BT Kỹ thuật thi công 3

Bài tập số - KTTC Trường đại học Bách Khoa Tp.HCM Khoa kỹ thuật xây dựng Bài tập số – KTTC Giáo viên: TS Nguyễn Duy Long Trợ giảng: KS Trương Cơng Thuận SVTH: Đồn Sỹ Long MSSV: 80701313 Trang Bài tập số - KTTC Bài 1.Xác định tải trọng STT Loại tải trọng Đứng tỉnh tải (daN/m3) Đứng hoạt tải (daN/m2) Ngang (daN/m2) Diễn giải Trọng lượng bê tông (thường) Trọng lượng thép Giá trị HSVT Tổng 2500 1.2 3000 100 1.2 120 2600 3120 Tải trọng người công cụ thi công Tải trọng đầm rung Lực động đổ bê tơng Gió (50% tải trọng gió TP.HCM) Đầm dùi ( R=0.7m) P=γH Trấn động đổ bê tông 250 120 200 570 1.3 1.3 1.3 325 156 260 741 41.5 750 400 1191.5 1.3 1.3 1.3 53.95 975 520 1548.95 2.Xác định vẽ sơ đồ tính tốn, kích thướt tiết diện a.Ván khn Dùng gỗ nhóm IV Xem ván khn dầm đơn giản có nhịp khoảng cách sườn ngang lV= 0.8m bề rộng 0,3m Tải trọng phân bố dầm Diện tích bê tơng truyền xuống nhịp dầm 0.3 x 0.8m Tổ hợp tỉnh tải hoạt tải 1:1 q V= qVtt + qVht Với qVtt = 3120 x 0.3 x 0.3=280.8 daN/m (Chiều dài lớp bêtông 0.3m) ht V q = 741 x 0.3 = 222.3 daN/m qV= 503.1 daN/m Trang Bài tập số - KTTC Tạm bỏ qua trọng lượng ván để xác định bề dày ván Moment dầm: M = Xác định chiều dài ván hv σ= ql 503,1.0,82 = = 40, 248 daNm 8 M 40, 248.6 = ≤ [σ ]=750.104 daN 2 m W 0,3.hV hV ≥ 0,01 m Chọn hV = 0,02 m = cm Thử lại: có trọng lượng ván q = 610 x 0.02 x 0.3 x 1.1 = 4.026 daN/m Hệ số vượt tải 1.1 Trọng lượng ván chiếm 0.8% so với trọng lượng bê tông qv = 503.1 + 4.026 = 507.126 daN/m M 507,126.0,82.6 σ= = = 202.10 < [σ ]=750.104 daN 2 m W 8.0,3.0,02 (thõa) b.Sườn ngang Xem trọng lượng phần truyền xuống phân bố sườn ngang Diện tích vùng bê tơng truyền xuống nhịp dầm 0.8 x 2m Giải sườn ngang dầm đơn giản gối tựa sườn dọc với khoảng cách sườn dọc lsn = 2m Tải trọng qsn=qtt + qht + qván Với qVtt = 3120 x 0.3 x 0.8=748.8 daN/m qVht = 741 x 0.8 = 592.8 daN/m qVán= 610 x 0.02 x 0.8 x 1.1 = 10.736 daN/m HSVT = 1.1 qsn = 1352.336 daN/m Trang Bài tập số - KTTC Moment lớn nhịp M = ql 1352,336 2 = = 676,168 daNm 8 Xác định kích thướt tiết diện sườn ngang bsn x hsn σ= M 676,168 = < [σ ]=750.10 daN m W W W= bsn hsn ≥ 9,02.10−5 Chọn bsn = 0.1 m = 10 cm hsn = 0.1 m = 10 cm 16,67.10 −5 > 9,02.10 −5 W= Thử lại: có trọng lượng sườn ngang q =610 x 0.1 x 0.1 x 1.1 = 6.71 daN/m Hệ số vượt tải 1.1 Trọng lượng sườn ngang chiếm 0.5% so với tải trọng truyền xuống qsn = 1352.336 + 6.71 = 1359.046 daN/m σ= M 1359,046 2 = = 407,7.104 < [σ ]=750.104 daN 2 m W 0,1 0,1 (thõa) c.Sườn dọc Xem trọng lượng phần truyền xuống bao gồm lực tập trung vị trí sườn ngang Diện tích vùng bê tơng truyền xuống nhịp dầm 1.5 x 2m Giải sườn ngang dầm đơn giản gối tựa cột chống với khoảng cách cột chống lsd= 1.5m Tải trọng phân bố truyền xuống bao gồm qsn=qtt + qht + qván Trang Bài tập số - KTTC Với qVtt = 3120 x 0.3 x 2=1872 daN/m ht V q = 741 x = 1482 daN/m qVán= 610 x 0.02 x x 1.1 = 26.84 daN/m HSVT = 1.1 qsn = 3380.84 daN/m Trọng lượng dầm ngang 610 x 0.1 x 0.1 x x 1.1 = 13.42 daN Lực tập trung tác dụng lên sườn dọc Psd= 3380,84 1,5 + 13, 42 = 2549,05 daN Moment lớn nằm khoảng sườn ngang với giá trị M = P x 0.35 = 2549.05 x 0.35 = 892,17 daNm Xác định kích thướt tiết diện bsn x hsn σ= M 892,17 = < [σ ]=750.10 daN m W W W= bsd hsd ≥ 11,90.10−5 Chọn bsd = 0.1 m = 10 cm hsd = 0.1 m = 10 cm 16,67.10 −5 > 11,90.10 −5 W= Thử lại: có trọng lượng sườn dọc q =610 x 0.1 x 0.1 x 1.1 = 6.71 daN/m phân bố Hệ số vượt tải 1.1 6,71 0,82 M = 892,17 + = 892,71 daNm Trang Bài tập số - KTTC M 892,71 1,52 σ= = = 150,64.104 < [σ ]=750.10 daN 2 m W 0,1 0,1 (thõa) d.Cột chống Cột giằng đầu, giải cột bị ngàm đầu với µ = 0.65 Diện tích vùng bê tơng truyền xuống đầu cột 1.5 x 2m Cột chịu tải tập trung Pc Tải trọng đầu cột Bê tông: 3120 x 0.3 x 1.5 x = 2808 daN Hoạt tải 741 x 1.5 x = 2223 daN Trọng lượng ván 610 x x 1.5 x 0.02 x 1.1 = 40.26 daN Trọng lượng sườn ngang(2 cái) = x 610 x 0.1 x 0.1 x x 1.1 = 26.84 daN Trọng lượng sườn dọc 610 x 0.1 x 0.1 x 1.5 x 1.1 = 10.065 daN Pc = 5108.165 daN Tiết diện cột chống Chọn cột 0.1 x 0.1 m (cột vuông) Trang Bài tập số - KTTC 0,12 = 0,029m 12 i= λ= µl = 63,05 i λ = 60 ⇒ ϕ = 0,71 ⇒ λ = 63,05 ⇒ ϕ = 0,676  λ = 70 ⇒ ϕ = 0,60 σ max = N 5108,165 = = 51,1.104 < ϕ [ σ ] = 0,676 365.104 = 247.104 daN 2 m F 0,1 σmax bé nhiều so với [σ] nên thõa có thêm trọng lượng thân cột chiếm tỉ lệ nhỏ so với tải trọng Lưu ý lực theo phương ngang Vì diện tích tiếp xúc chống sườn với gió bé, ta xem lực ngang tác dụng vào bê tông Hc = 1548.95 x 0.3 x = 929.37 daN (theo phương cạnh 2m nguy hiểm nhất) Moment chân cột M = 929.37 x 2.8 = 2602.236 daNm Vì lực lớn nên cần bố trí giằng cột neo buộc chắn 3.Xác định độ võng phận cốp pha.(khơng có HSVT) a.Ván khuôn Lực tác động lên ván khuôn sau loại HSVT qVtt = 2600 x 0.3 x 0.3=234 daN/m ht V q = 570 x 0.3 = 171 daN/m qVán= 610 x 0.02 x 0.3 = 3.66 daN/m qV = 408.66 daN/m Độ võng ván: Trang Bài tập số - KTTC qvl ∆= 384 EI E = 1, 2.1010 daN Với I= ∆= m2 bv hv 0,3.0,023 = = 2.10−7 m 12 408,66 0,82 = 9,08.10−4 m = 0,91mm 384 1, 2.1010 2.10 −7 ∆ chophep = 0,8 lnhip = = 2.10−3 m = 2mm 400 400 Độ võng cho phép: ∆ < ∆ chophep Vậy b.Sườn ngang Tải trọng qVtt = 2600 x 0.3 x 0.8=624 daN/m ht V q = 570 x 0.8 = 456 daN/m qVán= 610 x 0.02 x 0.8 = 9.76 daN/m qsuonngang = 610 x 0.1 x 0.1 =6.1 daN/m qsn= 1095.86 daN/m ∆= qsnl 384 EI Với ∆= bsn hsn 0,1.0,13 I= = = 8,3.10−6 m 12 1095.86 2 = 0,57.10 −3 m = 0,57 mm 384 1, 2.1010 8,3.10 −6 Trang Bài tập số - KTTC ∆ chophep = lnhip = = 5.10−3 m = 5mm 400 400 Độ võng cho phép: ∆ < ∆ chophep Vậy c.Sườn dọc Tải trọng qVtt = 2600x 0.3 x 2=1560 daN/m ht V q = 570 x = 1140 daN/m qVán= 610 x 0.02 x = 24.4 daN/m Trọng lượng dầm ngang 610 x 0.1 x 0.1 x = 12.2 daN Lực tập trung tác dụng lên sườn dọc Psd= 2724, 1,5 + 13, 42 = 2056,72 daN Độ võng Với dầm độ võng nhịp ∆= Pa  1   a + L÷ EI  12  Trang Bài tập số - KTTC bsd hsd 0,1.0,13 I= = = 8,3.10−6 m4 12 ∆= 2056,72 0,352  1  0,35 + 0,8 ÷ = 1,09.10−3 m = 1,09mm 10 −6  1, 2.10 8,3.10  12  ∆ chophep = 1,5 lnhip = = 3,75.10−3 m = 3,75mm 400 400 Độ võng cho phép: ∆ < ∆ chophep Vậy d.Cột chống Tải trọng tác dụng lên đầu cột Bê tông: 2600 x 0.3 x 1.5 x = 2340 daN Hoạt tải 570 x 1.5 x = 1710 daN Trọng lượng ván 610 x x 1.5 x 0.02= 36.6 daN Trọng lượng sườn ngang(2 cái) = x 610 x 0.1 x 0.1 x = 24.4 daN Trọng lượng sườn dọc 610 x 0.1 x 0.1 x 1.5 = 9.15 daN Pc = 4120.15 daN Giả sử cứng tuyệt đối Độ co cột chống tải trọng ∆= Pc 4120,15 = = 3, 4.10 −5 m = 0,034 mm 10 EA 1, 2.10 0,1 Độ lún cho phép ∆ chophep = 1,5 lnhip = = 1,5.10 −3 m = 1,5mm 1000 1000 ∆ < ∆ chophep Vậy Trang 10 Bài tập số - KTTC Bài 1.Áp lực lớn bê tông tác động lên cốp pha theo ACI 347-04 785.R   Pmax = CWCC  7,7 + T + 17,8 ÷   Với R = 1.1 m/h T = 30°C ρ 2500 = = 1,078 2320 2320 CW (R< 2.1 m/h, H < 4.2m) CC (không có chất giảm đơng cứng) Pmax = 27,77 kPa  Pmin = 30CW = 32,34 kPa   Pmax = ρ gh = 50 kPa Có Vậy chọn Pmax=32.34 kPa 2.Tính a (mm) Tải trọng ngang đổ bê tông gây nên 400daN/m2= kPa, HSVT = 1.3 Tải trọng đầm rung 140 daN/m2 = 1.4 kPa, HSVT = 1.3 Xem bu lông chịu tải diện tích lực phân bố có Tải tiêu chuẩn Ptc = 32.34+4+1.4 = 37.74 kPa Tải tính tốn Ptt = 32.34 x 1.3 + x 1.3 + 1.4 x 1.3 = 49.062 kPa Diện tích truyền tải vào bu lông 750 x a mm Ứng suất bu lông phải chịu P a l ≤ [ N ] bl Abl 49,062 0,75 a.10 −3 ≤ 225.103 π 0, 0082 Trang 11 Bài tập số - KTTC a ≤ 307,35mm Chọn a = 300 mm 3.Tiết diện chống xiên Tải trọng gió lấy tải trọng gió Tp.HCM : 83 daN/m2 Chiều cao tường: 4m Vì bố trí chống xiên nên chịu tải gió tác động từ trái qua Diện tích truyền tải vào chống xiên x 1m Lực phân bố tác động vào thành: q = 83 x = 83 daN/m Nội lực AB Xét cân moment C Trang 12 Bài tập số - KTTC q 22 1,7 = N AB BC sin β voi sin β = = 0,7719 1,7 + 1, N AB = 153,60 daN Hệ số an toàn chống lật n = 1.3 Giả sử chống gỗ tròn đường kính d Thanh chống neo đầu, giải chống bị ngàm đầu với µ = 0.65 Tính đường kính gỗ tròn Giả sử đường kính gỗ d = cm (có thị trường) λ= µl 0,65 1,7 + 1, 42 = = 114,52 0, 05 i λ = 110 ⇒ ϕ = 0, 25 ⇒ λ = 114,52 ⇒ ϕ = 0, 236  λ = 120 ⇒ ϕ = 0, 22 N AB n ≤ ϕ [ N ] nen = 0, 236 365.10 = 861, 4.103 daN m π d N AB n = 101,7.103 daN m π d Thõa Trang 13