Đồ án môn kĩ thuật thi công 1, đại học xây dựng (12)

~ 8 ~ PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO CÁC CẤU KIỆN I.1 Giới thiệu về ván khuôn sàn + Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo điều kiện về cường độ và điều kiện v

MSSV : 56363

• Mùa thi công: mùa đông

Số liệu Móng biên (A) Móng giữa (B) Móng cạnh giữa (C)

biên D1b

Dầm chính giữa D1g

Dầm phụ D2 Dầm phụ D3 Dầm mái Dm

250x600 (mm) 250x400 (mm) 200x300 (mm) 200x300 (mm) 250x600 (mm)

I.7 Kích thước sàn

- Chiều dày sàn: s = 12 (cm) = 0,12 (m)

I.8 Kích thước mái

- Chiều dày mái: m = 10 (cm) = 0,1 (m)

I.9 Một số thông số khác

- Hàm lượng cốt thép  = 2,0 %

- Trọng lượng riêng của gỗ gỗ = 600 kG/m3

- [ gỗ ] =110 kG/cm2

- Mùa thi công: Mùa đông

- Mác bê tông sử dụng: từ M250 – M400 => Chọn M400 để tính toán

- 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

- Egỗ = 1,1.105 kG/cm2 = 1,1.109 kG/m2 ( mô đun đàn hồi của gỗ làm ván khuôn sàn)

 Bê tông được trộn tại công trường bằng máy trộn bêtông

- Thép: Chọn cốt thép dọc nhóm CI, thép đai CII có 𝛾 = 7850 kG/m3

- Dàn giáo: sử dụng giàn giáo, hệ thống cột chống bằng gỗ có [σ]gỗ = 110 KG/cm2 đã chọn được thiết kế tại chỗ

- Giải pháp phân chia đợt thi công (phân chia theo phương đứng): Với điều kiện nhân lực, vật tư cũng như máy móc thi công phù hợp với việc lựa chọn giải pháp thi công 2 đợt 1 tầng

 Nên lựa chọn giải pháp thi công như sau: 2 đợt 1 tầng(công nghệ thi công 2 đợt)

~ 4 ~

- Giải pháp lựa chọn ván khuôn đà giáo: Trong phạm vi đồ án môn học, do công trình quy

mô nhỏ, ít tầng nên ta lựa chọn giải pháp ván khuôn, xà gồ, cột chống bằng gỗ với các thông số của vật liệu gỗ sử dụng làm ván khuôn đã được nêu như ở trên

- Chiều dài nhà:

+ Nhỏ hơn 40m: Không phải làm khe lún

+ Trên 40m đến 80m: Chia thành 2 đơn nguyên, giữa 2 đơn nguyên có khe lún có bề rộng

từ 3-5cm

+ Từ 80m đến 120m: Chia thành 3 đơn nguyên, giữa 2 đơn nguyên có khe lún có bề rộng

từ 3-5cm

Ta có: Chiều dài công trình = số bước x B = 24 x 3,3 = 79,2 m

=> Chia nhà thành 2 đơn nguyên và 1 khe lún

- Hình vẽ mặt cắt, mặt bằng công trình:

D1b(25x60) D1g(25x40)

C1 (25x40)

C1 (25x35)

C1 (25x35)

C1 (25x30)

C1 (25x30)

C1 (25x25)

C1 (25x25)

C2 (25x45)

C2 (25x40)

C2 (25x40)

C2 (25x35)

C2 (25x35)

C2 (25x30)

C2 (25x30)

C2 (25x45)

C2 (25x45)

C2 (25x40)

C2 (25x40)

C2 (25x35)

C2 (25x35)

C2 (25x30)

C2 (25x30)

C2 (25x45)

C2 (25x45)

C2 (25x40)

C2 (25x40)

C2 (25x35)

C2 (25x35)

C2 (25x30)

C2 (25x30)

C2 (25x45)

C1 (25x40)

C1 (25x40)

C1 (25x35)

C1 (25x35)

C1 (25x30)

C1 (25x30)

C1 (25x25)

C1 (25x25)

~ 8 ~

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

I.1 Giới thiệu về ván khuôn sàn

+ Khoảng cách giữa các xà gồ được tính toán để đảm bảo điều kiện về cường độ và điều kiện về biến dạng của ván khuôn

+ Khoảng cách giữa các cột chống được tính toán để đảm bảo 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 nêm gỗ để có thể thay đổi chiều cao cột chống cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho thi công tháo lắp ván khuôn

I.2 Sơ đồ tính toán

- Do chủ định thiết kế ván khuôn sàn là dạng bản dầm, tức là ván khuôn làm việc hoàn toàn theo trạng thái ứng suất phẳng nên có thể cắt ván khuôn sàn theo những tiết diện bất kì dọc theo phương nhịp của ván (là mặt cắt chính có ứng suất chính bằng 0) mà không ảnh hưởng đến việc chịu lực và biến dạng Nên ván khuôn sàn có thể tương đương với dạng kết cấu dầm có bề rộng tùy ý Trong trường hợp ván khuôn là gỗ xẻ

ta có thể qui bề rộng về giá trị đơn vị Từ ô sàn này ta cắt ra một dải ván sàn có bề rộng bằng b = 1,0m để tính toán Tải trọng tổ hợp cho sàn được qui từ phân bố trên diện tích về phân bố trên mét dài

300

30

~ 9 ~

C2 (250 X 450) D2 (200 x 300)

D1(250 x 600)

C2 (250 X 450) C1 (250 X 400)

D2 (200 x 300)

D2 (200 x 300)

D1 (250 x 600)

D1 (250 x 600) D1 (250 x 600)

3300 1000

~ 10 ~

g tt 1 = n.g tc = 1,2 x 300 = 360 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

I.2.2 Tính toán khoảng cách xà gồ

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

- Áp dụng công thức kiểm tra:

dày xà gồ ở 2 bên là số nguyên lần nhịp làm việc của ván sàn Chọn [l] = min {l 1 , l 2}

= 0,8 m Theo cấu tạo định tính cốp pha sàn số lượng nhịp và kích thước các xà gồ ô sàn nhịp biên (giả thiết sơ bộ δv = 0,03m; bxg = 0,1m) tính toán như sau:

~ 12 ~

2900

640 640

2900 640

~ 13 ~

2000

550 550

2000 550

SÀN

DP D2 XÀ G? DP D3

Hình 8: Bố trí khoảng cách xà gồ ô nhịp giữa

I.3 Tính toán kiểm tra cột chống xà gồ

I.3.1 Tính toán khoảng cách cột chống xà gồ

Hình 9: Bố trí 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

𝑊 ≤ []u = 110 x 104 kG/m2 Trong đó:

• M – mômen uốn lớn nhất xuất hiện trên cấu kiện: M = 𝑞𝑡𝑡𝑠 𝑙2

1,67 𝑥 10−4 𝑥 10  []u = 110 x 104 kG/m2

 𝑙1  √110 𝑥 104 𝑥 1,67 𝑥 10−4 𝑥 10

1420,53 = 1,14 m

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

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

~ 15 ~

N

- Nhịp của xà gồ (khoảng cách của cột chống) phải được chọn sao cho khoảng cách thông thủy của ô sàn giữa các dầm chính trừ đi ván thành dầm chính, chiều dày nẹp ván thành dầm chính và ½ lần chiều dày con đội ở 2 bên là số nguyên lần nhịp làm việc của xà gồ

- Chọn chiều dày ván thành dầm chính δvt = 0,03m, chiều dày nẹp ván thành δnẹp = 0,03m và con đội có tiết biện bcđ = 0,1m

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

- Vì các tầng có chiều cao như nhau (hoặc tính cho chiều cao tầng lớn nhất) nên tính toán cột chống cho dầm tầng 1:

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

 Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝐻𝑐𝑐 = 1 x 4,15

~ 16 ~

Hình 12: Cấu tạo ván khuôn ô sàn điển hình

II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÁN KHUÔN DẦM

- Thực hiện lần lượt với các dầm D1b, D1g, D2, D3

II.1 Tính toán thiết kế ván khuôn dầm D 1b

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

Công thức kiểm tra:

3,75 𝑥 10−5 𝑥 10  []u = 110 x 104 kG/m2

𝑙1 √110 𝑥 104 𝑥 3,75 𝑥 10−5 𝑥 10

714,95 = 0,76 m (1)

- Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm ( điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

 Khoảng cách giữa các cột chống ván đáy là l cc  min (l 1; l 2) = 0,7 m

 Chọn nhịp ván đáy dầm chính là khoảng cách giữa các cột chống: Nhịp ván đáy dầm chính D1 kê lên cột chống (hoặc cột) được chọn sao cho khoảng cách thông thủy giữa các cột (cột C1-C2 ) trừ đi bề dày ván khuôn cột ở 2 bên phải bằng số nguyên lần nhịp làm việc của ván đáy dầm phụ

 Sơ bộ chọn bề dày ván khuôn cột δ = 0,03 m Khi đó:

Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n = 8

 Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc của ván đáy dầm chính nhịp biên là 8 nhịp có l v

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

 Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝑥 𝐻𝑐𝑐 = 1 x 3,77 = 3,77 m

N

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):

- Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

7,2.10 −5 𝑥10  []u = 110 x 104 kG/m2

𝑙1  √110 𝑥 104 𝑥 7,2 𝑥 10−5 𝑥 10

1454,4 = 0,74 (1)

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

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

- 2 thanh chống xiên dầm lấy sơ bộ tiết diện 3x3cm

II.2.1 Tính toán ván đáy dầm

Hình 19: Hình vẽ ván khuôn 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

Hình 20:

Sơ đồ tính toán

• bd – bề rộng dầm = 25 cm = 0,25 m

• hd – chiều cao dầm = 40 cm = 0,4 m

• bt – trọng lượng riêng của bê tông = 2500 kG/m3

- Trọng lượng bản thân ván khuôn:

𝑔𝑡𝑐2 = 𝛾𝑔 𝐹𝑣𝑑 Trong đó:

• 𝐹𝑣𝑑: diện tích tiết diện ngang của ván đáy

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

Công thức kiểm tra:

3,75 𝑥 10 −5 𝑥 10  []u = 110 x104 kG/m2

~ 25 ~

𝑙1  √110 𝑥 104 𝑥 3,75 𝑥 10−5 𝑥 10

564,95 = 0,85 m (1)

- Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

 Khoảng cách giữa các cột chống ván đáy là lcc  min (l 1; l 2) = 0,76 m

 Chọn nhịp ván đáy dầm chính là khoảng cách giữa các cột chống: Nhịp ván đáy

dầm chính D1 kê lên cột chống (hoặc cột) được chọn sao cho khoảng cách thông

thủy giữa các cột (cột C1-C2 ) trừ đi bề dày ván khuôn cột ở 2 bên phải bằng số

nguyên lần nhịp làm việc của ván đáy dầm phụ

 Sơ bộ chọn bề dày ván khuôn cột δ = 0,03 m Khi đó:

• Nhịp giữa :

 Nlv = L2 – 2hc2/2 – 2δ – bcc

 = 4,0– 2 x 0,4/2 – 2 x 0,03 – 0,1 = 3,44 m

 n ≥ / nlv/[lv] = 3,44/0,67 = 5,13

 Vậy để đảm bảo đúng sơ đồ kết cấu, thì chọn n = 6

 Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc của ván đáy dầm chính nhịp giữa 6 nhịp là

 0,76m

Hình 21: Bố trí nhịp giữa làm việc ván đáy dầm chính

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 = 1 x 3,97 = 3,97 m

- Đặc trưng tiết diện ngang của cột chống:

~ 27 ~

Hình 23: Sơ đồ tính toán

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 ℎ12Trong đó :h1 - chiều cao mỗi lớp bê tông tươi

𝑞𝑡𝑡𝑑= 𝑔𝑡𝑡1 + 𝑔𝑡𝑡2= 480 + 218,4 = 698,4 kG/m

b Tính toán khoảng cách các nẹp đứng thành dầm:

- Theo điều kiện cường độ (điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

4,2 𝑥 10−5 𝑥 10  []u = 110.104 kG/m2

𝑙1 √110 𝑥 104 𝑥 4,2 𝑥 10−5 𝑥 10

698,4 = 0,81 (1)

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

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

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

Công thức kiểm tra:

- Tính toán theo điều kiện về biến dạng của ván đáy dầm ( điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

 Khoảng cách giữa các cột chống ván đáy là lcc  min (l 1; l 2) = 0,8 m

 Chọn nhịp ván đáy dầm phụ chính là khoảng cách giữa các cột chống :

Nhịp ván đáy dầm phụ D2 kê lên cột chống (hoặc dầm chính) được chọn sao cho khoảng cách thông thủy giữa các cột (dầm chính) trừ đi bề dày ván khuôn cột (bề dày ván khuôn thành dầm chính) ở 2 bên phải bằng số nguyên lần nhịp làm việc của ván đáy dầm phụ

 Sơ bộ chọn bề dày ván khuôn cột và ván khuôn dầm phụ δ = 0,03 m Khi đó:

 Kết luận: Ta chọn nhịp làm việc của dầm phụ là 4 nhịp l v = 0,76m

Hình 27: Bố trí nhịp giữa làm việc ván đáy dầm chính

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

~ 33 ~

Lấy hnêm = 0,1m

 Hcc = 4,5– (0,3 + 0,03 + 0.1) = 4,07 m

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

- Chiều dài tính toán của cột chống là: 𝐿0𝑐𝑐 = 𝜇 𝑥 𝐻𝑐𝑐 = 1 x 4,07= 4,07 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

~ 34 ~

 Vậy tổng tải trọng :

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván thành dầm là:

𝑞𝑡𝑐𝑑= 𝑔𝑡𝑐1 + 𝑔𝑡𝑐2 = 225 +120 = 347 kG/m -Tải trọng tính toán tác dụng trên ván thành dầm là:

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:

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

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

~ 35 ~

I Tính toán thiết kế ván khuôn cột C1, C2

I.1Tính toán thiết kế ván khuôn cột C1 cho tầng 1

Ta có : ℎ𝑐 = H t – H d= 4,5 – 0,4 = 4,1 m > R = 0,7 m => h1 = R = 0,7 m

Với b là cạnh dài của kích thước của cột b = 0,40 m

Gông cột Ván thành cột

lgc lgc lgc lgc

b

lgc lgc lgc lgc

q

M= ql²/10

𝑞𝑡𝑡𝑐= 𝑔𝑡𝑡1 + 𝑔𝑡𝑡2= 840 + 312 = 1152 kG/m

b Tính toán khoảng cách các gông cột:

- Theo điều kiện cường độ( điều kiện bền)

Công thức kiểm tra:

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

Công thức kiểm tra: 𝑓 = 1

~ 37 ~

- Tải trọng phân bố đều tác dụng lên gông cột :

q 1 = 𝑞𝑡𝑡𝑐h c /l v = 1152 x 0,4/0,69 = 667,83 kG/m

q 2 = 𝑞𝑡𝑐𝑐 h c /l v = 940 x 0,4/0,69 = 544,93 kG/m

- Chọn tiết diện gông bằng gỗ xẻ thanh tiết diện hình chữ nhật 8 x 10 cm

- Xác định đặc trưng hình học của gông cột:

• Mô men quán tính : J g = 𝑏𝑔𝑥ℎ𝑔

3

12 =

12

08 , 0 1 ,

= 1,067 x 10-4 m4

- Sơ đồ tính toán gông cột :

+ Sơ đồ tính toán của gông cột là sơ đồ của dầm đơn giản vừa chịu kéo vừa chịu uốn với tải trọng phân bố đều là áp lực ngang từ ván khuôn cột truyền sang

+ Chiều dài tính toán của gông cột là khoảng cách giữa 2 lần khóa gông

lg = 0,4 +2 x 0,03 + 0,08 = 0,54 m

Hình 30: Sơ đồ phân tải và sơ đồ kết cấu thiết kế thanh gông cột

~ 38 ~

Hình 31: Thiết kế cấu tạo thanh gông cốp pha cột bằng gỗ

- Kiểm tra tổng thế biến dạng cột:

+ Kiểm tra gông cột theo điều kiện về cường độ (điều kiện biến dạng):

Công thức kiểm tra:

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

2 1

 Vậy nhịp tính toán của gông cột là thỏa mãn điều kiện về cường độ

+ Kiểm tra theo điều kiện về biến dạng của gông cột (điều kiện về độ võng):

• Công thức kiểm tra :

 Vậy nhịp tính toán của gông cột là đảm bảo về điều kiện độ võng

 Kết luận : Gông cột đảm bảo chịu lực và chống phình cốp pha cột

+ Kiểm tra gông cột theo điều kiện chịu kéo do phản lực từ thanh gông liên kết tại tiết diện giảm yếu ( lỗ khóa gông ) : Agy = 8 x 5 cm

 Kết luận : liên kết tại lỗ giảm yếu là đảm bảo khả năng chịu lực

Hình 32: Cấu tạo chi tiết ván khuôn cột

9.Nẹp ván khuôn cột 10.Thanh văng

11 Cửa dọn vệ sinh 12 Giáo công tác 13 Vòi đổ

IV.1 Ván khuôn sàn (tầng 1, tầng điển hình, tầng mái)

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

- Ván khuôn cột: ván gỗ có tiết diện 20 x 3 cm

- Khoảng cách giữa các gông:

+ Tầng 1 : L = 0,69 m

~ 41 ~

+ Tầng trung gian và tầng mái : L = 0,7 m

PHẦN III TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC

BẢNG 1 THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG BÊ TÔNG

Khối lượng (m3)

Tổng khối lượng/

đợt (m3)

Tổng khối lượng/ tầng (m3)

Hàm lượng cốt thép μ(%)

Trọng lượng riêng thép (kg/m3)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng

CT (kg)

Tổng khối lượng/

đợt (kg)

Tổng khối lượng/ tầng (kg)

Số lượng cấu kiện

Khối lượng ván khuôn (m2)

Tổng khối lượng/

đợt (m2)

Tổng khối lượng/ tầng (m2) Cao Rộng Dài

~ 47 ~

BẢNG 4.THỐNG KÊ KHỐI LƯỢNG LAO ĐỘNG CHO CÔNG TÁC BÊ TÔNG

Tầng Tên cấu kiện

Khối lượng

BT (m3)

Định mức Mã hiệu Công/đợt Ngày

công

Tổng số công công

Định mức Mã hiệu Công/đợt Ngày

công

Tổng số công công