Hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi công Bê tông toàn khối nhà nhiều tầng/CHƯƠNG I THIẾT KẾ CỐP PHA Hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi công Bê tông toàn khối nhà nhiều tầng/CHƯƠNG I.THIẾT KẾ CỐP PHA Cốp pha (Khuôn đúc bê tông) vừa phải đảm bảo chịu lực tốt thay cho kết cấu bê tông cốt thép giai đoạn đúc bê tông, vừa phải đảm bảo cứng để tạo hình dạng ổn định cho kết cấu bê tông cốt thép Cho nên khuôn đúc phải thiết kế đồng thời hai trạng thái giới hạn cường độ lẫn biến dạng Khi tính tốn theo trạng thái giới hạn I – cường độ (độ bền), dùng tổ hợp tác dụng tất tải trọng tính tốn thường xun tạm thời nguy hiểm xảy Trong tổ hợp này, tất tải trọng tạm thời nhân với hệ số tổ hợp 0,9 Hoạt tải đầm Cấu tạo cốp pha gỗ dầm liền sàn bê tông cốt thép hoạt tải đổ khơng tác động đồng thời Khi tính tốn theo tồn khối trạng thái giới hạn II – độ võng, để không gây độ võng chế tạo kết cấu bê tơng cốt thép hình thành giai đoạn thi cơng, dùng tổ hợp tác dụng tải trọng tiêu chuẩn thường xuyên giai đoạn thi công Khuôn đúc bê tông bê tông cốt thép phải đảm bảo độ biến dạng nhỏ nhằm giảm tối thiểu biến dạng ban đầu chế tạo kết cấu bê tông, bê tông cốt thép tính tốn khn đúc theo điều kiện biến dạng (trạng thái giới hạn II - độ võng) u cầu khắt khe so với tính tốn cho kết cấu bê tông Độ võng, tác động tải trọng, cho phép, khuôn đúc (cốp pha) bề mặt kết cấu lộ [f]= 1/400 nhịp phận cốp pha đó, cốp pha bề mặt kết cấu bị che khuất [f]= 1/250 nhịp phận cốp pha Độ võng đàn hồi độ lún gỗ chống cốp pha cho phép [f]= 1/1000 nhịp tự kết cấu bê tông cốt thép tương ứng (phụ lục A3 TCVN 4453 : 1995) Dù khác với nhịp kết cấu bê tông cốt thép, nhịp phận khuôn đúc thường chưa biết trước mà phải xác định thơng qua tính tốn thiết kế khn, nhịp phận khuôn đúc nhỏ (hay bằng) nhịp kết cấu bê tông cốt thép mà khn đúc nên Do đó, biến dạng cho phép khuôn đúc nhỏ so với biến dạng cho phép kết cấu bê tơng mà đúc nên Khi tính tốn khn đúc theo trạng thái giới hạn II – điều kiện sử dụng bình thường biến dạng khuôn đúc, cần xét với tải trọng tiêu chuẩn sử dụng vật liệu làm khn với điều kiện làm việc tồn giới hạn đàn hồi (nội lực kết cấu khuôn đúc hai trạng thái giới hạn I II, xác định qua sơ đồ đàn hồi, không dùng sơ đồ kết cấu khớp dẻo để tính) Vì chất sơ đồ khớp dẻo trình biến hệ kết cấu siêu tĩnh (dầm nhiều nhịp) thành hệ tĩnh định hình thành số khớp dẻo tới hạn (nội lực cuối sau phân phối lại, thực chất nội lực kết cấu tĩnh định), qua tận dụng tối đa lực hệ kết cấu Kết cấu khuôn đúc thông thường làm việc 03 giai đoạn thi công sau: • Giai đoạn từ lắp dựng khuôn xong đến đổ đầm xong kết cấu bê tông Trong giai đoạn kết cấu khuôn đúc chịu nhiều tác động tải trọng (cả dài han ngắn hạn) Nội lực, chuyển vị biến dạng kết cấu khuôn đúc lớn Nhưng kết cấu khuôn đúc cấu tạo thiết kế, cường độ lẫn biến dạng, đồng thời theo sơ đồ kết cấu đàn hồi, nên toàn vật liệu làm khuôn làm việc giai đoạn đàn hồi Do toàn chuyển vị biến dạng kết cấu khuôn đúc chuyển vị biến dạng đàn hồi Các biến dạng lớn, chúng biến dạng đàn hồi Những phần biến dạng tải trọng tạm thời, tác dụng giai đoạn thi công này, gây tải trọng thơi tác dụng, trước bê tông bắt đầu ninh kết, mà khơng tác động chút đến việc hình thành định dạng kết cấu bê tông cần đúc Cho nên biến dạng tải trọng tạm thời như: tải trọng người phương tiện gây ra, tải trọng đổ bê tông, tải trọng đầm bê tông (thôi tác dụng sau đổ, đầm bê tơng) khơng tính tới tính tốn theo trạng thái giới hạn II - Hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi cơng Bê tơng tồn khối nhà nhiều tầng/CHƯƠNG I THIẾT KẾ CỐP PHA biến dạng • Giai đoạn đổ đầm xong, vữa bê tông khuôn bắt đầu ninh kết đến bê tơng đóng rắn Các biến dạng lại, tải trọng thường xuyên (như tổng trọng lượng kết cấu bê tông, trọng lượng thân hệ khn đúc) tạm thời cịn lại (như áp lực vữa bê tông lỏng, trọng lượng lớp phủ bảo dưỡng bê tông …v …v.) giai đoạn thi công ảnh hưởng định đến việc định hình nên hình dạng kết cấu bê tơng Nên cần phải kiểm tra biến dạng tổng tải tác động giai đoạn thi công gây khuôn đúc, theo trạng thái giới hạn II - điều kiện làm việc bình thường khn đúc biến dạng • Giai đoạn phát triển thêm cường độ bê tông sau đóng rắn bê tơng đạt cường độ tháo dỡ khn đúc Khn đúc hết vai trị định dạng kết cấu bê tơng, chịu lực thay cho kết cấu bê tông bê tông chưa làm việc Trong giai đoạn thi công tải trọng tạm thời (áp lực vữa bê tông lỏng…v…v.) tiếp tục hết tác dụng lên khuôn đúc Nội lực biến dạng khuôn đúc giảm, sơ đồ kết cấu không thay đổi, nên điều kiện cường độ biến dạng kiểm tra giai đoạn thi công trước đảm bảo Chỉ thay đổi sơ đồ kết cấu khuôn đúc, tháo dỡ phần khuôn không chịu lực trước khuôn đúc chịu lực, phải kiểm tra phần ván khn chịu lực cịn lại, với sơ đồ kết cấu khuôn, chủ yếu theo điều kiện cường độ (Trạng thái giới hạn I) Như vậy: trạng thái giới hạn I - cường độ, chủ yếu kiểm tra giai đoạn thi công đầu, đổ đầm bê tông, với tất tải trọng tác dụng lên khuôn đúc Trạng thái giới hạn II - biến dạng, kiểm tra giai đoạn thi công thứ hai, ninh kết đóng rắn, với tải trọng tác dụng lên khuôn giai đoạn thi công Nếu tháo dỡ cốp pha không chịu lực trước, kiểm tra lại điều kiện cường độ cốp pha chịu lực lại theo sơ đồ làm việc nó, giai đoạn thi cơng cuối - bê tông phát triển cường độ Tiêu chuẩn Việt Nam, quy định trạng thái giới hạn I-về cường độ tính tồn với tổ hợp tất tải trọng thường xuyên tạm thời tác dụng giai đoạn thi công bê tông (tức giai đoạn bê tơng tươi), cịn trạng thái giới hạn II-về biến dạng tính tốn với tổ hợp tất tải trọng tác dụng giai đoạn bê tông ninh kết đóng rắn, giai đoạn vật liệu bê tơng phải nằm ổn định khuôn phải khống chế biến dạng tới mức tối đa Thứ tự Các loại kết cấu cốp pha (khuôn đúc) Tổ hợp tải trọng tác dụng lên cốp pha Tính tốn khả chịu lực Tính tốn biến dạng Ván khn đà giáo chống đỡ sàn mái vòm Gttbêtông + Gttcốtthép + Gttcốppha + Pttngười,ph.tiện + Pttđầm, đổ + Gttbảodưỡng Gtcbêtông + Gtccốtthép + Gtccốppha + Gtcbảodưỡng Ván khuôn đáy đà giáo chống đỡ đáy dầm vịm Gttbêtơng + Gttcốtthép + Gttcốppha + Pttđầm, đổ Gtcbêtông + Gtccốtthép + Gtccốppha Cốp pha thành đứng dầm vịm Pttáplựcbêtơng + Pttđầm, đổ Ptcáplựcbêtơng Cốp pha cột có cạnh nhỏ tiết diện 100 mm Pttáplựcbêtông + Pttđầm, đổ Ptcáplựcbêtông Cốp pha thành đứng khối bê tông lớn Pttáplựcbêtông + Pttđầm, đổ Ptcáplựcbêtông (Theo tiêu chuẩn, đồng hành với TCVN 4453:1995, tiêu chuẩn QPTL-D6:1978, ngành cơng trình thủy) • Gtcbêtơng, Gttbêtơng Tĩnh tải trọng lượng vữa bê tơng cịn lỏng (tiêu chuẩn, tính tốn), (kết cấu bê tơng rắn, thường giảm trọng lượng so với lỏng, nên tổng quát lấy trọng lượng lỏng để tính) Khối lượng thể tích hỗn hợp bê tơng nặng (trộn với sỏi đá dăm thuộc loại nham thạch cứng) đổ đầm chặt, γb =2500 kG/m³ • Gtccốtthép, Gttcốtthép Tĩnh tải trọng lượng cốt thép kết cấu bê tơng (tiêu chuẩn, tính tốn) Tải trọng tính dựa vào trọng lượng riêng cốt thép γct = 7850 kG/m³, vào hàm lượng cốt thép trung bình Hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi cơng Bê tơng tồn khối nhà nhiều tầng/CHƯƠNG I THIẾT KẾ CỐP PHA kết cấu bê tông cốt thép, hàm lượng xác định cụ thể theo thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Trường hợp khơng có khối lượng cụ thể lấy giá trị tải trọng 100 kG/m³ bê tơng cốt thép • Gtccốppha, Gttcốppha Tĩnh tải trọng lượng thân khuôn đúc bê tông (tiêu chuẩn, tính tốn) Tải trọng tính dựa vào trọng lượng thể tích vật liệu làm cốp pha, vào khối lượng thân kết cấu khuôn đúc, xác định cấu tạo thiết kế khn đúc • Gtcbảodưỡng, Gttbảodưỡng Hoạt tải trọng lượng lớp phủ bề mặt bảo dưỡng kết cấu bê tơng (tiêu chuẩn, tính tốn) Tải trọng phụ thuộc vào biện pháp dưỡng hộ bê tông, trọng lượng thực tế quy phân bố vật liệu phủ dưỡng hộ Trong kết cấu nhà nói chung tải trọng nhỏ, thường bỏ qua không xét đến • Pttáplựcbêtông, Ptcáplựcbêtông Hoạt tải áp lực đẩy ngang vữa bê tơng hỗn hợp vữa cịn lỏng Tải trọng tác dụng lên kết cấu khn đúc dạng thành đứng, theo phương vng góc với bề mặt ván khuôn, dạng phân bố lăng trụ hình thang hay tam giác (dọc theo chiều ngang bề mặt ván khn thành đẳng trị, cịn dọc chiều đứng ván khn thành giá trị giảm dần theo độ cao) Theo tiêu chuẩn Việt Nam 4453:1995, áp lực ngang tiêu chuẩn vữa bê tông tươi, hàm số thực nghiệm tra theo bảng A.1 sau: Phương pháp đầm bê tơng Cơng thức tính tốn áp lực ngang tối đa (kG/m²) Giới hạn sử dụng công thức Đầm rùi Ptcáplựcbêtông = γbH H≤R Đầm rùi Ptcáplựcbêtông = γb(0,27V + 0,78)k1k2 V ≥ 0,5 H ≥ Đầm ngồi Ptcáplựcbêtơng = γbH V ≥ 4,5 H ≤ 2R1 Đầm ngồi Ptcáplựcbêtơng = γb(0,27V + 0,78)k1k2 V ≥ 4,5 H ≤ 2m • Ptcngười,ph.tiện, Pttngười,ph.tiện Hoạt tải động người phương tiện thi cơng (cơng cụ) gây Tải trọng này, tính cốp pha sàn, coi phân bố với giá trị tiêu chuẩn Ptcngười,ph.tiện = 250 kG/m² • Ptcđầm, đổ, Pttđầm, đổ Hoạt tải động phát sinh đổ bê tông vào khuôn (Ptcđầm, đổ, Pttđầm, đổ) chấn động đầm bê tông (Ptcđầm, đổ, Pttđầm, đổ) gây Hai tải trọng đổ đầm bê tông không tác động đồng thời lúc, đầm ngừng đổ bê tơng vào khn ngược lại Từng kết cấu khuôn khác nhau, xem xét hai loại tải trọng này, loại tải trọng gây nguy hiểm cho kết cấu khn đó, để dùng tính tốn thiết kế khn đúc Các tải trọng này, coi phân bố theo phương vng góc với bề mặt ván khn, có giá trị tiêu chuẩn lấy sau: áp lực đầm Ptcđầm, đổ = 200 kG/m², áp lực đổ Ptcđầm, đổ (phụ thuộc vào biện pháp đổ phương tiện vận chuyển vữa bê tông) lấy theo bảng sau: Biện pháp đổ bê tông Hoạt tải tiêu chuẩn đổ bê tông tác dụng vào cốp pha (kG/m²) Đổ bê tông thủ công 200 Đổ máy ống vòi voi trực tiếp đường ống từ máy bơm bê tông 400 Đổ trực tiếp từ thùng có dung tích: < 0,2 m³ 200 Đổ trực tiếp từ thùng có dung tích: 0,2 m³ - 0,8 m³ 400 Đổ trực tiếp từ thùng có dung tích: > 0,8 m³ (thường ≤ 1,0 m³) 600 Như vậy, thiết kế khuôn đúc bê tông, phải chọn trước sơ thiết bị đổ bê tông (thùng đổ), cho khuôn đúc thiết kế phải chịu hoạt tải đổ bê tơng vào khn Hay có nghĩa là, sức trục cơng trình u cầu cần trục tổng trọng lượng mẻ đổ bê tông phải đảm bảo tầm khả chịu lực hệ khuôn đúc thiết kế trước Q Hoạt tải áp lực đẩy ngang gió gây Hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi cơng Bê tơng tồn khối nhà nhiều tầng/CHƯƠNG I THIẾT KẾ CỐP PHA Tuy nhiên, tiêu chuẩn Mỹ, cách tính tốn theo trạng thái giới hạn II-về biến dạng lại tính tốn với tổ hợp tất tải trọng thường xuyên tạm thời (mọi tải trọng dài hạn ngắn hạn) tác dụng giai đoạn thi công bê tông (tức giai đoạn bê tông tươi), trạng thái giới hạn I-về cường độ Cách đơn giản hơn, giá trị biến dạng cực trị fmax lớn so với tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), biến dạng cho phép lại lấy lớn Tiêu chuẩn Việt Nam Ở đây, tiêu chuẩn Mỹ, biến dạng cho phép phận khuôn đúc, trường hợp, lấy là: [f] = 1/250 nhịp phận cốp pha (ở tiêu chuẩn Việt Nam thường [f] = 1/400 nhịp phận cốp pha) Do đó, cách tính trạng thái giới hạn biến dạng Tiêu chuẩn Việt Nam lẫn Tiêu chuẩn Mỹ gần giống nhau, TCVN chặt chẽ hơn, Tiêu chuẩn Mỹ lại đơn giản Khuôn đúc bê tông vừa phải đảm bảo điều kiện cường độ, vừa phải đảm bảo điều kiện biến dạng, nên phải khống chế vật liệu làm kết cấu khuôn đúc làm việc hồn tồn giới hạn đàn hồi Các cơng nghệ thi công Theo sách Hỏi đáp thiết kế thi công kết cấu nhà cao tầng, tập II tác giả người Trung Quốc, Triệu Tây An, trang 42-55, có cơng nghệ thi cơng bê tơng tồn khối nhà nhiều tầng cao tầng sau: • Cơng nghệ thi công lắp đặt khuôn đúc (cốp pha) cột, vách, dầm và sàn lúc đổ bê tơng tồn lần (cơng nghệ đúc bê tông kết cấu lần hay công nghệ thi công bê tơng tồn khối đợt) Trình tự thi cơng gồm: Lắp buộc cốt thép cột, vách cứng > đặt đường ống chôn sẵn cột vách cứng > dựng khuôn đúc cột, vách cứng, dầm, sàn > đổ bê tông cột, vách, dầm sàn > bảo dưỡng bê tông > sau cường độ đạt yêu cầu, tháo dỡ khuôn đúc cột, vách, dầm, sàn • Cơng nghệ thi cơng tách rời cột vách với dầm sàn (công nghệ đúc bê tông kết cấu hai lần hay công nghệ thi cơng bê tơng tồn khối hai đợt) Trình tự thi công gồm: Lắp buộc cốt thép cột, vách > dựng khuôn đúc cột, vách > đổ bê tông cột vách đến đáy dầm 3-5 cm > tháo dỡ khuôn đúc vách, cột (để lại ván khn đầu cột phía đáy dầm) > dựng đà ngang, giáo chống đỡ ván khuôn dầm > lắp dựng ván khuôn đáy dầm > lắp dựng ván khuôn thành dầm > lắp dựng cốp pha (khuôn đúc) sàn > lắp đặt cốt thép dầm > lắp đặt cốt thép sàn, chôn sẵn đường ống kỹ thuật chìm sàn > đổ bê tông dầm sàn > bảo dưỡng bê tông > sau bê tông đạt cường độ để tháo dỡ ván khn, tháo cốp pha (khn đúc) dầm sàn (có thể tháo cốp pha thành dầm trước tháo cốp pha đáy dầm cốp pha sàn, hay tháo dỡ chúng đồng thời với nhau) • Cơng nghệ thi cơng cột vách, đến dầm, cuối sàn, riêng rẽ Trình tự thi cơng gồm: • Cơng nghệ thi cơng cốp pha bay (thi cơng đúc bê tơng cột, vách, dầm trước (có thể cốp pha trượt), thi công bê tông sàn sau hệ cốp pha bay lớn) Trình tự thi cơng gồm: Vì vậy, cần phải có cấu tạo cốp pha phù hợp với loại công nghệ thi công khác Nguồn, giấy phép, người đóng góp vào Nguồn, giấy phép, người đóng góp vào Hướng dẫn đồ án Kỹ thuật thi cơng Bê tơng tồn khối nhà nhiều tầng/ CHƯƠNG I THIẾT KẾ CỐP PHA Nguồn: http://vi.wikibooks.org/w/index.php?oldid=39242 Người đóng góp: Ngokhong, sửa đổi vô danh Nguồn, giấy phép, người đóng góp vào hình Tập tin:CopphaDamSan.jpg Nguồn: http://vi.wikibooks.org/w/index.php?title=Tập_tin:CopphaDamSan.jpg Giấy phép: Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Người đóng góp: Thành viên:Ngokhong Giấy phép Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported http:/ / creativecommons org/ licenses/ by-sa/ 0/