THIẾT KẾ VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG.- Hệ thông ván khuôn dầm sàn có 2 cách cấu tạo như sau: + Hệ ván khuôn dầm sàn làm việc độc lập, có hệ thộng cột chống riêng.+ Hệ ván sàn liên kết lại và gá
Trang 1ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KỸ THUẬT THI CÔNG
I GIỚI THIỆU ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH.
1 Giới thiệu sơ bộ công trình.
- Đây là công trình khung sàn nhà Bê tông cốt thép (BTCT) toàn khối
- Công trình gồm có 7 tầng
- Gồm 4 nhịp đối xứng và 19 bước cột
- Tổng chiều dài công trình là: 19 x 3,3 = 62,7 (m)
2 Điều kiện thi công.
2.1 Điều kiện địa chất, thủy văn
- Địa chất tốt, đất cấp 2, nền đất không cần gia cố, dùng phương án móng nông dưới chân cột
- Về thủy văn : nước ngầm nằm sâu hơn cao trình hố móng
2.2 Tài nguyên thi công
- Nhân lực: Nguồn nhân lực địa phương dồi dào đáp ứng đủ nhu cầu cho công tác thi công
- Máy móc: Đầy đủ mọi phương tiện cơ giới phục vụ công tác thi công
- Vật liệu: Cung ứng đầy đủ và đồng bộ theo yêu cầu của tiến độ thi công
- Mặt bằng thi công rộng dãi, nguồn nước được cung ứng từ nguồn nước sinh hoạt,nguồn điện cung cấp theo nguồn điện quốc gia
2.3 Thời gian thi công
- Hoàn thành theo đúng tiến độ thi công công trình
II KÍCH THƯỚC VÀ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.
1 Kích thước tiết diện cột.
Trang 4III THIẾT KẾ HỐ ĐÀO VÀ TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC ĐÀO.
1 Chiều sâu hố đào.
Chiều rộng của mái dốc: B = m H = 0,85 3,35 = 2,85
(B là bề rộng hố đào tại cao trình mặt đất tự nhiên được mở rộng ra với đáy hố đào mỗi bên một khoảng 2,85 (m) )
Trang 5Bản vẽ móng……
Trang 6- Chiều cao hố đào H = H + H = 5t + H = 5 0,65 + 0,1 = 3,35 (m).
4 Khối lượng đất đào.
Trang 7+ Chu kỳ kỹ thuật: tck = 17giây với vòng quay 90 K = 1
+ Năng suất máy đào gầu nghịch: P = q Z K Trong đó:
T = t k k : thời gian của 1 chu kỳ
k = 1,1 : hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy đào ở đây là đổ đấttại bãi
k : hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất
k = 1,25 1,3 chọn k = 1,25 (vì dung tích gầu khá lớn)
k : hệ số tới xốp của đất, k = 1,08 1,14 chọn k = 1,1k: hệ số sử dụng thời gian, k = 0,7 0,8 chọn k = 0,8 P = 0,5 1, 251,1 7 0,8 = 612,5 (m/h)
+ Thời gian để đào đất bằng máy:
Trang 8+ P = 6 (tấn)+ q = 0,5 (m)
- Dung trọng của đất: = 1,7 (T/m)
+ V = 30 (km/h)+ L = 15 (km)+ k = 1,1
- Số gầu mà máy xúc đổ đầy một xe là:
- Thời gian di chuyển xe di chuyển về vị trí xúc đất là: T = T = 1800 (s)
- Thời gian đổ đất tại bãi: T = 3 (phút) = 180 (s)
- Thời gian hao phí khác: T = 4 (phút) = 240 (s)
Vây, ta có tổng thời gian một chuyến xe hoạt động là:
T = T + T + T + T + T = 4151 (s) = 69,2 (phút)
- Số chuyến xe thực hiện trong một ca là:
N = = 7 60 0,869, 2 = 4,85 (chuyến) Chọn N = 5 (chuyến)
- Năng suất vận chuyển trong 1 ca là:
Trang 9+ Chiều cao đỗ đất lớn nhất: Hđỗ max = 4,9 m+ Chu kỳ kỹ thuật: tck = 17 giây với vòng quay 90 K = 1
+ Năng suất máy đào gầu nghịch: P = q Z K
Trong đó:
T = t k k : thời gian của 1 chu kỳ
k = 1,1 : hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất của máy đào ở đây là đổ đấttại bãi
k : hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất
k = 1,25 1,3 chọn k = 1,25
k : hệ số tới xốp của đất, k = 1,08 1,14 chọn k = 1,1k: hệ số sử dụng thời gian, k = 0,7 0,8 chọn k = 0,8 P = 2036001,11 0,8 1, 251,1 7 0,8 = 980 (m/h)
+ Thời gian để đào đất bằng máy:
T = = 5593, 43
980 = 5,7 (ngày) Lấy = 6 ngày
- Chọn xe mã hiệu HUYNDAI
+ P = 8(tấn)+ q = 0,5 (m)+ H = 2,63 (m)
- Dung trọng của đất: = 1,7 (T/m)
+ L = 15 (km)+ k = 1,1
- Số gầu mà máy xúc đổ đầy một xe là:
Trang 10- Thời gian đổ đất tại bãi: T = 3 (phút) = 180 (s)
- Thời gian hao phí khác: T = 4 (phút) = 240 (s)
Vây, ta có tổng thời gian một chuyến xe hoạt động là:
T = T + T + T + T + T = 4133 (s) =68,9 (phút)
- Số chuyến xe thực hiện trong một ca là:
N = = 7 60 0,868,9 = 4,8 (chuyến) Lấy = 5 (chuyến)
- Năng suất vận chuyển trong 1 ca là:
Trang 11IV THIẾT KẾ VÁN KHUÔN, CỘT CHỐNG.
- Hệ thông ván khuôn dầm sàn có 2 cách cấu tạo như sau:
+ Hệ ván khuôn dầm sàn làm việc độc lập, có hệ thộng cột chống riêng.+ Hệ ván sàn liên kết lại và gác lên xà gồ, xà gồ gác lên thanh đỡ liên kết với ván thành của dầm chính hay dầm phụ
* Cách thứ nhất thường được áp dụng khi khoảng cách giữa các dầm lớn
* Cách thứ hai thường được áp dụng khi khoảng cách giữa các dầm nhỏ
- Thiết kế ván khuôn dầm sàn làm việc độc lập, có hệ thống cột chống riêng
- Đối với các ô sàn có khích thước lớn thì áp dụng phương án này sẽ tối ưu hơn, vì vậy ta áp dụng phương án này cho các ô sàn
L
57
3
10
11
82
B6
9
Trang 12- Chọn gỗ ván dày 3 cm theo qui cách gỗ xẻ.
- Cắt một dải theo phương vuông góc với xà gồ có bề rộng b = 1m để tính
Trang 13l l l l
- Hoạt tải thi công (q): lấy bằng 200 (kg/m) (từ 200 250) kg/m), n = 1,3
- Do áp lực của vữa BT mới đổ (q): 400 1 = 400 (kg/m)
Trang 14- Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ: q =q l + q ( l = 0,9 m) nên ta có:
+ Tải trọng tiêu chuẩn: q = 921 0,9 + 3,5= 832,4 (kg/m)
+ Tải trọng tính toán: q = 1046,79 + 3,5 1,1 = 1050,64 (kg/m)
b, Tính khoảng cách giữa các cột chống xà gồ:
- Theo điều kiện về cường độ:
M = l = Với M W[]; W = = 6 122
6
= 144 (cm)
[] = 120 (kg/cm) : Ứng suất cho phép của gỗ làm xà gồ
= 416,67 (cm)
3 Tính toán kiểm tra tiết diện cột chống xà gồ.
- Chọn trước tiết diện cột chống là 5 10 (cm) thỏa mãn b/h = ( 1/2 - 1/4 ), bố trí hệ giằng theo phương vuông góc với xà gồ như hình vẽ (chọn thanh giằng gỗ có kích thước 3
8 cm)
Trang 15- Sơ đồ tính của cột chống là 2 đầu khớp.
100
Trang 184 Tính ván đáy và cột chống dầm phụ
a) Tính ván đáy dầm phụ
a.1 Tiết diện dầm phụ sàn bằng: 200 250 (mm)
- Chọn ván gỗ dày 3 (cm) cho cả ván đáy và ván thành
- Sơ đồ tính: Xem ván đáy dầm là 1 dầm liên tục kê lên các gối tựa là các cột chống
- Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lượng BTCT dầm phụ ( q ) : 0,2 0,25 2500 = 125 (kg/m)
+ Trọng lượng ván gỗ ( q ) : 0,03 0,2 700 = 4,2 (kg/m)
+ Hoạt tải thi công ( q ) : 250 0,2 = 50 (kg/m)
+ Do áp lực của vữa BT mới đổ vào ván khuôn ( q ) : 400 0,2 = 80 (kg/m)
+ Do đầm gây ra ( q ) : 200 0,2 = 40 (kg/m)
- Tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm phụ là:
* Tải trọng tiêu chuẩn:
q = q + q + q + max( q ; q )
=125 + 4,2 + 50 + 80 = 259,2 (kg/m)
* Tải trọng tính toán:
q = 125 1,2 + 4,2 1,1 + 50 1.3 + 80 1,3 = 323,62 (kg/m)
- Tính toán khoảng cách giữa các cột chống:
+ Theo điều kiện về cường độ: M = l = M
Với: M W.[] ; W = = 20 32
6
= 30 (cm)[] = 120 (kg/cm) : ứng suất cho phép của gỗ làm xà gồ
M 30 120 = 3600 (kg.cm) = 36 (kg.m)
Nên: l = 10 30
323,62
= 0,96 (m)+ Theo điều kiện về độ võng:
f = l l
Với: E = 10 (kg/cm); I = = 20 33
12
= 45 (cm)
Nên: l 3128 105 45
400 2,592
= 82,2 (cm) = 0,822 (m)Vậy ta chọn khoảng cách giữa các cột chống là: l min( l1;l2) =0,8 (m)
4.2 Tiết diện dầm phụ sàn mái bằng: 250 250 (mm)
Trang 19- Chọn ván gỗ dày 3 (cm) cho cả ván đáy và ván thành.
- Sơ đồ tính: Xem ván đáy dầm là 1 dầm liên tục kê lên các gối tựa là các cột chống
- Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lượng BTCT dầm phụ (q) : 0,25 0,25 2500 = 156,25 (kg/m)
+ Trọng lượng ván gỗ (q) : 0,03 0,25 700 = 5,25 (kg/m)
+ Hoạt tải thi công (q) : 250 0,25 = 62,5 (kg/m)
+ Do áp lực của vữa BT mới đổ vào ván khuôn (q) : 400 0,25 = 100 (kg/m)
+ Do đầm gây ra (q) : 200 0,25 = 50 (kg/m)
- Tổng tải trọng tác dụng lên ván khuôn đáy dầm phụ là:
* Tải trọng tiêu chuẩn:
q = q + q + q + max( q ; q ) = 156,25 + 5,25+ 62,5 + 100 = 324 (kg/m)
Trang 20+ Theo phương y:
i = =
5 10 12
Trang 21i = =
5 10 12
+ Theo phương y:
i = =
5 10 12
i = =
5 10 12
Trang 22+ Chọn ván gỗ dày 3 (cm) cho cả ván đáy và ván thành
+ Sơ đồ tính: Xem ván đáy dầm là 1 dầm liên tục kê lên các gối tựa là các cột chống
- Tải trọng tác dụng:
+ Trọng lượng BTCT dầm chính (q): 0,25 0,55 2500 = 343,75 (kg/m)
+ Trọng lượng ván gỗ (q) : (0,03 0,25 + 2 0,03 0,55) 700 = 28,25
(kg/m)
+ Hoạt tải thi công (q) : 250 0,25 = 62,5 (kg/m)
+ Do áp lực của vữa BT mới đổ ( q): 400 0,25 = 100 (kg/m)
+ Do đầm gây ra (q) : 200 0,25 = 50 (kg/m)
+ Max (q;q) = 100 (kg/m)
* Tổng tải trọng tác dụng lên ván đáy dầm chính:
+ Tải trọng tiêu chuẩn:
q = q + q + q + max( q ; q ) = 343,75 + 28,25+ 62,5 + 100 = 534,6 (kg/m)+ Tải trọng tính toán:
q = 343,75 1,2+28,25 1,1+62,5 1,3+100 1,3 = 654,935 (kg/m)
- Tính toán khoảng cách giữa các cột chống dầm chính:
+ Theo điều kiện về cường độ:
M = l = Với M W[], W = = 25 63 = 37,5 cm
Trang 23 M 37,5 120 = 4500 (kg.cm) = 45 (kg.m).
Nên l = 10 45
654,935
= 0,83 (m)+ Theo điều kiện về độ võng:
* Tiết diện dầm chính sàn tầng mái là 250 550 (mm)
- Sơ đồ tính: xem ván đáy dầm là 1 dầm liên tục kê lên các gối tựa là các cột chống
- Tải trọng tác dụng
+ Trọng lượng BTCT dầm chính (q): 0,25 0,55 2500 = 343,75 (kg/m)
+ Trọng lượng ván gỗ (q ): (0,03 0,25) 700 = 5,25 (kg/m)
+ Hoạt tải thi công (q): 250 0,25 = 62,5 (kg/m)
+ Do áp lực của vữa BT mới đổ (q): 400 0,25 = 100 (kg/m)
+ Do đầm gây ra (q): 200 0,25 = 50 (kg/m)
+ Max (q;q) = 100
* Tổng tải trọng tác dụng lên ván đáy dầm chính:
+ Tải trọng tiêu chuẩn:
q = q + q + q + max( q ; q ) = 343,75 + 5,25+ 62,5 + 100 = 511,5 (kg/m)
+ Tải trọng tính toán:
q = 343,75 1,2 + 5,25 1,1 + 62,5 1,3 + 100 1,3 = 629,525 (kg/m)
- Tính toán khoảng cách giữa các cột chống dầm chính:
+ Theo điều kiện về cường độ:
M = l = Với M W[], W = =
6
3
25 2
= 37,5 cm[] = 120 (kg/cm) ứng xuất cho phép của gỗ làm xà gồ
Trang 24 M 37,5 120 = 4500 (kg.cm) = 45 (kg.m).
Nên l = 10 45
629,525
= 0,84 (m)
+ Theo điều kiện về độ võng:
i = =
5 10 12
Trang 25 = = 0,2 10 5458,45
= 45,845 (kg/cm) < [] = 120 (kg/cm)
Vậy tiết diện đã chọn của cột chống 5 10 (cm) đảm bảo điều kiện ổn định Chọn thanh giằng gỗ có kích thước tiết diện 3 8 (cm)
* Tầng 2 đến tầng 6: Chọn thước tiết diện cột chống gỗ hình chữ nhật 5 10 (cm) Bố trí
hệ giằng dọc theo dầm chính lúc này ta có:
- Chiều cao cột chống l = 3,6 - 0,55 - 0,03 = 3,02 (m)
-ta được : l = = 1,51; l = l = 3,02(Với quan niệm liên kết giữa 2 đầu cột là khớp)
- Tải trọng tác dụng lên cột chống của dầm chính là:
i = =
5 10 12
Trang 26- Tải trọng tác dụng lên cột chống của dầm chính là:
i = =
5 10 12
Tiết diện cột C; cột C, ta chọn tiết diện cột lớn nhất để tính
1 Đối với tầng 1 : Kích thước tiết diện: 250 350 (mm)
+ Để tính toán ván khuôn cột, khoảng cách giữa các gông cột ta phải xác định áp lực tác dụng lên ván khuôn
+ Thông thường công tác đổ bế tông chia thành từng đợt và mỗi đợt lấy
bằng 1 tầng nhà và đổ BT theo thứ tự cột, dầm, sàn Chọn cách đổ BT
từng đoạn, cách nhau 0,75 (m) nên H = 0,75 (m)
+ Tải trọng phân bố tác dụng lên ván khuôn cột
q = q + max (q; q) ; với max (q; q) = 400 (kg/m)
= 2500 0,75 0,35 + 400 0,25 = 756,25 (kg/m)
Trang 27+ Chọn ván gỗ dày 3 (cm)
+ Xem ván khuôn cột làm việc như 1 dầm liên tục đặt trên các gối tựa là các gông cột
* Khoảng cách giữa các gông cột
- Theo điều kiện về cường độ:
M 52,5 120 = 6300 (kg.cm) = 63 (kg.m)
Nên l = 10 63
983,125
= 0,8 (m)
- Theo điều kiện về độ võng:
75 , 78 10 128
= 69,33 (cm) = 0,6933 m
- Chọn khoảng cách giữa các gông cột là: l = 0,65 (m) = 65 (cm)
* Chiều dài ván khuôn cột ở tầng 1 là: 4,2 - 0,55 = 3,65 (m)
- Ta bố trí 5 gông trên toàn bộ chiều dài cột Các gông cột được chế tạo định hình
2 Đối với các tầng 2,3,4 : Kích thước tiết diện là: 250 300 (mm)
- Tải trọng phân bố tác dụng lên ván khuôn cột:
+ q = q + max (q; q) ; với max (q; q) = 400 (kg/m)
Trang 28 M 45 120 = 5400 (kg.cm) = 54 (kg.m)
Nên l = 10 54
861, 25
= 0,63 (m)
- Theo điều kiện về độ võng:
5 , 67 10 128
= 68,83 (cm) = 0,6883 (m)Chọn khoảng cách giữa các gông cột là l = 0,6 (m)
Chiều dài ván khuôn cột ở tầng 3, 4, 5 là: 3,6 – 0,55 = 3,05 (m)
ta bố trí 5 gông cột trên toàn bộ chiều cao cột, các gông cột được chế tạo theo định hình
3.Đối với các tầng 5,6,7 : Kích thước tiết diện là: 250 250 (mm)
- Tải trọng phân bố tác dụng lên ván khuôn cột:
+ q = q + max (q; q) ; với max (q; q) = 400 (kg/m)
M 31,25 120 = 3750 (kg.cm) = 37,5 (kg.m)
Nên l = 10 37,5
788,125
= 0,68 (m)
- Theo điều kiện về độ võng:
Trang 29Nên l 3128 105 39,06
400 6,625
= 57,35 (cm) = 0,574 (m)Chọn khoảng cách giữa các gông cột là l = 0,5 (m)
Chiều dài ván khuôn cột ở tầng 5,6 là: 3,6 - 0,55= 3,05 (m)
ta bố trí 6 gông cột trên toàn bộ chiều cao cột, các gông cột được chế tạo theo định hình.Chiều dài ván khuôn cột ở tầng 7 là: 3,4 – 0,55 = 2,85 (m)
ta bố trí 5 gông cột trên toàn bộ chiều cao cột, các gông cột được chế tạo theo định hình
- Việc tính toán ván khuôn cổ móng ta tính toán hoàn toàn giống ván khuôn cột
- Chọn cách đổ BT từng đoạn cách nhau 0,75 (m) nên H = 0,75 (m)
- Tải trọng phân bố tác dụng lên ván khuôn cổ móng
+ q = q + max (q; q) ; với max (q; q) = 400 (kg/m)
* Khoảng cách giữa các gông cột
- Theo điều kiện về cường độ:
M 67,5 120 = 8100 (kg.cm) = 81 (kg.m)
Nên l = 10 81
1278,875
= 0,79 (m)
- Theo điều kiện về độ võng:
f = l l
Với E = 10 (kg/cm)
Trang 308375 , 9 400
25 , 101 10
Chiều dài ván khuôn cổ móng là 1,95 m Ta bố trí 3 gông trên toàn bộ chiều dài cổ móng Các gông được chế tạo theo định hình
2 Tính ván khuôn bậc móng
- Chọn bề dày ván khuôn là 3 (cm) Xem ván khuôn thành làm việc như 1 dầm liên tục đặttrên gối tựa là các thanh nẹp đứng
- Chiều cao lớp đổ lấy H = 0,6 (m)
- Tải trọng phân bố tác dụng lên ván khuôn thành móng:
+ q = q + max (q; q) với max (q; q) = 400 (kg/m)
- Theo điều kiện về độ võng:
25 , 56 10 128
= 72,36 (cm) = 0,7236 (m)Chọn khoảng cách giữa các nẹp cột là: l = 0,7 (m) = 70 (cm)
3 Tính kích thước của các nẹp đứng
- Nẹp đứng làm việc như 1 dầm đơn giản kê lên 2 gối tựa là các thanh chống chịu tải trọng từ ván thành truyền xuống
Trang 31- Tải trọng tác dụng lên nẹp
+ q = q + max (q; q) với max (q; q) = 400 (kg/m)
+ q = 2500 0,6 0,7 + 400 0,7 = 1330 (kg/m)
+ q = 1330 1,3 = 1729 (kg/m)
- Chọn kích thước tiết diện thánh nẹp là 4 8 (cm)
- Kiểm tra khả năng làm việc của thanh nẹp
+ Kiểm tra theo điều kiện cường độ:
+ Momen lớn nhất trên thanh nẹp: M = =
8
25 , 0
1729 2
= 13,5 (kg.m)
+Mô men kháng uốn của tiết diện:
W = = = 21,3 (cm)
Kiểm tra ứng suất: = = 13,521,3100 = 63,38 (kg/cm) [] = 120 kg/cm
+ Kiểm tra theo điều kiện độ võng:
Điều kiện kiểm tra: < l
* Chọn máy thi công:
1 Chọn cần trục mini để vận chuyển ván khuôn và cốt thép
n : Số lần nâng của cần trục trong 1 ca n = 1,4
T : Thời gian làm việc của cần trục trong 1 ca T = 8 giờ
k : Hệ số sử dụng cần trục k = 1
k : Hệ số sử dụng thời gian k = 0,9
Trang 32 Q = 0,5 14 8 1 0,9 = 50,4 (T/ca)
2 Chọn máy thăng tải phục vụ vận chuyển
- Chọn máy thăng tải loại T-41, 2 chiếc
-Năn suất máy thăng tải :
Q = Q n (T/ca)
Trong đó:
Q : Tải trọng nâng của vận thăng Q = 0,5T
n : Số lần nâng vật trong 1 ca
Vậy nên : Q = 58 0,5 = 29 (T/ca)
3 Chọn máy trộn bê tông
- Chọn máy loại C-99, dung tích 250 (lít), 1 máy
- Năng suất của máy
k : hệ số sử dụng thời gian K = 0,85
Vậy nên:
N = 2502010000,670,858= 22,78 (m/ca)
Trang 334 Chọn máy đầm bê tông.
Yêu cầu đối với ván khuôn
- Ván khuôn đúng hình dáng và đúng kích thước theo thiết kế
- Ván khuôn phải đảm bảo cường độ và độ cứng
- Hệ chống đỡ ván khuôn phải đảm bảo ổn định
- Ván khuôn phải dễ lắp, dễ tháo, giảm tối thiểu chi phí nhân công
- Khi thiết kế ván khuôn phải thiết kế ở dạng lắp ghép các tấm ván có kích thước lớn vàđịnh hình
- Ván khuôn phải có độ luân chuyển lớn
- Yêu cầu khe hở ván khuôn phải tuân theo quy định để đảm bảo độ kín khít
+ Nếu khe hở 2<10mm: cho phép xử lý bằng các biện pháp thông thường (giẻ, giấy ximăng thấm nước bịt vào khe hở)
+ Nếu khe hở >10mm: phải dùng các tấm gỗ nhỏ để chèn