Đồ án môn kĩ thuật thi công 1, đại học xây dựng (10)

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO CÁC CẤU KIỆN I.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO VÁN KHUÔN SÀN 1.Giới thiệu về ván khuôn sàn + Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các

1

2

3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG I

Giảng viên hướng dẫn : Ths Trần Văn Sơn

Họ tên sinh viên : Nguyễn Việt Hùng

Mã số sinh viên : 93063

Lớp : 63KT2

H = H1 + H2-6 +Hm = 4 + 5x3,4 +3,2 = 24,2 (m)

Nhịp nhà :

Nhịp biên : L1 = 5,8 m Nhịp giữa : L2 = 2,4 m

hdp= ldp/ 12 = 3,2 / 12 = 0,27 (m) (chọnh dp = 300 mm)

dmx h

dm= 250 x 350 mm

Dầm chính

biên D1b

Dầm chính giữa D1g

Dầm phụ D2 Dầm phụ D3 Dầm mái Dm 250x600 (mm) 250x300 (mm) 250x300 (mm) 0 250x350 (mm)

5

Kích thước cột :

Theo yêu cầu đề bài, số liệu cho trong bài là tầng cao nhất Nhà 7 tầng.cứ cách

2 tầng từ trên xuống thì cạnh dài tiết diện cột lại tăng lên 5cm

1.2.Các số liệu tính toán khác:

-Đây là khung bê tông cốt thép toàn khối Dầm sàn đổ bê tông kết hợp

-Khối lượng cốt thép trong bê tông chiếm  = 1,5%

-[] gỗ = 120 kG/ cm2

-gỗ= 700 KG/m2

-Thi công vào mùa đông

6

7

8

KL (m3)

Tổng KL (m3)

Tổng KL từng tầng

Hàm lượng µ(%)

TLR kg/m 3

Số lượng cấu kiện

LKCT cấu kiện 1 tầng

Tổng KL (kg)

Tổng KL từng tầng

Tổng KL

1 tầng từng tầng

12

BẢNG 4 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG CỘT CHỐNG XÀ GỒ Tầng Tên cấu kiện Cột chống Xà gồ Tiết diện dài SL Tiết diện dài SL tầng 1 Dầm D1b 10x10 3.0 400

Dầm D1g 10x10 1,5 200

Dầm D2 10x10 3,6 480

Dầm D3 10x10 0 0

Sàn biên 12x12 3.25 1400 8x12 3.35 280 Sàn giữa 12x12 3.25 1400 8x12 3.35 280 tầng giữa Dầm D1b 10x10 3.0 400

Dầm D1g 10x10 1,5 200

Dầm D2 10x10 3.6 480

Dầm D3 10x10 0 0

Sàn biên 12x12 3.25 1400 8x12 3.35 280 Sàn giữa 12x12 3.25 1400 8x12 3.35 280 Mái Dầm D1b 10x10 3.0 280

Dầm D1g 10x10 1,5 240

Dầm D2 10x10 3.6 480

Dầm D3 10x10 0 0

13

BẢNG 5 THỐNG KÊ NHÂN CÔNG CHO CÔNG TÁC BÊ TÔNG

ĐM (

công

Tổng ngày công / đợt

Tổng ngày công/tầng

14

BẢNG 6 THỐNG KÊ NHÂN CÔNG CHO CÔNG TÁC CỐT THÉP

Tầng Tên cấu kiện KL CT

Mã hiệu

ĐM

ĐM ( công/1T )

Ngày công

Tổng ngày công/ đợt

Tổng KL từng tầng

Tổng ngày công/

đợt

Tổng ngày công cấu kiện

Tổng ngày công/

đợt

Tổng ngày công kiện

17

Sơ bộ chọn biện pháp cung cấp và vận chuyển bê tông lên cao

Công trình có mặt bằng với 04 khẩu độ:

02 nhịp biên có chiều dài L1 = 5,8 m

02 nhịp giữa có chiều dài L2 = 2,4 m

Công trình có 25 bước cột, mỗi bước cột có bề rộng 3,2 m

Chiều rộng nhà B = 2x5,8 + 2x2,4 = 16,4 m

Chiều dài nhà L = 25x3,2 = 80 m

Công trình cao 07 tầng

Khối lượng bê tông 1 đợt (cho tầng 1):

Đợt 1: Bê tông cho cột

Đợt 2: Bê tông cho dầm sàn

=> Lựa chọn cần trục tháp chạy trên ray thích hợp cho công trình có mặt bằng chạy dài, số

tầng nhỏ, chiều cao thấp (07 tầng)

PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO CÁC CẤU KIỆN

I.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHO VÁN KHUÔN SÀN

1.Giới thiệu về ván khuôn sàn

+ Ván khuôn được đặt lên hệ xà gồ và xà gồ được kê lên các cột chống

+ Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo 2 điều kiện : điều kiện về cường

độ và điều kiện về biến dạng của ván khuôn sàn

18

+ Khoảng cách giữa các cột chống được tính toán để đảm bảo : 2 điều kiện về cường độ ,

biến dạng của xà gồ và điều kiện ổn định của cột chống

+ Cột chống sử dụng ở đây là cột chống chữ T được làm bằng gỗ chân cột được đặt lên

nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống và tạo điều kiện thuận lợi cho thi công tháo ván khuôn

2.Sơ đồ tính toán

Xét 1 dải ván khuôn rộng 1m theo phương vuông góc với xà gồ => sơ đồ tính toán là dầm liên

tục có gối tựa là các xà gồ chịu tải trọng phân bố đều

19

gtt1= n gtc = 1,2 x 250 = 300 kG/m Trong đó n là hệ số vượt tải n=1.2

▪ Trọng lương bản thân ván khuôn sàn: Ván khuôn sàn dày 30mm

-Tính theo điều kiện về cường độ (điều kiện bền):

Áp dụng công thức kiểm tra:

-Tính toán theo điều kiện biến dạng của ván sàn (điều kiện biến dạng)

Công thức kiểm tra :

5.Tính toán kiểm tra cột chống xà gồ

21

5.1 Tính toán khoảng cách cột chống xà gồ

Tải trọng tác động lên ván khuôn sàn phân bố trên 1 m2 bằng tải trọng tác động lên dải ván

khuôn sàn dạng dầm chia cho bề rộng đơn vị dải ván đó Tải trọng đó lại được phân vào đà

ngang đỡ ván sàn theo phương vuông góc với ván, với kích thước phân tải là 2 khoảng nửa nhịp

ván khuôn sàn ở 2 bên đà ngang chính bằng khoảng cách giữa 2 xà gồ

Sơ đồ tính xem xà gồ như là 1 dầm liên tục siêu tĩnh nhiều nhịp không mút thừa, gối là các cột

Coi xà gồ là dầm liên tục đặt trên các gối tựa tại các vị trí kê lên các cột chống.Xà gồ chịu tải

trọng từ ván khuôn truyền xuống và thêm phần trọng lượng bản thân xà gồ

22

Sơ đồ truyền tải

a Tính điều kiện về cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra  = 𝑀

𝑊≤ []u= 120 104 kG/m2

Trong đó:

- M – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M = 𝑞𝑡𝑡

𝑠 𝑙 2 10

- W – momen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm xà gồ: gỗ, kim loại )

b Tính toán theo điều kiện về biến dạng của xà gồ ( điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

- Xét cột chống làm việc như một cấu kiện chịu nén đúng tâm với liên kết khớp 2 đầu

- Vì tầng 1 chiều cao lớn nhất nên tính toán cột chống cho dầm tầng 1

- Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1,5

 Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝐻𝑐𝑐= 1,5x2,85 = 4,275 m

- Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

Bán kính quán tính 𝑟 = √𝐼

𝐴 =√ 𝑏.ℎ

3 𝑏.ℎ 12=√ℎ

24

25

II.TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM

Thực hiện lần lượt với các dầm D1, D2

❖ Dầm D1b có kích thước bd x hd = 0,25 x 0,6m

- Chọn kích thước ván đáy là 250 x 30 (mm) và ván thành dầm được tổ hợp từ ván khuôn có sẵn

- Hệ thống đỡ ván khuôn dầm gồm các cột chống chữ T ở dưới chân cột có các nêm để điều chỉnh

độ cao

𝐹𝑣𝑑: diện tích tiết diện ngang của ván đáy = 0.25 x 0.03 = 7,5 * 10-3 m2

𝐹𝑣𝑡: diện tích tiết diện ngang của ván thành

• Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

W – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván đáy: gỗ, kim loại )

Vậy khoảng cách giữa các cột chống là lcc ≤ min ( l1 ; l2 ) = 0.75m

c Kiểm tra độ ổn định của cột chống ván đáy dầm:

- Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1

▪ Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝑥 𝐻𝑐𝑐 = 1x2.67 = 2.67 m

▪ Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

a Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang)

▪ Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

𝑔𝑡𝑐1 = 𝛾𝑏𝑡 ℎ12 Trong đó :h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

Ta có hd=0,6m = R (bán kính tác dụng của đầm dùi) nên lấy ℎ1=R=0,6m

𝑞𝑡𝑡𝑑= 𝑔𝑡𝑡1 + 𝑔𝑡𝑡2= 1080 +390 = 1470 kG/m

b Tính toán khoảng cách các nẹp đứng thành dầm:

• Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

W – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván thành: gỗ, kim loại )

6 10 −5 10  []u = 120 104 kG/m2

𝑙1√ 120.104 7,5 10−5 10

1470 = 0,78m

Chọn khoảng cách nẹp đứng ván thành là l1=70cm=0,70m

• Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy thành (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

𝐹𝑣𝑑: diện tích tiết diện ngang của ván đáy = 0.25 x 0.03 = 7,5 * 10-3 m2

𝐹𝑣𝑡: diện tích tiết diện ngang của ván thành

• Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

W – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván đáy: gỗ, kim loại )

• Tính toán theo điều kiện về biến dạng của xà gồ ( điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

Vậy khoảng cách giữa các cột chống là lcc ≤ min ( l1 ; l2 ) = 0.7m

f Kiểm tra độ ổn định của cột chống ván đáy dầm:

- Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1

▪ Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝑥 𝐻𝑐𝑐 = 1x2,97 = 2,97 m

▪ Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

36

b Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang)

▪ Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

𝑔𝑡𝑐1 = 𝛾𝑏𝑡 ℎ12

Trong đó :h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

Ta có hd=0,3m = R (bán kính tác dụng của đầm dùi) nên lấy ℎ1=R=0,3m

𝑞𝑡𝑡𝑑= 𝑔𝑡𝑡1 + 𝑔𝑡𝑡2= 270 +156 = 426 kG/m

b Tính toán khoảng cách các nẹp đứng thành dầm:

• Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

37

M – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M = 𝑞𝑡𝑡

𝑑 𝑙210

W – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván thành: gỗ, kim loại )

3∗ 10 −5 ∗10  []u = 120 104 kG/m2

𝑙1√ 120.10 4 ∗ 3∗ 10 −5 ∗10

426 = 0,92m

Chọn khoảng cách nẹp đứng ván thành là l1=9cm=0,9m

• Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy thành (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

38

3.1 Tính toán ván đáy dầm

Coi ván đáy dầm là một dầm liên tực có kích thước tiết diện bdầm x ván đáy; gối tựa là các

cột chống, ván đáy chịu toàn bộ tải trọng thẳng đứng

q

M= ql²/10

𝐹𝑣𝑑: diện tích tiết diện ngang của ván đáy = 0.25 x 0.03 = 7,5 * 10-3 m2

𝐹𝑣𝑡: diện tích tiết diện ngang của ván thành

• Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền):

Công thức kiểm tra:

W – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván đáy: gỗ, kim loại )

• Tính toán theo điều kiện về biến dạng của xà gồ ( điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

Vậy khoảng cách giữa các cột chống là lcc ≤ min ( l1 ; l2 ) = 0.75m

i Kiểm tra độ ổn định của cột chống ván đáy dầm:

- Coi liên kết 2 đầu cột là khớp, có µ = 1

▪ Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝑥 𝐻𝑐𝑐 = 1x2,97 = 2,97 m

▪ Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

42

c Xác định tải trọng (chủ yếu là các tải trọng ngang)

▪ Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp đầm trong):

𝑔𝑡𝑐1 = 𝛾𝑏𝑡 ℎ12

Trong đó :h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

Ta có hd=0,3m = R (bán kính tác dụng của đầm dùi) nên lấy ℎ1=R=0,3m

𝑞𝑡𝑡𝑑= 𝑔𝑡𝑡1 + 𝑔𝑡𝑡2= 270 +156 = 426 kG/m

b Tính toán khoảng cách các nẹp đứng thành dầm:

• Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

43

M – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M = 𝑞𝑡𝑡

𝑑 𝑙210

W – moomen kháng uốn của cấu kiện (theo tiết diện và vật liệu làm ván thành: gỗ, kim loại )

3∗ 10 −5 ∗10  []u = 120 104 kG/m2

𝑙1√ 120.10 4 ∗ 3 ∗ 10 −5 ∗10

426 = 0,92m

Chọn khoảng cách nẹp đứng ván thành là l1=90cm=0,9m

• Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy thành (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

Vậy khoảng cách giữa các cột chống là lcc ≤ min ( l1 ; l2 ) = 0.75m

III TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT

Thực hiện tính toán vớt cột kích thước lớn hơn trong 2 cột C1, C2 Tính toán với

44

a) Xác định tải trọng :

- Tải trọng ngang do vữa bê tông mới đổ (sử dụng phương pháp dầm trong)

𝑔1𝑡𝑐 = 𝛾𝑏𝑡 x b x h1 Trong đó : h1 : chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

• Theo điều kiệ về cường độ ( điều kiện bền ):

Công thức kiểm tra :

2 6,75 𝑥 10 −5 𝑥 10 ≤ [ 𝜎 ]u = 120 x 104 kG/m2

- Ván khuôn sàn: ván gỗ có tiết diện 30 x 3 cm

- Xà gồ đỡ sàn: ván gỗ có tiết diện 8 x 12 cm, khoảng cách giữa các xà gồ L = 1 m,

- Cột chống xà gồ: cột chống gỗ có tiết diện 12 x 12 cm, khoảng cách giữa các cột

chống L = 0.7 m

48

PHẦN III LẬP PHƯƠNG ÁN TỔ CHỨC THI CÔNG

I Lựa chọn cần trục và chọn số phân khu

Cần trục tháp

Do khối lượng bê tông lớn và để thuận lợi giảm công vận chuyển trung gian, rút bớt nhân lực và đạt hiệu quả Thi công cao ta sử dụng cần trục tháp đổ cẩu bê tông và đổ bê tông bằng thùng đổ

Do công trình chạy dài 3,2 x 25 = 80 (m), nên sử dụng cần trục tháp chạy trên ray

Xác định độ cao cần thiết của cần trục

V – Dung tích thùng đổ (V = 1.5 m3)

bt– Trọng lượng riêng của bê tông

=> Q yc = 0.9 x 1.5 x 2500 = 3375 (kG)

Tầm với của cần trục tháp

Chọn cần trục tháp mã hiệu KB – 403A có bán kính đối trọng là rđt = 4,8 (m)

Ta có tầm với của cần trục tháp xác định bởi :

R = S + d Trong đó :

d : Khoảng cách lớn nhất từ mép công trình đến đến điểm đặt cần trục

d = Bnhà = 16,4 (m)

S : Khoảng cách ngắn nhất từ tâm quay của cần trục đến mép công trình

S = lđ + lat + ldg = 4,8 + 0,8 + 1,5 = 7,1 (m)

=> Ryc = 16,4 + 7,1 = 23,5 (m)

Cần trục tháp mã hiệu KB – 403A có các thông số sau :

Thông số cẩu lắp: Qct = Qmin = 5000 kG > Qyc = 3375kG

50

Khổ rộng đường ray r = 6 m

Khoảng cách giữa các trục bánh xe b = 6 m

Công suất lý thuyết các cơ cấu làm việc P = 50 Kw

Chiều dài mỗi đoạn ray có thể bớt đi được ở 2 trục đầu hồi công trình so với Rctmax =

Ryc, được xác định theo công thức:

Lbớt ray = 2 ax 2

2

may ctm yc

L

R −R − = √302− 23,52 −6

2 = 15,65 (m) Chiều dài đường ray tính toán còn lại là:

Lray = Lnhà – 2 Lbớt ray = 80– 2 x15,65 = 48,7 (m) Chiều dài thanh ray tiêu chuẩn là 12,5 m, chiều dài ray thực tế được chọn là:

Lray = 4 x 12,5 = 50 (m)

Năng suất của cần trục tháp

Năng suất của cần trục tháp:

3600( ).( ) ( ).( )

T : Thời gian làm việc 1 ca, T = 8h

Q : Tải trọng nâng 1 lần làm việc của cần trục tháp, Q = 3375 (kg)

v

= +  (s): Thời gian thực hiện thao tác thứ i với vận tốc vi = 34 (s) là khoảng thời gian phanh, sang số,…

t1: Thời gian móc thùng vào móc cẩu (chuyển thùng), t1 = 10s

t2: Thời gian nâng vật tới vị trí quay ngang

51

t3: Thời gian quay cần tới vị trí cần đổ bê tông

Góc quay tay cần lớn nhất từ vị trí nâng đến vị trí hạ là  = 180 = 0,5 (vòng)

t3 = 3

quay v

t6: Thời gian đổ bê tông, t6 = 120 s

t7: Thời gian nâng thùng lên độ cao cũ t7 = t5 = 4,67 s

t8: Thời gian di chuyển xe con tới vị trí trước khi quay

Phân chia phân khu thi công bê tông

Số lượng phân khu: Chọn tầng 1 làm tầng điển hình do khối lượng các công tác bê tông, cốt thép, ván khuôn là lớn nhất

Chọn số phân khu trên mặt bằng thi công theo số phân khu bê tông (năng suất vận chuyển bê tông là 70%)

Dựa vào bảng khối lượng bê tông tầng 1 để phân chia phân đoạn thi công (sao cho

chênh lệch khối lượng bê tông dầm sàn phân đoạn lớn nhất và nhỏ nhất ≤20%)

37.1 − 28.537.1 × 100 = 23% < 25%

- Chênh lệch khối lượng ván khuôn:

II Phân chia phân đợt, phân đoạn thi công công trình

Phân chia phân đợt thi công

Đợt thi công: chia công trình làm 2 đợt thi công

Đợt 1: Thi công cột, tường, vách, thang bộ

Đợt 2: Thi công dầm, sàn

Phân chia phân đoạn thi công

Đảm bảo khối lượng lao động trong mỗi phân đoạn phải thích hợp với 1 ca làm việc của 1 tổ đội, đặc biệt là công tác bê tông

Số lượng máy móc, công nhân phải đủ để đáp ứng công tác trên một phân đoạn được tiến hành liên tục và không ngừng nghỉ

Mạch ngừng phân đoạn được đặt ở vị trí có nội lực nhỏ, khi đổ bê tông theo hướng song song với dầm chính thì mạch ngừng được bố trí ở 1 2

3 3

  

  nhịp dầm phụ Chênh lệch khối lượng ở mỗi phân đoạn không được quá 20% để tổ chức dây chuyền

và chuyên môn hóa

Các dây chuyền đơn gồm:

54

Tổng KL từng phân khu

KL 1 cấu kiện SL 1 cấu kiện / phân đoạn

KL 1 phân đoạn ĐM ( công / m3)

Ngày công

Tổng số ngày công

Tổng số ngày công

BẢNG 12 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG CÔNG TÁC LẮP DỰNG VÁN KHUÔN

CHO TỪNG PHÂN ĐOẠN

khu Tên cấu kiện tầng (m2) KL cả KL1 phân đoạn ĐM (

công/100m2)

Ngày công

Tổng số ngày công

60

BẢNG 13 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG CÔNG TÁC THÁO VÁN KHUÔN

CHO TỪNG PHÂN ĐOẠN

Tầng Phân khu Tên cấu kiện KL cả tầng

(m2)

KL1 phân đoạn

ĐM ( công/100m2)

Ngày công

Tổng số ngày công