THUYẾT MINH ĐỒ ÁN: KỸ THUẬT THI CÔNG

 SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Kích thước các cấu kiện trong tầng nhà cho như sau: Chiều rộng bước cột: B1 = 4 (m); B2=4.2(m);B3=7.6(m) Số bước: 15; Kích thước nhịp: L1 = 3,9 (m); L2=4,6(m); L3=2,6(m) Số nhịp: 05; Chiều cao tầng: H1 = 3,9 (m); H2=3,3(m) Số tầng: 09; Kích thước cột: bxh = 300x400 (mm); Kích thước dầm:

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN: KỸ THUẬT THI CÔNG

Nhiệm vụ: Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công công tác ván khuôn, cột chống, sàn công

tác cho khung nhà với hai phương án ván khuôn kim loại và gỗ nhân tạo

Mặt cắt ngang công trình:

Hình1: Mặt cắt ngang công trình

SỐ LIỆU THIẾT KẾ:

Kích thước các cấu kiện trong tầng nhà cho như sau:

- Chiều rộng bước cột: B1 = 4 (m); B2=4.2(m);B3=7.6(m) Số bước: 15;

- Kích thước nhịp: L1 = 3,9 (m); L2=4,6(m); L3=2,6(m) Số nhịp: 05;

- Chiều cao tầng: H1 = 3,9 (m); H2=3,3(m) Số tầng: 09;

- Kích thước cột: bxh = 300x400 (mm);

- Kích thước dầm:

Cổ móng có kích thước tiết diện: 350x600 (mm).

PHẦN I: PHƯƠNG ÁN VÁN KHUÔN GỖ NHÂN TẠO

Ta cấu tạo hệ ván khuôn dầm sàn làm việc độc lập, có hệ thống cột chống riêng.

Chọn chiều dày ván đáy dầm chính, dầm phụ và sàn rồi kiểm tra cường độ và độ võng Chọn tiết diện xà gồ rồi kiểm tra cường độ và độ võng của nó.

Ván khuôn gỗ phủ phim loại PolyCore EXTRA của công ty TEKCOM:

 Xà gồ thép hộp của công ty Nam Việt:

Chọn kích thước ván khuôn:

- Theo phương cạnh A (2800mm): 1 tấm 350x2500x18(mm) và 1 tấm 350x300x18(mm);

- Theo phương cạnh B (2400mm): 1 tấm 350x2500x18(mm);

Sơ đồ làm việc của ván khuôn móng:

- Tấm ván khuôn 350x2500x18(mm) làm việc như 1 dầm liên tục đều nhịp, chịu tải phân

bố đều, có các gối tựa là các sườn đứng đặt cách nhau khoảng l.

Hình 3: Sơ đồ tính ván khuôn 350x2500x18(mm)

- Tấm ván khuôn 350x300x18mm làm việc như 1 dầm đơn giản 1 nhịp, chịu tải phân bố

đều, có 2 gối tựa là 2 sườn đứng đặt cách nhau khoảng l = 300(mm).

Hình 4: Sơ đồ tính ván khuôn 350x300x18(mm)

Tải trọng tác dụng:

Trong quá trình thi công sử dung biện pháp đầm trong và đổ bê tông trực tiếp từ máy bơm bê tông, ta có:

- Tĩnh tải: Áp lực ngang của bê tông:

Theo TCVN 4453-1995, với chiều cao đổ bê tông là 350 (mm) < 750 (mm), áp lực lớn nhất tại đáy móng là:

P 1 = γ bt h max = 2500.0,35= 875 (daN/m 2 )

- Hoạt tải ngang:

Áp lực do chấn động, hoạt tải do đầm rung gây ra:

P 2 = 200 (daN/m 2 )

18,9( )1,8

x

- Tải trọng tác dụng lên ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài ván khuôn:

0

.1

R W

q

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

- Theo Điều kiện độ võng:

 

4

.1

tc max

E J

q

Với E = 55000 (daN/cm2) là modun đàn hồi của gỗ

Vậy chọn khoảng cách sườn đứng l =50(cm)

- Kiểm tra với tấm ván khuôn 350x300x18(mm) (sơ đồ dầm đơn giản):

Vậy chọn khoảng cách sườn đứng l =30(cm) là đảm bảo chịu lực

Kiểm tra sườn đứng:

- Tải trọng tác dụng lên các sườn đứng do ván khuôn truyền vào dưới dạng phân bố đều:

Tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài sườn đứng:

Sơ đồ làm việc của ván khuôn cổ móng:

Xem các ván khuôn cổ móng làm việc như dầm đơn giản kê lên gối tựa là các xương

dọc Khoảng cách giữa các xương dọc l xd được xác định theo điều kiện cường độ và Điềukiện độ võng của ván khuôn

Các xương dọc như dầm đơn giản kê lên các gối tựa là các gông cổ, chịu tải trọng từ

ván thành móng truyền ra Khoảng cách giữa các gông cổ l g được xác định theo điều kiệncường độ và Điều kiện độ võng của xương dọc

Theo TCVN 4453-1995, với chiều cao mỗi đợt đổ bê tông là 750 (mm) bằng chiều dài của chày đầm R0 = 750 (mm), áp lực lớn nhất tại đáy móng là:

P 1 = γ bt h max = 2500.0,75= 1875 (daN/m 2 )

- Hoạt tải ngang:

Áp lực do chấn động, hoạt tải do đầm rung gây ra:

P 2 = 200 (daN/m 2 )

Tải trọng chấn động khi đổ bê tông gây ra:

P 3 = 400 (daN/m 2 )

Tính toán khoảng cách giữa các xương dọc (l xd ):

Hình 6: Sơ đồ tính khoảng cách xương dọc

- Tải trọng tác dụng lên ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài ván khuôn:

54,0( )1,8

x

- Theo điều kiện bền:

 

2 max

x xd

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

- Theo điều kiện độ võng:

 

4

.5

x xd

Vậy: Theo phương cạnh dài 600(mm) bố trí 3 xương dọc với lxd = 30(cm)

Theo phương cạnh ngắn 350(mm) bố trí 3 xương dọc với l xd = 17,5(cm)

Tính toán khoảng cách giữa các gông cổ móng (l g ):

Chọn thanh xương dọc là thép hộp 40x40x2(mm), có các đặc trưng hình học:

4

4.4 3,6.3,6

7,34( )12

Sử dụng 3 gông với khoảng cách giữa các gông l g = 550(mm), kiểm tra cường độ và

độ bền, độ võng của thanh xương dọc giữa cạnh dài, chịu tải trọng lớn nhất từ ván khuôn

truyền vào

Khi đó sơ đồ tính của xương dọc là một dầm 2 nhip, chịu tải trọng:

Tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài xương dọc:

= 1035,125 (daN/m)

Hình 7: Sơ đồ tính khoảng cách gông cổ móng

- Theo điều kiện bền:

tc xd g max

Cột có kích thước tiết diện bxh = 250x500(mm)

Chiều cao thi công cột: Hc = Htầng – hdầm chính = 3300 – 500 = 2800(mm)

Tính toán ván khuôn cột tương tự ván khuôn cổ móng

Xem các ván khuôn cột làm việc như dầm đơn giản kê lên gối tựa là các xương dọc.

Khoảng cách giữa các xương dọc l xd được xác định theo điều kiện cường độ và Điều kiện

độ võng của ván khuôn

Các xương dọc như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các gông cột, chịu tải trọng từ

ván thành móng truyền ra Khoảng cách giữa các gông cổ l g được xác định theo điều kiệncường độ và Điều kiện độ võng của xương dọc

3 Tải trọng tác dụng:

Trong quá trình thi công sử dung biện pháp đầm trong và đổ bê tông trực tiếp từ máy bơm bê tông, ta có:

- Tĩnh tải: Áp lực ngang của bê tông:

Theo TCVN 4453-1995, với chiều cao mỗi đợt đổ bê tông là 750 (mm) bằng chiều dài của chày đầm R0 = 750 (mm), áp lực lớn nhất tại đáy móng là:

P 1 = γ bt h max = 2500.0,75= 1875 (daN/m 2 )

- Hoạt tải ngang:

Áp lực do chấn động, hoạt tải do đầm rung gây ra:

P 2 = 200 (daN/m 2 )

Tải trọng chấn động khi đổ bê tông gây ra:

P 3 = 400 (daN/m 2 )

4 Tính toán khoảng cách giữa các xương dọc (l xd ):

Hình 8: Sơ đồ tính khoảng cách xương dọc

- Tải trọng tác dụng lên ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài ván khuôn:

q tc = P 1 b = 1875.1 =1875 (daN/m)

Tải trọng tính toán trên 1m dài ván khuôn:

54,0( )1,8

x xd

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

- Theo điều kiện độ võng:

 

4

.5

x xd

Với E = 65000 (daN/cm2) là modun đàn hồi của gỗ

Vậy: Theo phương cạnh dài 500(mm) bố trí 3 xương dọc với lxd = 25(cm)

Theo phương cạnh ngắn 250(mm) bố trí 2 xương dọc với l xd = 25(cm)

5 Tính toán khoảng cách giữa các gông cột (l g ):

Chọn thanh xương dọc là thép hộp 40x40x2(mm), có các đặc trưng hình học:

3 3

4

4.4 3,6.3,6

7,34( )12

Khoảng cách giữa các gông cột là l g, ta chọn kiểm tra cường độ, độ võng của thanh

xương dọc giữa cạnh dài, chịu tải trọng lớn nhất từ ván khuôn truyền vào

- Tải trọng tác dụng lên xương dọc:

Tải trọng tiêu chuẩn trên 1m dài xương dọc:

Hình 9: Sơ đồ tính khoảng cách gông cột

- Theo điều kiện bền:

 

2 max

1

.0

tt xd g

tc xd g max

3 128 128.2,1.10 7,34

101, 7( )

400 400.4,6875

x g

Vậy bố trí 4 gông cột với khoảng cách lg = 100(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của xương dọc.

III THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN:

Vì các ô sàn có cùng chiều dày bản sàn hs = 100(mm), có cùng biện pháp thi công nên ta chọn ô sàn có kích thước điển hình để tính toán:

Xem các ván khuôn sàn làm việc như dầm liên tục kê lên gối tựa là các xà gồ Khoảng

cách giữa các xà gồ l xg được xác định theo điều kiện cường độ và Điều kiện độ võng của ván khuôn

Các xà gồ như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các cột chống tròn, chịu tải trọng từ

ván thành sàn truyền ra Khoảng cách giữa các cột chống tròn l cc được xác định theo điều kiện cường độ và Điều kiện độ võng của xà gồ đỡ sàn

Trong công trình này ta sử dụng cột chống thép có chiều dài thay đổi do công ty Hòa Phát cung cấp Cột chống được kiểm tra với phản lực từ xà gồ truyền vào

3 Tải trọng tác dụng:

Trong quá trình thi công sử dung biện pháp đầm trong và đổ bê tông trực tiếp từ máy bơm bê tông, ta có:

- Tĩnh tải:

54,0( )1,8

x

- Tải trọng tác dụng lên 1m dài ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn:

q tc = (q 1 +q 2 +q 3+ max(q 4 ;q 5 )).b = (260+10,8+250+max(400;200)).1,00

=920,8(daN/m)

.1

tt xg

q l M

x tt xg

W R

q

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

- Theo điều kiện độ võng:

4

.1

tc xg max

Với E = 55000 (daN/cm2) là modun đàn hồi của gỗ

Vậy bố trí các xà gồ đỡ sàn với khoảng cách lxg = 45(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của ván khuôn

5 Tính toán khoảng cách cột chống (l cc ):

Chọn xà gồ bằng thép hộp 40x80x1,2(mm)

Trọng lượng đơn vị của thép hộp là 13,24(kg)/1 cây 6m

 Trọng lượng bản thân của một đơn vị chiều dài xà gồ:

q xg =13,24/6 = 2,21(daN/m)

Xem xà gồ như dầm liên tục kê lên gối tựa là các cột chống tròn



- Tải trọng tác dụng lên một đơn vị chiều dài xà gồ:

Tải trọng tiêu chuẩn:

1

.0

Với   =2100(daN/cm2) là cường độ cho phép của thép

- Theo điều kiện độ võng:

4

.1

tc xg cc max

l 2

l 1

Với E = 2,1.106 (daN/cm2) là modun đàn hồi của thép

Vậy bố trí các cột chống với khoảng cách lcc = 150(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của xà gồ

6 Tính toán và kiểm tra cột chống:

- Với chiều cao các tầng là H = 3,3(m), ta chọn cột chống C40 có các thông số được cho

từ nhà sản xuất như sau:

 Chiều cao ống ngoài: 1700(mm)

 Chiều cao ống trong: 2500(mm)

4 4

Jx

A

- Kiểm tra ống ngoài:

Sơ đồ làm việc là thanh chịu nén, 2 đầu khớp:

1 1

2

)≤[σ]thep=2000 (daN /cm2)

- Kiểm tra ống trong:

Sơ đồ làm việc là thanh chịu nén, 2 đầu khớp:

IV THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM CHÍNH:

Kích thước tiết diện dầm chính: bxh = 250x500(mm)

Chiều cao thông thuỷ: 3300 - 500 = 2800(mm)

1 Thiết kế ván khuôn đáy dầm chính:

Chọn ván khuôn:

Với chiều dài đáy dầm chính là Ls = L - hcột = 4600 – 400 = 4200(mm) bố trí 2 tấm ván khuôn 2100x250x18(mm)

Sơ đồ làm việc:

Xem các ván khuôn đáy dầm phụ làm việc như dầm đơn giản kê lên gối tựa là các

xương dọc bố trí suốt chiều dài dầm Khoảng cách giữa các xương dọc l xd được xác địnhtheo điều kiện cường độ và Điều kiện độ võng của ván khuôn

Các xương dọc như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các xương ngang, chịu tải trọng

từ ván thành sàn truyền ra Khoảng cách giữa các xương ngang l xn được xác định theođiều kiện cường độ và Điều kiện độ võng của xương dọc

Các xương ngang kê lên cột chống để truyền tải trọng xuống dưới

Kiểm tra khoảng cách xương dọc (l xd ) :

- Đặc trưng hình học của dải ván khuôn rộng 1m:

54,0( )1,8

x

- Tải trọng tác dụng lên một đơn vị chiều dài ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn:

Hình 14: Sơ đồ kiểm tra khoảng cách xương dọc

- Theo điều kiện bền:

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

- Theo điều kiện độ võng:

Vậy bố trí 2 xương dọc với khoảng cách lxd = 25(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của ván khuôn.

Tính toán khoảng cách các xương ngang (l xn ) :

- Tải trọng tác dụng lên một đơn vị chiều dài xương dọc:

Tải trọng tiêu chuẩn:

 

2 max

1

.0

tt xd

xn x

Với  R =2100(daN/cm2) là cường độ cho phép của thép

- Theo điều kiện độ võng:

 

4

.1

Với E = 2,1.106 (daN/cm2) là modun đàn hồi của thép

Vậy bố trí các xương ngang với khoảng cách lxn = 140(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của xà gồ

-Sơ đồ tính toán cột chống là thanh chịu nén hai đầu khớp Bố trí hệ giằng cột chốngtheo 2 phương (phương xà gồ ngang và vuông góc với xà gồ ngang) Vị trí đặt thanhgiằng ngay tại chỗ nối giữa 2 cột (phần cột trên và phần cột dưới).

2 Thiết kế ván khuôn thành dầm chính:

Chọn ván khuôn:

Chiều cao thành dầm không kể chiều dày sàn là: hdc – hs = 500 – 100 = 400(mm)

Với chiều dài thành dầm chính là Ls = 4200(mm) bố trí ván khuôn thành dầm chính gồm:

2 tấm ván khuôn 2100x400x18(mm)

Sơ đồ làm việc:

Xem các ván khuôn thành làm việc như dầm đơn giản kê lên gối tựa là các xương dọc

bố trí suốt chiều dài dầm Khoảng cách giữa các xương dọc l xd được xác định theo điềukiện cường độ và Điều kiện độ võng của ván khuôn

Các xương dọc như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các nẹp đứng, chịu tải trọng từ

ván thành sàn truyền ra Khoảng cách giữa các nẹp đứng l nd được xác định theo điều kiệncường độ và Điều kiện độ võng của xương dọc

Tải trọng tác dụng:

- Tĩnh tải: Áp lực ngang của bê tông:

Theo TCVN 4453-1995, với chiều cao đổ bê tông là 650 (mm) < 750 (mm), áp lực lớn nhất tại đáy móng là:

P 1 = γ bt h max = 2500.0,5= 1250 (daN/m 2 )

- Hoạt tải ngang:

Áp lực do chấn động, hoạt tải do đầm rung gây ra:

P 2 = 200 (daN/m 2 )

Tải trọng chấn động khi đổ bê tông gây ra:

P 3 = 400 (daN/m 2 )

Kiểm tra khoảng cách xương dọc (l xd ) :

- Đặc trưng hình học của dải ván khuôn rộng 1m:

54,0( )1,8

x

- Tải trọng tác dụng lên 1m dài ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn:

Hình 17: Sơ đồ tính khoảng cách xương dọc

- Theo điều kiện bền:

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

- Theo điều kiện độ võng:

Vậy bố trí 4 xương dọc với khoảng cách lxd = 25(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của ván khuôn

Kiểm tra khoảng cách các nẹp đứng (l nd ) :

- Bố trí các nẹp đứng trùng vị trí xương ngang, khoảng cách l nd = 120(cm).

- Sơ đồ tính:

- Chọn xương dọc là thép hộp 40x40x2(mm) có các đặc trưng tiết diện:

4

4.4 3,6.3,6

7,34( )12

- Tải trọng tác dụng lên một đơn vị chiều dài xương dọc:

Tải trọng tiêu chuẩn:

Với  R =2100(daN/cm2) là cường độ cho phép của thép

- Theo điều kiện độ võng:

l xd

400=

130400

x

nd l

Với E = 2,1.106 (daN/cm2) là modun đàn hồi của thép

Vậy bố trí các nẹp đứng với khoảng cách lnd = 130(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của xương dọc

V THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM PHỤ:

Kích thước tiết diện dầm phụ: bxh = 200x350(mm)

Chiều dài: Bs = B - bdầm chính = 4200 - 250 = 3950(mm)

Sử dụng cột chống C40 có chiều cao tối đa 3,9(m) để chống ván đáy dầm

1 Thiết kế ván khuôn đáy dầm phụ:

Chọn ván khuôn:

Với chiều dài đáy dầm phụ là 3950(mm) bố trí ván khuôn đáy dầm phụ gồm: 3 tấm ván khuôn 1250x200x18(mm) và 1 tấm ván khuôn 200x200x18(mm)

Sơ đồ làm việc:

Xem các ván khuôn đáy dầm phụ làm việc như dầm đơn giản kê lên gối tựa là hai

xương dọc bố trí suốt chiều dài dầm Khoảng cách giữa các xương dọc l xd được xác địnhtheo điều kiện cường độ và Điều kiện độ võng của ván khuôn

Các xương dọc như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các xương ngang, chịu tải trọng

từ ván thành sàn truyền ra Khoảng cách giữa các xương ngang l xn được xác định theođiều kiện cường độ và Điều kiện độ võng của xương dọc

Các xương ngang đặt trên cột chống đơn, truyền tải trọng xuống cột chống

Hoạt tải do đầm rung gây ra:

q 4 = 200 (daN/m 2 )

Hoạt tải chấn động khi đổ bê tông sinh ra:

q 5 = 400 (daN/m 2 )

Kiểm tra khoảng cách xương dọc (l xd ) :

- Đặc trưng hình học của dải ván khuôn rộng 1m:

54,0( )1,8

x

- Tải trọng tác dụng lên 1m dài ván khuôn:

Tải trọng tiêu chuẩn:

Hình 19: Sơ đồ tính khoảng cách xương dọc

- Theo điều kiện bền:

Với  R =180(daN/cm2) là cường độ cho phép của ván khuôn

-Theo điều kiện độ võng:

Vậy bố trí hai xương dọc với khoảng cách lxd = 20(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của ván khuôn.

Tính toán khoảng cách các xương ngang (l xn ) :

- Tải trọng tác dụng lên một đơn vị chiều dài xương dọc:

Tải trọng tiêu chuẩn:

 

2 max

1

.0

tt xd

xn x

Với  R =2100(daN/cm2) là cường độ cho phép của thép

- Theo điều kiện độ võng:

 

4

.1

Với E = 2,1.106 (daN/cm2) là modun đàn hồi của thép

Vậy bố trí các xương ngang với khoảng cách lxn = 160(cm) là đảm bảo chịu lực và độ võng của xà gồ

- Sơ đồ tính toán cột chống là thanh chịu nén hai đầu khớp Bố trí hệ giằng cột chốngtheo 2 phương (phương xà gồ ngang và vuông góc với xà gồ ngang) Vị trí đặt thanhgiằng ngay tại chỗ nối giữa 2 cột (phần cột trên và phần cột dưới).

Chiều cao thành dầm không kể chiều dày sàn là: hdp – hs = 350 – 100 = 250(mm)

Với chiều dài thành dầm phụ là 3950(mm) bố trí ván khuôn thành dầm phụ gồm: 3 tấm ván khuôn 1250x250x18(mm) và 1 tấm ván khuôn 200x250x18(mm)

Sơ đồ làm việc:

Xem các ván khuôn thành làm việc như dầm đơn giản kê lên gối tựa là hai xương dọc

bố trí suốt chiều dài dầm Khoảng cách giữa các xương dọc l xd được xác định theo điềukiện cường độ và Điều kiện độ võng của ván khuôn

Các xương dọc như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các nẹp đứng, chịu tải trọng từ

ván thành sàn truyền ra Khoảng cách giữa các xương ngang l nd được xác định theo điềukiện cường độ và Điều kiện độ võng của xương dọc

Tải trọng tác dụng:

- Tĩnh tải: Áp lực ngang của bê tông:

Theo TCVN 4453-1995, với chiều cao đổ bê tông là 350 (mm) < 750 (mm), áp lực lớn