CHƯƠNG 13: Thiết kế móng M2 trục 4-E
4.2.3. Tính toán ván khuôn móng
Lựa chọn ván khuôn: Hiện nay trên thị trường có mố số dạng ván khuôn sau:.
* Cốp pha gỗ xẻ:
- Ưu điểm: Rất thông dụng, giá thành tương đối thấp, có tính linh động cao, dễ gia công, chế tạo.
- Nhược điểm: Cốp pha gỗ có cường độ chịu lực thấp, hay cong vênh, chất lượng không đồng nhất. Hệ số sử dụng thấp đối với những công trình lớn cần thi công nhanh, hệ số luân chuyển lớn thì việc sử dụng ván khuôn gỗ là không hợp lí.
* Cốp pha gỗ ép:
- Ưu điểm: lắp ráp thi công với kính thước linh hoạt,số lân luân chuyển cao, bề mặt phẳng, nhẵn.
- Nhược điểm: giá thành cao, gia công lâu.
* Cốp pha thép:
- Ưu điểm: Trọng lượng các ván nhỏ, đảm bảo bề mặt ván khuôn phẳng nhẵn, khả năng luân chuyển được nhiều lần.
- Nhược điểm: Vốn đầu ban đầu lớn, không gia công được các chi tiết nhỏ do được định hình.
* Kết luận: So sánh các phương án và đặc điểm công trình ta lựa chọn phương án sử dụng cốp pha thép, các nẹp đứng và ngang bằng gỗ
- Ván khuôn thép do công ty VINETSU Nhật Bản sản xuất có các thông số: Bảng đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc trong
Kiểu Rộng(mm) Dài(mm)
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 24 700
600 300
1500 1200 900 150´150
100´150
1800 1500 1200 900 750 600 Bảng đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc ngoài
Kiểu Rộng(mm) Dài(mm)
100´100
1800 1500 1200 900 750 600
Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm khuôn phẳng Thống kê một số kích thước ván khuôn định hình Rộng
(mm)
Dài (mm)
Cao (mm)
Mômen quán tính (cm4)
Mô men kháng uốn (cm3)
300 1800 55 28,46 6,55
300 1500 55 28,46 6,55
300 1200 55 28,46 6,55
300 900 55 28,46 6,55
300 600 55 28,46 6,55
250 1800 55 28,46 4,57
250 1500 55 28,46 4,57
250 1200 55 28,46 4,57
250 900 55 28,46 4,57
250 600 55 28,46 4,57
220 1800 55 20,02 4,42
220 1500 55 20,02 4,42
220 1200 55 20,02 4,42
220 900 55 20,02 4,42
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 25
220 600 55 20,02 4,42
200 1800 55 17,63 4,3
200 1500 55 17,63 4,3
200 1200 55 17,63 4,3
200 900 55 17,63 4,3
200 600 55 17,63 4,3
150 1800 55 15,63 4,08
150 1500 55 15,63 4,08
150 1200 55 15,63 4,08
150 900 55 15,63 4,08
150 600 55 15,63 4,08
100 1800 55 14,53 3,86
100 1500 55 14,53 3,86
100 1200 55 14,53 3,86
100 900 55 14,53 3,86
a) Tổ hợp ván khuôn móng và giằng móng (chọn móng M1(2,3x2,3)m để tính).
Đài móng cao 1 m
-Cốp pha góc ngoài dung 4 tấm 100x100x1200 để liên kết 4 góc đài móng -Cốp pha cạnh (cạnh 2,3m) dung 7 tấm (300x1200x55)
Giằng móng (300x600)mm: Dùng 2 tấm (55x300)mm nằm ngang chồng lên nhau Giằng móng (300x400)mm: Dùng 2 tấm (55x200)mm nằm ngang chồng lên nhau .Chiều dài linh hoạt theo chiều dài của giằng móng.
b) Tính toán ván khuôn móng
- Sơđồ tính toán: coi ván khuôn là dầm liên tục nhận các sườn ngang là gối tựa.
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 26 Tải trọng tính toán
STT Tên tải trọng Công thức tính n
tc 2
q
(kN / m )
tt 2
q
(kN / m ) 1 áp lực bê tông mới đổ q1tc = g =.H 25.0,7 1,3 17,5 22,75 2 Tải trọng do đổ BT (bằng
máy)
tc 2
q2 =4(kN / m ) 1,3 4 5,2 3 Tải trọng do đầm BT q3tc =2(kN / m )2 1,3 2 2,6 4 Tổng tải trọng q = q1 + max(q2,q3) 21,5 27,95 - Kiểm tra cốp pha theo khả năng chịu lực
1 tấm cốp pha có bề rộng b = 30 cm có W = 6,55 cm3
tt tt
qb =q .b=27,95.0,3=8,385(kN / m)=0, 08385(kN / cm) Mômen trên nhịp dầm liên tục là:
tt 2 b max
M q .L R.W.
= 8 £ g
R = 21 kN/ cm2 : cường độ ván khuôn
g = 0,9 – hệ sốđiều kiện làm việc của ván khuôn thép lsn£ tt
b
8.R.W. 8.21.6,55.0,9
108,68cm
q g = 0,08385 =
Chọn khoảng cách giữa các sườn ngang lsn = 100 cm. Bố trí sườn ngang có chống đứng.
Kiểm tra lại khả năng chịu lực:
tt 2 2
b max
q .L 0,08385.100
M = = =104,813(kNcm)£R.W.γ=21.6,55.0,9=123,795(kNcm)
8 8
Thoả mãn điều kiện đảm bảo khả năng chịu lực
* Kiểm tra theo điều kiện biến dạng Độ võng f được xác định:
Với thép có: E = 2,1. 104 KN/cm2 ; J =28,46 cm4
tc tc
qb =q .b=21,5.0,3=6, 45(kN / m)=0, 0645(kN / cm)
tc 4 4
b
4
q .L 0, 0645.100
f 0, 0843(cm)
128.E.J 128.2,1.10 .28, 46
= = =
Độ võng cho phép:
[ ]f = 4001 L= 4001 .100=0, 25(cm)
f < [f] ® khoảng cách giữa các sườn ngang đảm bảo yêu cầu.
c) Tính toán sườn ngang đỡ côp pha móng
- Sơđồ tính toán: coi sườn ngang là dầm nhiều nhịp nhận các sườn đứng là gối tựa
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 27 Sơđồ tính toán sườn ngang
- Tải trọng tính toán
tt tt
qsn =q .L / 2=27,95.1 / 2=13,975(kN / m)=0,13975(kN / cm) - Tính toán cốp pha theo khả năng chịu lực
Sườn ngang sử dụng gỗ nhóm IV, kích thước 8x8cm Mômen trên nhịp dầm liên tục là:
tt 2 [ ]
sn sd
max g
M q .L .W
= 10 £ s [s]g = 1,5 kN/cm2
W: mômen kháng uốn của sườn ngang
2 2
b.h 8.8 3
W 85,33(cm )
6 6
= = =
[ ]
sd tt
sn
10. .W 10.1,5.85,33
L 95,702(cm)
q 0,13975
£ s = =
Chọn Lsd = 80cm.
- Kiểm tra theo điều kiện biến dạng Độ võng f được xác định:
tc 4 sn sd
f q .L 128.E.J
=
Với gỗ có: E = 1,1. 103 kN/cm2 ; J =
3 3
b.h 8.8 4
341,333(cm ) 12 = 12 =
tc tc
qsn =q .L=21, 5.1=21, 5(kN / m)=0, 215(kN / cm)
tc 4 4
sn sd
3
q .L 0, 215.80
f 0,1832(cm)
128.E.J 128.1,1.10 .341,333
= = =
Độ võng cho phép:
[ ]f = 4001 L= 4001 .80=0, 2(cm)
f < [f] ® khoảng cách giữa các sườn đứng đảm bảo yêu cầu.
d) Tính toán cốp pha giằng móng
- Đối với cốp pha giằng ta chỉ cần ghép 2 bên thành, đáy giằng đã có bê tông lót.
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 28
Chọn cốp pha thành là các loại có kích thước khác nhau ghép hỗn hợp vì có chiều dài giằng khác nhau. Cốp pha giằng khai triển theo phương ngang.
- Theo chiều cao thành giằng ta chọn 2 tấm (300x1500x55) với giằng (300x600) và 2 tấm (200x1500x55) với giằng (300x400) cho mỗi bên, xếp nằm ngang theo chiều dài giằng móng. Có W1 = 6,55 cm3 và J1 = 28,46 cm4
W2 = 4,3 cm3 và J2 = 17,63 cm4
- Trong quá trình thi công ván khuôn nếu có chỗ nào thiếu hụt ta dùng các miếng gỗđể chèn vào cho kín khít.
Cấu tạo cốp pha giằng móng
- Sơđồ tính: Cốp pha thành giằng được tính như dầm liên tục nhiều nhịp nhận thanh sườn đứng làm gối tựa.
- Tải trọng tác dụng
STT Tên tải trọng Công thức n q (kN / m ) tc 2 q (kN / m ) tt 2 1 áp lực bê tông đổ
tc
q1 H
25 0, 6
= g ´
= ´ 1,3 15 19,5
2 Tải trọng do đổ bê tông bằng bơm
tc
q2 =4 1,3 4 5,2
3 Tải trọng do đầm bê tông
tc
q3 =2 1,3 2 2,6
4 Tổng tải trọng q= +q1 max(q ;q )2 3 19 24,7 - Tính toán theo điều kiện khả năng chịu lực:
tt tt
qg = ´ =q b 24,7 0,3´ =7,41kN / m=0, 0741kN / cm
tt 2
g sd
max
q l
M R W
10
= ´ £ ´ g ´
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 29 Trong đó: + R : Cường độ của ván khuôn kim loại R = 21 (kN/cm2)
+ g= 0,9 : hệ sốđiều kiện làm việc
+ W : Mô men kháng uốn của ván khuôn, W = 6,55 cm3
lnđ£ tt
g
10 R W 10 21 6,55 0,9
129, 25cm
q 0, 0741
´ ´ ´ g = ´ ´ ´ = Chọn lsđ = 100 cm
- Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:
tc 4 4 [ ]
g sd sd
4
q l l
1 1 0, 057 100
f 0, 0745 f 0, 25
128 EJ 128 2,1 10 28, 46 400
´ ´
= ´ = ´ = £ = =
´ ´
Trong đó: qgtc =qtc´ = ´b 19 0,3=5,7kN / m=0,057kN / cm Với thép ta có: E = 2,1x104 kN/cm2; J = 28,46 cm4
Vậy khoảng cách giữa các nẹp đứng bằng lnđ = 100 cm là đảm bảo.
Tính toán sườn đứng giằng móng.
- Tải trọng tính toán
tt tt
sd sd
q =q .l =27, 4.1=27, 4(kN / m)=0, 274(kN / cm) - Tính toán cốp pha theo khả năng chịu lực
Sườn ngang sử dụng gỗ nhóm IV, kích thước 8x8cm Mômen trên nhịp dầm liên tục là:
tt 2 [ ]
sd sn
max g
M q .L .W
= 8 £ s [s]g = 1,5 kN/cm2
W: mômen kháng uốn của sườn ngang
2 2
b.h 8.8 3
W 85,33(cm )
6 6
= = =
[ ]
tt sd
8. .W 8.1,5.85,33
Lsn 61,14(cm)
q 0, 274
£ s = =
Chọn Lsn = 60cm.
- Kiểm tra theo điều kiện biến dạng Độ võng f được xác định:
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 30
tc 4 sn sd
f q .L 128.E.J
=
Với gỗ có: E = 1,1. 103 kN/cm2 ; J =
3 3
b.h 8.8 4
341,333(cm ) 12 = 12 =
tc tc
qsn =q .L=19.0, 6=11, 4(kN / m)=0,114(kN / cm)
tc 4 4
sn sd
3
q .L 0,114.60
f 0, 0307(cm)
128.E.J 128.1,1.10 .341,333
= = =
Độ võng cho phép:
[ ]f = 4001 L= 4001 .60=0,15(cm)
f < [f] ® khoảng cách giữa các sườn ngang đảm bảo yêu cầu.
e) Tính toán cốp pha ván khuôn cổ móng
Tính toán đại diên cho 1 cổ móng có kích thước tiết diện (450x450x1100) mm Khai triển cốp pha theo phương đứng.
Cổ móng tiết diện (450x450x1150) mm Cốp pha đứng
Cạnh 450 mm Cạnh 450 mm 1 tấm (300x1200x55)
1 tấm (150x1200x55)
1 tấm (300x1200x55) 1 tấm (150x1200x55) * Sơđồ tính:
Dầm liên tục nhiều nhịp nhận các gông làm gối tựa. Sơđồ tính như hình vẽ:
Hình 14: Sơđồ tính toán nẹp đứng giằng móng * Tải trọng tác dụng:
STT Tên tải trọng Công thức n q (kN / m ) tc 2 q (kN / m ) tt 2 1 áp lực bêtông đổ
tc
q1 = γ× H
= 25× 0, 7 1,3 17,5 22,75
g g
l2
q.
10
q 10
q.l2
lg lg
ĐỀ TÀI:Trung tâm xúc tiến thương mại và đầutư và bổ trợ doanh nghiệpHà Nội
SVTH: LÊ ĐĂNG BIỂN – LỚP :15XN Trang 31 2 Tải trọng do đổ BT q2tc =4 1,3 4 5,2 3 Tải trọng do đầm
bêtông
tc
q3 =2 1,3 2 2,6
4 Tổng tải trọng q= +q1 max(q ;q )2 3 21,5 27,55
* Tính toán theo điều kiện khả năng chịu lực:
qbtt = q × b = 27,95× 0,3 = 8,385kN / m = 0, 08385kN / cm tt
tt 2
b g
max
q × l
M = R ×γ× W
10 £ Trong đó:
+ R : Cường độ của ván khuôn kim loại R = 21 (kN/cm2) + g= 0,9 : hệ sốđiều kiện làm việc
+ W : Mô men kháng uốn của ván khuôn, với bề rộng tấm 30 cm ta có W = 6,55 cm3
Từđó ® g tt g
b
10R W 10 21 0,9 6,55
l l 121,5cm
q 0, 0835
´ g´ ´ ´ ´
Ê ị = =
Chọn lg = 50 cm
* Kiểm tra theo điều kiện biến dạng :
f =1281 ×q × ltcbEJ 4g £[ ]f = 400lg
Trong đó: qbtc = q × b = 21,5× 0,3 = 6, 45kN / m = 0, 0645kN / cm tc Với thép ta có: E = 2,1x104 kN/cm2; tấm 300 có J = 28,46 cm4 ®
4 4
1 0,0645× 50
f = × = 0,0053
128 2,1×10 × 28, 46 cm Độ võng cho phép : [ ]f = 400lg = 100400 = 0,125cm
Ta thấy: f =0,0053< [f] = 0,125 do đó khoảng cách giữa các gông bằng lg = 50cm là đảm bảo.