đồ án kỹ thuật thi công

đồ án kỹ thuật thi công dành cho sinh viên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp. thiết kê 2 phương án ván khuôn gỗ sẻ và ván khuôn thép công trình nhà 5 tầng gồm sàn, dầm chính, dầm phụ, cột và sê nô

THI CÔNG ĐỔ BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo hai điều kiện:điều kiện về cường

độ và điều kiện về biến dạng của ván khuôn sàn

1.2 Sơ đồ tính:

Xét 1 dải ván khuôn rộng 1m theo phương vuông góc với xà gồ =>

sơ đồ tính toán là dầm liên tục có gối tựa là các xà gồ và chịu tải trọngphân bố đều

Trong đó: b=1(m) – bề rộng tính toán của dải bản sàn

δ =0,03(m)– chiều dày ván sàn (m);

γg – trọng lượng riêng của gỗ

∗ Hoạt tải:

- Hoạt tải do người và thiết bị thi công: q3 = 250 (kg/m2);

- Hoạt tải do đầm rung gây ra q4 = 200 (kg/m2);

- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông gây ra: q5 = 400 (kg/m2) (do đổ bê tông bằngmáy và ống vòi;

Vì q4<q5 nên ta chỉ xét đến q5 mà không kể tải trọng do q4 gây ra

f

400

1][

EJ

l q

4 max

.128

1

=

3

.400

128

tc q

EJ

l ≤

⇒

)(22512

3.10012

cm h

b

- Tải trọng từ ván sàn truyền xuống: (với khoảng cách xà gồ là 100 cm )

- Tải trọng tiêu chuẩn:

2 max

l q

l f

f

400

1][

(Kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài)

fmax – độ võng lớn nhất xuất hiện trong xà gồ: EJ

l q

max

.128

1

=

3

.400

128

tc q

b Tính toán và kiểm tra cột chống xà gồ:

Chọn trước tiết diện cột chống là (5x10)cm

Chiều dài tính toán: 2

cc ox

+ Phương x( cạnh ngắn):

3 x

Vì λx>75 :

0, 202123,96

σ

ϕ

×

Do đó cột chống đảm bảo điều kiện ổn định

Thanh giằng bằng gỗ chọn kích thước tiết diện (3 x 6) cm Bố trí cột chống xà gồ vàgiằng cột chống như hình vẽ:

2.2 Tính toán khoảng cách giữa các cột chống dầm phụ:

a Điều kiện cường độ:

Từ điều kiện σmax  [ σ ] Hay W

f

400

1][

(Kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài)

3

.400

128

tc q

3.2012

cm h

Chọn tiết diện cột chống dầm phụ cùng loại với cột chống xà gồ (5x10)cm

Bố trí hệ giằng theo phương dọc dầm ( theo phương cạnh ngắn của cọc chống) với chiều dài tính toán: 2

cc ox

N

Rn kg cm F

λ max =λx= 120,5 > 75

0, 213120,5

- Hoạt tải do người và thiết bị thi công q’3 = 250 (kg/m2);

3.2 Tính toán khoảng cách giữa các cột chống dầm chính:

a Điều kiện cường độ:

Từ điều kiện σmax  [ σ ] Hay W

f

400

1][

(Kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài)

3

.400

128

tc q

3.2012

cm h

Chọn tiết diện cột chống dầm phụ cùng loại với cột chống xà gồ (5x10) cm

Bố trí hệ giằng theo phương dọc dầm ( theo phương cạnh ngắn của cọc chống) với chiều dài tính toán: 2

cc ox

λ max =λx= 110,1 > 75

0, 256110,1

Cột có kích thước tiết diện ở các tầng là: (200 x 400) mm

a Áp lực ngang của vữa bêtông mới đổ:

q

4.3 Tính toán khoảng cách giữa các gông cột:

Chọn chiều dày ván khuôn cột là 3cm

a.Điều kiện cường độ:

128

tc q EJ

l ≤

Xem các ván khuôn thành móng làm việc như 1 dầm liên tục kê lên gối tựa là cácthanh nẹp đứng Khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng được xác định theo điều kiệncường độ và điều kiện biến dạng của ván khuôn.

Coi nẹp đứng như dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các thanh chống (hoặc neo) chịutải trọng từ ván thành móng truyền ra

5.3 Tính toán khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng:

Chọn chiều dày ván khuôn móng là 3cm

a.Điều kiện cường độ:

11,98( )

6 [ ] 120

M bh

Chiều cao khối bê tông đổ ở cổ móng:

h = hcm – hgm = 1000 - 400 = 600 mm với hgm = 400 (chiều cao giằng móng)

6.3 Tính khoảng cách giữa các gông cổ móng:

Chọn chiều dày của ván khuôn cổ móng là 3cm

a.Điều kiện cường độ:

q

Từ 2 giá trị vừa tìm được ta chọn khoảng cách giữa các thanh nẹp đứng là 45 cm.

7.Tính ván khuôn ô sàn công xôn (0,6 x 3,6 m) và dầm bo:

ql

* 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 là q = 1145,6 kg/m

Ta có : Mmax = ql2/8 = 1145,6.0,82/8 = 91,648 kgm

Mặt khác : Mmax = [σ].W ⇒ W ≥ Mmax/[σ] = 9164,8/120 = 76,37 cm3

Chọn xà gồ tiết diện chữ nhật với b≈h2

Có : b = 31,5.W = 31,5.76,37 = 4,8 cm

Chọn xà gồ kích thước tiết diện là 5 x 10 cm

*Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ:

- Trọng lượng bản thân xà gồ : 0,05.0,1.600 = 3 kg/m

Cấu tạo dầm bo và tải trọng tác dụng xem giống như dầm phụ ô sàn có nhịp 0,6m, tải

trọng phần sàn truyền xuống xà gồ qua hệ thanh bố trí bên sườn dầm phụ , chọn ván dày 3

cm và gối tựa của nó là cột chống với khoảng cách là 0,7m

λ max =λx= 111 > 75

0, 252111

Tầng Tên cấu kiện

Kích thước

DT (m 2 ) TT (m 3 ) Tổng số cấu kiện

Tổng DT (m 2 )

II THIẾT KẾ VÁN KHUÔN THÉP:

1 Tính ván khuôn móng:

Thành móng cao h1 = 300 mm, h2 = 500 mm; kích thước móng 2200 x 1800 mm Chọn ván khuôn có bề rộng 300 mm và ván có đặc trưng tiết diện là:

1.3 Kiểm tra khoảng cách giữa các thanh chống:

a.Điều kiện cường độ:

T i u ki n:ừ đ ề ệ

2

2 max

max

[ ] 2100( / )

Cạnh 500 mm: Dùng 2 tấm ván khuôn thép kích thước 250 x 1200 mm, W= 4,91 cm3, J =20,74 cm4

Chiều cao khối bê tông đổ ở cổ móng:

h = hcm – hgm = 1000 - 400 = 600 mm với hgm = 400 (chiều cao giằng móng)

6.3 Tính khoảng cách giữa các gông cổ móng:

a.Điều kiện cường độ:

T i u ki n:ừ đ ề ệ

2

2 max

max

[ ] 2100( / )

Cạnh 400 mm: Dùng 2 tấm ván khuôn thép kích thước (400 x 1200) mm và 1 tấm (400 x900) mm, W= 5,257 cm3, J = 23,483 cm4.

a Áp lực ngang của vữa bêtông mới đổ:

tc q

Từ 2 giá trị vừa tìm được ta chọn khoảng cách giữa các gông cột là 82,5 cm

4 Tính toán thiết kế ván khuôn sàn:

4.1 Tổ hợp ván khuôn sàn:

- Hệ ván khuôn sàn bao gồm ván khuôn sàn, xà gồ đỡ ván khuôn sàn, hệ cột chống đỡ

xà gồ và hệ cột chống được giằng theo hai phương Ngoài ra còn có hệ giằng chéo để

giữ cho hệ bất biến hình Xà gồ đỡ sàn trong ô sẽ được gác song song với cạnh chuẩn(cạnh ngắn) Ván khuôn sàn sẽ được gác vuông góc với xà gồ

-Cách thức làm việc: Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các cột

23, 246( / ) 0,9.0, 6

Q

l b

Trong đó: Q = 12,553(kg) – khối lượng tấm ván khuôn ;

l = 0,9 (m)– chiều dày ván khuôn (m);

b = 0,6 (m)- bề rộng ván khuôn

∗ Hoạt tải:

- Hoạt tải do người và thiết bị thi công: q3 = 250 (kg/m2);

- Hoạt tải do đầm rung gây ra q4 = 200 (kg/m2);

- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông gây ra: q5 = 400 (kg/m2) (do đổ bê tông bằngmáy và ống vòi;

Vì q4<q5 nên ta chỉ xét đến q5 mà không kể tải trọng do q4 gây ra

4.3 Kiểm tra khoảng cách giữa các xà gồ đỡ ván sàn:

a Điều kiện bền:

σmax [ σ ] Hay W

Mmax

 [ σ ]Trong đó: Mmax - mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên dải ván sàn

( thỏa mãn điều kiện )

b Điều kiện biến dạng:

l f

f

400

1][

( thỏa mãn điều kiện )

Vậy mỗi tấm ván khuôn có 2 xà gồ l=90 cm hay l =60 cm tùy vào chiều dài tấm

3.5 Tính toán và kiểm tra cột chống xà gồ:

a Kiểm tra khoảng cách cột chống xà gồ:

*Sơ đồ tính:

Coi xà gồ là dầm liên tục đặt trên các gối tựa tại các vị trí kê lên các cộtchống Xà gồ chịu tải trọng từ ván sàn truyền xuống và thêm phầntrọng lượng bản thân xà gồ Khoảng cách giữa các cột chống để đảm bảo: hai điềukiện về cường độ và biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống

- Tải trọng từ ván sàn truyền xuống: (với khoảng cách xà gồ là 90 cm )

- Tải trọng tiêu chuẩn:

2 max

l q

M ≈ tt

q

400

1][

(Kết cấu có bề mặt lộ ra ngoài)

fmax – độ võng lớn nhất xuất hiện trong xà gồ: EJ

l q

4 max

.128

1

=

6 3

b Tính toán và kiểm tra cột chống xà gồ:

Lựa chọn cột chống K-104 có chiều cao tối thiểu 2,7 (m) và chiều cao tối đa 4,2 (m)

- Hệ thống giằng, cột chống làm việc đồng thời Cột chống chịu tải trọng của xà

gồ truyền xuống theo phương thẳng đứng, các thanh giằng liên kết các cột chốnglại với nhau chống chuyển vị tạo nên hệ bất biến hình

- Tải trọng của xà gồ truyền xuống cột chống :

P = qtt xg.lc= = 1002,205.0,9 = 902 (kG)< Pnen= 1800 kg

⇒ Vậy thỏa điều kiện chịu lực.

- Chiều cao yêu cầu đối với cột chống:

hcc= htầng – hs – hvk – hxg = 3,9 - 0,09 - 0,055 - 0,1 = 3,655 m < hmax.= 4,2 m

*Kiểm tra cột chống:

- Với quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp Bố trí hệ giằng dọc theo xà gồ với

L01= l02 = l/2 =3655/2= 1827,5 mm, cột chống làm việc như nhau theo 2 phương nênchỉ cần kiểm tra theo một phương x

-Kiểm tra ống ngoài:

Các đặc trưng hình học của tiết diện:

x y

d D

M=q.l2/8 q

0,738

902

176,83( / ) [ ] 2100( / ) 0,738.8,64.0,8

-Kiểm tra ống trong:

Các đặc trưng hình học của tiết diện:

x y

d D

0,354

902

548, 2( / ) 2100( / ) 0,354.5,81.0,8 n

V y ti t di n c t ch ng ậ ế ệ ộ ố đã chọn thỏa mãn điều kiện cường độ và ổn định

5 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm phụ:

5.1 Cấu tạo ván khuôn:

-Đáy dầm : dùng 2 tấm ván khuôn 1200 x 200 mm , 1 tấm 900 x 200 mm và chêm gỗ

100 x 100 mm

-Thành dầm : dùng 2 tấm ván khuôn 1200 x 200 mm , 1 tấm 900 x 200 mm và chêm gỗ

5.2 Tính toán ván khuôn đáy dầm:

a Cấu tạo và sơ đồ tính:

Ta xét khả năng làm việc của tấm ván khuôn (1200 x 200)mm.

Xem tấm ván khuôn như dầm đơn giản, hai đầu tấm ván khuôn kê lên xà gồ như hai gối tựa

28,96( / ) 1, 2.0, 2

a Điều kiện cường độ:

Từ điều kiện σmax  [ σ ] Hay W

Mmax

 [ σ ]Với tấm ván khuôn 1200 x 200 mm ta có W =

f

400

1][

(Thỏa mãn điều kiện)

Vậy khoảng cách cột chông dầm phụ là 120 cm, với tấm 900 x 200 thì khoảng cách cột chống là l=90 cm

5.4 Tính toán ván khuôn thành dầm:

Để tạo phương thẳng đứng cho khuôn thành dầm và chịu áp lực ngang lúc đổ và đầmbêtông, ta dùng các kẹp thành dầm được chế tạo sẵn Tính toán ván thành dầm thực chất

.8

.2 max

W

l q W

(thỏa mãn điều kiện)

+ Kiểm tra điều kiện độ võng :

lf]

[E.J

lq.384

- Hệ thống giằng, cột chống làm việc đồng thời Cột chống chịu tải trọng của xà

gồ truyền xuống theo phương thẳng đứng, các thanh giằng liên kết các cột chốnglại với nhau chống chuyển vị tạo nên hệ bất biến hình

- Tải trọng của xà gồ truyền xuống cột chống :

P = 377.1,2 = 452,4 (kG)< Pnen= 1800 kg

⇒ Vậy thỏa điều kiện chịu lực.

- Chiều cao yêu cầu đối với cột chống:

hcc= htầng – hd – hvk = 3,9 – 0,3 - 0,055 = 3,545 m < hmax.= 4,2 m

*Kiểm tra cột chống:

- Với quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp Bố trí hệ giằng dọc theo xà gồ với

L01= l02 = l/2 =3545/2= 1772,5 mm, cột chống làm việc như nhau theo 2 phương nênchỉ cần kiểm tra theo một phương x

-Kiểm tra ống ngoài:

Các đặc trưng hình học của tiết diện:

x y

d D

0,739

452,4

88,567( / ) 2100( / ) 0,739.8,64.0,8 n

-Kiểm tra ống trong:

Các đặc trưng hình học của tiết diện:

x y

d D

0,356

452, 4

273, 4( / ) 2100( / ) 0,356.5,81.0,8 n

( cột chống thỏa mãn điều kiện về cường độ)

6 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm chính: (200 x 600)

6.1 Cấu tạo ván khuôn:

M=q.l2/8 q

-Đáy dầm : dùng 2 tấm ván khuôn 900 x 200 mm , 2 tấm 600 x 200 mm và chêm gỗ 200

x 100 mm

-Thành dầm : dùng 2 tấm ván khuôn 900 x 250 mm , 2 tấm 600 x 250 mm và chêm gỗ

6.2 Tính toán ván khuôn đáy dầm:

a Cấu tạo và sơ đồ tính:

Ta xét khả năng làm việc của tấm ván khuôn (900 x 200)mm.

Xem tấm ván khuôn như dầm đơn giản, hai đầu tấm ván khuôn kê lên xà gồ như hai gối tựa

6,95

28,96( / ) 0,9.0, 2

6.3 Tính toán khoảng cách giữa các cột chống dầm chính:

Khoảng cách cột chống dầm chính l=90 (cm)

a Điều kiện cường độ:

Từ điều kiện σmax  [ σ ] Hay W

Mmax

 [ σ ]Với tấm ván khuôn 900 x 200 mm ta có W =

f

400

1][

(Thỏa mãn điều kiện)

Vậy khoảng cách cột chông dầm phụ là 90 cm, với tấm 600 x 200 thì khoảng cách cột chống là l= 60 cm

Giả sử chỉ có 2 kẹp thành dầm cho 1 ván khuôn, khi đó sơ đồ làm việc của ván khuôn làmột dầm đơn giản với l = 0,9 m

+ Kiểm tra điều kiện cường độ :

].[

.8

.2 max

W

l q W

max max

(thỏa mãn điều kiện)

+ Kiểm tra điều kiện độ võng :

lf]

[E.J

lq.384

- Hệ thống giằng, cột chống làm việc đồng thời Cột chống chịu tải trọng của xà

gồ truyền xuống theo phương thẳng đứng, các thanh giằng liên kết các cột chốnglại với nhau chống chuyển vị tạo nên hệ bất biến hình

- Tải trọng của xà gồ truyền xuống cột chống :

P = 575.0,9 = 517,5 (kG)< Pnen= 1800 kg

⇒ Vậy thỏa điều kiện chịu lực.

- Chiều cao yêu cầu đối với cột chống:

hcc= htầng – hd – hvk = 3,9 – 0,6 - 0,055 = 3,245 m < hmax.= 4,2 m

*Kiểm tra cột chống:

- Với quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp Bố trí hệ giằng tại vị trí chỗ nối của 2cột, cột chống làm việc như nhau theo 2 phương nên chỉ cần kiểm tra theo mộtphương x

-Kiểm tra ống ngoài: l01=150 (cm)

Các đặc trưng hình học của tiết diện:

x y

d D

0,535

517,5

148( / ) 2100( / ) 0,535.8,64.0,8 n

-Kiểm tra ống trong: l02= 324,5-150 = 174,5(cm)

Các đặc trưng hình học của tiết diện:

x y

d D

0, 289

452, 4

336,8( / ) 2100( / ) 0, 289.5,81.0,8 n

( cột chống thỏa mãn điều kiện về cường độ)

7.Tính ván khuôn ô sàn công xôn (0,6 x 3,6 m) và dầm bo:

12,553

23, 246( / ) 0,9.0, 6

Q

l b

Trong đó: Q = 12,553(kg) – khối lượng tấm ván khuôn ;

l = 0,9 (m)– chiều dày ván khuôn (m);

b = 0,6 (m)- bề rộng ván khuôn

∗ Hoạt tải:

- Hoạt tải do người và thiết bị thi công: q3 = 250 (kg/m2);

- Hoạt tải do đầm rung gây ra q4 = 200 (kg/m2);

- Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông gây ra: q5 = 400 (kg/m2) (do đổ bê tông bằngmáy và ống vòi;

Vì q4<q5 nên ta chỉ xét đến q5 mà không kể tải trọng do q4 gây ra

c Kiểm tra khoảng cách giữa các xà gồ đỡ ván sàn:

* Điều kiện bền:

σmax [ σ ] Hay W

Mmax

 [ σ ]Trong đó: Mmax - mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên dải ván sàn

( thỏa mãn điều kiện )

* Điều kiện biến dạng:

l f

f

400

1][

( thỏa mãn điều kiện )

Vậy mỗi tấm ván khuôn có 2 xà gồ l=90 cm hay l =60 cm tùy vào chiều dài tấm

d.Kiểm tra khả năng làm việc của xà gồ:

- Tải trọng từ ván sàn truyền xuống: (với khoảng cách xà gồ là 90 cm )

- Tải trọng tiêu chuẩn:

Cấu tạo dầm bo và tải trọng tác dụng xem giống như dầm phụ ô sàn có nhịp 0,6m, tải

trọng phần sàn truyền xuống xà gồ qua hệ thanh bố trí bên sườn dầm phụ , khoảng cách

* Trọng lượng ván dầm: 4

2.7,11 2.6,3

29,8( / ) 0,9

(m 2 )