*Vận chuyển dưới đất: sử dụng ôtô, xe cải tiến, cút kít… I, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT: - Ván khuôn cột được làm từ các tấm ván phẳng dày δ = 3cm - Gông cột có thể làm bằng gỗ hoặc bằng thép
Trang 1PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
Suy ra chiều dài công trình: 22.B = 22.3,0= 66 m
- Mặt bằng, mặt cắt công trình thể hiện như hình vẽ
a, Kích thước các cột được bố trí theo lưới ở mặt bằng:
Trang 2- Chiều dày bản sàn: s = 12 cm
- Chiều dày sàn mái: s = 12 cm
II, CÁC SỐ LIỆU, PHƯƠNG ÁN VÀ ĐIỀU KIỆN ĐẦU BÀI:
- Công trình được thi công theo phương pháp đổ bê tông toàn khối
- Một tầng được thi công làm 2 đợt: đợt 1 thi công cột, đợt 2 thi công dầm và sàn
- Số liệu đầu bài:
Chọn cốt thép dọc nhóm CI, thép đai CII có γ = 7850 kG/m3
Dàn giáo: sử dụng giàn giáo, hệ thông cột chống bằng gỗ có
[σ]gỗ = 115 DaN/cm2 đã chọn được thiết kế tại chỗ
*Phương án vận chuyển lên cao:
Sử dụng cần trục được lắp đặt trên hệ thống ray thuận tiện cho việc vận chuyển đến các vị trí để thi công
*Vận chuyển dưới đất: sử dụng ôtô, xe cải tiến, cút kít…
I, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT:
- Ván khuôn cột được làm từ các tấm ván phẳng dày δ = 3cm
- Gông cột có thể làm bằng gỗ hoặc bằng thép, ở đây chọn gông thép
Trang 3- Tại chân cột có khung định vị bằng thép hình
- Cột được chống thẳng đứng nhờ cột chống xiên và tăng đơ
- Chiều cao cột đều > 2,5m nên đổ bêtông bằng ống vòi voi để tránh phân tầng
1, Thiết kế ván khuôn cột C 1 , C 2 cho tầng 1:
Trong đó: - h1 : chiều cao của mỗi lớp bê tông tươi
h1= R = 0,7 m ( với R _bán kính tác dụng của đầm rùi )
→ qtc1 = 2500.0,45.0,7 = 787,5 (kG/m)
→ qtt = n qtc =1,2.787,5 = 945 (kG/m)
- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:
→ qtc2 = 200 (kG/m2)
Trang 4*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện ( theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn ) W = b h2
6 = 0,45.0,032
6 = 6,75.10-5 m3 [σ] = 115 DaN/cm2
→ [M] = W.[σ] = 6,75.10-5.115.104 = 77,63 kG.m
Có M = qtt
c l2
10 ↔ l ≤√10 M q tt c = √10.77,631100 = 0,84 mchọn l1= 0,84 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván khuôn cột (điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván khuôn cột:
Trang 5Trong đó: - h1: chiều cao của mỗi lớp bê tông tươi
h1= R = 0,7 m ( với R _bán kính tác dụng của đầm rùi )
→ qtc1 = 2500.0,4.0,7 = 700 (kG/m)
→ qtt1 = n qtc1 =1,2.700 = 840 (kG/m)
- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:
Trang 6*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện ( theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn ) W = b h2
6 = 0,4.0,032
6 = 6.10-5 m3 [σ] = 115 DaN/cm2
→ [M] = W.[σ] = 6.10-5.115.104 = 69 kG.m
Có M = qtt
c l2
10 ↔ l ≤√10 M
q tt c = √10.691100 = 0,79 mchọn l1= 0,79 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván khuôn cột ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván khuôn cột:
Trang 7l = √3 128 E J 400 q tc c = 3
√128.1,1 109 9.10−7
400.900 = 0,70 mChọn l2 = 0,70 m
→ Khoảng cách giữa các nẹp đứng thành dầm là lgông ≤ min(l1;l2) = 0,70 m
Trong đó: - h1 : chiều cao của mỗi lớp bê tông tươi
h1= R = 0,7 m ( với R _bán kính tác dụng của đầm dùi )
→ qtc1 = 2500.0,35.0,7 = 612,5 (kG/m)
→ qtt1 = n qtc1 =1,2.612,5 = 735 (kG/m)
Trang 8- Tải trọng ngang do đổ bê tông vào ván khuôn:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện ( theo tiết diện và vật liệu làm ván khuôn ) W = b h2
6 = 0,35.0,032
6 = 5,25.10-5 m3 [σ] = 115 DaN/cm2
→ [M] = W.[σ] = 5,25.10-5.115.104 = 60,375 kG.m
Có M = q tt c l2
10 ↔ l ≤√10 M q tt c = √10.60,375995 = 0,78mchọn l1= 0,78 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván khuôn cột (điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván khuôn cột:
Trang 9l = √3 128 E J 400 q tc c = 3
√128.1,1 109 7,875.10−7
400.812,5 = 0,70 mChọn l2 = 0,70 m
→ Khoảng cách giữa các nẹp đứng thành dầm là lgông ≤ min(l1;l2) = 0,70 m
Trong đó: - h1: chiều cao của mỗi lớp bê tông tươi
h1= R = 0,7 m ( với R _bán kính tác dụng của đầm rùi )
→ qtc1 = 2500.0,3.0,7 = 525 (kG/m)
Trang 10*Theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm vánkhuôn) W = b h2
6 = 0,3.0,032
6 = 4,5.10-5 m3 [σ] = 115 DaN/cm2
→ [M] = W.[σ] = 4,5.10-5.115.104 = 51,75 kG.m
Có M = q tt
c l2
10 ↔ l ≤ √10 M q tt c = √10.51,75890 = 0,76mchọn l1= 0,76 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván khuôn cột (điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván khuôn cột:
Trang 11→ Theo điều kiện này khoảng cách giữa các gông cột là :
l = 3
√128 E J 400 q tc c = 3
√128.1,1 109 6,75.10−7
400.725 = 0,689 mChọn l2 = 0,689 m
→ Khoảng cách giữa các nẹp đứng thành dầm là lgông ≤ min(l1;l2) = 0,689 m
Chọn l = 0,65 m
II, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN SÀN:
II.1, Giới thiệu ván khuôn sàn là gỗ có:
+ Cách thức làm việc: Ván khuôn được đặt lên hệ xà gỗ xà gồ kê lên các cột chống
- Khoảng cách giữa các xà gồ phải được tính toán để đảm bảo 2 điều kiện:
* Điều kiện về cường độ và điều kiện về biến dạng của ván khuôn sàn
- Khoảng cách giữa các cột chống được tính toán để đảm bảo 2 điều kiện:
Trang 12* Điều kiện về cường độ biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống.
*Cột chống được sử dụng ở đây là cột chống chữ “ T ” được làm bằng gỗ, chân cột được đặt nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống và tạo ra điều kiện thuận lợi cho thi công tháo lắp ván khuôn
- Chiều dày ván khuôn là δ = 3 cm
2, Sơ đồ tính:
- Ta cắt 1 đoạn có bề rộng b = 1m theo phương vuông góc với xà gồ
=> Sơ đồ tính toán với ván khuôn sàn là dầm liên tục, các gối tựa là các xà gồ và chịu tải trọng phân bố đều
* Hình vẽ:
Trang 14a, Tính toán theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền )
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]
Trong đó: W - momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = 1.0,032
6 = 1,5.10-4 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 (kG/m2)
b, Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván sàn ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván sàn:
[f] = l tt
400
- Độ võng lớn nhất ván khuôn sàn: f = q tc s l4
128 E J
Trang 15Với J = b h3
12 = 1.0,033
12 =2,25.10-6 ( m4 )Vậy theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất của xà gồ là:
l = √3 128 E J 400 q tc s = 3
√128.1,1 109.2,25 10−6
400.721 = 1,03 mKhoảng cách: l2 = 1,03 m
5, Tính toán và kiểm tra cột chống bằng xà gồ:
5.1, Coi xà gồ là dầm liên tục đặt trên các gối tựa các vị trí kê lên các cột chống.
Xà gồ chịu tải trọng từ ván sàn truyền xuống và them phần trọng lượng bản thân
xà gồ
Trang 16- Chọn trước tiết diện xà gồ: 8x10 cm
- Khoảng lấy tải trọng để tính toán cột chống xà gồ:
b, Tính theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = 0,08.0,12
6 = 1,33.10-4 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 (kG/m2)
=> [M] = [σ].W = 115.104 1,33.10-4 = 152,95 kG.m
Trang 17Có M = q tt xg l2
10 <=> l = √10 M q tt xg = √10.152,95909,26 = 1,30 ( m )
Khoảng cách : l1 = 1,30 m
c, Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván sàn ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván sàn :
l = √3 128 E J 400 q tc xg = 3
√128.1,1 109.6,67 10− 6
400.726,6 = 1,48 mKhoảng cách: l2 =1,48 m
=> khoảng cách giữa các cột chống xà gồ là : lcc ≤ min(l1;l2) = 1,30 m
Chọn lcc = 1,2 m
5.2, Kiểm tra ổn định của cột chống xà gồ là:
- Chọn trước tiết diện cột chống, do cột chống là cấu kiện chịu nén đúng tâm nên ta chọn tiết diện là hình vuông (bxh = 10x10 cm )
* Vẽ sơ đồ tính toán cột chống xà gồ:
Trang 18- Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:
=> Chiều cao tính toán của cột chống là : Lcc0 = μ.Hcc = 1.3,85 = 3,85 m
- Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống :
+ momen quán tính của cột chống :
J = b h3
12 = 0,1.0,13
12 = 8,33.10-6 ( m4 ) + Bán kính quán tính : r =√J A = √8,33.10−6
0,1.0,1 = 0,02886 (m) + Độ mảnh : λ = Lcc
0
r = 0,028863,45 = 119,54 > [] = 75
=> φ = 3100
λ2 = 3100119,542 = 0,2169
- Theo điều kiện ổn định: σ = φ A N = 1091,112.10−4
0,2169.0,1.0,1 = 50, 30 ( kG/cm2 )
Ta có: σ < [σ] = 100 ( kG/cm2 )
Trang 19*Vậy cột chống đã thỏa mãn điều kiện ổn định và điều kiện bền.
*Tầng 1 là tầng cao nhất mà đã ổn định => bảo đảm làm việc cho các tầng còn lại
III, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM
*Hệ ván khuôn dầm chính được bố trí như hình vẽ :
1.1, Tính toán ván khuôn đáy dầm :
Coi ván đáy dầm là 1 dầm liên tục có kích thước tiết diện bdầm.δv đáy dầm
= 250.30 mm
Gối tựa là các cột chống, ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng:
Trang 21b,Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ] => [M] = W.[σ]
W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = 0,25.0,032
6 = 3,75.10-5 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 kG/m2
=>[M] = W.[σ] = 115.104.3,75.10-5 = 43,125 kG.m
Có [M] = qtt
d l2
10 <=> l = √10 M q tt d = √10.43,125420,775 = 1,01 m =>Khoảng cách l1 = 1,01 m
c,Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván đáy dầm;
128 E J với J = b h3
12 = 0,25.0,033
12 = 5,625.10-7 (m4)Theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất giữa các cột chống ván đáy dầm:
Trang 22d, Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm:
- Chọn trước cột chống ( do cột chống là cấu kiện chịu nén đúng tâm )Nên chọn tiết diện là hình vuông: b.h = 10.10 cm
Sơ đồ tính toán cột chống ván đáy dầm
- Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:
Trang 23Coi ván thành là dầm liên tục có các gối tựa là các thanh chống xiên, ván thành chịu các tải trọng ngang.
a, Xác định tải trọng: chủ yếu là tải trọng ngang
- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ ( sử dụng phương pháp đầm trong) qtc1 =γbt.h12
Trong đó: h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi
Trang 24b, Tính toán khoảng cách các thanh chống xiên:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền )
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u => [M] = W.[σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = (0,38−0,12).0,032
6 = 3,9.10-5 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 kG/m2
[M] = 3,9.10-5.115.104 = 44,85 kG
Có M = q tt d l2
10 => l = √10 M q tt d = √10.44,85568,4 = 0,88 m =>Khoảng cách: l1 = 0,88 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván thành dầm ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván thành:
l = √3 128 E J 400 q tc d = 3
√128.1,1 109.1,0305.10−6
400.735,45 = 0,76 m
Trang 27b,Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ] => [M] = W.[σ]
W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = 0,25.0,032
6 = 3,75.10-5 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 kG/m2
=>[M] = W.[σ] = 115.104.3,75.10-5 = 43,125 kG.m
Có [M] = qtt
d l2
10 <=> l = √10 M q tt d = √10.43,125600,775 = 0,84 m =>Khoảng cách l1 = 0,84 m
c,Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván đáy dầm;
128 E J với J = b h3
12 = 0,25.0,033
12 = 5,625.10-7 (m4)Theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất giữa các cột chống ván đáy dầm:
Trang 28d, Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm:
- Chọn trước cột chống ( do cột chống là cấu kiện chịu nén đúng tâm )Nên chọn tiết diện là hình vuông: b.h = 10.10 cm
Sơ đồ tính toán cột chống ván đáy dầm
- Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:
Trang 29Coi ván thành là dầm liên tục có các gối tựa là các thanh chống xiên, ván thành chịu các tải trọng ngang.
a, Xác định tải trọng: chủ yếu là tải trọng ngang
- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ ( sử dụng phương pháp đầm trong) qtc1 =γbt.h12
Trong đó: h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi
Trang 30b, Tính toán khoảng cách các thanh chống xiên:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền )
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u => [M] = W.[σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = (0,62−0,12).0,032
6 = 7,5.10-5 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 kG/m2
[M] = 8,52.10-5.115.104 = 86,25 kG
Có M = q tt d l2
10 => l = √10 M q tt d = √10.97,981413,2 = 0,78 m =>Khoảng cách: l1 = 0,78 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván thành dầm ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván thành:
l = √3 128 E J 400 q tc d = 3
√128.1,1 109.1,125.10−6
400.1161 = 0,7 m
Trang 31*Hệ ván khuôn dầm chính được bố trí như hình vẽ :
1.1, Tính toán ván khuôn đáy dầm :
Coi ván đáy dầm là 1 dầm liên tục có kích thước tiết diện bdầm.δv đáy dầm
= 200.30 mm
Gối tựa là các cột chống, ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng:
Trang 33b,Tính toán khoảng cách cột chống ván đáy dầm:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền ):
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ] => [M] = W.[σ]
W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = 0,2.0,032
6 = 3.10-5 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 kG/m2
=>[M] = W.[σ] = 115.104.3.10-5 = 34,5 kG.m
Có [M] = qtt
d l2
10 <=> l = √10 M q tt d = √10.34,5258,62 = 1,16 m
=>Khoảng cách l1 = 1,16 m
c,Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván đáy dầm;
128 E J với J = b h3
12 = 0,2.0,033
12 = 4,5.10-7 (m4)Theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất giữa các cột chống ván đáy dầm:
Trang 34d, Kiểm tra ổn định cột chống ván đáy dầm:
- Chọn trước cột chống ( do cột chống là cấu kiện chịu nén đúng tâm )Nên chọn tiết diện là hình vuông: b.h = 10.10 cm
Sơ đồ tính toán cột chống ván đáy dầm
- Tải trọng tác dụng lên đầu cột chống:
Trang 35Coi ván thành là dầm liên tục có các gối tựa là các thanh chống xiên, ván thành chịu các tải trọng ngang.
a, Xác định tải trọng: chủ yếu là tải trọng ngang
- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ ( sử dụng phương pháp đầm trong) qtc1 =γbt.h12
Trong đó: h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi
Trang 36b, Tính toán khoảng cách các thanh chống xiên:
*Theo điều kiện về cường độ ( điều kiện bền )
Công thức kiểm tra: σ = W M ≤ [σ]u => [M] = W.[σ]u
Trong đó: W – momen kháng uốn của cấu kiện
W = b h2
6 = (0,28−0,12).0,032
6 = 1,95.10-5 ( m3 ) [σ] = 115 kG/cm2 = 115.104 kG/m2
[M] = 1,95.10-5.115.104 = 22,425 kG
Có M = q tt d l2
10 => l = √10 M q tt d = √10.22,425255,1 = 0,94 m =>Khoảng cách: l1 = 0,94 m
*Theo điều kiện về biến dạng của ván thành dầm ( điều kiện biến dạng )
- Độ võng giới hạn cho phép của ván thành:
l = √3 128 E J 400 q tc d = 3
√128.1,1 109.2,925.10−7
400.208,25 = 0,79m
Trang 37=>Khoảng cách l2 = 0,79 m
lnẹp ≤ min(l1;l2) = 0,79 m
Vậy chọn lnẹp = 0,75 m
Trang 38III THỐNG KÊ VÁN KHUÔN:
Trang 39- Ván khuôn theo phương cạnh dài của cột: gồm 1 tấm 250x30 mm và 1 tấm 230x30 mm.
- Gông cột: 40x60 mm; khoảng cách giữa các gông cột: Lg = 0,71 m
- Nẹp: 40x50 mm; khoảng cách giữa các nẹp: lnẹp = 0,71 m
- Thanh chống xiên và xà ngang: 60x60 mm
*Cột C1,C2 tầng 2,3:
- Ván khuôn theo phương cạnh ngắn của cột: 280x30 mm
- Ván khuôn theo phương cạnh dài của cột: gồm 1 tấm 200x30 mm và 1 tấm 230x30 mm
- Gông cột: 40x60 mm; khoảng cách giữa các gông cột: Lg = 0,7 m
- Nẹp: 40x50 mm; khoảng cách giữa các nẹp: lnẹp = 0,7 m
- Thanh chống xiên và xà ngang: 60x60 mm
*Cột C1,C2 tầng 4,5:
- Ván khuôn theo phương cạnh ngắn của cột: 280x30 mm
- Ván khuôn theo phương cạnh dài của cột: gồm 1 tấm 380x30 mm
- Gông cột: 40x60 mm; khoảng cách giữa các gông cột: Lg = 0,7 m
- Nẹp: 40x50 mm; khoảng cách giữa các nẹp: lnẹp = 0,7 m
- Thanh chống xiên và xà ngang: 60x60 mm
*Cột C1,C2 tầng 6,7:
- Ván khuôn theo phương cạnh ngắn của cột: 280x30 mm
- Ván khuôn theo phương cạnh dài của cột: 330x30 mm
- Gông cột: 40x60 mm; khoảng cách giữa các gông cột: Lg = 0,68 m
- Nẹp: 40x50 mm; khoảng cách giữa các nẹp: lnẹp = 0,68 m
- Thanh chống xiên và xà ngang: 60x60 mm
*