Nghiên cứu ứng dụng tính toán cốp pha trong dự án xây dựng theo tiêu chuẩn mỹ nghiên cứu khoa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CỐP PHA TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ 109 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 04/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CỐP PHA TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ 109 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Công Thưởng Khoa: Xây Dựng Điện Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thanh Phong THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 04/2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CỐP PHA TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ - Sinh viên thực hiện: Nguyễn Công Thưởng - Lớp: ĐH13XD04 Số năm đào tạo: 4.5 Khoa: Xây Dựng Điện Năm thứ: - Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thanh Phong Mục tiêu đề tài: Mục tiêu tổng quát: Tìm hiểu cách thức tính tốn cốp pha số phận cấu kiến (sàn, dầm, tường, cột, v.v.) theo tài liệu nước Mục tiêu cụ thể: + Tổng quan cốp pha + Tính tốn cốp pha theo tiêu chuẩn Mỹ + So sánh tính tốn với TCVN Tính sáng tạo: + Thấy điểm khác so với tính tốn cốp pha Việt nam so với nước ngồi + Áp dụng hỗ trợ tính tốn thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngồi Kết nghiên cứu: Ứng dụng tính tốn cốp pha dự án xây dựng theo tiêu chuẩn Mỹ Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Về mặt khoa học - xây dựng: Hỗ trợ cán thiết kế thi công cốp pha xây dựng dự án cần tính tốn theo tiêu chuẩn nước ngồi Cơng bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày tháng Xác nhận đơn vị Người hướng dẫn (ký tên đóng dấu) (ký, họ tên) năm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THƠNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Họ tên: Nguyễn Công Thưởng Sinh ngày: 17 tháng 09 năm 1995 Nơi sinh: Đồng Nai Lớp: ĐH13XD04 Khóa: 2013 Khoa: Xây Dựng Điện Địa liên hệ: 55 Nguyễn Văn Cơng , P3, Gị Vấp Điện thoại: 0909908142 nguyencongthuongou@gmail.com Ảnh 4x6 Email: II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: CNKTCT Xây Dựng Khoa: Xây Dựng Điện Kết xếp loại học tập: 6.04 Sơ lược thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: CNKTCT Xây Dựng Khoa: Xây Dựng Điện Kết xếp loại học tập: 5.94 Sơ lược thành tích: Giải “ We are Civil engineers” cấp thành (ĐH Bách Khoa tổ chức) Bán kết “ Khởi nguồn đam mê” (Khoa đào tạo đặc biệt trường ĐH Mở TP.HCM) * Năm thứ 3: Ngành học: CNKTCT Xây Dựng Khoa: Xây Dựng Điện Kết xếp loại học tập: 6.03 Sơ lược thành tích: Giải “ We are Civil engineers” cấp thành (ĐH Bách Khoa tổ chức) Giải “ Sáng tạo khoa học” cấp thành (ĐH Bách Khoa tổ chức) Ngày Xác nhận đơn vị (ký tên đóng dấu) tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) KÍ HIỆU VIẾT TẮT A : khu vực ACI : Viện Bê tông Mỹ b : chiều rộng dầm,in c : khoảng cách từ trục trung tính dầm đến cực fiber uốn, in cu ft : khối ft cu yd : khối thước anh d : chiều sâu dầm, in Δ : độ lệch thành phần, in E : mô đun đàn hồi, lb / sq in F: đơn vị ứng suất cho phép, lb / sq in f : đơn vị ứng suất ứng dụng, lb / sq in fbm : đo lường ft, gỗ lumber ft : chân đế h : chiều cao ván khuôn, ft I : mơ men qn tính dầm trục trung tính nó, in Ib / Q : số cắt cuộn, in2 In : theo số inch L : chiều dài dầm cột, ft l : chiều dài dầm cột, in lb : pao (khoảng 450gam) M : mômen uốn dầm, in-lb NDS : Đặc điểm kỹ thuật thiết kế quốc tế, gỗ P: tổng tải trọng tập trung, lb P: đơn vị áp suất sản xuất bê tông ván khuôn, lb /sq ft PCA: Hiệp hội Xi măng Portland psf:Áp suất trọng lượng , lb / sq ft psi: ứng suất , lb / sq in R: tỷ lệ đổ ván khuôn, ft / S: Môđun cắt , in3 S4S: lumber trát (phủ) lên bốn mặt Sq ft: ft vuông Sq in : inch vuông T: Nhiệt độ , độ Fahrenheit (độ F) V: tổng ngoại lực cắt dầm, lb v: vận tốc, ft / giây W: tổng tải phân bố đồng dọc theo dầm, lb w: tải phân bố đều, lb/ lin ft ⊥ biểu thị hướng vng góc / / Biểu thị hướng song song MỤC LỤC Chương I: Tổng quan đề tài 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu Chương II: Cơ sở lý thuyết 2.1 2.2 Cốp pha 2.1.1 Cốp pha 2.1.2 Chức cốp pha 2.1.3 Thành phần cốp pha 2.1.4 Những yêu cầu cốp pha Phân loại cốp pha 2.2.1 Phân loại cốp pha theo vật liệu chế tạo 2.2.1.1 Cốp pha làm từ gỗ xẻ 2.2.1.2 Cốp pha gỗ dán, gỗ ván ép 2.2.1.3 Cốp pha kim loại 2.2.1.4 Cốp pha bê tông cốt thép 2.2.1.5 Cốp pha gỗ thép kết hợp 2.2.1.6 Cốp pha sản xuất từ chất dẻo 2.2.1.7 Cốp pha cao su 2.2.2 Phân loại cốp pha theo phương pháp sử dụng 2.2.2.1 Cốp pha cố định 2.2.2.2 Cốp pha định hình (luân lưu) 2.2.2.3 Cốp pha di chuyển 10 2.2.2.4 Cốp pha di chuyển theo phương đứng 10 2.2.2.5 Cốp pha di chuyển theo phương ngang 11 2.2.2.6 Cốp pha đặc biết 12 2.2.2.7 Cốp pha lớn 13 Chương III : Nghiên cứu tính tốn theo trang thái giới hạn cho cốp pha 14 3.1 Tham khảo trạng thái giới hạn tính tốn cốp pha theo giai đoạn 14 3.2 Tổng hợp tải trọng theo tiêu chuẩn Việt Nam 17 3.3 Tổng hợp tải theo tiêu chuẩn Mỹ 20 79 = 194,6 lb / sq Do áp lực cắt ngang Fv tải trọng 218 lb / sqthì lớn áp suất cắt ứng dụng 194,5 lb/ sq kích thước rib × 10 S4S đạt yêu cầu cắt Tuy nhiên, độ cong cần thiết nên thành phần rib phải cưa từ gỗ xẻ kích cỡ x 12 Vì vậy, ứng suất phải kiểm tra cho × 12, chiều sâu thành phần phải kiểm tra để đảm bảo đủ Độ sâu tối đa lấy từ đầu rib xác định cách áp dụng công thức (13-3) Đối với đường cong yêu cầu, R khoảng 24,5 ft x 2,5 ft, đo từ điểm thành phần Hãy để chiều sâu gỡ bỏ y Y = R R x - -2 = 24.5 - (.) (.) 24 5 2 = 0.128 ft, 1.54 in Sự mát chiều sâu đầu thành phần rib × 12 1,54 inch, để lại mạng lưới độ sâu khoảng 11,25 inch - 1,54 inch = 9,7 inch Bởi 9.7 inch in lớn 9.25 inch cho x 10 nên thỏa đáng Bởi × 10 cắt từ × 12, áp suất uốn cho × 12 phải kiểm tra với mô đun cắt cho × 10 ứng suất uốn cho phép từ bảng 5-5 5-6 Là: ứng suất uốn cho phép, Fb = CD × (ứng suất uốn ) = 1,25 (975) = 1,218 lb / sq in ứng suất uốn thực tế tính từ phương trình sau: ứng suất uốn thực tế, fb = M / S = 25.200 in.-lb / 21.39 in3 = 1,178 lb / sq in Các ứng suất uốn 1.218 lb / sq lớn ứng suất uốn ứng dụng 1.178 lb / sq Vì vậy, cắt cong từ × 12 để tạo rib × 10 đạt yêu cầu 80 5.6 Bảng tra Bảng giá trị hệ số đơn vị trọng lượng Cw Bảng giá trị hệ số hóa học Cc 81 Bảng mối quan hệ tỷ lệ đổ ván khuôn tường, áp suất bên nhiệt độ cho vị trí độ cao lên đến 14 ft 82 Bảng mối quan hệ tỷ lệ đổ đầy ván khuôn, áp suất bên nhiệt độ cho vị trí độ cao 14ft, sử dụng phương trình Pm=CwCc[150+43400/T+2800R/T] Bảng 5 đặc tính gỗ khơ Lumber S4S, độ ẩm 19% 83 Bảng giá trị thiết kế tham chiếu Southern Pine với độ ẩm 19% 84 Bảng trở ngại bên ổn định thành phần uốn 85 Bảng giá trị thiết kế tham khảo cho vài loại gỗ Lumber với độ ẩm 19% Bảng yếu tố điều chỉnh kích thước CF cho số loại gỗ Lumber bảng 5.8 86 Bảng 10 tải trọng cho phép chuyển đổi từ thành phần gỗ ngang sang gỗ cắt dọc lb Bảng 11 tính phần ván ép Plywood qua sử dụng với chiều rộng 12-in 87 88 Bảng 12 ứng suất cho phép Plywood pound/sq in 89 Bảng 13 tính có hiệu plywood với độ rộng 1-ft 90 Bảng 14 ứng suất cho phép Plyform, lb/sq in 5.7 Bảng so sánh tính tốn giá tri nội lực biến dạng hai tiêu chuẩn Mỹ Việt Nam Mô men uốn Độ võng cực Mô men uốn Độ võng cực cực trị (kG.m) M = +(ql2/8) = f 01 nhịp ; 0,75 (L=2m q=1,5 T/m) ; -0,75 (L=2m ; = -0,6 0,3125 0,3125 = M = (ql2/8) = f = (ql4/185EJ) (5ql4/185EJ) = 0,75 = 0,13 = M = (ql2/9) = f = (ql4/128EJ) (5ql4/145EJ) = 0,667 nhịp M = -(ql2/10) f q=1,5 T/m) = = 0,1875 0,828 q=1,5 T/m) (L=2m = M = (ql2/8) = f (5ql4/384EJ) = M = -(ql2/10) f (L=2m trị (m) 0,649 q=1,5 T/m) 03 nhịp cực trị (kG.m) (5ql4/384EJ) = 0,75 M = -(ql2/8) = f 02 nhịp 04 trị (m) ; = -0,6 = M = (ql2/9) = f = (ql4/128EJ) (5ql4/145EJ) = 0,667 0,828 = 0,1875 91 Tính tốn cốp pha theo tiêu Tính tốn cốp pha theo thiêu chuẩn chuẩn Mỹ Việt Nam Mô men uốn + trường hợp + Gí trị tính khơng thể chiều cực trị nhịp có mơ men uốn trục trị mơ men với kết tính tốn + giá trị mơ men cực trị tính nhịp TCVN, khác trở lên lớn giá trị tính tiêu Tiêu chuẩn Mỹ có xét chuẩn Mỹ chiều mơ men + Trường hợp nhịp trể lê lấy theo giá trị tính tốn nhịp Giá trị mơ men uốn cực trị nhỏ giá trị tính tốn TCVN Độ võng + Giá trị tính nhịp + Giá trị tính tốn nhỏ so với tiêu cực trị với giá trị tính tốn chuẩn Mỹ TCVN + Từ hai nhịp trở lên giá trị tính tốn lớn nhiều so với TCVN Số nhịp + Công thức tính cho + cơng thức tính cho trường hợp trường hợp 1,2,3 nhịp 1,2,3,4 chất tải phân bố + Các trường hợp nhịp lấy theo kết tính nhịp 92 Chương : Kết luận - Tiêu chuẩn Mỹ ACI sử dụng phổ biến công ty lớn Viêt Nam - TCVN (dịch từ tiêu chuẩn Nga) khơng cịn thích hợp - Tiêu chuẩn Mỹ cấp công thức đơn giản cách tính tốn dễ dàng, kết xác - Nghiên cứu lấy tốn ví dụ tính tốn mơ men biến dạng cốp pha gỗ cho sàn Có thể phát triển nghiên cứu thêm việc tính tốn cấu kiện, vật liệu cốp pha khác để có kết xác rõ ràng hai tiêu chuẩn Mỹ Việt Nam - Cịn nhiều ví dụ tính tốn cốp pha tùy vào trường hợp khác nghiên cứu mở rộng Kết hỗ trợ nhiều việc tính tốn cốp pha theo tiêu chuẩn nước ngồi - Tùy vào loại cốp pha khác mà sử dụng tính tốn khác Tiêu chuẩn Mỹ cho ta tiếp cận đơn giản dễ hiệu kèm theo độ an tồn Tính tốn theo tiêu chuẩn Mỹ hỗ trợ nhiều dự án, cần ứng dụng rộng cơng ty lớn nhà đâu tư yêu cẩu sử dụng tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng tiến độ cho dự án đầu tư TÀI LIỆU THAM KHẢO TCVN 4453 : 1995 Bảng 12-3A Metric (SI) Concrete form design equations, trang 327, Construction Methods and Management, S.W.Nunnally Construction Methods and Management, S.W.Nunnally Kỹ thuật thi công xây dựng, Ngô Quang Tường 93 Formwork for Concrete Structures, R L Peurifov, McGraw-Hill vi.wikibooks.org/wiki/Hướng_dẫn_đồ_án_kỹ_thuật_thi_cơng_bê_tơng_tồn_k hối_nhà_nhiều_tầng/CHƯƠNG_I._THIẾT_KẾ_CỐP_PHA ... ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TÍNH TỐN CỐP PHA TRONG DỰ ÁN XÂY DỰNG THEO TIÊU CHUẨN MỸ 109 Chủ nhiệm... phòng khả áp dụng đề tài: Về mặt khoa học - xây dựng: Hỗ trợ cán thiết kế thi công cốp pha xây dựng dự án cần tính tốn theo tiêu chuẩn nước ngồi Cơng bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài... pha Việt nam so với nước ngồi + Áp dụng hỗ trợ tính tốn thiết kế theo tiêu chuẩn nước Kết nghiên cứu: Ứng dụng tính tốn cốp pha dự án xây dựng theo tiêu chuẩn Mỹ Đóng góp mặt kinh tế - xã hội,