Công tác ván khuôn trong xây dựng

Ván khuôn và các yêu cầu kỹ thuật đối với ván khuôn, Phân loại ván khuôn (Theo vật liệu, theo cấu kiện, theo kỹ thuật tháo lắp thi công, chức năng các bộ phận của ván khuôn (Ván, nẹp, văng, giằng, cột, giáo, nêm, đệm)

Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete CHƯƠNG 8: CÔNG TÁC VÁN KHUÔN (12T) Chapter : Formwork Bài 27 Ván khuôn yêu cầu kỹ thuật ván khuôn Unit 27 Formwork and technical requirements Bài 28 Phân loại ván khuôn (theo vật liệu, theo cấu kiện, theo kỹ thuật tháo lắp thi c«ng) Unit 28 – Classification (by materials, structural components, installation/removal techniques) Bài 29 Chức phận ván khuôn (Ván, nẹp, văng, giằng, cột, giáo, nêm, ®Öm) Unit 29 – Functions of formwork components (Boards, furrings flying shores, straining beams, columns, scaffolds, wedges, sills) Bµi 30 Ván khuôn móng Unit 30 Formwork for Foundation Bài 31 Ván khuôn cột Unit 30 Formwork for Columns Bài 32 Ván khuôn dầm sàn Unit 32 – Formwork for Slabs & Beams Bµi 33 – Ván khuôn t-ờng Unit 33 Formwork for Walls Bài 34 Ván khuôn di dộng theo ph-ơng ngang Unit 34 Horizontally moving formwork Bài 35 Ván khuôn leo Unit 35 – Climbing formwork Bµi 36 – ThiÕt kế tính toán ván khuôn Xác định tải trọng, sơ đồ tính, công thức tính Unit 36 Design of Formwork – Define weight load, structural diagram and formula of calculation Bài 37 - Nghiệm thu ván khuôn Unit 37 Formwork Inspection Bài 38 - Tháo dỡ ván khuôn Unit 38 – Removal of Formwork Division of Construction Technology and Management – NUCE 118 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete BÀI 27: VÁN KHUÔN VÀ CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT Unit 27: Formwork and technical requests Các nguyên tắc thiết kế lắp dựng ván khuôn/ Principles for Formwork design & installation 1.1 Nguyên tắc tạo hình/ Forming principles - Ván khuôn phải đ-ợc thiết kế lắp dựng theo hình dáng, kích th-ớc phận kết cấu công trình To be designed & installed in compliance with the shape and dimension of the project structure’s components - BỊ mỈt BT sau tháo dỡ ván khuôn phải nhẵn, phẳng Concrete surface after formwork removal is flat and even 1.2 Nguyên tắc ổn định/ Stability principles - Ván khuôn phải đảm bảo độ cứng,không bị biến dạng (cong, vênh) trình thi công Remains the rigidity and shape (no deflection or bends) during construction period - Ván khuôn phải chịu đ-ợc trọng l-ợng thân, trọng l-ợng bê tông tải trọng khác sinh trình thi công (đổ, đầm bê tông) Bears its own weight, concrete weight and other weights or loading during construction period (casting, vibration) - Chỉ đ-ợc đặt ván khuôn tầng sau cố định ván khuôn tầng d-ới Casting of formwork for the next level after existing formwork of this level is fixed Các yêu cầu kỹ thuật chung/ General technical requests - Ván khuôn phải kín khít, không để n-ớc ximăng chảy trình đổ BT, đồng thời bảo vệ đuợc bê tông đổ d-ới tác động thời tiết Close and tight, no leaking of concreate mortar during casting, and can protect the newly formed concrete under weather impacts - V¸n khuôn phải gọn, nhẹ, thuận tiện trình lắp dựng tháo dỡ Neat, light, convenient during installation/removal - Cấu tạo ván khuôn phải an toàn trình sử dụng: đảm bảo độ cứng, độ ổn định Formwork components must be safe during usage: remains rigidity, stablilty - Ván khuôn phải sử dụng đ-ợc nhiều lần (gỗ: 5-7 lÇn; thÐp: 50-200 lÇn) Repetition in use (Wood: 5-7 times; Steel: 50-200 times) - Ván khuôn dùng xong phải đ-ợc cạo, tẩy sẽ, bôi dầu mỡ cất vào nơi khô Cleaned, lubricated and stored in dry place after use - Ván khuôn ghép sẵn thành khối lớn phải vững cẩu lắp, cẩu lắp tránh va chạm vào kết cấu lắp tr-íc Division of Construction Technology and Management – NUCE 119 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete Rigid in forming (whether in available combined modules or large panels) to be safe during hoisting (avoid hitting the previous installed structures) - Dựng ván khuôn độ cao < 6m đ-ợc dùng giá đỡ để đứng thao tác Use scalffolding for formwork at < 6m height Dựng ván khuôn độ cao > 6m phải dùng sàn thao tác Use working platform for formwork at > 6m height Division of Construction Technology and Management – NUCE 120 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete BÀI 28: PHÂN LOẠI VN KHUễN Unit 28: Classification of formwork Phân loại theo vật liệu/ Classification by materials 1.1 Ván khuôn gỗ/ Wooden formwork - Là loại ván khuôn đ-ợc cấu tạo từ loại gỗ tự nhiên loại ván gỗ dán Made of natural wood panels or plywood panels Nếu gỗ tự nhiên th-ờng gỗ nhóm VI trở lên If made of natural wood panels, wood should be from class VI Th-êng dïng cho công trình có qui mô nhỏ (nhà dân ), ®é lu©n chun Ýt Popular for projects of small scale (residential houses), low repeatition in use 1.2 Ván khuôn kim loại/ Metal formwork - Là loại ván khuôn có cấu tạo từ tôn mỏng với khung cứng thÐp h×nh Made of thin iron panels with steel frame Th-ờng dùng cho công trình lớn, nhiều tầng với ®é lu©n chun nhiỊu Popular for projects of big scale and high-rise, high repeatition in use 1.3 Ván khuôn hỗn hợp gỗ thép/ Mixed wooden-steel formwork - Là loại ván khuôn có cấu tạo từ gỗ dán víi khung cøng b»ng kim lo¹i Made of plywood panels with steel frame Th-ờng dùng cho công trình không lớn lắm, với độ luân chuyển không nhiều Popular for project of medium scale and medium repetition in use 1.4 Ván khuôn BTCT xây gạch/ Reinforced concrete or brick formwork - Là loại ván khuôn có đ-ợc cách tận dụng (kết hợp) từ BT hay mảng (bức) t-ờng gạch có sẵn để làm khuôn cho kết cấu định đổ BT (bể ngầm ), sau đó, phận ván khuôn đ-ợc giữ lại công trình Made of available materials like concrete and/or brick wall to use as the form for casting (underground tanks…) Then, the components of this formwork type shall be remained for the project 1.5 Ván khuôn nhựa plastic/ Plastic formwork - - Loại ván khuôn làm plastic nên không thấm n-ớc rỉ sét Ván khuôn có độ bền cao, chịu đ-ợc va đập, số lần sử dụng khoảng 100 lần Made of plastic with no absorbation of water and rust Long durability, hitting resistant, may be repeated for use up to 100 times Sö dụng hiệu với ván sàn Effective for slab formworks Phân loại theo cấu kiện/ Classification by components - Ván khuôn móng/ Formwork for Foundation Division of Construction Technology and Management – NUCE 121 Construction Engineering - Construction technology of monolithic reinforced concrete Ván khuôn cột/ Formwork for Columns Ván khuôn dầm/ Formwork for Beams Ván khuôn sàn/ Formwork for Slabs Ván khuôn t-ờng/ Formwork for Walls Phân loại theo kỹ thuật lắp dựng/ Classification by installation techniques 3.1 Ván khuôn cố định/ Fixed formwork - Là loại ván khuôn đ-ợc gia công thành phận công tr-ờng (các ), đ-ợc sử dụng cho hay số loại kết cấu (dầm, cột ) công trình Sau tháo ván khuôn dùng cho công trình khác lo¹i Is the formwork fabricated to individual/single components at site (panels…), and is used for one or some structural components (like beam, column…) of the project Cannot be reused for the other project after removal - Ván khuôn cố định chủ yếu làm gỗ ván, = 2,5 4cm Majorly made of plywood, thickness  = 2,5 – 4cm - Ưu điểm: dễ sản xuất Pros: easy for manufacture - Nh-ợc điểm/ Cons: Không kinh tế tốn nhiều gỗ (cắt vụn để thích hợp với chi tiết kết cấu công trình) Un-economic because of high amount of wood use (to be crushed/cut to correspond to the project structures details) Việc liên kết ván nhỏ thành mảng lớn th-ờng đóng đinh nên ván chóng hỏng độ luân chuyển Small plywood panels are joined together to make large panels by nailing that causes short durability  Low repeatition in use 3.2 Ván khuôn định hình (ván khuôn luân l-u)/ Fixative formwork - - - Là loại ván khuôn đ-ợc sản xuất thành môđun nhà máy Khi lắp dựng ván khuôn cho kết cấu đó, cần lắp môđun lại đ-ợc Khi tháo ván khuôn, môđun đ-ợc tháo đ-ợc dùng để lắp cho c¸c kÕt cÊu kh¸c Is fabricated as modules in factory Formwork installation requests assembling the modules together only Removable and usable for other structures Ván khuôn định hình th-ờng thép, gỗ thép kết hợp hay nhựa Khi lắp ván khuôn định hình phảI tổ hợp Usually made of steel, mixed wood-steel or plastic Installation requires combination of modules together Đặc điểm: tiện lợi cho thi công, dễ bảo quản sử dụng Features: convenient for construction, easy for protection and use Division of Construction Technology and Management – NUCE 122 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete 3.3 Ván khuôn di chuyển/ Moving formwork Là loại ván khuôn không tháo rời phận sau chu kỳ hoạt động mà để nguyên di chun sang vÞ trÝ sư dơng cđa chu kú tiÕp theo Cannot be dismantled after use, be remained and moved to the next location 3.3.1 Theo ph-ơng đứng (ván khuôn leo, ván khuôn tr-ợt)/ Vertically moving form (climbing form, slipping form) - - Có cấu tạo tổ hợp ván khuôn kết cấu, đ-ợc lắp xung quanh chu vi bên công trình Sau đổ bê tông xong mức toàn hệ ván khuôn đ-ợc nâng lên mức Composed of combination of modules, installed around the perimeter and inside the structural components After casting to some extend, the whole formwork is raised up to the next level Th-êng dùng cho công trình có chiều cao lớn, tiết diện công trình không thay đổi (xilô, lõi, vách nhà cao tÇng ) Popular for high-rise projects unchanged section (cylinder pipes, core walls, walls of highrise building…) 3.3.2 Theo ph-¬ng ngang/ Horizontally moving form - - Có cấu tạo tổ hợp ván khuôn kết cấu, đ-ợc liên kết vào khung đỡ Khung đỡ di chuyển hệ thống bánh xe chạy theo chiều dài công trình Composed of combination of modules and connected to the support frame The support frame can be moved along the structural component’s length by wheels-system Th-êng dïng cho công trình có dạng chạy dài (tuynen,đ-ờng hầm,mái nhà công nghiệp ) có tiết diện công trình không thay ®æi Popular for long-shape projects (tunnel, underground trench, roof of pre-engineered building…) with unchanged sections Division of Construction Technology and Management – NUCE 123 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete BÀI 29: CHỨC NĂNG CÁC BỘ PHẬN CỦA VÁN KHUÔN Unit 29 – Functions of formwork components Tấm ván khuôn/ Formwork boards - - Là phận tiếp xúc trực tiếp với bê tông tạo hình dáng cho kết cấu công trình Directly contacts to concrete and creates the shape for the project’s structural’s components Nó tiếp nhận tải trọng gồm: Bears the loads including: Trọng l-ợng thân ván (và chi tiÕt phơ trỵ) Weight of the plate (and the auxiliary items) Trọng l-ợng bê tông (đứng ngang) Weight of concrete (vertical or horizontal)  T¶i träng đầm bê tông (trực tíếp phËn kh¸c trun tíi) Loads caused by vibration (directly or indirectly) - Tải trọng rung động đổ bê tông (do trút bê tông ng-ời + ph-ơng tiện lại truyền tới) Loads caused by vibration during casting (due to pouring concrete into form, and the workers or means of transportation) Đ-ợc làm từ thép gỗ, nhựa tre ép Made of steel or wood, plastic of pressed bamboo Nếu làm từ gỗ tự nhiên: chiều dài ván trung bình từ 3-4m, chiều réng tõ 2030cm, chiỊu dÇy tõ 2-3cm Natural wood board: the plate is 3-4m long, 20-30cm wide, 2-3cm thick  NÕu lµm tõ thÐp tÊm: chiỊu dµi vµ réng tïy theo kÕt cÊu, chiỊu dÇy tõ 1-2mm Steel board: length and width vary subjected to the structural components, width is 1-2mm - Nếu ván khuôn định hình: chiều dµi tÊm 0.6m; 0.9m; 1.2m; 1.5m ChiỊu réng tÊm 10cm; 15cm; 20cm; 25cm; 30cm; thËm chÝ lµ 50cm ChiỊu cao 5.5cm Fixative formwork: 0.6m-0.9m-1.2m-1.5m long; 10cm-15cm-20cm-25cm-30cm50cm wide; 5.5cm heigh C¸c đ-ợc liên kết với nẹp (gỗ) móc thép The boards are joined together by (wood) stud or steel hanger Division of Construction Technology and Management – NUCE 124 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete 7 11 Ván thành/ board Ván đáy/ board Nẹp đứng/ stud Nẹp giữ chân ván thành/ kicker Thanh chống xiên/ Brace Thanh cữ/ spreader Con bä/ ledge – Cét chèng ch÷ T/ T shore Nêm/ wedge 10 Bản đệm/ sill 11 – HƯ gi»ng/ Bracing system 10 H×nh VÝ dụ phận ván khuôn dầm đơn Picture Examples of beam formwork components NÑp/ Studs - - Dùng để liên kết ván khuôn tham gia chịu áp lực ngang ván khuôn trun tíi Joints the formwork plates into board and bears the horizontal strength transferred from the board Có thể đ-ợc làm từ gỗ thép Made of wood or steel plate Nẹp liên kết với ván khuôn cách đóng đinh mũ chìm từ Is connected to the formwork board by nailing from inside to outside NĐp cã kÝch th-íc tiÕt diƯn th-êng lµ 4x4 cm hc 4x6cm Normal size is 4x4cm or 4x6cm Chèng xiên/ Braces - - Là phận gia cố cho ván khuôn Nó tiếp nhận truyền áp lực ngang (từ nẹp) tới cột chống chỗ cố định Supports the formwork board Receives and transfer horizontal loads (from the stud) to the props or fixed positions Đ-ợc làm từ gỗ thép hình Made of wood plate or structural steel (I shape, H shape) C¸c chống xiên th-ờng có tiết diện ngang 4x4 hc 4x6cm Normal size is 4x4cm or 4x6cm Thanh cữ/ spreader - Dùng để cố định khoảng cách cho hai ván khuôn đối diện nhau, có tác dụng đảm bảo kích th-ớc ngang tiết diện kết cấu trình lắp dựng ván khuôn nh- đổ bê tông Division of Construction Technology and Management – NUCE 125 Construction Engineering - Construction technology of monolithic reinforced concrete Fixes the distance of two opposite formwork boards, maintain the width of the structure’s section during installation of formwork as well as pouring concrete Đ-ợc làm từ gỗ thép hình Made of wood plate or structural steel (I shape, H shape) Thanh cữ sử dụng dầm đơn để tăng ổn định cho ván thành d-ới tác dụng tải trọng ngang bê tông đầm đổ Used in isolated beam to enhance the stability for side-boards under the impact of concrete’s horizontal load during pouring and vibrating Cét chống/ Shores - - Là phận chống đỡ ván khuôn, tiếp nhận toàn tải trọng ván khuôn truyền xuống đất chỗ cố định Provides shore for the formwork and receives all weight of formwork and transmit down to the ground or fixed locations below Đ-ợc làm từ gỗ cây, gỗ thép ống Made of wood bar or structural steel pipes Cét chèng nên lấy tiết diện đều: 8x8cm, 10x10cm 12x12cm; Should have regular dimension: 8x8cm, 10x10cm hc 12x12cm; Cét chèng b»ng gỗ thép có chiều dài th-ờng từ 3m - 4,5m Normal length is 3m - 4,5m Nªm/ Wedges - Dïng ®Ĩ vi chØnh chiỊu cao cét chèng (chiỊu cao ®iỊu chØnh tõ - 2cm) Provides small adjustment for the prop height (1-2cm of adjustment) Dïng ®Ĩ lắp dựng tháo cột chống đ-ợc dễ dàng For easy installation and removal of props Dùng để cố định gông cột lắp dựng Fixes the clamp during installation Th-ờng đ-ợc làm từ gỗ Normally made of wood Bản đệm/ Sills - - Th-ờng chân cột chống chân ống giáo, có tác dụng giảm ứng suất cục truyền xuống đất tạo mặt b»ng ë ch©n cét Normally located at the prop foot or scaffold pipe foot, mitigates the concentrated load transferred from the column to the ground and creates a flat surface at prop foot Đ-ợc làm từ gỗ thép Made of wood or steel plate Kích th-ớc đệm: 10x10cm, 15x15cm, dày 1-2cm Normal size: 10x10cm, 15x15cm, dày 1-2cm Chiều cao nêm đệm lấy khoảng tõ 10 - 15cm Height of both Wedge and Sill: ~10-15cm Division of Construction Technology and Management – NUCE 126 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete BÀI 30: CẤU TẠO VÁN KHN MĨNG Unit 30: Composition of foundation formwork Cấu tạo móng đơn/ Composition of isolated foundation 8 10 c d b a Ván khuôn /Board Nẹp đứng/ Studs Nẹp cữ/studs Nẹp giữ thành/kickers Thanh chống xiên/ braces Thanh chông ngang/Braces Con bọ/ledges Bản đệm/sills Thanh cữ/ spreaders 10 Dây thép gi»ng/ Binding wires TÊmBoard khu«na a Board b,d TÊm khu«n b,d Board c Tấm khuôn c Hình Ván khuôn móng đơn giËt cÊp Picture Formwork for stepped foundation Division of Construction Technology and Management – NUCE 127 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete Th¸o dì/ Dismantlement Theo nguyên lý bản/ Follow the principle BI 34 VÁN KHUÔN DI ĐỘNG THEO PHƯƠNG NGANG Unit 34 – Horizontally moving formwork CÊu t¹o/ Composition Gåm phận chính: ván khuôn mặt hệ thống khung ngang chÞu lùc Consists of main parts : the surface board and the horizontal frame bearing loads 18 19 10 15 12 16 11 17 14 13 – Cột biên thép U/margin shores Cột / middle shores Dầm thép L /upper beam made by L-shaped steel plate – DÇm d-íi thÐp I/below beam made by I-shaped steel plate – DÇm d-íi thÐp U/below beam made by U-shapled steel plate – B¶n nèi b»ng thÐp tÊm/ steel-plate joints Bán khung gỗ hay thép hình/ wooden or shaped-steel exterior frame Hình 15 Cấu tạo ván khuôn cống (giai đoạn ván khuôn làm việc) Picture 15 Composition of formwork for drainage systems Division of Construction Technology and Management – NUCE 146 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete – B¶n nèi/ joints with slots Tấm đệm/ wedges; 10 Tấm khuôn trong/interior boards 11 Tấm khuôn ngoài/exterior boards 12 Thép L liên kết khung/ L-shaped steel joints 13 - Đ-ờng ray/rail 14 Bánh xe/wheels 15 Gông gỗ hay thÐp h×nh/wooden or shaped steel clamps 16 – Bu lông giằng/ bolts 17 Rãnh tr-ợt/ coulisse 18 R·nh thay ®ỉi bỊ réng khung/ slots for changing frame width 19 Tấm tôn/ sheeting Hình 16 Giai đoạn tháo dỡ tr-ợt ván khuôn di động ngang Picture 16 Dismantling and moving phases of Horizontally moving formwork 1.1 Ván khuôn mặt/ surface boards Đ-ợc làm gỗ dán hay thép đ-ợc liên kết với khung chịu lùc Made of plywood or steel and is joined to the loads-bearing-frame 1.2 Khung chÞu lùc/ load-bearing frames Gåm khung vµ khung ngoµi Consists of the interior and exterior frames - Mỗi khung gồm cột biên (1) cột (2) Cột thay đổi chiều cao dựa vào kích vít Các cột đ-ợc liên kết với dầm d-ới (4), (6) dầm Each interior frame consists of margin shores (1) and one middle shore (2) The middle shore’s height can be adjusted by controlling the screws The shores are connected together by the below beam (4), (6) and the upper beam - Dầm đ-ợc cấu tạo gồm đoạn nối với cột liên kết khíp The upper beam is composed of parts and connected to the shores by the joints  DÇm d-íi gồm đoạn : hai đoạn biên liên kết với đoạn (4) bu lông thay đổi đ-ợc độ dài dầm Đoạn có gắn bánh xe.Dầm liên kết với cột biên qua nối (6) The below beam is composed of parts: margin parts are connected with the middle part (4) by bolts The beam’s length can be changed The middle part is installed with wheels The beam is connected with the margin shores by the joint plate (6) Mỗi đoạn ván khuôn th-ờng gồm có khung,khoảng cách khung 1m Các khung đ-ợc liên kết với thÐp L (12) Each part of the formwork board normally includes frames, the distance between frames is 1m The frames are connected together by L shape steel plates (12) - Khung gỗ hay thép hình gồm hai bán khung (7) đ-ợc nối với nối (8) Bản nối có rãnh (18) để thay đổi bề rộng khung cách dễ dàng Tại chân bán khung đ-ợc cấu tạo hình bầu dục đặt đệm (9) để dễ xoay trình tháo ván khuôn Division of Construction Technology and Management NUCE 147 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete The exterior frame made of wood or shape steels includes two halfs of the frame (7) connected together by the joints (8) The joint with slot (18) is used o change the frame width The oval foots of frames are placed on the sills (9) for easy revolving during dismantling - Ván khuôn đ-ợc liên kết với bu lông giằng (16) đâm xiên qua gông (15) The interior and exterior boards are connected together by the bolts (16) go through the clamps (15) - HÖ thống khung đ-ợc cấu tạo thay đổi đ-ợc kích th-ớc rộng, cao khoảng định nhờ lỗ chờ The interior and exterior frames is composed to be able to change the width and height to some extent by the openings Lắp đặt/ Installation - Lắp dựng hệ thống ray (13) sau định vị máy trắc đạc va th-íc thÐp Install the rails (13) after positioning by the geodesic machine and steel meter tape L¾p dùng khung trong, liên kết chi tiết chỉnh Install the interior frame, connect the components and adjust L¾p dùng ván khuôn mặt Install the interior formwork board Liên kết bán khung ván khuôn mặt víi Connect the half of frame and the exterior formwork board together Lắp dựng bán khung liên kết bán khung lại với Install the halfs of frame and connect the halfs of frame together L¾p bulông liên kết ván khuôn Connect the interior and exterior boards by bolts Căn chỉnh toàn hệ ván khuôn Adjust totally the formwork Tháo dỡ di chuyển/ Dismantling and moving - - Tháo bulông giằng Dismantle the bolt Tách ván khuôn mặt khỏi bê tông cách nới rộng bán khung rãnh nối (8) (không tháo rời c¸c b¸n khung) Dismantle the surface board from concrete by loosening the half of frame…(8) (not dismantling the half of frame) Tách ván khuôn khỏi bê tông cách hạ chiều cao cột kích vít Cột biên đ-ợc hạ xuống giảm khoảng cách cột nhờ vào việc mở bulông liên kết nối (16) dầm d-ới (15) tr-ỵt theo r·nh (17) Dismantle the interior board from concrete by lowering the middle shore height with screw controlling Lower the margin shore, shorten the distance between shores by opening the bolts joining the (16) and the below beam (15) and sliding across the coulisse (17) Division of Construction Technology and Management – NUCE 148 Construction Engineering - Construction technology of monolithic reinforced concrete Toàn hệ ván khuôn đ-ợc kéo tr-ợt ray tới vị trí tời dây cáp The whole formwork system is slided across the rails moving toward the new position by capstans or cables BÀI 35: VÁN KHUÔN LEO Unit 35 Climbing formwork Th-ờng áp dụng để thi công xilô, ống khói, vách cứng nhà cao tầng Used to apply to construct silo towers, chimney, or structural walls of high-rise buildings Cấu tạo/ Composition - Gồm ván khuôn (1), s-ờn ngang (2) s-ờn däc (3) Includes the formwork boards 91), the horizontal (2) and vertical (3) sides - Hệ ván khuôn đ-ợc cố định nhờ bulông neo (4) vít điều chØnh (6) The formwork is fixed by bolts (4) and screws (6) - Bulông giằng (5) vừa có vai trò giằng ván khuôn, vừa có tác dụng neo cho ván khuôn đổ betông vị trí tiÕp theo Bolt (5) has functions to bind formwork boards and attach the formwork for concrete pouring at next position - Ván khuôn đ-ợc chỉnh thẳng đứng nhờ vào vít điều chỉnh (6) The formwork is vertically adjusted by adjusting the screws (6) - Hệ ván khuôn treo gồm có sàn công tác (phục vụ cho việc đổ bê tông) sàn công tác d-ới (phục vu cho công tác điều chỉnh hoàn thiện) The hanging-formwork consists of the upper board (which serves for concrete pouring) and the below board (which serves for adjustment and finishing) Division of Construction Technology and Management – NUCE 149 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete – Ván khuôn/ boards S-ờn ngang thép U/ Horizontal 9 10 wales by U-shaped steel – S-ên däc b»ng thÐp U/ Verital wales by U-shaped steel – Bu l«ng neo/ anchor bolts – Bu l«ng gi»ng/ bracing bolts – VÝt ®iỊu chØnh/ control screw Sàn thao tác trên/ Up platform Sàn thao tác d-ới/ Suspension flatform Lan can bảo vệ/ Guard rail 10 T-ờng bê tông đổ tr-ớc/ perious poured concrete area Hình 17 Ván khuôn leo/ Picture 17 Climbing formwork Khi bê tông đủ c-ờng độ chịu lực, tiến hành tháo bulông neo giằng, nới vít điều chỉnh, dùng cần trục để cẩu hệ ván khuôn đến vị trí đổ bê tông tiÕp theo When concrete is rigid enough to bear loads, dismantle the bolts, loosen the screw, use hoisting to take the formwork to the next position for concrete pouring BÀI 36: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN (THEO TCVN 4453-1995) Unit 36 – Formwork design (according to TCVN 4453 – 1995) Lùa chän qui c¸ch c¸c vËt liƯu cđa hƯ v¸n khu«n, cét chèng/ Selection of specifications for materials composing formwork and shores 1.1 Với ván khuôn gỗ tự nhiên/ Wooden formwork - Lựa chọn loại gỗ có nhiều (thông dụng) thị tr-ờng Select wood types that are common in the market - Ván gỗ có loại dài từ 3-4m, rộng từ 20-30cm, dầy từ 2-3cm Wood boards are diversified: 3-4m long, 20-30cm wide, 2-3cm thick - Xà gồ, cột chống gỗ dài từ 3-4m, kÝch th-íc tiÕt diƯn gåm: 3x4cm, 4x6cm, 6x8cm, 8x10cm, 10x10cm, 8x12cm Stringers and shores are made of wood, 3-4m long, size: 3x4cm, 4x6cm, 6x8cm, 8x10cm, 10x10cm, 8x12cm 1.2 Víi v¸n khuôn kim loại/ Steel formwork - Hệ ván khuôn, cột chống thép th-ờng đ-ợc gia công định hình tr-ớc, ta phải kiểm tra lại khả chÞu lùc cđa chóng Formwork and the steel shores are usually pre-fabricated, so we only need to check their load bearing capacity Division of Construction Technology and Management – NUCE 150 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete Sơ đồ kết cấu (áp dụng cho tr-ờng hợp ván khuôn gỗ tự nhiên)/ The structural diagram (applicable for natural wooden formwork) 2.1 Với ván, nẹp xµ gå/ For sheathing, studs or stringers - Coi tÊm ván, nẹp hay xà gồ nh- dầm liên tục đ-ợc kê lên gối tựa xà gồ, chèng hay cét chèng Consider sheathings, studs or stringers as continuous beam supported by stringers and shores - Kho¶ng cách gối tựa cần phải tính toán The distance between supporters need to be calculated 2.2 Víi cét chèng/ For shores Tính toán nh- cấu kiện chịu nén có kĨ ®Õn hƯ sè n däc Calculated as a compression-bearing component considering vertical compression factor Xác định tải trọng/ Calculation of loads 3.1 Tải trọng thẳng đứng (Tải trọng tiêu chuẩn)/ Vertical loads (Standard loads) 3.1.1 Trọng l-ợng thân ván khuôn q1/ Self-load of the formwork q1 - - Dựa vào vật liệu làm ván khuôn VD : gỗ nhóm III từ 600 kg/m3 đến 730 kg/m3 Based on the wood materials composing the formwork Eg, Wood of class III: from 600 kg/m3 to 730 kg/m3 Dùa vào kích th-ớc ván khuôn vẽ thiết kế Based on the designed size of the formwork 3.1.2 Träng l-ợng thân kết cấu q2 / Self-load of the structural system q2 Dựa vào trọng l-ợng thân cña BTCT, th-êng lÊy  = 2500 kg/m3 Based on load of reinforced concrete itself, normally  = 2500 kg/m3 3.1.3 Tải trọng ng-ời thiết bị thi công q3/Loads of workers and construction equipment - q3 - Khi tính toán ván khuôn sàn vòm lấy 250 kG/m2 When calculating for Formwork for slab and arch: 250 kG/m2 - Khi tÝnh to¸n c¸c nĐp gia c-êng thành ván khuôn lấy 150 kG/m2 When calculating for side forms: 150 kG/m2 - Khi tÝnh to¸n cét chống đỡ kết cấu lấy 100 kG/m2 When calculating for shores: 100 kG/m2 Division of Construction Technology and Management – NUCE 151 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete 3.1.4 Tải trọng đầm rung q4 : lÊy b»ng 200 kG/m2/ Loads caused by vibrating q4 = 200 kG/m2 3.2 Tải trọng ngang (tiêu chuẩn)/ Horizontal loads (standard) 3.2.1 p lực vữa bê tông ®æ q5/ lateral pressure of concrete – q5 Áp lùc ngang bê tông đổ vào cốp pha xác định theo bảng: Lateral pressure of concrete is tabulated as below: Bảng p lực ngang vữa bê tông đổ Table Lateral pressure of concrete Ph-ơng pháp đầm Vibrating technique Đầm Interior vibrating Đầm Exterior vibrating Công thức tính toán áp lực ngang tối đa, kG/m2 Maximum horizontal load Giới hạn sử dụng công thức Conditions q5 = .H HR q5 = .(0,27V + 0,78)k1.k2 V  0,5 H  4m q5 = .H V  4,5 H  2R1 q5 = .(0,27V + 0,78)k1.k2 V  4,5 H  2m Trong đó/ Legend : : trọng l-ợng riêng bê tông /Unit weight of concrete (kg/m3) H: chiều cao lớp bê tông/ Height of concrete layer (m) R: bán kính tác dụng đầm trong/ effective radius of interior vibrating (0.7m) R1: bán kinh tác dụng đầm ngoài/ effective radius of exterior vibrating (1m) V - tèc ®é đổ hỗn hợp bê tông tính / Velocity of concrete pouring, measured by m/h k1 - hÖ sè tÝnh đến ảnh h-ởng độ sụt hỗn hợp bê t«ng/ Coefficient reflecting the slump impact of the concrete mixture Đối với bê tông cứng linh động ®é sơt 0,2cm - 4cm th× k1 = 0,8 For rigid concrete and low flexibility of slump 0,2cm - 4cm: k1 = 0,8 Đối với bê tông có độ sơt - 6cm th× k1 = 1,0 Slump - 6cm: k1 = 1,0 Đối với bê tông có độ sụt - 12cm k1 = 1,2 Slump - 12cm: k1 = 1,2 k2 - hÖ số kể đến ảnh h-ởng nhiệt độ hỗ hợp bê tông k2 Coefficient reflecting the temperature of the concrete mixture  Víi nhiƯt ®é 8oC, k2 = 1,15 At 8oC: k2 = 1,15  Víi nhiƯt ®é - 11oC, k2 = 1,1 At - 11oC: k2 = 1,1  Víi nhiƯt ®é 12 - 17oC, k2 = 1,0 Division of Construction Technology and Management – NUCE 152 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete At 12 - 17oC: k2 = 1,0  Víi nhiƯt ®é 18 - 27oC, k2 = 0,95 At 18 - 27oC: k2 = 0,95  Víi nhiƯt ®é 28 - 32oC, k2 = 0,90 At 28 - 32oC: k2 = 0,90  Víi nhiƯt ®é tõ 33oC, k2 = 0,85 At 33oC: k2 = 0,85 3.2.2 Tải trọng chấn động phát sinh đổ bê tông vào ván khuôn q6/ Loads by pouring concrete into formwork - q6 - T¶i trọng chấn động phát sinh đổ bê tông vào cốp pha kết cấu xác định theo bảng The loads are calculated as in below table : B¶ng Tải trọng đổ bê tông vào cốp pha Table Loads by concrete pouring into formwork BiƯn ph¸p đổ bê tông Concrete pouring techniques Đổ máy ống vòi voi đổ trực tiếp đ-ờng ống từ máy bê tông By machine with tremie or direct from concrete pipe Đổ trực tiếp từ thùng Directly from buckets - Cã dung tÝch nhá h¬n 0,2m3 Volume < 0,2m3 - Cã dung tÝch tõ 0,2m3 - 0,8m3 Volume from 0,2m3 - 0,8m3 - Cã dung tÝch lín 0,8m3 Volume > 0,8m3 Tải trọng ngang tác dụng vµo cèp pha (kG/m2) Horizontal loads impacted on formwork 400 200 400 600 3.2.3 Tải trọng đầm bê tông gây q7 (chỉ tính đến không tính q6)/ Load caused by vibrating - q7 (use only in the absence of q6) Tải trọng lấy 200 kg/m2 3.2.4 T¶i träng giã/ Wind loads - T¶i träng giã đ-ợc lấy theo TCVN 2737-1995 thi công lấy 50% tải trọng gió tiêu chuẩn Follow TCVN 2737-1995, for construction : 50% of load caused by wind is taken into consideration - Tải trọng gió đ-ợc tính đến công trình cao 6m Division of Construction Technology and Management – NUCE 153 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete Is calculated for buildings ≥ 6m heigh 3.3 Tải trọng tính toán/ Calculation of loads - Khi tính toán phận cốp pha đà giáo vỊ ®iỊu kiƯn bỊn  qtt When calculating formwork components considering durability qtt - Khi tính toán mặt biÕn d¹ng  qtc When calculating formwork components considering deformity qtc Tải trọng tính toán đ-ợc xác định: qtt = n qtc Calculated loads: qtt = n qtc qtc: tải trọng tiêu chuẩn/ Standard load n: hệ số v-ợt tải/ overload coefficient Bảng Bảng hệ số v-ợt tải/ Table The Overload Coefficient Tải trọng tiêu chuẩn Standard Loads Trọng l-ợng thân ván khuôn / Self-load of Formwork Trọng l-ợng thân BTCT / Self-load of RC Tải trọng ng-ời ph-ơng tiện vËn chun / Loads of workers & construction equipment T¶i trọng đầm chấn động / Load by vibrating áp lực ngang bê tông Trọng l-ợng chấn động đổ bê tông vào ván khuôn / Load by impact of concrete pouring into formwork Hệ số v-ợt tải Overload Coefficient 1,1 1.2 1,3 1,3 1,3 1,3 3.4 Tæ hợp tải trọng/ Combination of loads Để tìm tổ hợp tải trọng nguy hiểm cho hệ ván khuôn, cét chèng ta cã b¶ng sau: The table below shows how to find the most dangerous combined loads for the formwork and shores: Bảng Tổ hợp tải trọng/ Table Combination of loads Tổ hợp tải trọng Combination of loads Tính theo khả Các phận ván khuôn Tính theo biến dạng chịu lực (qtt) Components of formwork (qtc) Based on Load Based on Deformity bearing capacity Ván khuôn sàn, mái cong kết cấu ®ì 1) q1+ q2 + q3 + q4 1) q1+q2+q3 Formwork for slab, curved roof and the 2) q5 + q7 2) q5 supporting structures Ván khuôn cột có cạnh tiết diện < 0,3m, ván 3) q5 + q6 3) q5 Division of Construction Technology and Management – NUCE 154 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete khuôn t-ờng có chiều dầy < 0,1m Formwork for Column with side < 0,3m and 4) q5 + q7 Formwork for wall of < 0,1m thick 5) q1+ q2 + q3 + q4 Ván khuôn cột có cạnh tiết diện > 0,3m, ván 6) q5 + q6 khuôn t-ờng có chiều dầy > 0,1m Formwork for Column with side > 0,3m and Formwork for wall of > 0,1m thick 4) q5 5) q1+ q2 + q3 6) q5 Ván khuôn thành dầm chính, phụ vòm Side form of primary, secondary beam & arch V¸n khuôn đáy dầm chính, phụ vòm Bottom form of primary, secondary beam & arch Ván khuôn thành khối bê tông lớn Side form for mass concrete volumes Ph-ơng pháp tính/ Calculation methods 4.1 Ph-ơng pháp/ Methods - Có thể chọn tr-ớc kích th-ớc, khoảng cách phận ván khuôn, kiểm tra lại khả chịu lực (đk bền) điều kiện ổn định (đk biến dạng) May select in advance the sizes, distance between the formwork components, and re-check the load bearing capacity (durability condition) and stability (deformity condition) - Cã thÓ chän tr-ớc khoảng cách phận, dựa vào điều kiƯn bỊn ®Ĩ suy kÝch th-íc tiÕt diƯn, sau ®ã kiĨm tra theo ®iỊu kiƯn biÕn d¹ng May select in advance the distance between the formwork components, and based on durability condition to find the section sizes, afterward check under the deformity condition - Cã thĨ chän tr-íc kÝch th-ớc phận ván khuôn, dựa vào điều kiện bền để tính khoảng cách phận, kiểm tra lại theo điềi kiện biến dạng May select in advance the sizes of formwork components, and based on durability condition to calculate the distance between components, and recheck under the deformity condition 4.2 Các công thức tính/ Formulas 4.2.1 Cấu kiện chịu uốn/ Bending components 4.2.1.1 Điều kiện bền/ Durability condition  M  u W Trong ®ã/ Legend: Division of Construction Technology and Management – NUCE 155 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete M - mômen uốn lớn xuất cấu kiện/ Maximum bending moment within components W - mômen kháng uốn cÊu kiÖn/ Section modules []u- øng suÊt uèn cho phÐp vật liệu làm ván khuôn/ Allowable stress of formwork material 4.2.1.2 Điều kiện biến dạng/ Deformity condition f f  Trong ®ã/ Legend : f - ®é tÝnh toán phận ván khuôn/ the calculated deflection of the formwork components [f] - độ võng giới hạn lấy theo TCVN 4453-1995 nh- sau:/ the allowable deflection, according to TCVN 4453-1995 as follow : Ván khuôn kết cấu có bề mặt lộ ngoài/ Formwork for structural components having exposed surface f  L 400  Ván khuôn kết cấu có bề mặt bị che khuÊt/ Formwork for structural components having concealed surface f   L 250 L: nhÞp cđa bé phËn cèp pha (nêu cụ thể số tr-ờng hợp)/ span of formwork components 4.2.2 CÊu kiƯn chÞu nÐn/ Compression components  N .n F Trong đó/ Legend: N - tải trọng tác dụng lên đầu cấu kiện/ Vertical Compressive Loads F - diÖn tÝch tiÕt diÖn cÊu kiÖn/ Area of component section []u- øng suÊt nÐn cho phÐp/ Allowable compressive stress  - hƯ sè n däc, phơ thc vµo ®é m¶nh /Stress reduction factor, depending on slenderness radio  3100   .L r L - chiỊu dµi h×nh häc cđa cÊu kiƯn/ the length of the component - hệ số phụ thuộc vào liên kết hai đầu cột (hai đầu khớp = 1)/ coefficient related to linking types r - b¸n kÝnh qu¸n tÝnh/ inertia radius r J F Division of Construction Technology and Management – NUCE 156 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete J - mômen quán tính/ inertia moment, J = bh3 12 BÀI 37: NGHIỆM THU VÁN KHUÔN Unit 37 – Inspection & Taking-over of formwork Sau lắp dựng xong ván khuôn, cột chống, sàn thao tác, ta phải nghiệm thu để đảm bảo chắn hệ thống ván khuôn đ-ợc thi công theo thiết kế đảm bảo chịu lực Nội dung bao gåm: After installing formwork, shores, and slab, we have to inspect to make sure the formwork is in compliance with the design and able to bear loads The contents of Inspection & Taking-over includes: Đối với ván khuôn/ for formwork - Kiểm tra trục, cao trình, vị trí ván khuôn Check the axis, height, position of formwork - Độ phẳng ghép nối Flatness of the joined boards - Mức độ ghồ ghề ván khuôn (< 3mm) Roughness between the formwork boards (< 3mm) - Độ kín khít ván khuôn, ván khuôn với mặt Division of Construction Technology and Management – NUCE 157 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete Tightness between formwork boards, between boards and surface - Kiểm tra lại hình dáng, kích th-ớc ván khuôn đứng yêu cầu thiết kế Recheck the form and dimension of formwork according to the design - Các chi tiết chôn ngầm đặt sẵn phải đảm bảo kích th-ớc, vị trí, số l-ợng The embedded or pre-installed components are correct in terms of dimension, position, number - Phải có lớp chống dính cho mặt ván khuôn.(Lớp chống dính phủ kín mặt cốp pha tiếp xúc bê tông) Form coating is requested for formwork surface (covering whole sides contacting concrete) - Trong lòng mặt ván khuôn phải se, giấy, rác, bùn đất Make sure the formwork inner side is clean, no waste - Tr-ớc đổ bê tông, phải t-ới n-ớc cho ván khuôn gỗ Before pouring concrete, we need to water the wood formwork HÖ cột chống, dàn giáo/ Shores and scaffold systems - Kích th-ớc, số luợng chủng loại cột chống, dàn giáo phải đảm bảo thiết kế Dimension, number and species of shores and scaffold have to comply with design - Các cột chống phải đ-ợc kê, đệm lên cứng.(Bằng mắt, dùng tay lắc mạnh cột chống, nêm ë tõng cét chèng) The shores have to inserted with sill on the hard base (By eyes, by shaking the shores and wedges of each shore) H¹n chÕ viƯc nèi cột chống Các chỗ nối không nên bố trí mặt cắt ngang chỗ chịu lùc lín Limit the connection of shores The joints should not be on one horizontal section and at the position bearing major loads - - KiĨm tra hƯ gi»ng ngang cho c¸c cét chèng theo thiÕt kÕ Test the horizontal binding for shores based on design Division of Construction Technology and Management – NUCE 158 Construction Engineering Construction technology of monolithic reinforced concrete BÀI 38: THÁO DỠ VÁN KHUÔN Unit 38 Dismantling the formwork Các nguyên tắc bản/ Key principles - Ván khuôn đà giáo đ-ợc tháo dỡ bê tông đạt c-ờng độ cần thiết để kết cấu chịu đ-ợc trọng l-ợng thân tải trọng tác động khác giai đoạn thi công sau Formwork and shoring system can only be dismantled if concrete is rigid enough and reaches its strength for the structure to bear load of itself and other loads during construction - Khi th¸o dì ván khuôn, đà giáo, tránh không gây ứng suất đột ngột hay va chạm mảnh làm h- hại tới kết cÊu Avoid causing sudden stress or crush that may damage the structures during dismantling - Các phận ván khuôn không chịu lực bê tông đông cứng (ván khuôn thành dầm, ván khuôn cột, t-ờng ) đ-ợc tháo dỡ bê tông đạt c-ờng độ 50kg/cm2 (khoảng ngày sau đổ bê tông) Components that not bear loads when concrete is rigid (formwork for beam side, column, wall…) will be dismantled if concrete meets the strength of 50kg/cm2 (~2 days after pouring concrete) Division of Construction Technology and Management – NUCE 159 Construction Engineering - Construction technology of monolithic reinforced concrete Đối với ván khuôn, đà giáo chịu lực kết cấu (ván khuôn đáy dầm, ván khuôn sàn, cột chống ), dẫn cụ thể thiết kế tháo theo qui định sau (ch-a kể đến ảnh h-ởng phô gia) Components that bear loads of structures (formwork for beam bottom, slab, shores…) and with no particular instructions in the design will be dismantled following the below principles (not mention the impact of additives) B¶ng Thêi gian tèi thiểu để tháo ván khuôn Table Minimum time for formwork dismantling Loại kết cấu Structural type 1) Bản, dầm, vòm có nhịp nhỏ 2m Slab, beam, arch with span