CHƯƠNG 8 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN

Các nguyên tắc cơ bản thiết kế là lắp dựng ván khuôn1.1 Nguyên tắc tạo hình - Ván khuôn => đúng hình dáng, kích thước của bộ phận kết cấu công trình.. Phân loại theo vật liệu1.2 Ván khuô

1. Ván khuôn và các yêu cầu kỹ thuật

2. Phân loại ván khuôn

3. Chức năng của các bộ phận cán khuôn

1 Các nguyên tắc cơ bản thiết kế là lắp dựng ván khuôn

1.1 Nguyên tắc tạo hình

- Ván khuôn => đúng hình dáng, kích thước của bộ phận kết cấu công trình

- Bề mặt BT sau khi tháo dỡ ván khuôn

1.2 Nguyên tắc ổn định

- Đảm bảo độ cứng

- Chịu được tải trọng:

- Chỉ được đặt ván khuôn của tầng trên sau khi đã cố định ván khuôn tầng dưới

2 Các yêu cầu kỹ thuật chung

- Dựng ván khuôn ở độ cao < m được dùng giá đỡ để đứng thao tác

- Dựng ván khuôn ở độ cao > m phải dùng sàn thao tác

1 Phân loại theo vật liệu

1.2 Ván khuôn kim loại

- Cấu tạo từ các tấm tôn mỏng với khung cứng bằng

thép hình

- Áp dụng;

2 Phân loại theo cấu kiện

3 Phân loại theo kỹ thuật lắp dựng

3.2 Ván khuôn định hình (VK luân lưu)

- Sản xuất thành những môđun trong nhà máy => Sử dụng cho nhiều loại kết cấu

- Đặc điểm: rất tiện lợi cho thi công, dễ bảo quản và sử dụng

3.3 Ván khuôn di chuyển

- Không tháo rời từng bộ phận sau mỗi chu kỳ hoạt động mà để nguyên di chuyểnsang vị trí sử dụng của chu kỳ tiếp theo

3.3.1 Theo phương đứng (ván khuôn leo, ván khuôn trượt)

- Là tổ hợp của ván khuôn các kết cấu => lắp xung quanh chu vi và bên trong côngtrình Sau khi đổ bê tông xong ở 1 mức nào đó thì toàn bộ hệ ván khuôn được nânglên mức tiếp theo

- Thường dùng cho những công trình có chiều cao lớn, tiết diện công trình không thayđổi (xilô, lõi, vách nhà cao tầng )

3.3.2 Theo phương ngang

- Là tổ hợp của ván khuôn các kết cấu, được liên kết vào khung đỡ Khung đỡ có thể

di chuyển trên một hệ thống bánh xe và chạy theo chiều dài công trình

- Thường dùng cho các công trình có dạng chạy dài (tuynen,đường hầm,mái nhàcông nghiệp ) có tiết diện công trình không thay đổi

7

9 10

1 Tấm ván khuôn

- Tạo hình.

- Tiếp nhận các tải trọng:

- Được làm từ thép hoặc gỗ, nhựa hoặc tre ép.

 Gỗ tự nhiên: chiều dài 3-4m, rộng 20-30cm, dày

1

2

3 4

1 Cấu tạo ván khuôn móng đơn

- Ván khuôn móng đơn giật cấp được cấu tạo từ các hộp ván khuôn hình chữ nhật hay hình vuông được chồng lên nhau; gồm 4 cặp VK:

 Hai cặp tấm ngoài a),c):

 Hai cặp tấm trong b),d):

- Chiều cao của mỗi cặp tấm > chiều cao bậc móng …… cm =>

- Nhiều tấm ván được liên kết lại bằng => chịu được áp lực ngang sinh ra trong quá trình đổ và đầm bê tông

1 Cấu tạo ván khuôn móng đơn

- Các tấm ván khuôn trong được cố định bằng các nẹp cữ tại đầu các tấm ngoài và thanh cữ.

- Các tấm ván khuôn ngoài được cố định bằng các dây thép giằng, thanh chống xiên.

- Để chống phình và cố định toàn bộ hệ thống ván khuôn, ta dùng hệ các thanh chống xiên xuống đất qua các bản đệm (hoặc các cọc gỗ được đóng xuống đất) và các thanh nẹp giữ thành.

- Các liên kết được thực hiện bằng đinh Nguyên tắc chịu lực của đinh là khi làm việc thì chịu cắt, khi tháo ván thì chịu nhổ.

- Đối với những móng cốc :

Picture 3 Formwork for hollow foundation

2 Cấu tạo móng băng

Picture 4 Spread foundation formwork

3 Tính toán ván khuôn móng

- Ván khuôn móng được tính toán như các gối tựa là các nẹp ván

- Khoảng cách giữa các nẹp được tính toán theo điều kiện

- Ván chịu tải trọng ngang gồm có : tải trọng đổ, tải trọng do khối bê tông mới đổ

- Tải trọng ngang của hỗn hợp bê tông mới đổ:

1 Cấu tạo

1.1 Cột vuông

- Ván khuôn cột có hình dáng một cái hộp không có nắp và đáy, được gia cố bằng các nẹp, gông, thanh chống và dây tăng đơ

 Khoảng cách gông => tính toán

 Tăng đơ được móc vào các móc thép chờ sẵn trên sàn bê tông

 Thanh chống được tỳ vào các thanh gỗ được lồng sẵn vào các móc thép trên sàn

1.1.1 Cấu tạo gông cột

Picture 6 L shape steel plate Picture 7 L shape steel bar

Picture 8 Rectangular shape steel plate

Khung định vị bằng gỗ

- Các mẩu gỗ được chôn sẵn trong sàn bê tông, liên kết với khung định vị bằng đinh

Khung định vị bằng thép

- Chuẩn bị mốc chân cột bằng bê tông

- Ghép hộp ván khuôn 3 mặt vào mốc chân cột Đặt vào 2 đoạn thép hình chữ C.Ghép nốt tấm ván còn lại sau đó đóng bu lông giằng qua thép hình

- Chèn các nêm gỗ

1.3 Cột vuông đổ liền dầm

Khung gia cường liên kết với ván bằng đinh đóng mũ chìm từ trong ra

Support frame U-shaped

Wooden plate

1 – Concrete slabs ;

2 – Column-centre benchmark ;

3 - Foundation ;

4 – Colum-centre benchmark.

3 Tháo dỡ

- Sử dụng đúng theo nguyên lý : lắp trước tháo sau - lắp sau tháo trước

- Chú ý khả năng tấm ván khuôn bị dính vào bê tông cột gây hư hỏng bề mặt bê tông

Picture 11 Composition for isolated beam formwork

1 Cấu tạo ván khuôn dầm đơn

 Ghép từ các tấm ván gỗ: rộng 20-30cm, dày 2-3cm, iên kết bằng nẹp đứng Khoảngcách nẹp => tính toán

 Bề rộng ván đáy bằng kích thước cạnh đáy tiết diện dầm

 Chiều cao ván thành bằng chiều cao dầm trừ đi bề dầy sàn, chiều dầy tấm vánkhuôn sàn và chiều dầy tấm ván khuôn đáy dầm

 Cố định miệng dầm, chân ván thành

 Mối nối dầm chính dầm phụ được gia cường thêm bằng các nẹp khung hình chữ U

 Hệ đỡ => hệ cột chống chữ T

2 Cấu tạo ván khuôn dầm - sàn

Picture 13 Composition of beam-slab formwork

1 Concrete slab; 2 Slab board; 3 Stringer 4 Beam side board;

5 Beam bottom board; 6 Stud; 7 Brace; 8 Wood block;

9 Kicker; 10 Bolts; 11 Ledge; 12 T head shore;

13 Slab shores; 14 Edge sheathing

 Ván sàn: các tấm ván rộng từ 20-30cm Dễ mang vác => liên kết khoảng 4 tấm thànhmột tấm lớn để 2 người có thể mang vác được.

 Tấm ván => hệ xà gồ => hệ cột chống

 Ván khuôn sàn được đặt trên ván khuôn thành dầm

 Xung quanh chu vi ván khuôn sàn là các ván diềm: dễ điều chỉnh kích thước hệ vánkhuôn sàn và thuận lợi khi tháo dỡ ván khuôn sàn

Lắp dựng

 Xác định vị trí ván khuôn dầm, sàn

 Lắp dựng ván khuôn dầm

 Lắp dựng hệ xà gồ sàn - cột chống và căn chỉnh đúng cao độ và vị trí

 Rải các ván khuôn sàn, ván diềm

 Điều chỉnh cao độ ván khuôn sàn đúng thiết kế

Tháo dỡ

 Trình tự tháo dỡ ngược với trình tự lắp đặt

 Hạ các chân cột chống sàn và dầm bằng cách gõ các nêm

 Tách các tấm vàn sàn ra khỏi sàn bê tông

 Ván diềm ngập => dùng xà beng đập ra

 Làm tương tự đối với ván đáy dầm

 Sau khi tháo xong ván đáy dầm và ván sàn thì tháo các cột chống

 Coi xà gồ như một dầm tựa trên gối tựa là các cột chống

 Xà gồ chịu tải của ván sàn như trên và tải bản thân

 Tính toán đảm bảo điều kiện bền và biến dạng của xà gồ

 Kiểm tra khả năng chịu nén của cột chống

3.2 Tính ván khuôn dầm

Ván đáy

 Coi ván đáy là dầm liên tục, gối tựa là các cột chống

 Tải trọng thẳng đứng

 Xác định khoảng cách cột chống theo các điều kiện bền và biến dạng của ván

 Kiểm tra khả năng chịu nén của cột chống T

Picture 14 Wall formwork

1 – Boards; 2 – Horizontal wales; 3 - Vertical wales; 4 – Tie bolts;

5 –Washer; 6 – Plastic sleeves; 7 – Benchmark; 8 – Concrete spreaders;

9 – Temporary wooden spreader; 10 – Wooden pieces; 11 – Braces

 Ván thành ghép từ các tấm gỗ rộng 20-30cm, dầy 2-3cm / gỗ dán / kim loại.

 Các sườn dọc ngang => thép hình hoặc gỗ thanh => K/c các sườn

 Các sườn dọc, ngang còn được liên kết bằng các bulông (h.vẽ)

 Chân tấm ván khuôn được định vị bằng các mốc bằng gỗ hoặc thép chôn sẵn hoặcđược khoan vào trong bê tông

 Để đảm bảo khoảng cách giữa 2 tấm ván khuôn tường => thanh cữ

 Để đảm bảo ổn định tổng thể cho hệ ván khuôn =>hệ các thanh chống xiên, các dâytăng đơ thép

Picture 15 Composition of formwork for drainage systems

4 – Below beam made by I-shaped steel plate

5 – Below beam made by U-shapled steel plate

6 – Steel-plate joints 7 – Wooden or shaped-steel exterior frame

8 – Joints with slots 9 – Wedges; 10 – Interior boards 11 – Exterior boards

1 Cấu tạo

 Làm bằng gỗ dán hay thép và được liên kết với khung chịu lực

 Gồm khung trong và khung ngoài

 Mỗi khung trong gồm 2 cột biên (1) và một cột giữa (2) Cột giữa có thể thay đổi chiềucao dựa vào kích vít Các cột được liên kết với nhau bởi dầm dưới (4), (6) và dầm trên

 Dầm trên được cấu tạo gồm 2 đoạn và nối với các cột bằng liên kết khớp

 Dầm dưới gồm 3 đoạn : hai đoạn biên liên kết với đoạn giữa (4) bằng bu lông và cóthể thay đổi được độ dài dầm Đoạn giữa có gắn bánh xe.Dầm liên kết với cột biênqua bản nối (6)

 Mỗi đoạn ván khuôn thường gồm có 4 khung,khoảng cách giữa các khung là 1m Cáckhung được liên kết với nhau bởi các thanh thép L (12)

 Khung ngoài bằng gỗ hay thép hình gồm hai bán khung (7) được nối với nhau bằngbản nối (8) Bản nối có rãnh (18) để thay đổi bề rộng khung một cách dÔ dàng Tạichân mỗi bán khung được cấu tạo hình bầu dục đặt trên bản đệm (9) để dÔ xoay trongquá trình tháo ván khuôn

 Ván khuôn ngoài và trong được liên kết với nhau bởi bu lông giằng (16) đâm xiên quagông (15)

 Hệ thống khung trong và ngoài được cấu tạo có thể thay đổi được kích thước rộng,cao trong một khoảng nhất định nào đó nhờ các lỗ chờ

2 Lắp dựng

 Lắp dựng hệ thống ray (13) sau khi đã định vị bằng máy trắc đạc va thước thép

 Lắp dựng khung trong, liên kết các chi tiết và căn chỉnh

 Lắp dựng tấm ván khuôn mặt trong

 Liên kết bán khung và tấm ván khuôn mặt ngoài với nhau

 Lắp dựng các bán khung và liên kết các bán khung lại với nhau

 Lắp bulông liên kết ván khuôn trong và ngoài

 Căn chỉnh toàn bộ hệ ván khuôn

3 Tháo dỡ và di chuyển

 Tháo bulông giằng

 Tách ván khuôn mặt ngoài ra khỏi bê tông bằng cách nới rộng các bán khung tạicác rãnh trên bản nối (8) (không tháo rời các bán khung)

 Tách ván khuôn trong ra khỏi bê tông bằng cách hạ chiều cao cột giữa ở các kíchvít Cột biên cũng được hạ xuống và giảm khoảng cách giữa 2 cột nhờ vào việc

mở các bulông liên kết tại bản nối (16) và dầm dưới (15) rồi trượt theo rãnh (17)

 Toàn bộ hệ ván khuôn được kéo trượt trên các ray tới vị trí mới bằng các tời hoặcdây cáp

10 – Perious poured concrete area

Picture 17 – Climbing formwork

6

810

91

 Gồm các tấm ván khuôn (1), các sườn ngang (2) và sườn dọc (3)

 Hệ ván khuôn được cố định nhờ các bulông neo (4) và các vít điều chỉnh (6)

 Bulông giằng (5) vừa có vai trò giằng giữa 2 tấm ván khuôn, vừa có tác dụng

neo cho ván khuôn khi đổ betông ở vị trí tiếp theo

 Ván khuôn được chỉnh thẳng đứng nhờ vào các vít điều chỉnh (6)

 Hệ ván khuôn treo gồm có sàn công tác trên (phục vụ cho việc đổ bê tông) và

sàn công tác dưới (phục vu cho công tác điều chỉnh và hoàn thiện)

 Khi bê tông đã đủ cường độ chịu lực, tiến hành tháo các bulông neo và giằng,

nới vít điều chỉnh, dùng cần trục để cẩu hệ ván khuôn đến vị trí đổ bê tông tiếp

theo

1 Lựa chọn qui cách các vật liệu của hệ ván khuôn, cột chống

Ván khuôn gỗ tự nhiên

 Lựa chọn các loại gỗ có nhiều (thông dụng) trên thị trường

 Ván gỗ có các loại dài từ 3-4m, rộng từ 20-30cm, dầy từ 2-3cm

 Xà gồ, cột chống bằng gỗ thanh dài từ 3-4m, kích thước tiết diện gồm: 3x4cm, 4x6cm, 6x8cm, 8x10cm, 10x10cm, 8x12cm

Ván khuôn kim loại

 Hệ ván khuôn, cột chống thép thường được gia công định hình trước, do đó ta chỉ phải kiểm tra lại khả năng chịu lực của chúng

2 Sơ đồ kết cấu (áp dụng cho trường hợp ván khuôn bằng gỗ tự nhiên)

3 Xác định tải trọng

3.1 Tải thẳng đứng (tải trọng tiêu chuẩn)

Trọng lượng bản thân VK – q 1

 Dựa vào vật liệu làm ván khuôn

 Dựa vào kích thước ván khuôn trên bản vẽ thiết kế

Trọng lượng bản thân kết cấu – q 2

 Trọng lượng riêng của BTCT

Trọng lượng do người và thiết bị thi công - q 3

 Khi tính toán ván khuôn sàn và vòm thì lấy bằng: 250 kG/m2

 Khi tính toán các nẹp gia cường thành ván khuôn thì lấy bằng: 150 kG/m2

 Khi tính toán cột chống đỡ kết cấu thì lấy bằng: 100 kG/m2

Tải trọng do đầm rung - q 4 = 200 kG/m 2

3.2 Tải trọng ngang (tiêu chuẩn)

Áp lực do vữa BT mới đổ – q 5

 : Unit weight of concrete (kg/m 3 )

H: Height of concrete layer (m)

R: effective radius of interior vibrating (0.7m)

R1: effective radius of exterior vibrating (1m)

V - Velocity of concrete pouring, measured by m/h.

k1- Coefficient reflecting the slump impact of the concrete mixture.

For rigid concrete and low flexibility of slump 0,2cm - 4cm: k1= 0,8

slump 4 - 6cm: k1= 1,0 slump 8 - 12cm: k1= 1,2

k2 – Coefficient reflecting the temperature of the concrete mixture.

At 8 o C: k2 = 1,15; At 8 - 11 o C: k2 = 1,1; At 12 - 17 o C: k2= 1,0

At 18 - 27 o C: k2= 0,9; At 28 - 32 o C: k2= 0,90; At 33 o C: k2= 0,85

Phương pháp đầm Công thức tính toán áp lực

ngang tối đa, kG/m 2

Giới hạn sử dụng công thức

Tải trọng do chấn động phát sinh khi đổ BT vào cốp pha của kết cấu xác định

Tải trọng do đầm BT - q 7 (chỉ tính nếu không tính q 6 )

3.3 Tải trọng tớnh toỏn

 Khi tớnh toỏn cỏc bộ phận của cốp pha đà giỏo về điều kiện bền  qtt

 Khi tớnh toỏn về mặt biến dạng  qtc

 Tải trọng tớnh toỏn được xỏc định: qtt = n qtc

qtc: tải trọng tiờu chuẩnn: hệ số vượt tải

Tải trọng tiêu chuẩn Standard Loads

Hệ số v-ợt tải Overload Coefficient Trọng l-ợng bản thân của ván khuôn / Self-load of Formwork

Trọng l-ợng bản thân của BTCT / Self-load of RC

Tải trọng do ng-ời và ph-ơng tiện vận chuyển / Loads of workers

& construction equipment

Tải trọng do đầm chấn động / Load by vibrating

áp lực ngang của bê tông/Lateral pressure of concrete

Trọng l-ợng do chấn động khi đổ bê tông vào ván khuôn / Load by

impact of concrete pouring into formwork

1,1 1.2 1,3

1,3 1,3 1,3

3.4 Tổ hợp tải trọng

Các bộ phận ván khuôn

Tổ hợp tải trọng

Tính theo khả năng chịu lực (qtt)

Tính theo biến dạng

(qtc)

1 Ván khuôn sàn, tấm mái cong và kết cấu đỡ

2 Ván khuôn cột có cạnh tiết diện < 0,3m, và ván

khuôn t-ờng có chiều dầy < 0,1m

3 Ván khuôn cột có cạnh tiết diện > 0,3m, và ván

khuôn t-ờng có chiều dầy > 0,1m

4 Ván khuôn thành dầm chính, phụ và vòm

5 Ván khuôn đáy dầm chính, phụ và vòm

6 Ván khuôn thành của các khối bê tông lớn

1) q1+ q2 + q3 + q4 2) q5 + q7

3) q5 + q6

4) q5 + q7 5) q1+ q2 + q3 + q4 6) q5 + q6

1) q1+q2+q3 2) q5

3) q5

4) q5 5) q1+ q2 + q3 6) q5

3.4 Phương pháp tính

 Có thể chọn trước kích thước, khoảng cách các bộ phận ván khuôn, rồi kiểm tra lại khả năng chịu lực (đk bền) và điều kiện ổn định (đk biến dạng)

 Có thể chọn trước khoảng cách giữa các bộ phận, dựa vào điều kiện bền để suy

ra kích thước tiết diện, sau đó kiểm tra theo điều kiện biến dạng

 Có thể chọn trước kích thước các bộ phận ván khuôn, dựa vào điều kiện bền để tính khoảng cách các bộ phận, rồi kiểm tra lại theo điềi kiện biến dạng

 Deformity condition

Legend :

f - the calculated deflection of the formwork components [f] - the allowable deflection, according to TCVN 4453-1995 as follow : Formwork for structural components having exposed surface

Formwork for structural components having concealed surface

L: span of formwork components

Compression components

Legend:

N - Vertical Compressive Loads

F - Area of component section[]u- Allowable compressive stress

 - Stress reduction factor, depending on slenderness radio

L - the length of the component

 - coefficient related to linking types  = 1

r - inertia radius

J - inertia moment, J =

1 Đối với ván khuôn

 Kiểm tra trục, cao trình, vị trí

 Độ phẳng

 Mức độ ghồ ghề

 Độ kín khít

 Kiểm tra lại hình dáng, kích

 Các chi tiết chôn ngầm và đặt sẵn

 Phải có lớp chống dính

 Vệ sinh

 Trước khi đổ bê tông, phải tưới nước cho ván khuôn gỗ