ĐỒ ÁN THIẾT KẾ THI CÔNG 2 KÈM BẢN VẼ

I.CHỌN MÁY THI CÔNG 1.MÁY BƠM BÊ TÔNG: Vì khối lượng bê tông lớn nên ta mua bê tông tươi trộn sẵn.để phục vụ vận chuyển và đổ bê tông dùng một tổ hợpmáy bơm gồm :một máy bơm bê tông nằm

PHẦN A :NHIỆM VỤ THIẾT KẾ Thiết kế các biện pháp kỹ thuật và tổ chức thi công đúc

bê tông tòan khối một công trình với các số liệu cho trongbảng kèm theo

I.CHỌN MÁY THI CÔNG

1.MÁY BƠM BÊ TÔNG:

Vì khối lượng bê tông lớn nên ta mua bê tông tươi trộn sẵn.để phục vụ vận chuyển và đổ bê tông dùng một tổ hợpmáy bơm gồm :một máy bơm bê tông nằm ở hiện trường ,haihay nhiều xe ô tô thùng trộn lấy vữa bê tông khô ở xínghiệp hoặc trạm trộn

Lý do chọn :

Máy bơm bê tông là phương tiện tiếp vận và đổ bê tôngthẳng vào công trình ,có chất lượng cao và năng suất lớn Nguyên lý hoạt động :

Một máy bơm bê tông nằm ở hiện trường , hai hay nhiều xe ôtô thùng trộn lấy vữa bê tông khô ở xí nghiệp hoặc trạmtrộn Như vậy ta chỉ lấy vật liệu tại một địa điểm nào đó ,sauđó vận chuyển gần về chổ máy bơm Trên đường đi cho thùngtrộn vữa hoạt động ,tới nơi đổ trực tiếp vào máy bơm.Máybơm bơm vữa bê tông dến nơi đổ .Máy bơm có thể vậnchuyển và đổ bê tông trên tuyến nằm ngang từ 20-60 m ,vàvận chuyển trên các sàn nhà để đổ bê tông Độ cao có thểvận chuyển vữa bê tông từ 20-40 m Máy đẩy vữa bê tôngqua một hệ thống ống cao su chuyên dùng

Năng suất máy bơm:40 m3/giờ hay 280 m3/ca

2.M ÁY ĐÀO GÀU NGHỊCH:

a Xác định các thông số chọn máy đào gầu nghịch :

- Độ sâu đào lớn nhất : Hđào ≥ h = 1.2 m

- Chiều cao đổ lớn nhất : Hđổ ≥ hxe tải + 1(m) = 3 + 1 = 4 m

=> Từ những điều kiện trên ta chọn máy đào gầu nghịchcó số hiệu E0-3322B1 , có các đặc điểm sau :

-Dung tích gầu : q = 0.5 m3

-Bán kính đào lớn nhất : R = 7.5 m

-Chiều cao đổ lớn nhất : h = 4.8 m

-Chiều sâu đào lớn nhất : H = 4.2 m

-Trọng lượng máy : 14.5 T

b.Tính năng suất máy đào :

Năng suất của máy đào được tính theo công thức :

tg ck t

d N KK

Kq

N= × × × (m3/h)Trong đó :

- q = 0.5 m3 : dung tích gầu

- Kđ : hệ số đầy gầu , phụ thuộc vào loại gầu , cấp đấtvà độ ẩm của đất Với đất cấp I – ẩm , máy đào gầunghịch : Kđ = 1.2 ÷ 1.4

=> Chọn Kđ = 1.3

- Kt : hệ số tơi của đất Kt = 1.1 ÷ 1.4 => Chọn Kt =1.2

- Nck : số chu kỳ xúc trong 1 giờ (3600 giây) ,

ck ckT

3600

N = (h-1) Với :

- Tck = tck×kvt×kquay : thời gian của một chu kỳ (s)

- tck : thời gian của một chu kỳ khi góc quay ϕ = 900 , tck = 17(s)

- kvt : hệ số phụ thuộc điều kiện đổ đất của máy xúc Khi đổ đất lên thùng xe tải kvt = 1.1

- kquay : hệ số phụ thuộc vào ϕquay cần , với ϕ ≤ 900 => kquay

3.15.0

92.313

3 Đường di chuyển của máy đào :

Máy đào di chuyển dọc theo chiều dài công trình , đổ ngang

lên xe tải đề vận chuyển đất ra ngoài công trường

II.PHÂN ĐOẠN ,PHÂN ĐỢT:

Dựa vào các nguyên tắc và biện pháp đổ bê tông như sau :

*Nguyên tắc 1: Khi đổ bê tông các kết cấu xây dựng ,người takhống chế chiều cao đổ bê tông không vượt quá 2.5 m Vì để

bê tông rơi tự do quá lớn ,vữa bê tông rơi xuống sẽ bị phântầng Do trọng lượng của các hạt cốt liệu khác nhau ,hạt to rơitrước ,hạt nhỏ rơi sau

Để đảm bảo nguyên tắc này ,khi đổ bê tông chiều cao lớnhơn 2.5 m,ta sử dụng biện pháp như sau:

-Dùng ống vói voi (đổ bê tông tường ,móng)

-Dùng lỗ chờ sẵn (đổ bê tông cột)

Dùng ống vòi voi cấu tạo gồm nhiều hình chóp cụt lồng vàonhau ,các chi tiết móc nối Vữa bê tông đổ qua ống vói voi ,do

va đập vào thành ống nên vữa gần như được nhào trộn Oángvòi voi mềm có thể chuyển dịch được các phía thuận tiện khiđổ bê tông các cấu kiện có diện tích lớn như móng nhà ,cộtnhà …

*Nguyên tắc 2:Khi đổ bê tông các kết cấu xây dựng phải đổtừ trên xuống ,nguyên tắc này đưa ra để đảm bảo năng suấtlao động cao

*Nguyên tắc 3:Khi đổ bê tông phải đổ từ xa về gần so với vịtrí tiếp nhận vữa bê tông Nguyên tắc này đảm bảo không đilại trên các kết cấu vừa đổ bê tông

*Nguyên tắc 4:Khi đổ bê tông các khối lớn ,kết cấu có chiềudày lớn thì phải đổ thành nhiều lớp Chiều dày mỗi lớp dựatrên bán kính của loại đầm sử dụng

Mục đích của việc đầm bê tông là đảm bảo cho bê tôngđồng nhất ,chắc ,đặc ,không có hiện tượng rỗng bên trong vàrỗ bê ngoài ,tạo điều kiện cho bê tông bám chắc vào cốtthép Vì khối lượng bê tông lớn nên ta đầm bằng máy ,đầmbằng máy có những ưu điểm sau :

-Giảm công lao động

-Năng suất cao

-Chất lượng bê tông đảm bảo

-Tránh được khuyết tật trong khi thi công bê tông toàn khối

-Cường độ bê tông tăng lên

Vì tường chắn có bố trí thép nên ta dùng đầm dùi để đầmtường chắn

Khi sử dụng đầm chấn động bên trong cần tuân theo một sóqui định sau :

-Đầm luôn phải để theo hướng vuông góc với mặt bê tông,nếu kết cấu nằm nghiêng thì mới để đầm nằm nghiêng theo -Nếu bê tông đổ thành nhiều lớp ,thì phải cắm dược 5-10 cmvào lớp trước

-Chiều dày của lớp bê tông đổ không được vượt quá ¾ chiềudài của đầm

-Thời gian đầm tối thiểu thường trong khoản 15-60 giây

-Khi đầm xong một vị trí ,di chuyển sang vị trí khác nhẹ nhàng,rút lên hoặc tra đầm xuống nhẹ nhàng

-Thường ta lấy chiều dày h=20-30 cm ,ta lấy h=25 cm

Đầm mặt để đầm bê tông các kết cấu xây dựng liềnkhối Chiều dày tối ưu của các kết cấu sử dụng đầm mặt là3-20 cm Do đó ta dùng đầm mặt để đầm sàn với h=12 cm Trong thi công bê tông toàn khối một trong những yêu cầuquan trọng là phải thi công liên tục Điều kiện để bê tôngliên tục là rải lớp vữa sau lên lớp vữa trước còn chưa ninhkết ,khi đầm hai lớo sẽ xân nhập nhau .Do đó ta xác địnhchiều dài doạn đường của mỗi lớp để thỏa điều kiện trêntheo công thức sau :

0 1

( ) /

Với Q là năng suất khai thác thực tế của máy bơm Q=15 m3/h

F là diện tích của lớp vữa bê tông rải trong khuôn (m2)

0

t là thời gian bắt đầu ninh kết của xi măng (giờ)

1

t là thời gian vận chuyển một đợt vữa bê tông (giờ)

K là hệ số vận chuyển vữa bê tông không đồng điều 0.9) ,lấy k=0.8

(K=0.8-Khoản cách giữa hai lần đổ (t0−t1) không vượt quá 2.5 giờ lấy

0 1

t −t =0.5 giờ

Cột Tường chắn

Cột Tường chắn Khe lún Dầm chính Tường chắn

Khe lún Dầm chính Tường chắn

Cột Tường chắn

Tường chắn

Dầm chính Khe lún

PHÂN ĐOẠN ĐỢT7 PHÂN ĐOẠN ĐỢT 6

PHÂN ĐOẠN ĐỢT 4

PHÂN ĐOẠN ĐỢT 5

PHÂN ĐOẠN ĐỢT 3 PHÂN ĐOẠN ĐỢT 2 PHÂN ĐOẠN ĐỢT 1

III.CẤU TẠO CÔP PHA:

1 So sánh các chỉ tiêu kỹ thuật :

SVTH:LÊ HOÀNG SƠN TRANG:8

- Dùng nẹp gỗ, đinh

liên kết các tấm ván rời nên độ chắc chắn không cao

Lắp dựng

- Sử dụngnhiều nhân

công để cắt, nối, lắp ghép các tấm ván cho đúng kích của cấu kiện

Khả năng chịu lực và

ứng dụng

- Khả năng chịu lực

ngày càng kém vì tiết diện giảm sau mỗi lần lắp dựng

- Dễ mất ổn định do

liên kết kém nên phải sử dụng nhiều thanh chống để tăng cường

Bề mặt thành phẩm

sau khi tháo coffa

- Sần sùi, giảm tiết

diện chịu lực

Vật liệu

- Sử dụng thép tấm và thép hình liên kết với nhau nên ít chịu ảnh hưởng của thời tiết

Liên kết

- Sử dụng các chốt liên kết bằng thép làm sẳn đồn bộ vớicoffa nên rất chắc chắn

Lắp dựng

- Chỉ cần lựa chọn những tấm coffa phù hợp với kích thước cấu kiện để lắp ghép do đó sử dụng

ít nhân công hơn

Khả năng chịu lực và ứng dụng

- Khả năng chịu lực suy giảm không đángkể theo thời gian sử dụng

- Oån định tốt do các liên kết chắc chắn

Bề mặt thành phẩm sau khi tháo coffa

- Nhẵn, không làm giảm tiết diện chịu lực

Qua bảng so sánh trên , ta chọn phương án dùng cốt pha thép ( cho tất cả các bộ phận công trình )

2 Sơ lược về cốt pha thép của SHINHWAN INC :

Bộ cốp pha thép của SHINWAN có các ưu điểm sau :

- Đạt được độ bền cao , duy trì được độ cứng trong quátrình đổ bê tông , đảm bảo an toàn cao cho vánkhuôn Việc lắp dựng được bảo đảm chính xác , bề mặtbê tông thẳng , phẳng

- Hao phí cho 1m2 công trình giảm đáng kể vì các côngviệc tính toán đã được lập sẳn , lập thành các bảngtra

- Thao tác lắp ráp và tháo dở dể dàng , nhanh chóngbằng các phương pháp thích hợp , do vậy không cầncông nhân có trình độ cao Chỉ cần thao tác theo mộtqui trình định sẳn sẽ đạt được tốc độ nhanh nhất Đâylà yếu tố quan trọng trong suốt thời gian thi công

- Đạt được thời gian sử dụng lâu , có thể cho một haynhiều công trình mà vẫn đáp ứng được những yêu cầukỹ thuật , quản lý thuận tiện , hiệu quả kinh tế cao

- Ván khuôn khi kèm theo chống đở bằng dàn giáo côngcụ sẽ trở thành một hệ thống đồng bộ , hoàn chỉnh ,bảo đảm thi công nhanh , nâng cao thêm chất lượng vánkhuôn , hiện trường thi công gọn gàng , không gianthoáng mát mặt bằng vận chuyển tiện lợi , an toàn Khung chính được cấu tạo từ các thanh thép có :

3.Chọn phương án cấu tạo cốp pha hợp lý:

Em chọn phương án cấo tạo côp pha thép cho các bộ phận củacông trình vì đây là loại côp pha cơ bản .Vậy ta không cần

kiểm tra khả năng chịu lực của ván khuôn Ta kiểm tra vớiván khuôn gỗ.

4.Thiết kế ván khuôn,tính khả năng chịu lực,độ ổn định , dộvõng của copha ,dàn dáo, sàn công tác của một vài kết cấuđiển hình:

a.Ván khuôn sàn:

-tính bề dày ván sàn :

Chọn ván khuôn có bề rộng 30 cm

⇒Trọng lượng bêtông trên 1 m dài ván khuôn là:

902500

*)1

*3

Hoạt tải trên 1 m2 ván sàn:

Lực động do đổ bê tông xuống ván khuôn :200 kg/m2

Trọng lượng người đứng trên : 200 kg/m2

Trọng lượng xe vận chuyển cầu công tác :300 kg/m2

Lực rung do đầm máy :130 kg/m2

Tổng cộng :830 kg/m2

Hoạt tài trên 1 m dài ván khuôn: 249

100

30830

2 = × =

Tổng lực tác dụng lên 1 m dài q=q1 +q2 =249+90=339 (kg/m dài)

Chọn khoảng cách giữa hai đà ngang l=0.6 m

⇒Mo men lớn nhất của dầm là: 1525.5

8

1006.03398

2 2

6 max

cm b

Kiểm tra độ võng của ván

[ ] 0.18( )

1000

3

)(00149.020102.1384100

30339384

5384

5

6

4 4

Vậy fmax< [f] Thoả điều kiện về độ võng

-Tính toán sườn ngang

Chọn khoảng cách sườn dọc l=2 m

Lực phân bố trên thanh đà ngang là lực phân bố trên diện tíchván sàn 600×200 cm

)/(67830

2 2

)(03.0388810

2.1100

2006.678384

5384

5

6

4 4

max

cm

l f

cm EJ

ql f

-Tính kích thước sườn dọc:

Trọng lượng ván truyền lên sườn dọc là (ván dày 2 cm)

Ta coi sườn dọc như một dầm đơn giản chịu một lực tâp trung:

Mo men uốn lớn nhất của nó là : 30 10995.6

2

04.733max = × =

Chọn chiều rộng sườn dọc 5 cm

[ ] 5 98 11.6( )

6.109956

6 max

cm b

1003

)(0024.0384

5 4 max

cm f

cm EJ

ql f

Trọng lượng sườn dọc là:0.05×0.1×1×800 = 4 (kg)

Tải trọng truyền lên cột chống: q = 729×2×2+4 = 1462.4 (Kg)

Chọn cột gỗ tròn đường kính d=10 cm

Bán kính quán tính của đường tròn: i= 2.5

4 =

d

(cm)Hai đầu cột được giằng kỹ nên xem như ngàm :µ =0.65

Độ mảnh

i

l

µ

λ = với l là chiều cao cây chống l=4 m→λ = 104

Nội suy ta được ϕ =0.286

Tính với dầm có tiết diện 40×110 cm

i)Tính ván đáy:

-Chọn bề rộng ván đáy b=20 cm

-Khoảng cách đà ngang cây chống là d=60 cm

-Trọng lượng bê tông trên một m dài ván khuôn: qbt=0.2×

2

max = ql =

M (kgcm) → d= 6×[ ] =3.48

×σ

b

M

(cm)Với [ ]σ =80(kg/cm2) Vì ván đáy có độ ẩm lớn hơn ván thành,cường độ gỗ giảm 20%

J=bh3/12=20×33/12=45 (cm4)

-Kiểm tra độ võng

cm f

cm EJ

ii) Tính ván thành dầm :

-Chọn bề rộng ván b=30 cm

-Khoảng cách thanh sườn đứng l=60 cm

-Tải trọng ngang do đổ bêtông :Pđ =200 kg/m2

-Tải trọng ngang của vữa bê tông khi đổ và đầm

Chọn chiều dày vàn khuôn 30×3cm

Kiểm tra độ võng của ván

[ ] 0.18( )

1000

60310003

)(013.0384

5 4 max

cm

l f

cm EJ

ql f

Vậy fmax< [f] Thoả điều kiện về độ võng

-Thanh đà đỡ dầm:

Khoảng cách giữa hai thanh đà l=0.6 m,chiều dài thanh đà 120cm

Khoảng cách giữa hai cây chống l=0.6 m

Tải trọng tác dụng lên 1 m dài thanh đà là :

2490100

.q= q1 + qđ = 2490 +14.4 = 2504.4 (KG/m)

⇒Mo men lớn nhất của dầm là: 45079.2

8

2 max = ql =

Chọn chiều dày vàn khuôn 10×18cm

Kiểm tra độ võng của ván

[ ] 0.18( )

1000

60310003

)(003.0384

5 4 max

cm

l f

cm EJ

ql f

+Khoảng cách hai hàng cột chống 60 cm

Trọng lượng bêtôbg dầm +Ván khuôn dầm:

+ Trọng lương bản thân dầm + ván khuôn : q1 = 2162.4 KG

+ Trọng lượng thanh đà đỡ dầm : qđ = 0.05×0.1×800 =

Trọng lượng do một phần sàn + ván khuôn sàn :

+ Trọng lượng bê tông sàn : q2 =1 × 0.6 × 0.12 × 2500 + 830×1×0.6 = 648 Kg

+Trọng lượng ván khuôn sàn :qVK = 0.6×0.02×800 = 9.6 KG

+Trọng lượng thanh đà ngang:qđn = 0.05×1×800 = 4 KG

Tổng :∑ =661.6 KG

⇒Tải trọng cột phải chịu là: q =2200+661.6 = 2861.8 Kg

+Chọn cột chống gỗ tròn đường kính d=15 cm

+Bán kính chuyển hồi của đường tròn :i= d/4 = 3.75 cm

+Hai đầu cột giằng kỹ nên ta xem như ngàm :µ =0.65

Lấy ván khuôn dầm 40 ×100 như ván khuôn dầm tiết diện 40×

110 là thỏa

c)Ván khuôn dầm phụ:ï tiết diện 20×2.5 cm

i)Tính ván đáy :

Chọn ván có bề rộng b=20 cm Tải trọng phân bố trên 1 m dàiván khuôn như sau:

q= q1 = qđ = 0.2 ×0.45×2500+830×0.2 = 391 KG/m

-Chọn khoảng cách giữa hai hàng cây chống là 0.6 m

⇒Mo men lớn nhất là: 1759.5

8

2 max = ql =

320

12

4 3

3

cm

bh

Chọn chiều dày vàn khuôn 20×2.5cm

Kiểm tra độ võng của ván

[ ] 0.18( )

1000

60310003

)(019.0384

5 4 max

cm

l f

cm EJ

ql f

Vậy fmax< [f] Thoả điều kiện về độ võng

ii)Tính ván thành :

-Chọn ván có bề rộng 30 cm Khoảng cách giữa các thanhsườn đứng là l=60 cm

-Theo kết quả phần trên ta có tải trọng tác dụng lên vánthành là :

m KG

Chọn chiều dày vàn khuôn 30×2cm

Kiểm tra độ võng của ván

[ ] 0.18( )

1000

60310003

)(025.0384

5 4 max

cm

l f

cm EJ

ql f

Vậy fmax< [f] Thoả điều kiện về độ võng

iii.)Tính thanh đà đỡ ván đáy-đà đỡ ván thành :

Vì nhịp của hai thanh này nhỏ (25-30cm) nên ta không cần tínhmà chỉ lấy theo cấu tạo 4×6 cm

.iv) Tính cây chống:

-Trọng lượng bản thân ván : qbt = 0.02×0.6×0.3×800=2.88Kg

-Trọng lượng khi đổ bê tông dầm: q1 = 0.2×0.45×0.6×2500 + 830×

0.6 = 633 Kg

-Chọn cây chống có đường kính 10 cm →i=2.5cm;µ =0.65

3.92

ϕσ

3.Thiết kế ván khuôn cột:

a)Các lực ngang tác dụng lên ván khuôn đứng :

-Tải trọng động do đổ bêtông vào ván khuôn :

Pđ =200 Kg/cm2 khi lượng bê tông đổ dưới 200 lít

Pđ =400 Kg/cm2 khi lượng bê tông đổ từ 200-700 lít

-Tải trọng ngang của vữa bêtông khi đổ và đầm :

-Đầm máy P=γH +P d=2500×0.75 +400 = 2275 KG/m2

b) Tính chiều dày ván khuôn :

Dùng ván rộng 20 cm ,lực phân bố trên một m dài là:q=2275:5=4550Kg/m dài

Sơ đồ ván đứng là dầm liên tục trên các khớp sườn đứngl=60 cm

[ ] 2.5

6

5.20478

max 2

cm Kg

3

)(014.0384

400

Sơ kích thước bố trí ván cột

Ta coi sườn ngang là dầm đơn giản chịu lực phân bố đều màgối tựa là khớp của các sườn ngang , nhịp tính toán

Lmax =120 cm _Với cột lớn

L=60 cm _ với cột nhỏ

Chiều cao của lớp vửa bêtông sinh ra áp lực ngang lớn nhấtlà75 cm Nhưng để đảm bảo an toàn ta coi áp lực ngang ấy chỉ

do một thanh sườn ngang chịu Chiều cao lớp bê tông truyền áplực ngang vào thanh lấy là 55 cm Vậy lực phân bố trên 1 m dài

thanh sườn ngang là :q 1251.25Kg/m

1

55.0

*2275

cm EJ

ql

100

553)

(03.0384

→

Nếu chọn bề rộng b=8 cm thì h= 6b[ ]max 13.7(cm)

.0384

5 4

cm f

cm EJ

Ván

Sườn dọc

Sơ đồ kích thước bố trí ván tường

a)Tính chiều ván:

Chọn khoảng cách giữa hai sườn ngang là 60 cm

Như đã tính toán với cột lực phân bố trên 1 m2 ván đứng là :

2275 (KG/m2)

Nếu dùng ván khuôn 30 cm thì lực phân bồ trên 1 m dài là

5.628100

.0384

5 4

cm f

cm EJ

Sơ đồ tính là dầm đơn giản tựa trên các sườn dọc kép nhịp tínhtoán 1 m

Lực phân bố trên 1 m dài thanh sườn ngang là

1365100

.0384

5 4

cm f

cm EJ

ql

cp = × =

<

c)Tính kích thước sườn dọc kép:

-Ta lấy trường hợp bất lợi nhất khi thanh sườn ngang nằm giữahai bu lông giằng, tức là nó ở cách bu lông giằng 50 cm.Ta coisườn dọc kép là một dầm đơn giản ,Nhịp 1 m gối tựa lànhững bu lông giằng ấy , dầm này chịu một lực tập trung ởchính giữa

-Diên tích mà đỉnh là 4 bu lộng bằng 1 m2 Tải phân bố đềutrên diện tích ấy được truyền tập trung lên thanh sườn dọckép.Vậy lực tập trung truyền một thanh sườn dộc đơn là:

)(5.1137