GIÁO TRÌNH THI CÔNG NHỊP NHÀ CAO TẦNG

thiết kế hố đào 1-Các yêu cầu về kỹ thuật thi công đào đất: + Khi thi công đào đất hố móng cần lu ý đến độ dốc lớn nhất của mái dốc và lựa chọn độ dốc hợp lý vì nó ảnh hởng đến khối lợn

6300 5800

3600 3600

3600 3600

3600 3600

250 250 250 250

220x350 220x350 220x350 220x350 220x350 220x350

220x350 220x350 220x350 220x350 220x350 220x350

* Chiều dày bản mái:12 cm

1.2.) Các số liệu, phơng án và điều kiện đầu bài:

Hàm lợng cốt thép  dam 1,8% ;san 0,8% ; cot 2,6% ; mong 1%

- Mùa thi công : mùa hè ,vung A

- Thời hạn thi công không hạn chế Công trình nằm ở vị trí giao thông thuận lợi

Không hạn chế phơng tiện vận chuyển và không bị ảnh hởng của các công trình

Bên cạnh nguyên vật liệu đảm bảo cung ứng đầy đủ , các điều kiện khác đều

Thuận lợi cho thi công công trình

II thiết kế hố đào

1-Các yêu cầu về kỹ thuật thi công đào đất:

+ Khi thi công đào đất hố móng cần lu ý đến độ dốc lớn nhất của mái dốc và lựa chọn

độ dốc hợp lý vì nó ảnh hởng đến khối lợng công tác đất, an toàn lao động và giá thành công trình

+ Chiều rộng đáy móng tối thiểu phải bằng chiều rộng của kết cấu cộng với khoảng cách neo chằng và đặt ván khuôn cho đế móng Khoảng cách giữa chân móng và chân

hố móng tối thiểu phải là 0,3 m

+ Đất thừa và đất xấu phải đổ ra bãi quy định không đợc đổ bừa bãi làm ứ đọng nớc cản trở giao thông trong công trình và quá trình thi công

+ Những phần đất đào nếu đợc sử dụng đắp trở lại phải để những vị trí hợp lý để sau nàykhi lấp đất chở lại hố móng mà không phải vận chuyển xa mà lại không ảnh hởng đến quá trình thi công đào đất đang diễn ra

+Khi đầo hố móng cần để lại 1 lớp đất bảo vệ để chống phá hoại xâm thực của thiên nhiên Bề dày do thiết kế quy định nhng tối thiểu phải 10 cm lớp bảo vệ chỉ đợc bóc đi trớc khi thi công mong

2-Tính toán khối l ợng đào đất :

200 725

đào thủ công 0,5m

2500

750

3450 2500

giằng G3

750

1950 3450

2200

200 2400

200 725

1350 2050

200 200

Nhận xét : lợng đất không phải đào giữa các móng khá lớn nên ta chọn phơng án đào

đơn từng móng đảm bảo tiết kiệm

Tính khối luợng đào đất các móng và giằng :

* l ợng đất đào móng A là :

mH

V   ac bd abcd

6Trong đó: aa1 2e1 9, 2 0 2 , 2 3 m ; , c  a 2B3 75, m

*Giằng loại G1 ( nhip l = 5800 ) có 34 giằng :

Vg l Stb dựa vào mặt cắt giằng có S =(2.0,2 + 0,45 +2,05 ).1,2/2 = 1,74 m2

 Tính khối l ợng đất đào thủ công :

Là khối lợng móng và giằng đợc đào 0,5 m từ dới đáy móng trở lên

=> dựa vào hình vẽ mc móng và giằng ta có

 VG3  1,7 ,0 550 935 m, 3

VG 3 thucong=80 x0 935, =74,8 m3

=> Vthủ công = 261,8 + 54,23 + 58,905+ 74,8 = 449,735 m3

 Tính khối l ợng đào đất bằng máy :

Vậy tổng thể tích đất đào bằng máy :

Vđào máy =1575,698 - Vthủ công = 1575,698- 449,735 =1125,963 m3

 Tính khối l ợng đất lấp :

Vlap Vdao  Vmong  Vgiang  Vtuonggach

Có + Vmóng = 34VA + 34VB + 17VC

= 34.(1,7.1,4.0,9) + 34.(1,9.1,4.0,9) + 17.(2,2.1,4.0,9) = 201,348 m3

+ Vgiằng = 34V G1 + 34V G2 + 80 V G3 =

= 34.(0,75.0,25.4) + 34.( 0,75.0,25.4,25) + 80.( 0,75.0,25.2,8) = 92,49 m3

+ Vtờng gạch = 34Vtờng G1 + 34 Vtờng G2 + 80 Vtờng G3

trong đó : bề rộng tờng = bể rộng giằng = 0,25 m

chiều cao bằng mặt nền đên giằng = 1,09 – 0,75 = 0,34 m

Vtờng gạch = 34.(0,34.0,25.5,8) + 34.( 0,34.0,25.6,3) + 80.( 0,34.0,25.4,2) = 63,53 m3

=> Vlap 1575,698 201,348 5,355 92,49 63,53=1218,355m    3

=>khối lợng đất chuyển đi là : (1575,698 - 1218,355).1,3 = 464,546 m3

( trong đó 1,3 là hệ số giãn nở của đất )

III Tính toán ván khuôn, xà gồ, cột chống.

* Yêu cầu :

-Ván khuôn , cây chống khi đa vào chế tạo phải tuân thủ theo TCVN 4453 – 1995 (Tiêu chuẩn Việt Nam về kết cấu bê tông và bê tông cốt thép-toàn khối quy phạm thi công và nghiệm thu)

-Phải chế tạo đúng kích thớc thiết kế , bền vững , không cong vênh , nứt nẻ

-Ván khuôn phải kín , không làm mất nớc xi măng trong bê tông , gọn nhẹ , tiện dụng ,

dễ tháo lắp

-Ván khuôn phải kiểm tra thờng xuyên để luân chuyển đợc nhiều lần

-Lựa chọn loại ván khuôn :

Chọn ván khuôn kim loại do công ty thép HOà PHáT của Việt Nam sản xuất

* Bộ ván khuôn bao gồm

-Các tấm khuôn chính

-Các tấm góc (trong và ngoài)

Các tấm ván khuôn này đợc chế tạo bằng tôn , có sờn dọc và sờn ngang dày

3mm , mặt khuôn dày 2 mm

-Các phụ kiện liên kết : móc kẹp chữ U , cốt chữ L

-Thanh chống kim loại

* Ưu điểm của bộ ván khuôn kim loại :

- Có tính “vạn năng” đợc lắp ghép cho các đối tợng kết cấu khác nhau : móng khối lớn , sàn , dầm , cột , bể …

-Trọng lợng các ván khuôn nhỏ , tấm nặng nhất khoảng 16KG , thích hợp cho việc vận chuyển, tháo lắp bằng thủ công

Các đặc tính kỹ thuật của tấm ván khuôn đợc nêu trong bảng sau :

Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm khuôn phẳng :

b (mm)

1 TÝnh v¸n khu«n mãng

1.1) Mãng A - 1

 Tæ hîp hÖ v¸n khu«n :

P1509 ( 28 tÊm ) 30 x 900(4 tÊm )1,7  1,4  0,9

(m) Gãc ngoµi 150150 x 900 ( 4 tÊm ) 250 x250 ( 2 tÊm )

Gãc trong 150x150 x 900 ( 4 tÊm ) 10 x 900 (2 tÊm )

Tải trọng tác dụng lên tấm ván khuôn bao gồm áp lực ngang của bêtông mới đổ và tảitrọng động do đổ và đầm bê tông.

- Tải trọng do áp lực tĩnh của vữa bêtông

qtt

1 = n.g.H = 1,325000,9 =2925 kG/m2 ( H = 0,9 m chiều cao móng - đổ bêtông thơng phẩm )

Khoảng cách giữa thanh sờn ngang là ls = 900

=> Ván khuôn làm việc nh một dầm đơn giản với gối tựa là các thanh sườn ngang, chiều rộng của dầm là 150

q l.W

28

 RTrong đó:

R - cờng độ của ván khuôn kim loại R=2100 Kg/cm2

W = 4,18 cm3 mômen kháng uốn của ván khuôn 150  =

 90 0 225

400 400Vậy ván khuôn đảm bảo điều kiện bền và điều kiện ổn định

Chọn sờn ngang bằng gỗ có kích thớc 60 x 60 mm

=> W = 6 62/6 = 36 cm3 ; I = 6 63/12 = 108 cm4 ; E = 1,2.105 Kg/cm2

Kho¶ng c¸ch thanh g«ng lµ ls =>sên ngang lµm viÖc nh dÇm liªn tôc

T¶i träng t¸c dông lªn sên ngang lµ tt

q l.W

210

 []g = 90 KG/cm2 ( øng suÊt cho phÐp cña

74 4810

 47 0 1175

400 4001.2) Mãng B - 1

P1509 ( 25 tÊm ) +P1009(2 tÊm ) 60 x 900(1 tÊm )1,9  1,4  0,9

(m) Gãc ngoµi 150150 x 900 ( 4 tÊm ) 250 x250 ( 3 tÊm )

Gãc trong 150x150 x 900 ( 6 tÊm ) 30 x 900(6 tÊm )

Chọn sờn ngang bằng gỗ có kích thớc 60 x 60 mm

=> W = 6 62/6 = 36 cm3 ; I = 6 63/12 = 108 cm4 ; E = 1,2.105 Kg/cm2

Khoảng cách thanh gông là ls =>sờn ngang làm việc nh dầm liên tục

Tải trọng tác dụng lên sờn ngang là tt

q l.W

210

 []g = 90 KG/cm2

*kiểm tra độ võng s ờn ngang

(m) Gãc ngoµi 150150 x 900 ( 4 tÊm ) 250 x250 ( 3 tÊm )

Gãc trong 150x150 x 900 ( 6 tÊm ) 30 x 900(6 tÊm )

60 C

mãng B nªn kh«ng cÇn kiÓm tra l¹i

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn bao gồm áp lực ngang của bê tông mới đổ và tảitrọng động do đổ và đầm bê tông.

- Tải trọng do áp lực tĩnh của vữa bêtông

qtt

1 = n.g.H = 1,325000,65 =2112,5 kG/m2 ( H = 0,65 m là chiều cao giằng )

=> Ván khuôn làm việc nh một dầm đơn giản, chiều rộng của dầm là 250

q l.W

28

 RTrong đó: R - cờng độ của ván khuôn kim loại R=2100 Kg/cm2

W = 6,34 cm3 mômen kháng uốn của ván khuôn 250 Kiểm tra với nhịp l s = 120 cm:

, cm

120 0 3

400 400Vậy ván khuôn đảm bảo điều kiện bền và điều kiện ổn định

Chọn sờn bằng gỗ có kích thớc 60 x 60 mm

=> W = 6 62/6 = 36 cm3 ; I = 6 63/12 =108 cm4 ; E = 1,2.105 Kg/cm2

ls = 65 cm =>sờn làm việc nh dầm đơn giản

T¶i träng t¸c dông lªn sên lµ tt

83 538

 Kiểm tra ván khuôn và sờn : vì nhịp kiểm tra của ván khuôn nhỏ hơn nhịp đã

kiểm tra ở giằng G1 nên không cần kiểm tra lại

1) Kiểm tra ván khuôn :

Từ bảng tổ hợp ván khuôn ta tiến hành kiểm tra với tấm ván lớn nhất rộng 300

Bố tri khoảng cách bố trí các gông là 50 cm đảm bảo 2 đầu ván khuôn kê lên các gông

- Coi ván khuôn cột nh một dầm liên tục chịu tải trọng phân

bố đều tựa trên các gối tựa là các gông cột

=>vậy ván khuôn đảm bảo

- Độ võng của ván khuôn đợc tính theo công thức:

Gông làm việc nh một dầm đơn giản nhip l

- Kiểm tra độ bền :với nhịp gông lớn nhất l = 600

Số gông cột dùng cho một cột : 7 gông

3 Tính toán ván khuôn dầm ; sàn và cột chống sàn :

Cây chống đơn :

Loại

Đờng kínhốngngoài(mm)

Đờng kínhốngtrong(mm)

Chiều cao sửdụng(mm)

Tải trọng Trọng

lợng(Kg)

đóng

Khikéo

Chiều cao của thành dầm cần lắp dựng ván khuôn là: 650 - 120 = 530 mm

(trong đó 120 mm là bề dày của sàn)

Tổ hợp ván khuôn : ( Những khe hở chèn thêm những tấm gỗ )

1.Kiểm tra ván khuôn đáy dầm

a)Tải trọng tác dụng lên đáy dầm gồm:

+Tải trọng bản thân ván khuôn : tt tc

1 1 1

q =n q b n: hệ số độ tin cậy n = 1,1

b : bề rộng dầm b = 0,22 m ; tc

1

q = 20 KG/m2

KG/m tải trọng tiêu chuẩn do đầm

 tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm

b)Kiểm tra ván khuôn đáy dầm

Kiểm tra ván khuôn với là dầm liên tục nhịp l = 60 cm

Mô men kháng uốn của tiết diện đáy ván : W = , cm3

4 57 ; I = 22,58 cm4 =>

Vậy ván khuôn đảm bảo

- Kiểm tra độ võng phải nhỏ hơn độ võng cho phép

=> thoả mãn điều kiện biến dạng

c) Kiểm tra xà ngang đỡ đáy dầm

Sơ đồ kiểm tra là dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung đặt ở giữa dầm gối tựa là các

xà gồ dọc nhịp xà ngang 1,2m tiết diện 80 x 100 cm

600Sơ đồ kiểm tra xà ngang

P

1200600

P3009 P2212

P3012 P2212

P3006 P2212

P3012 P2212

P3012

xà dọc

Sơ đồ kiểm tra là dầm liên tục chịu tải trọng tập trung tại gối và giữa dầm gối tựa là các

đầu giáo ( cột chống ), nhịp 1,2 m.Tiết diện 60 x 80 mm

tt x.ngang

=> tho¶ m·n ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng.

2.KiÓm tra v¸n khu«n thµnh dÇm

P2209 P3009

P2212

P3012 P2212

P3006 P2212

P3012 P2212

PhÝa mÆt thµnh dÇm sµn chÝnh kh«ng cã dÇm phô

0 P2512

P2012 P2012

P2512

P2009 P2009 P2509

P2512 P2012

P2012 P2512

Sơ đồ kiểm tra ván thành với ls = 1200

Sơ đồ kiểm tra là dầm đơn giản nhịp 1= 120

Mômen kháng uốn của tiết diện ván W = 6,45 cm3 ; I = 28,59 cm4

- Kiểm tra độ bền :

v s max q l

=> thoả mãn điều kiện biến dạng

a)Tải trọng tác dụng lên sờn:

*Tiết diện s ờn cho phía ván không có dầm phụ 90 x120 ; nhịp l = 650

69 618

253

 65 0 1625

400 400

3.2.Tính toán ván khuôn dầm phụ kích th ớc 22  35 cm ( tầng 1 )

Chiều cao của thành dầm cần lắp dựng ván khuôn là: 350 - 120 = 230 mm

(trong đó 120 mm là bề dày của sàn)

1.Kiểm tra ván khuôn đáy dầm

a)Tải trọng tác dụng lên đáy dầm gồm:

+Tải trọng bản thân ván khuôn : tt tc

1 1 1

q =n q b n: hệ số độ tin cậy n = 1,1

b : bề rộng dầm b = 0,22 m ; tc

1

q = 20 KG/m2 => tt

tc

4

KG/m tải trọng tiêu chuẩn do đầm

 tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm

Sơ đồ kiểm tra ván đáy

b)Kiểm tra ván khuôn đáy dầm

Ta nhận thấy sơ đồ kiểm tra ván đáy dầm phụ giống dầm chính nhng tải trọng tác dụnglại nhỏ hơn nên không cần kiểm tra lại

c) Kiểm tra xà ngang đỡ đáy dầm

Sơ đồ kiểm tra là dầm đơn giản chịu tải trọng tập trung đặt ở giữa dầm gối tựa là các

xà gồ dọc nhịp xà ngang 1,2m , tiết diện 80 x 80 mm

600Sơ đồ kiểm tra xà ngang

P

1200600

P3009 P2212

P3012 P2212

P3006 P2212

P3012 P2212

P3012

xà dọc

Sơ đồ kiểm tra là dầm liên tục chịu tải trọng tập trung tại gối và giữa dầm gối tựa là các

đầu giáo ( cột chống ), nhịp 1,2 m.Tiết diện 80 x 100 mm

tt x.ngang

=> tho¶ m·n ®iÒu kiÖn biÕn d¹ng.

2.KiÓm tra v¸n khu«n thµnh dÇm

P2209 P3009

P2212

P3012 P2212

P3006 P2212

P3012 P2212

PhÝa mÆt thµnh dÇm sµn chÝnh kh«ng cã dÇm phô

0 P2512

P2012 P2012

P2512

P2009 P2009 P2509

P2512 P2012

P2012 P2512

Sơ đồ kiểm tra ván thành với ls = 1200

Sơ đồ kiểm tra là dầm đơn giản nhịp 1= 120

Mômen kháng uốn của tiết diện ván W = 6,45 cm3 ; I = 28,59 cm4

- Kiểm tra độ bền :

v s max q l

=> thoả mãn điều kiện biến dạng

a)Tải trọng tác dụng lên sờn:

*Tiết diện s ờn cho phía ván không có dầm phụ 90 x120 ; nhịp l = 650

69 618

253

 65 0 1625

400 400

5 ) Tính toán cây chống thép đơn cho dầm

với cây chống là hệ dáo pal hoặc cây chống thép đơn nó có độ ổn định cao và chịu đợctảI trọng lớn, vì vậy ta có thể không cần tính toán cây chống theo ổn định và độ bền tachỉ cần xác định tảI trọng dồn lên từng cây chống Ptt < [P]

+ có thể tính toán tải trọng dồn lên từng cây chống thép đơn nh sau: theo sơ đồ và tảitrọng tính toán đà dọc,có thể xác định đợc phản lực gối tựa của dầm dọc

+ gối tựa đầu tiên Amax = 0,92 P + P

+ gối tựa thứ hai Bmax = 2,34 P + P

+ gối tựa thứ ba Cmax = 2,22 P + P

để đơn giản ta lấy phản lực gối tựa Bmax = 2,34 P +P tính cho các gối tựa Giá trị phản lực này chính là tảI trọng dồn lên tong cây chống thép đơn

Bmax = 3,34 P = 3,34 270,795= 904,455 KG

Ptt = Bmax = 904,455 KG < [P] thép đơn = 1900 KG

Với cây chống thép đơn ( K-103 của hãng Hoà Phát) có [P] = 1900 KG

Vậy ta dùng cây chống thép đơn để chống đỡ dầm với khoảng cách giữa các cây chống

- Chiều dài của 1xà gồ : 231 cm (với nhịp biên )

- Chiều dài của 1 xà gồ : 171 cm (với nhịp giữa )

Việc tính toán ván khuôn, xà gồ và cột chống cho mái đợc tiến hành tơng tự nh trên

Do mái có bề dày = 10 cm < so với sàn là 12 cm, nên ta có thể bố trí ván khuôn, xà gồ

và cột chống tơng tự nh đối với sàn tầng mà vẫm đảm bảo điều kiện chịu lực & ổn định cả khi bảo dỡng mái

ván khuôn dầm chính

a) Tính ván khuôn đáy và cột chống đáy dầm chính: ( Nhịp biên )

Chiều rộng ván khuôn đáy dầm chính bdc = 25cm

* Tải trọng tính toán: qtt = 1,1 Tĩnh tải + 1,3 Hoạt tải

( trọng lợng ngòi và máy thi công lấy bằng 250 KG/m )

 Vậy tải trọng tác dụng lên sàn:

qtt = 1,1 x 456,58 + 1,3 x 200 = 762,24 KG/m

qtt = 7,6224 KG/ cm

Trong quá trình tính toán coi ván khuôn đáy dầm nh dầm liên tục chịu tải trọng phân

bố đều có các gối tựa là các cột chống đáy dầm:

Nội lực của ván khuôn:

11

2 max

6

11 ] [

h = 4 cm ( chiều dày ván đáy dầm )

[]g = 110 KG/cm2 ( ứng suất cho phép của gỗ ván khuôn )

* 6

4

* 25

* 11 110 6

11

]

[

2 2

400 ] [f l

EJ

566 , 6 400

33 , 133 10 128 400

Chọn số cột chống là : 06 cột khoảng cách từ đầu ván khuôn tới cột chống thứ nhất

Là : 30 cm khi đó khoảng cách thực tế giữa hai cột chống là :

l 86cm

1 6

2

* 30 490

30   

b) Tính kiểm tra cột chống ván đáy dầm

- Tải trọng tính toán tác dụng lên đầu cột :

N = qtt * l = 7,6224 * 86 = 655,52 kg

Trong đó :

- Tải trọng tính toán tác dụng lên ván khuôn đáy : qtt = 7,6224 kg/cm

- khoảng cách giữa hai cột chống : l = 86 cm

- chọn tiết diện cột chống : 10 x10 cm

- thanh đệm giữa cột chống và ván khuôn đáy có kích thớc : 10x10 cm

* Kiểm tra sức chịu tải của cột chống :

10

* 10

52 , 655

cm kg cm

kg F

*Kiểm tra ổn định cho cột chống :

- coi cột chống chịu nén đúng tâm ở hai đầu có liên kết khớp   1

* Đối với cột tầng 1 :

124 , 9   70

89 , 2

Hệ số uốn dọc , tra bảng đối với gỗ ta có :

Với   124 , 9    0 , 198 (nội suy)

- ứng suất trong cột :

100

* 198 , 0

52 , 655

2

/ 2 , 63 9

, 124

10

* 14 , 3

*

cm kg

52 , 655

cm kg cm

kg F

Hệ số uốn dọc, tra bảng đối với gỗ :

Với   86 , 85    0 , 412 (nội suy )

- ứng suất trong cột :

100

* 412 , 0

52 , 655

2

/ 71 , 130 85

, 86

10

* 14 , 3

*

cm kg

cm kg cm

kg F







Do tải trọngtác dụng lên ván khuôn thàng dầm ( gồm : tĩnh tải là áp lực thuỷ tĩnh

ngang của bê tông , hoạt tải có lực đổ bê tông & lực đầm bê tông, phân bố hình tam giáctheo chiều rộng thành dầm ) xấp xỉ so với tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm nên với bề dày ván thành là 3cm , cho phép bố trí khoảng cách các thanh chống xiên theo cấu tạo chọn lvt= 80 cm

Trong quá trình tính toán coi ván khuôn thành dầm nh dầm liên tục chịu tải trọng phân

bố đều , có các gối tựa là các thanh chống xiên

- nội lực của ván khuôn :

11

2 max

f tính tc

128

4

 (2) *Theo điều kiện chịu lực của ván khuôn :

* 6

3

* 54

* 11 110

* 400

5 , 121

* 10

* 128 3

5







Nh vậy ta chọn lvt= 80 cm là hợp lý , thoả mãn các yêu cầu về chịu lực & độ võng

- ta nhận thấy khoảng cách giữa các thanh chống xiên ván thành dầm chính l = 80 cm

đúng bằng khoảng cách giữa các cột chống ván đáy dầm chính (l = 80 cm ) vì vậy khi