Tính toán cốp pha móng, giằng móng

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ MÓNG I- Điều kiện địa chất công trình

CHƯƠNG 2-THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG

III. LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG VÀ GIẰNG MÓNG

3. Tính toán cốp pha móng, giằng móng

a. Lựa chọn phương án cốp pha móng, giằng móng

Hiện nay trên thực tế có sử dụng các loại hình cốp pha sau:

Cốp pha làm từ gỗ xẻ Cốp pha gỗ dán, gỗ ván ép Cốp pha kim loại

Cốp pha bê tông cốt thép Cốp pha gỗ thép kết hợp Cốp pha làm từ chất dẻo Cốp pha cao su

Và loại phổ biến nhất đối với công trình nha cao tầng, nhà có quy mô lớn là loại cốp pha kim loại. Là những tấm thép định hình có kích thước quy định.

Ƣu điểm của loại này là: có tính “vạn năng”, đƣợc lắp ghép cho mọi đối tƣợng kết cấu nhƣ móng khối lớn, sàn, dầm, cột, bể…Trọng lƣợng các tấm nhỏ, tấm nặng nhất chỉ khoảng 16kg, thích hợp cho việc vận chuyển, cẩu lắp, tháo bằng thủ công dễ dàng, hệ số

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page141 luân chuyển lớn do đó giảm đƣợc chi phí cốp pha sau một thời gian sử dụng, an toàn cho công trình thi công.

Nhƣợc điểm : vốn đầu tƣ ban đầu khá lớn.

Dựa vào ƣu điểm của loại cốp pha này và quy mô công trình của ta chọn sử dụng cốp pha thép là hợp lý nhất vừa kinh tế, vừa an toàn và nhanh chóng.

Cốp pha kim loại do công ty NITETSU của Nhật Bản chế tạo.

+ Bộ ván khuôn bao gồm:

+ Các tấm khuôn chính.

+ Các tấm góc (trong và ngoài).

+ Các tấm ván khuôn này được chế tạo bằng tôn, có sườn dọc và sườn ngang dày 3mm, mặt khuôn dày 2mm.

+ Các phụ kiện liên kết : móc kẹp chữ U, chốt chữ L.

+ Thanh chống kim loại.

Các đặc tính kỹ thuật của tấm cốp pha đƣợc nêu trong bảng sau:

Hình-Cốp pha

Bảng-Kích thước ván khuôn định hình Thống kê một số kích thước ván khuôn định hình Rộng

(mm)

Dài (mm)

Cao (mm)

Mo men 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

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page142

220 1500 55 20,02 4,42

220 1200 55 20,02 4,42

220 900 55 20,02 4,42

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

100 600 55 14,53 3,86

Bảng-Đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc trong:

Kiểu Rộng (mm) Dài (mm)

7575 6565 3535

1500 1200 900

100100 150150

1800 1500 1200 900 750 600

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page143 Bảng đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc ngoài :

Kiểu Rộng (mm) Dài (mm)

150150 100100

1800 1500 1200 900 750 600 b. Tính toán cốp pha móng, giằng móng

* Tính toán cốp pha đài móng

Hình-Móng M2

Bảng-Lựa chọn phương án cốp pha Các loại cốp pha đài móng

Kích thước đổ bê tông móng M1 (2,4x2,4x1)m

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page144 Cốp pha đứng

Cốp pha góc ngoài để liên kết 4 góc đài móng

Cạnh 2,4 m Cạnh 2,4 m

12 tấm (200x1200x55) 12 tấm (200x1200x55) 4 tấm (100x100x1200) Kích thước đổ bê tông móng M2 (2,4x4,2x1)m

Cốp pha đứng

Cốp pha góc ngoài để liên kết 4 góc đài móng

Cạnh 2,4 m Cạnh 4,2 m

12 tấm (200x1200x55) 21 tấm (200x1200x55) 4 tấm (100x100x1200) Kích thước đổ bê tông móng M3 (3,3x4,2x1)m

Cốp pha đứng

Cốp pha góc ngoài để liên kết 4 góc đài móng

Cạnh 3,3m Cạnh 4,2 m

22 tấm (150x1200x55) 21 tấm (200x1200x55) 4 tấm (100x100x1200)

* Tính toán cốp pha đài móng

Công trình bao gồm nhiều loại móng, Chọn móng M2 để tính toán coppha Sơ đồ tính toán

Hình-Sơ đồ tính toán cốp pha móng

2 sn tt

10

q .Ltt 2sn 10

tt S- ê n n g a n g

S- ờ n đứn g

VK t h Ðp

Ch ố n g x iê n

llsnsn

q q .L

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page145 Đổ bê tông móng với chiều cao 1m ta chọn loại cốp pha thép định hình tiết diện

200x1200x55mm, mômen quán tính J = 17,63(cm4), mômen kháng uốn W = 4,3(cm3).

Chọn sườn ngang tiết diện 80 80(mm) , sườn đứng tiết diện 80 100(mm) Tải trọng tác dụng lên cốp pha đƣợc thể hiện trong bảng sau

Bảng- Tính toán tải trọng tác dụng lên cốp pha móng

STT Tên tải trọng Công thức Hệ số vƣợt tải n

qtc (kG/m2)

qtt (kG/m2) 1 Áp lực BT mới đổ 1 . 2500.1,1

qtc  H 

1.3 2750 3575

2 Tải trọng do đầm BT q2tc 200(kG m/ 2) 1.3 200 260 3 Tải trọng do đổ BT q3tc 400(kG m/ 2) 1.3 400 520 4 Tổng tải trọng qq1tc max(q2tc;q3tc) 3350 4355

* Tính toán côp pha theo khả năng chịu lực

Tải trọng tính toán tác dụng lên một tấm ván khuôn là:

tt tt

q = q .b = 4355.0,2 = 871(kG/m)b

Gọi khoảng cách giữa các sườn ngang là lsn, coi côp pha thành móng như một dầm liên tục với các gối tựa là sườn ngang. Mômen trên nhịp của dầm liên tục:

tt 2 b sn max

M q l R.W.

 10  

Trong đó: R : Cường độ của côppha kim loại R = 2100(KG/cm )2 W: Mômen kháng uốn của côppha,

W = 4,3(cm )3

γ = 0,9: Hệ số điều kiện làm việc.

Khoảng cách giữa các sườn ngang là:

sn

10. . . 10.2100.4,3.0,9

L 96,5( )

8, 71

tt b

R W cm

q

   

Chọn L = 60(cm)sn để bố trí 2 sườn ngang cho cốp pha cao 120cm Kiểm tra theo điều kiện biến dạng

Độ võng của ván khuôn đƣợc kiểm tra theo công thức sau:

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page146 .  

128 . 400

 qb lsn   Lsn

f f

E J

Với thép ta có E = 2,1.10 (kG/cm )6 2 ; J = 17,63(cm )4 . 3350.0,3 1005( / )

tc tc

qb q b  kG m

4  

6

10, 05.60 60

0, 027 0,15

128.2,1.10 .17,63 400

f f

     

Ta thấy f = 0,027 < f = 0,15 

do đó khoảng cách giữa các sườn ngang bằng L =60(cm)sn là đảm bảo.

* Tính toán sườn ngang đỡ cốp pha móng

Sơ đồ tính toán: Sơ đồ tính toán của sườn ngang là một dầm liên tục nhiều nhịp và nhận các sườn dọc làm gối tựa.

Hình-Sơ đồ tính toán sườn ngang đỡ cốp pha móng Tải trọng tính toán

. 4355.0,6 2613( / )

tt tt

sn sn

q q L   kG m = 26,13 (kG/cm)

Giả thiết sườn ngang có tiết diện là 8 8(cm) Tính toán sườn ngang theo khả năng chịu lực Mômen lớn nhất trên nhịp:

2  

max

M . .

 qsn10tt lsd 

 W

2  

max 2

max 3 3

6. 6. .

150( / )

 M  10.qsnttlsd  

kG cm

b b

 

3 3

sd

10.[ ]. 10.150.8

L 69,9( )

6. s ntt 6.26,13

b cm

q

    

q

Lsd Lsd

Lsd

Lsd

Lsd

Lsd

Mmax

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page147 Chọn khoảng cách giữa các sườn đứng Lsd 60(cm)

Kiểm tra theo điều kiện biến dạng

Độ võng của ván khuôn đƣợc kiểm tra theo công thức sau:

4  

.

128 . 400

 qsntc Lsd   Lsd

f f

E J

Ta có

5 2

E = 1,1.10 (kG/cm );

3 4

b.h 8 4

J = = (cm )

12 12

. 3350.0,6 2010( / )

tc tc

sn sn

q q L   kG m

4  

4 5

20,1.60 60

0, 054 0,15

8 400

128.1,1.10 . 12

f cm f cm

     

Vậy khoảng cách giữa các sườn đứng bằng L = 60(cm)sd là đảm bảo.

Tính kích thước sườn đứng: Coi sườn đứng như dầm gối tại vị trí cây chống xiên chịu lực tập trung do sườn ngang truyền vào. Chọn sườn đứng bằng gỗ nhóm V. Dùng 2 cây chống xiên để chống sườn đứng ở tại vị trí có sườn ngang. Do đó sườn đứng không chịu uốn  kích thước sườn đứng chọn theo cấu tạo:b h = 8 10 cm    

* Tính toán cốp pha giằng móng Chọn cốp pha giằng móng

Đối với cốp pha giằng ta chỉ cần ghép 2 bên thành, đáy giằng đã có bê tông lót.

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 (250x1500x55) cho mỗi bên, xếp nằm ngang theo chiều dài giằng móng. Có W = 4,57 cm3 và J = 28,46 cm4

Trong quá trình thi công ván khuôn nếu có chỗ nào thiếu hụt ta dùng các miếng gỗ để chèn vào cho kín khít.

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page148 Hình- Cấu tạo cốp pha giằng móng

Sơ đồ tính:

Cốp pha thành giằng đƣợc tính nhƣ dầm liên tục nhiều nhịp nhận thanh nẹp đứng làm gối tựa.

Hình-Sơ đồ tính toán cốp pha giằng móng Tải trọng tác dụng:

Bảng-Tải trọng tác dụng

STT Tên tải trọng Công thức n qtc(kG m/ 2) qtt(kG m/ 2) 1 áp lực bê tông đổ 1

2500 0,5 qtc   H

  1,3 1000 1300

2 Tải trọng do đổ bê tông

bằng bơm 2 400

q tc 1,3 400 520

3 Tải trọng do đầm bê

tông 3 200

qtc 1,3 200 260

4 Tổng tải trọng q q1 max(q q2; 3) 1600 2080 * Tính toán theo điều kiện khả năng chịu lực:

2080 0,3 624 / 6, 24 /

tt tt

qg q  b   kG m kG cm

2

max 10

    

tt

g nd

q l

M R  W

Trong đó:

+ R : Cường độ của ván khuôn kim loại R = 2100 (kG/cm2) +  = 0,9 : hệ số điều kiện làm việc

+ W : Mô men kháng uốn của ván khuôn, W = 4,3 + 4,3= 8,6 cm3 q

Lnd Lnd

Lnd

Lnd

Lnd

Lnd

Mmax

LƯƠNG HỒNG HẢI - LỚP XDL 902 Page149 Từ đó  lnđ 

10 10 2100 8,6 0,9

161, 4 6, 24

tt g

R W cm

q



       

Chọn lnđ = 100 cm

* Kiểm tra theo điều kiện biến dạng:

4  

1

128 400

tc

g nd nd

q l l

f f

EJ

    

Trong đó: qgtc qtc b 1600 0,3 480kG m/ 4,8kG cm/

Với thép ta có: E = 2,1x106 kG/cm2; J = 17,63 + 17,63 = 35,26 cm4



4 6

1 4,8 100

0,051 128 2,1 10 35, 26

f 

  

 

Độ võng cho phép :   100 0, 25

400 400 lnd

f   

Ta thấy: f = 0,051 < [f] = 0,25 do đó khoảng cách giữa các nẹp đứng bằng lnđ = 100 cm là đảm bảo.