Đồ án tốt nghiệp xây dựng nhà cao tầng phần thân

Đồ án tốt nghiệp xây dựng nhà cao tầng phần thân ĐẠ I H Ọ C KI Ế N TRÚC TP.HCM ĐỒ ÁN T Ố T NGHI Ệ P KSXD KHÓA 2008-2013GVHD CHÍNH: TR Ầ N QU Ố C HÙNG Trang 9 GVHD THI CÔNG: ĐẶNG ĐÌNH MINH SVTH: PH ẠM VĂN PHÚC – MSSV: 0851031869 PH Ầ N B: K Ế T C Ấ U CHƯƠNG 1: TỔ NG QUAN V Ề K Ế T C Ấ U CÔNG TRÌNH 1.1 L Ự C CH Ọ N V Ậ T LI Ệ U: Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nho, khả năng chống cháytốt Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn. Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạođiều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng nhưtải trọng ngang do lực quán tính. Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung chotính năng chịu lực thấp. Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọnglặp lại( động đất, gió bão). Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tínhchất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình. Vật liệu có giá thành hợp lý Trong điều kiện tại Việt Nam hay các nước thì vật liệu BTCT hoặc thép là cácloại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà caotầng.

CHƯƠNG 2 THI CÔNG PHẦN THÂN

I NHIỆM VỤ:

1 Thiết kế ván khuôn sàn, dầm, cột

2 Lập biện pháp đổ bê tông thân nhà

II GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

1 Giải pháp ván khuôn

Hiện nay trên thực tế công nghệ thi công, người ta sử dụng 3 loại ván khuôn: ván khuôn

gỗ, ván khuôn thép, và loại ván khuôn mói là ván khuôn gỗ dán, ván ép khung sườn thép

- Ván khuôn gỗ là loại ván khuôn được sử dung phổ biến lâu nay, do khả năng tạo hình đơn giản thuận tiện, không dính bê tông Nhưng ván khuôn gỗ có những nhược điểm như không bền, khả năng chịu lực không cao, số lần sử dụng thấp Trong đặc điểm mới của ngành xây dựng, khi có sự yêu cầu phải xét đến các yếu tố môi trường và an toàn lao đông, việc sử dụng ván khuôn trở nên ngày càng hạn chế

- Ván khuôn thép được sử dụng rất phổ biến trong thời gian gần đây Ưu điểm của ván khuôn thép là độ bền lớn, dùng được nhiều lần, có nhiều loại ván khuôn thép luân lưu điển hình để có thể tạo ra hình dáng đa dạng và tiện lợi

- Ván khuôn gỗ dán, ván ép khung sườn thép là loại ván khuôn mới, cấu tạo gồm 3 bộ phận chính: mặt ván là gỗ dán ván ép, khung sườn thép và hệ thống chống đỡ

Ưu điểm của loại ván khuôn này là sự kết hợp được các ưu điểm giữa ván khuôn gỗ và ván khuôn thép Ván khuôn gỗ dán, ván ép, khung sườn thép vừa nhẹ, vừa dễ thi công lắp đặt, tháo dỡ

Dựa trên những so sánh đó, ta lựa chọn sử dụng ván khuôn thép để làm cốp pha cho công trình

2 Giải pháp về thi công bê tông

Hiện nay, phổ biến hai hình thức thi công bê tông

- Phương án 1: Trộn bê tông tại chỗ, vận chuyển lê bằng vận thăng và cẩn trục tháp, sau

đó dùng xe kút kít và thủ công vận chuyển đến nơi đổ

- Phương án 2: Sử dụng bê tông thương phẩm có xe vận chuyển đến chân công trình, sau đó dùng máy bơm để bơm hoặc cần trục tháp để đổ lên các vị trí cần đổ

Phương án 1 có ưu điểm là giá thành rẻ, tuy nhiên thi công đòi hỏi phải có mặt bằng rộng, có kho bãi chứa vật liệu, cung cấp điện nước và máy móc Phương án này sử dụng nhiều lao động thủ công và năng suất thấp, quá trình thi công đòi hỏi phải có mạch ngừng dẫn đến giảm chất lượng bê tông

Phương án 2 có mức độ cơ giới hoá cao hơn, chất lượng bê tông đảm bảo, không cần có mặt bằng thi công rộng, đảm bảo vệ sinh môi trường Có năng suất phù hợp với yêu cầu của công trình Tuy nhiên phương án náy cũng có giá thành thi công cao hơn

Nhằm nâng cao mức độ cơ giới hoá và đẩy nhanh tiến độ thi công, ta tiến hành thi công

bê tông theo phương án 2

III THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN, DẦM, CỘT:

1 Thiết kế ván khuôn ô sàn (1-2)(C-D):

Với loại ván khuôn thép, ta dùng các bộ phận với kích thước định hình Các tấm ván được kê trên các đà ngang, các đà ngang được đặt trên các xà gồ Các xà gồ được chống bằng hệ giáo PAL với khoảng cách các gối là 1,2m

Chọn sử dụng loại ván có kích thước (0,3×1,5)m & (0,3x1,8)m

a Tải trọng tác dụng lên ván sàn

Tải trọng tác dụng lên ván sàn bao gồm tải trọng bản thân của sàn và ván khuôn, tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên sàn trong quá trình đổ và đầm bê tông

Bảng tải trọng tỏc dụng lờn vỏn sàn

Giỏ trị TT (kG/m 2 )

1 Sàn bờ tụng cốt thộp:0,12.2500 = 300 kG/m2 300 1,2 360

3 Tải trọng do người và phương tiện 250 1,3 325

Do dùng ván thép định hình nên việc tính toán tấm ván theo điều kiện bền, điều kiện biến dạng của tấm ván khuôn là không cần thiết Do vậy ta chọn trớc khoảng cách của các

xà gồ ngang đỡ ván là 60 cm

b Tớnh toỏn, kiờm tra xà gồ ngang:(80x100, [σ ] = 110 kG/cm 2 ):

l l

q.l 10

2

Tải trọng tác dụng lên xà gồ ngang:

Tải trọng bản thân

qbt= 1,2.650.0,08.0,1= 6,24 kG/m

Tải trọng từ trên ván sàn truyền xuống

qvs= 1225,4.0,6= 736 kG/m

Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ ngang là:

qtt= qbt+qvs= 6,24+736= 742kG/m

- Kiểm tra theo điều kiện bền:

Mụ men lớn nhất trong xà gồ:

10

2 , 1 742 10

=

M

tt

= 106,85 kGm Ứng suất lớn nhất trong xà gồ

max max2 2

max

10 8

10685 6

6

=

=

=

h b

M W

M

σ = 80,14kG/cm2 < [σ] = 110 kG/cm2

-Kiểm tra theo điều kiện biến dạng :

400 ] [ 128

f J E

l q f

tc

=

≤

=

Trong đó: qtc =0,6.970 + 5,2 = 587,2 kG/m

Egỗ = 105 (kG/cm2)

J= 666,67( )

12

10 8 12

4 3

3

cm

cm f

cm

400

120 ] [ ) ( 14 , 0 67 , 666 10 128

120 10 2 , 587

5

4 2

=

=

≤

=

=

Nh vậy, tiết diện xà gồ ngang đã chọn và khoảng cách giữa các xà gồ là 60cm, nhịp là 120cm đã bố trí là thoả mãn

c Tớnh toỏn kiểm tra xà gồ dọc:(100x120, [σ ] = 110 kG/cm ): 2

Sơ đồ tính: dầm liên tục nhịp 120cm chịu tải trọng tập trung từ xà gồ ngang truyền vào

P P

Tải trọng tập trung đặt giữa thanh đà là :

Ptt = qttì1,2 = 742.1,2 = 890,4(kG)

Ptc = qtcì1,2 = 587,2ì1,2 = 707 (kG)

- Theo điều kiện bền :

Mụ men lớn nhất trong xà gồ thiờn về an toàn lấy bằng:

4

2 , 1 4 , 890 4

M

tt

= 261 kGm Ứng suất lớn nhất trong xà gồ

max max2 2

max

12 10

26100 6

6

=

=

=

h b

M W

M

σ = 108,75kG/cm2 < [σ] = 110 kG/cm2

-Kiểm tra theo điều kiện biến dạng :

= 3 = 33 = 5 3 3 =

12 10 10 4

120 707

4

48

h b E

l P EJ

l P f

tc tc

0,17(cm)

f 0,3cm

400

120 ]

Kết luận: việc chọn và bố trí hệ xà gồ đỡ ván sàn như trên là đảm bảo

2 Thiết kế ván khuôn dầm:

Ta tiến hành tính toán kiểm tra cho dầm chính D3, có kích thước b×h = 30×70 cm

a Tổ hợp ván khuôn:

Ván đáy: do chiều rộng dầm là 300 nên ta chọn tấm ván có chiều rộng là 30cm và chiều dài là 150cm

Ván thành: Chiều cao dầm là 700, chiều dày sàn là 120, thêm vào đó ta chọn ván góc trong là 150x150 nên chiều cao ván khuôn cần thiết là: 700+55-120-150=485(mm) Do vậy ta tổ hợp từ 2 tấm ván có chiều cao 200, 250 và phía dưới được ghép thêm miếng gỗ dày 35mm Cấu tạo cụ thể như hình vẽ:

Việc tính toán, kiểm tra độ bền và biến dạng của ván khuôn dầm bằng thép ở đây là không cần thiết Ta chỉ cần đi kiểm tra đối với hệ xà gồ đỡ ván

b Kiểm tra hệ xà gồ:

* Xà gồ ngang (8x10cm):

Tải trọng tác dụng lên ván đáy dầm:

Giá trị TT (kG/m)

1 Dầm bê tông cốt thép:0,3.0,7.2500 = 600 kG/m 525 1,2 630

2 Tải trọng do đổ, đầm bê tông0,3.400 = 120 kG/m 120 1,3 156

Các thanh xà gồ ngang có kích thước tiết diện 8×10 cm, có sơ đồ làm việc là dầm đơn giản, kê lên các gối tựa là các xà gồ dọc Sơ bộ chọn khoảng cách giữa các xà gồ ngang là 55cm Tải trọng của xà gồ ngang do ván đáy của ván khuôn dầm truyền xuống:

P

1200

Mô men lớn nhất trong xà gồ ngang:

4

2 , 1 55 , 0 810 4

=

M

tt

= 121,5 kGm Ứng suất lớn nhất trong xà gồ

2

2 8.10

12150 6

=

=

h b

M W

M

σ = 19,15 kG/cm2 < [σ] = 110 kG/cm2

Độ võng của xà gồ

3 5

3

3

3 3

10 8 10 48

120 665 6 , 6 48

6 , 6

48

=

h b E

l q EJ

l P

f

tc tc

= 0,004 cm < [ ]f = 400l = 400120= 0,3 cm

Như vậy, xà gồ ngang với tiết diện 8×10 cm là thoả mãn điều kiện về độ bền và độ võng

*Xà gồ dọc:(10x12cm)

Thiên về an toàn, ta coi xà gồ dọc là các dầm đơn giản kê lên gối là các đầu giáo PAL

Sơ đò tải trọng tác dụng lên xà dọc:

q

- KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn bÒn :

Mô men lớn nhất trong xà gồ dọc:

Mmax=

8

.l2

q

= 8

2 , 1

810 2

= 145,8 kGm

σ=

W

M

= 14580/240 = 60,75 kG/cm2 < [σ] = 110 Kg/cm2 tho¶ m·n

- KiÓm tra theo ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng :

4

12 10 10 128

12 120 10 665

128

=

J E

l q f

tc

=0,07(cm)

f 0,3cm

400

120 ] [ = = > f=0,07cm

Như vậy, xà gồ dọc với tiết diện 10×12 cm là thoả mãn điều kiện về độ bền và độ võng

3 Ván khuôn cột:

Ván khuôn cột cũng được tổ hợp từ ván khuôn thép định hình

Toàn bộ cột của công trình đều có kích thước 80x60cm

Bê tông cột được đổ đến độ cao cách đáy dầm 5cm, chiều cao dầm chính là 70 cm, chiều cao đổ bê tông cột là 330-70-5 = 255 cm

Tổ hợp ván khuôn cột như hình vẽ:

tæ hîp v¸n khu«n cét

a Tải trọng tác dụng lên ván thành:

Tải trọng tác dụng lên ván thành gồm có tải trọng bản thân bê tông, tải trọng đổ và đầm

bê tông và áp lực gió

Áp lực do vữa bê tông được lấy trên cơ sở bán kính chấn động của đầm (R = 0,75 m)

Áp lực gió chỉ tính thành phần tĩnh, gió hút, hệ số khí động c = 0,6, ở độ cao 10m, k = 1,180

Giá trị TT (kG/m)

1 Vữa bê tông:0,75.2500 = 1875 kG/m2 1875 1,2 2250

3 Tải trọng gió0,6.1,18.95 = 67,26 kG/m2 67,3 1,2 80,7

b Kiểm tra điều kiện bền và độ võng của ván

Sơ đồ làm việc của ván là dầm liên tục kê lên các gối là các gông thép Sơ bộ chọn khoảng cách các gông thép là 60cm

Xét dải ván rộng 0,3 m Tải trọng tác dụng lên ván là:

- Tải trọng tiêu chuẩn: q tc = 2142,3.0,3 = 642,69 kG/m

- Tải trọng tính toán: q tt = 2590,7.0,3= 777,21 kG/m

Mô men lớn nhất trong ván là:

10

6 , 0 21 , 777 10

max = q l =

Giá trị ứng suất kéo lớn nhất là

55 , 6

2800

max max = =

W

M

σ = 428 kG/cm2 < [σ] = 2100kG/cm2

Giá trị độ võng của ván là

46 , 28 10 1 , 2 128

60 42 , 6

128

6

4 4

=

=

EJ

l

q

f

tc

=0,085cm<[ ]

400

60

400=

0,15 cm

⇒ Ván và khoảng cách gông bố trí là thỏa mãn

Chi tiÕt xem b¶n vÏ xem KC-03