Đồ án kỹ thuật thi công san nền

Sơ đồ làm việc của các thành phần ván khuôn móng : • Coi tấm ván thành như dầm liên tục trên các gối là các thanh nẹp đứng đà ván.. Xem ván khuôn cột làm việc như dầm liên tục đặt trên c

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN

KỸ THUẬT THI CÔNG

* Yêu cầu : Thiết kế biện pháp xây lắp và tổ chức thi công quá trình thành phần công tác san đất và đổ bêtông cốt thép tại chổ

Số liệu :

+ Ký hiệu ô đất : C24

+ Độ chênh cao đường đồng mức : 0,40 m

+ Ký hiệu số liệu khung nhà : 3

+ Số tầng nhà : 5 tầng

+ Khu vực san bằng có kích thước : 750 x 600 m2

_

PHẦN I : CÔNG TÁC ĐẤT

I TÍNH TOÁN SAN BẰNG KHU VỰC XÂY DỰNG :

Tính san bằng khu vực xây dựng theo yêu cầu cân bằng phần đào và phần đắp đất Trình tự tiến hành theo các bước sau ;

1 Chia khu vực san bằng thành các ô vuông :

Ở đây phân chia với cạnh ô vuông 100 m

Kẻ đường chéo chia thành những ô tam giác xuôi chiều đường đồng mức qua các ô vuông đó Khu vực xây dựng được chia thành 42 ô vuông , 6 ô hình chữ nhật

Tức là 96 ô tam giác được đánh dấu như hình vẽ

2

5 V26

19 17

18

20 21

28

27 12

11 9

V25 7 8

V24 V23 10

25 23

24

26 43

31 14

V22(b)

13 15 V21 G4

16 29

51

34

49

36 53

68

67 65

74 76

75 60

56 72

58

63 64

46 61

77 62

79 V

V12

91 92 V10 V11

89 87

2 Tính cao trình đen các đỉnh góc vuông :

Cao trình đen được tính nội suy từ đường đồng mức bằng các mặt cắt qua các đỉnh ô vuông

HI = Hb + ( Ha - Hb ).x / L

3 Tính cao trình san bằng :

Do ô đất không vuông nên cao trình san bằng được tính theo công thức:

)(

3

.8

.2

1

8

.2

0

mb na

H H

H b

H H

++

++

0

H

)(

3

).(

H : tổng giá trị độ cao tự nhiên của các đỉnh ô vuông có

1, 2 , , 8 tam giác hội tụ

n = 84: số ô tam giác trong các ô hình vuông

m = 12: số ô tam giác trong các ô hình chữ nhật

922,67.3193,13.226,13.150933,228.6607,163.3795,13.2127,16

++

++

=

H

H0 = 7,518 (m)

4 Tính cao trình thi công : htc = Hi - H0

Trong đó : Hi là độ cao tự nhiên tại điểm i ( Hđen )

H0 là độ cao san bằng ( Htk )

Kết Quả Tính Ho và htc

5 Tính khối lượng đất các lăng trụ tam giác :

a Các ô hoàn toàn đào hay đắp

Vđào, đắp = a.b.( h1 + h2 + h3 )/6 ( 1)

b Các ô có cả phần đào và đắp ( độ cao các đỉnh khác dấu )

Ký hiệu cao trình thi công đỉnh khác dấu là h1

Thể tích khối hình chêm cùng dấu với h1:

Vch = a.b.h13/(h1 + h2)(h1+h3) ( 2 )

Vch luôn cùng dấu với h1

Phần thể tích lăng trụ còn lại trái dấu với Vch:

Vltr = Vi- Vch ( 3)

Vch : xác định theo công thức ( 2)

Vi : xác định theo công thức ( 1)Khối lượng đất đào và đắp được tính theo bảng sau :

h1

a b

h3

h2 h1

Ho

6.Tính khối lượng đất mái dốc :

Hai loại đất mái dốc được tính theo công thức :

*Loại I : gồm các ô V4(a), V4(b), V22(a), V22(b),:

Tổng khối lượng đất đào :

Vđào = ΣVđào + ΣVmddào = 166459 + 919 = 167378 m3

Khi kể đến hệ số tơi xốp :ρ0= 0,04.

Sau khi đầm ∆H sẽ mất đi,khi đó cao trình đầm sẽ là Ho

Thể Tích Đất Công Tác Trong Mỗi Ô Chia (m3)

(Số liệu đã nhân 100)

185646 87061

46108

-42886 -102078 -190491

-7415 -7556

-7933 -7496

-7082 -5904

Số Liệu Vẽ Biểu Đồ Cutinốp

Bảng tính xác định Wx,Wy,Lx,Ly

Biểu Đồ Cutinốp

18 9,2

49544 15661

81646 135115

161947 167378

167378

75306

25541 10643 4529 1467

-+

L = 2 + 2 =

y

x L

L 521,672 +474,562 =705,2m

Khu vực san bằng là đất cấp II , vùng đất rộng , có độ dốc < 5% nên có thể chọn máy cạp để san bằng

Chọn máy cạp mã hiệu T-330

Các thông số kỹ thuật :

- Dung tích thùng q = 15 m3

- Chiều rộng lưỡi cắt b = 2,85 m

- Độ sâu cắt đất h = 0,35 m

1/ Đoạn đường đào của máy cạp( Chiều dài đường cần thiết để máy cạp đầy gầu):

)(5

,

bh

K qK

dao = +

q = 15 (m3) -Dung tích lý thuyết của thùng máy cạp

Ks = 0,80 -Hệ số kể đến sự đầy vơi

Kt = 0,85 -Hệ số kể đến sự tơi xốp của đất

b = 2,85 (m)

h = 0,35 (m)

⇒ Lđào = 0,5 + (15.0,8.0,85 )/(2,85.0,35) = 10,72 (m)2/ Năng suất của máy cạp :

t tg s

T

K K qK

Q=3600

q = 15 (m3) -Dung tích lý thuyết của thùng cạp

Ks = 0,80 -Hệ số kể đến sự đầy vơi

Kt = 0,85 -Hệ số tơi xốp của đất

Ktg =1 -Hệ số sử dung thời gian

Khoảng cách vận chuyển trung bình : L = 705,2 (m)

- Quãng đường đào :

+ l1 = 10,72 (m)

+ cho máy chạy số 1 với vận tốc v1 = 2,25 (km/ h) = 0,65 (m/ s)

- Quãng đường vận chuyển và rải đất :

+ l2 = 705,2 - 10,72 = 694,48 (m)

+ cho máy chạy với vận tốc trung bình v2 = 5,1 km/h = 1,43 m/s

- Quãng đường quay về :

+ l3 = 705,2 (m)

+ cho máy chạy số 4 với vận tốc v3 = 7,4 km/ h = 2 m/ s

Thời gian chu kỳ hoạt động của máy :

q s s

v

l v

l v

l

3

3 2

2 1

1 + + + +

=

ns - số lần thay đổi số, ns = 3

ts - thời gian thay đổi số, ts = 6 (s)

tq - thời gian quay xe, tq = 20 (s)

⇒ Tck = 10,72/0,65 + 694,48/1,43 + 705,2/2 + 3.6 + 2 20 = 912 (giây)

⇒ Q = 3600.15.0,8.0,85/912 = 40,3 ( m3/giờ)ì

Năng suất ca máy : 40,3 8 = 322,4 (m3/ ngày)

Tổng số ngày công máy làm việc để san bằng toàn bộ khu đất là :

4,322

167378= ngày

Chọn 6 máy làm việc 2 ca trong 1 ngày Thời gian thi công san đất là :

T = 519/2.6 = 44 ngày

3/ Sơ đồ di chuyển máy :

Vớiï diện tích khu vực san bằng tương đối rộng, khoảng cách vận chuyển trung bình dài chomáy di chuyển theo hướng đã xác định ở trên theo sơ đồ di chuyển hình elip

Tuần tự đào và rải đất theo các vòng nối tiếp nhau kín khu vực đào và đắp

ÑaøoÑaĩp

PHẦN II THI CÔNG ĐỔ BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

A TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN MÓNG

1,Ván khuôn thành móng:

Thành móng cao:h1 =250,h2 = 400;kích thước đáy móng 2800x2600

Chọn bề dày ván bằng 3cm

Sơ đồ làm việc của các thành phần ván khuôn móng :

• Coi tấm ván thành như dầm liên tục trên các gối là các thanh nẹp đứng đà ván

• Coi nẹp đứng làm việc như dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các thanh chống(hoặc neo) chịu tải trọng từ ván thành truyền đến

• Tính ván thành :

Chọn máy đầm trong 116 , cacï thông số kỹ thuật :

- Năng suất 3- 6 m3/h

- Bán kính tác dụng : Rđ = 35 cm

Aïp lực ngang tác dụng lên ván thành :

*Áp lực do vữa bêtông tươi: qh = γb.hmax.

Chọn hmax = h1 = 0,25 m

Ta có : qh = 0,25.2500 = 625 kg/m2

*Áp lực do tải trọng đầm: qđ = γb.Rđ = 2500.0,35 = 875 kg/m2.Áp lực gây ra lớn nhất tại mép dưới thành ván móng.Để an toàn ta lấy nó làm áp lực tính toán.Tải trọng tác dụng trên 1m dài thành móng là :

Dùng ván có bề rộng b = 30 cm Lực phân bố tác dụng trên 1m dài :

l q M

tt

go u

q

W n

l1 ≤ 10. .[σ]

7375,5.6

150.3.25

• Theo điều kiện đô võngü : fmax ≤[ ]f

[ ]f =l A2 , A:hệ số phụ thuộc kết cấu

A

l EJ

l q

4 2 max 128

=

3 2

.

128

tc

q A

3.25.10.128

3

3 5

⇒

Chọn khoảng cách các nẹp thi công là 600 mm

2,Tính kích thước nẹp đứng :

Sơ đồ tính:nẹp làm việc như dầm đơn giản:

l

.

Lực tác dụng lên 1m dài thanh nẹp là :

q = 573,75 0,7/0,3 = 1338,75 kg/mMomen tính toán :

Mmax = ql2/8 = 1338,75.0,32/8 = 15,06 kgm

Mặt khác : σmax ≤ [σ]

⇒ W ≥ Mmax/[σ]Chọn tiết diện thanh nẹp bxh với h = 8 cm

6 = 2,74 cmChọn tiết diện b x h = 4 x 8 cm

3,Tính ván khuôn cổ móng:

Kích thước cổ móng : 30 x 55 x 130 cm

Chọn máy đầm trong 116 , cacï thông số kỹ thuật :

- Năng suất 3- 6 m3/h

- Bán kính tác dụng : Rđ = 35 cm

*Áp lực do vữa bêtông tươi: qh = γb.hmax.

Chiều cao khối bêtông đổ ở cổ móng là :

hmax = h3 = 1,3m Chọn hmax = 0,75m

Ta có : qh = 0,75.2500 = 1875 kg/m2

*Áp lực do tải trọng đầm: qđ = γb.Rđ = 2500.0,35 = 875 kg/m2

Aïp lực phân bố tác dụng lên 1m dài ván có bề rộng 55cm là :

q

W n

l1 ≤ 10. .[σ]

08,18.6

3.55.150

=

Theo điều kiện (2):với cổ móng là cấu kiện khuất: A = 250

3 2

.

128

tc

q A

EJ

3 5

123,15.250.12

3.55.10

Vậy chọn khoảng cách gông cổ móng thi công là l = 600mm

B TÍNH VÁN KHUÔN CỘT VÀ GÔNG CỘT

Chọn máy đầm trong 116, với các thông số như sau :

• Năng suất : 3-6 m3/h

• Bán kính ảnh hưởng : Rđ = 35cm

*Áp lực do vữa bêtông tươi: qh = γb.hmax..Chiều cao khối bêtông đổ cột là : hmax = 0,75m > Rđ

Chọn vaún gỗ dày 3cm

Xem ván khuôn cột làm việc như dầm liên tục đặt trên các gối tựa là các gông cột

W n

l1 ≤ 10. .[σ]

79,14.6

3.45.150

=

Theo điều kiện (2):với cột là cấu kiện hở: A = 400

3 2

.

128

tc

q A

EJ

3 5

375,12.400.12

3.45.10.128

= 64 cm

Vậy chọn khoảng cách gông cột thi công là 600mm

A TÍNH VÁN KHUÔN DẦM SÀN :

I PHƯƠNG ÁN XÀ GỒ CỘT CHỐNG ĐỘC LẬP

(tính cho ô sàn 5,5x3,6 m2và ô sàn 4,0x3,6 m2) :

Sử dụng hệ thống ván khuôn dầm sàn làm việc độc lập, có hệ cột chống riêng

SVTH :Huỳnh Vinh - Lớp 00X1A Khoa XDDD&CN -Tr – ường ĐHBK Đă NẵngTrang 15

Cấu tạo ván khuôn dầm

phụ :

1:Thanh giữ chân ván khuôn

thành dầm

2: Xà gồ đỡ ván khuôn sàn

3: Nẹp ván sàn

4: Ván sàn

5:Thanh ghìm

6:Thanh nẹp ván thành

7:Ván thành dầm phụ

8:Cột chống dầm phụ

9:Ván đáy dầm phụ

1:Cột2:Dầm chính3:Dầm phụ4:Xà gồ đỡ ván sàn5:Cột chống xà gồ6:Ván sàn

4 1

2:Nẹp ván thành

3: Nẹp ván sàn

4: Ván sàn

5:Ván thành dầm chính

6:Ván đáy dầm chính

7:Cột chống dầm chính

1 Tính ván sàn:

Sơ đồ làm việc của sàn laö dầm liên tục kê trên các gối tựa là xà gồ

Chọn gỗ ván dày 3cm theo quy cách gỗ xẻ

Cắt một dải theo phương vuông góc với xà gô ö có bề rộng 1m để tính

a Sơ dồ làm việc :

Sàn làm việc như một dầm liên tục kê lên các gối tựa là xà gồ

qtt= 808,6 kg/m

b Tải trọng tác dụng :

- Trọng lượng của bêtông cốt thép :

0,08 x 2600 x 1 = 208 kg/m

- Trọng lượng ván gỗ :

0,03 x 600 x 1 = 18 kg/ m

- Hoạt tải thi công lấy bằng 400kg/ m2 ; n =1,4

- Hoạt tải tác dung lên 1m dài ván sàn là:

400.1 = 400kg/mTải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván sàn là :

qtc = 208 + 18 + 400 = 626 kg/ mTải trọng tính toán :

qtt = ( 208 + 18 ) 1,1 + 400 1,4 = 808,6 kg/m

c Tính khoảng cách xà gồ đỡ sàn :

• Theo điều kiện cường độ:

tt

go u

q

W n

l1 ≤ 10. .[σ]

⇒

086,8.6

150.3.100

• Theo điều kiện đô võngü :

3 2

.

128

tc

q A

EJ

12.26,6.400

2.100.10.128

3

3 5

=

=

Ở đây,ván sàn là kết cấu hở,A= 400

Chọn khoảng cách xà gồ là l = min(l1,l2) = 105 cm

2 Tính xà gồ đỡ sàn :

• Chọn trước xaö gồ tiết diện bxh = 5x10 cm

• Sơ đồ làm việc là dầm liên tục có các gối tựa là các cột chống xà gồ, chịu tải trọng phân bốđều qtt= 852 kg/m

l l l l

a.Tải trọng tác dụng lên xà gồ :

- Tải trọng sàn (với khoảng cách xà gồ là 1,05 m )thì:

b Tính khoảng cách cột chống xà gồ theo các điều kiện:

• Theo điều kiện cường độ :

cm q

W n

go

52,8.6

150.10.5.10]

A

EJ

12.60,6.400

10.5.10.128

3

⇒

Chọn khoảng cách giũa các cột chống xà gồ là l = min(l1,l2) = 1,21 m

3 Tính toaún kiểm tra tiết diện cột chống xà gồ sàn:

Chọn trước tiết diện cột chống là b x h = 5x10 cm

Bố trí hệ giằng theo hai phương lx= l/2; ly= l/2 (quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp).Chiều cao cột chống l= 3,6 m

5

10 3

1,44 cm

λx = m.lx/rx = 1 180/1,44 = 125Suy ra: λmax = λx = 125 < 150 ⇒ϕmin = 0,198Tải trọng tác dụng lên cột chống: P = 1,21.852 = 1031 kg

Điều kiện ổn định :

σ = P/ϕ.F = 1031/0,198.5.10 = 104 kg/cm2 < [σ] = 150 kg/cm2

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

Thanh giằng gỗ chọn kích thước tiết diện 3x 8 cm, bố trí cột chống xà gồ vàgiằng cột chống như hình vẽ

Tiết diện dầm phụ : 200x300

- Chọn ván gỗ dày 3cm cho cả ván đáy và ván thành

- Tải trọng tác dụng:

l q M

tt

= ;Theo điều kiện (1),ta có:

cm q

W n

l tt

go

94688,2.6

150.3.20.10]

A

EJ

12.468,2.400

3.20.10.128

128

3

3 5 3

⇒

Chọn khoảng cách các cột chống là l = min(l1,l2) = 0,84m

b Tính cột chống dầm phụ:

Chọn tiết diện cột chống dầm phụ là 5x10 cm

Giằng theo phương dọc dầm (tức là theo phương cạnh ngắn của cột chống)

*Theo phương x : (phương dọc dầm phụ)

5

10 3

1,44 cm

λx = m.lx/rx = 1 180/1,44 = 125 *Theo phương y :(phương ngang dầm phụ)

10

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

⇒ Chọn theo tiết diện cột chống xà gồ là thõa mãn các điều kiện

5> Tính ván đáy và cột chống dầm chính:

a Tính ván đáy dầm chính: tính cho dầm tầng và dầm mái

Tiết diện dầm chính : 200x500

- Chọn ván gỗ dày 3cm cho cả ván đáy và ván thành

- Tải trọng tác dụng:

Xem ván đáy dầm chính là 1 dầm liên tục kê trên các gối tựa là các cột chống.

qtt= 417,008 kg/m

Theo điều kiện (1):ü

cm q

W n

l tt

go

17008,4.6

150.3.20.10]

A

EJ

12.5728,3.400

3.20.10.128

128

3

3 5 3

⇒

Chọn khoảng cách các cột chống là l = min(l1,l2) = 0,74m

b Tính tiết diện cột chống dầm chính:

Chọn gỗ có tiết diện 5x10cm như cột chống dầm phụ

*Theo phương x : (phương dọc dầm chính)

5

10 3

1,44 cm

λx = m.lx/rx = 1 180/1,44 = 125 *Theo phương y :(phương ngang dầm chính)

10

5 3

= 2,89 cm

Vậy cột chống đảm bảo điều kiện ổn định.

II,PHUƠNG ÁN XÀ GỒ CÓ 1 CỘT CHỐNG Ở GIỮA (tính cho ô sàn 1,6x3,6

m2) :

1,Tính ván sàn:

Vì cấu tạo sàn như nhau nên,ván sàn như phương án I,dày 3 cm;khoảng cách xà gồ1,05m

l q

M =Chọn 1 cột chống xà gồ ở giữa nên nhịp tính toán của xà gồ : lxg = (1,6 - 0,2)/2 = 0,7 m

* Để chọn tiết diện xà gồ sơ bộ tính như sau :

Tải trọng tác dụng lên xà gồ chưa kể trọng lượng bản thân xà gồ làì q = 808,6 kg/m

⇒ Chọn xà gồ kích thước tiết diện là 5x10 cm2

* Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ:

qtc = 660 kg/m

qtt = 852 kg/ mKiểm tra ứng suất :

,010.5.10.128

12.70.60,6.1128

1

3 5

4 4

EJ

l q f

tc

= 0,175 (cm)Với kích thước xà gồ đã chọn thoả mãn điều kiện làm việc

3> Tính cột chống xà gồ:

Chọn trước tiết diện cột chống là 5x10cm2 như đối với phương án I Bố trí hệ giằng ngangtheo hai phương.Ta nhận thấy khoảng cách giữa các gối đỡ xà gồ trong trường hợp này nhỏ hơn sovới phương án trên.Mặt khác tải trọng phân bố của bêtông, ván sàn là như nhau nên với kích thướctiết diện cột chống cùng loại thì đảm bảo điều kiện chịu lực

4> Tính ván đáy, cột chống dầm phụ :

a/ Tính ván đáy dầm phụ:

Cấu tạo dầm phụ và tải trọng tác dụng giống như trường hợp I, vì tải trọng phần sàntruyền xuống xà gồ qua hệ thanh bố trí bên sườn dầm phụ , chọn ván dày 3 cm và gối tựa của nó làcột chống với khoảng cách là 0,84m

b/ Tính cột chống dầm phụ:

Tải trọng tác dụng lên cột chống : với cấu tạo ván khuôn như trường hợp này, tải trọngphần sàn truyền xuống côtü qua hệ thống thanh được liên kết chặt với ván thành dầm phụ có thểcoi tải trọng tác dụng lên cột chống như tải trọng phân bố đều gồm các loại :

* Trọng lượng bêtông cốt thép sàn : 0,09.0,5.0,9.2600 = 117 kg/m

Chọn tiết diện : 5x10 cm2 có:

Tải trọng tác dung lên đầu cột: P = 0,84.824,298 = 692,41 kg

Kiểm tra điều kiện ổn định :

σ = P/ϕ.F = 692,41/0,1984.5.10 = 69,8 kg/cm2 < [σ] =150 kg/cm2.Vậy tiết diện cột chống đã chọn là hợp lý

5> Tính ván đáy, cột chống dầm chính :

Như phương án I, chọn kích thước cột chống dầm chính là 5x10 cm và khoảng cáchgiữa các cột chống là 0,74 m

III PHƯƠNG ÁN XÀ GỒ KHÔNG DÙNG CỘT CHỐNG (Tính cho ô sàn 1,2 x3,6m):

1> Tính ván sàn:

Chọn gỗ ván dày 3cm theo quy cách gỗ xẻ Tính toán giống như phương án I vì tảitrọng tác dụng và cấu tạo sàn không đổi.Khoảng cách của các xà gồ lấy 1,05m

2>Tính xà gồ đỡ sàn:

Xà gồ được kê tự do lên gối đỡ là thành của dầm phụ nên sơ đồ làm việc là dầm kêtrên 2 gối tựa qtt= 808,6 kg/m

l = 1,05m

Giá trị mômen lớn nhất dùng để tính:

8

2 max

ql

M =Trong đó nhịp tính toán của xà gồ : lxg = 1,2 - 0,2 - 0,15 = 0,85 m

* Để chọn tiết diện xà gồ sơ bộ tính như sau :

Tải trọng tác dụng lên xà gồ chưa kể trọng lượng bản thân xà gồ làì q = 808,6 kg/m

Ta có : Mmax = ql2/8 = 808,6.1,052/8 = 111,43 kgm

Mặt khác : Mmax = [σ].W ⇒ W ≥ Mmax/[σ] = 11143/150 = 74,29 cm3

Chọn xà gồ tiết diện chữ nhật với b≈h2

Có : b = 3 3 W = 3 3.74,29= 6 cm

Chọn xà gồ kích thước tiết diện là 6x12 cm

*Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ:

- Trọng lượng bản thân xà gồ :0,06.0,12.600 = 4,32 kg/m

 qtc = 626.1,05 + 4,32 = 661,6 kg/m

qtt = 808,6.1,05+ 4,32.1,1 = 853,78 kg/mKiểm tra ứng suất :