn cột được giả thiết khi có 1 cạnh  6 ft (1.8 m) và trường hợp khác xem là ván khuôn tường.

Trang 46

Nếu các điều kiện trên không thõa mãn thì ván khuôn phải được thiết kế với áp lực thủy tĩnh (full hydrostatic pressure) của lớp bêtông, nghĩa là:

p  weigh heigh  w h

- Các công thức tính toán áp lực cho phép lớn nhất đối với các phần tử ván khuôn dựa vào ứng suất và chuyển vị được cho ở bảng 8.

- Bảng 9 tóm tắt các đặc trưng hình học của ván khuôn.

- Ứng suất thiết kế và môđun đàn hồi được cho ở bảng 10.

- Các biểu thức thông dụng để xác định khoảng cách gối được cho ở bảng 11.

- Các công thức về dầm nói chung được cho ở bảng 12.

Trang 47

Bảng Bảng 8 8

Trang 48

Trang 49

Bảng Bảng 9 9 (tiếp)

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Trang 56

Trang 57

Trang 59

Hình Hình 7 7 28 28b b Ván Ván khuôn khuôn xà xà mũ

Trang 60

Yêu cầu tính toán:

+ Ván lát (Sheathing): ứng suất uốn, ứng suất cắt, chuyển vị.

+ Nẹp đứng (Studs): ứng suất uốn, ứng suất cắt, ứng suất ép mặt tại nẹp ngang.

+ Nẹp ngang (Walers): ứng suất uốn, ứng suất cắt, thanh giằng.

Trang 61

3.67

7.3 / 2.2 / 30

 Tính toán tải trọng lên ván khuôn thành xà mũ:

Giả thiết xà mũ được đổ bêtông khoảng 30 phút Tốc độ đổ R là:

Tốc độ R = 2.2 m/h > 2.1 m/h và giả thiết rằng nhiệt độ bêtông

Trang 62

Ván khuôn được thiết kế với áp lực ngang thay đổi tuyến tính

từ p = 0 tại đỉnh xà mũ đến p = 26300 N/m 2 tại đáy ván khuôn.

Áp lực này cũng được xác định từ biểu đồ hình 7.27.

 Xác định áp lực cho phép lớn nhất lên ván lát dựa vào ứng suất uốn, cắt và chuyển vị:

Khả năng ván lát phải được so sánh với áp lực lớn nhất, trong trường hợp này cân bằng 26300 N/m 2

Áp lực cho phép dựa vào ứng suất uốn, bảng 8:

2 1

120 b

b

F KS w

l



trong đó F b = 13.3 MPa (1930 lbf/in 2 ), bảng 10.

KS = 24450 mm 3 /m (0.455 in 3 /ft), bảng 9.

Trang 64

Áp lực cho phép dựa vào chuyển vị do uốn và cắt, bảng 8:

Chuyển vị cho phép lớn nhất  all là 1/8 in (3.2 mm) hoặc l 1 /240

= 16/240 = 0.07 in (1.8 mm) Do đó  all = 1.8 mm.

Xác định chuyển vị uốn  b do 1.0 lbf/ft 2 (47.9 N/m 2 ) gây ra, bảng 8:

trong đó l 3 = 14.5 + 0.25 = 14.75 in (375 mm), nhịp tĩnh cộng với ¼ in (6.4 mm).

E = 1650000 lbf/ft 2 (11400 MPa), bảng 10.

I = 0.199 in 4 /ft (272000 mm 4 /m).

4 3

1743

b

wl EI

Trang 65

Xác định chuyển vị cắt  s do 1.0 lbf/ft 2 (47.9 N/m 2 ) gây ra, bảng 8:

trong đó C = 120 khi thớ vuông góc với nẹp đứng.

2 2 2

Trang 66

Vì vậy áp lực cho phép dựa vào chuyển vị là

 Áp lực cho phép lớn nhất lên ván lát đứng thỏa mãn đối với ứng suất cắt và chuyển vị Tuy nhiên, đối với khả năng uốn của ván lát là 412 lbf/ft 2 (19700 N/m 2 ) nhỏ hơn nhiều so với khả năng yêu cầu 530 lbf/ft 2 (26300 N/m 2 ) Do đó phải tăng

bề dày ván lát lên 1 in (25 mm) và khi đó ta có:

Trang 67

 Kiểm tra ứng suất và chuyển vị của nẹp đứng:

Nẹp đứng chịu áp lực phân bố tam giác thay đổi tuyến tính từ

550 lbf/ft 2 (26300 N/m 2 ) đến 0 Các nẹp cách nhau 16 in (406 mm) Vì vậy, tải trọng tuyến tính lên mỗi nẹp đứng là 550*1.33

= 733 lbf/ft (10700 N/m) tại chân nẹp đứng và 0 ở trên cùng Các nẹp đứng được đỡ bởi nẹp ngang Dễ dàng tính toán được các giá trị sau:

Mômen lớn nhất: M = 155 lbf.ft (210 N.m).

Lực cắt lớn nhất: V = 556 lbf (2470 N).

Phản lực lớn nhất: R = 1003 lbf (4460 N).

Trang 69

Ứng suất cắt nằm ngang H được tính:

Trang 70

 Nẹp ngang đạt yêu cầu chịu ép mặt.

Tính chuyển vị uốn của nẹp đứng:

Chuyển vị nẹp đứng có thể được tính như dầm đơn giản Tại

vị trí giữa 2 nẹp đứng, tải trọng tuyến tính bằng 383 lbf/ft (5.59 N/m) Dùng tải trọng trung bình này để tính chuyển vị:

Trang 71

 Chuyển vị cho phép lớn nhất là 1/8 in (3.2 mm) hoặc 1/240*26 in (660 mm) = 2.8 mm Như vậy, nẹp ngang đạt yêu cầu về chuyển vị.

 Kiểm tra ứng suất uốn, cắt và ép mặt của nẹp ngang:

3 nẹp đứng ép lên nẹp ngang giữa các thanh giằng Nẹp ngang thấp hơn chịu tải trọng lớn hơn Phản lực lớn nhất lên gối nẹp đứng (nẹp ngang) đã tính ở bước  Tải trọng từ mỗi nẹp đứng là 1003 lbf (4460 N) Giá trị lớn nhất của nẹp ngang

từ các tải trọng này là

M = 20.000 lbf.in.

V = 1500 lbf (6670 N).

R = 1500 lbf (6670 N).

Trang 72

Ứng suất uốn f b được tính:

Định dạng
Số trang	102
Dung lượng	6,54 MB