- K là hệ số tăng sản lượng vữa Tra đồ thị 542[Giỏo trỡnh vật liệu xõy dựng] ta cú K= 1,
3.7.2.Yờu cầu khi thiết kế vỏn khuụn.
4. Phương phỏp đầm bờ tụng.
3.7.2.Yờu cầu khi thiết kế vỏn khuụn.
Khi thiết kế vỏn khuụn phải đảm bảo cỏc yờu cầu sau:
GVHD:PGS.TS.Lờ Đỡnh Chung Sinh viờn:Nguyễn Văn Ngọc
53
- Đảm bảo đỳng hỡnh dạng, kớch thước, vị trớ cỏc bộ phận cụng trỡnh theo thiết kờ.
- Vỏn khuụn luụn phải vững chắc, ổn định, khi chịu tải khụng bị biến dạng vượt quỏ giỏ trị cho phộp.
- Đảm bảo mặt vỏn bằng phẳng, kớn khi đổ nước xi măng và vữa bờ tụng khụng bị chảy ra khi đầm.
- Lắp dựng vỏn khuụn dễ dàng, khi thỏo dỡ vỏn khuụn ớt bị hư hỏng.
- Mặt bờ tụng phải nhẵn, khụng bị hư hại, nứt nẻ, vỏn khuụn luõn chuyển dựng được nhiều lần.
- Cụng tỏc vỏn khuụn phải tạo điều kiện thuận lợi cho cỏc cụng tỏc khỏc như dựng đặt cốt thộp, đổ, san, đầm bờ tụng. Đối với những kết cấu nhỏ và mỏng thỡ kết cấu vỏn khuụn phải thống nhất với biện phỏp đổ, san đầm bờ tụng.
3.7.3.Lựa chọn vỏn khuụn.
Dựa theo điều kiện thi cụng cống, lựa chọn vỏn khuụn dựng cho cụng trỡnh là vỏn khuụn tiờu chuẩn, đú là những mảnh vỏn được ghộp lại với nhau, cú diện tớch vài m2, cú thể làm bằng gỗ hoặc kim loại và được gia cụng hàng loạt tại xưởng. Tựy theo điều kiện thi cụng và kớch thước cụng trỡnh để chọn chiều rộng và chiều dài của mảng vỏn khuụn tiờu chuẩn.
Vỏn khuụn tiờu chuẩn bằng thep cú những ưu điểm sau: - Thuận tiện cho cụng tỏc gia cụng và lắp dựng.
- Tăng nhanh tốc độ thi cụng.
- Nõng cao số lần luõn chuyển vỏn khuụn và giảm bớt vất vả cho cụng nhõn dựng lắp ngoài trời.
* Nhược điểm: - Vận chuyển khú khăn.
- Khú gia cụng khi kết cấu phức tạp.
- Khối lượng vỏn khuụn lớn nờn việc dựng lắp vỏn khuụn khú khăn. Vỏn khuụn tiờu chuẩn bằng gỗ cú cỏc ưu điểm sau:
- Gia cụng dễ dàng.
- Tốc độ thi cụng nhanh hơn.
- Nhẹ hơn vỏn khuụn thộp nờn việc lắp dựng dễ dàng hơn. *Nhược điểm:
- Cú số lần luõn chuyển nhỏ. - Giỏ thành lớn.
- Khả năng chịu lực kộm.
Khi thi cụng cụng trỡnh cú khối lượng tương đối lớn như cụng trỡnh cụng Võn Cốc việc lắp dựng vỏn khuụn được cần trục cẩu cỏc tấm vỏn khuụn vào vị trớ để lắp rỏp nờn khối lượng vỏn khuụn ớt ảnh hưởng đến cụng tỏc dựng lắp vỏn khuụn nờn ta chọn vỏn khuụn thộp làm vỏn khuụn tiờu chuẩn cho cụng trỡnh cống lấy nước Võn Cốc.
Từ việc phõn khoảnh đổ như trờn ta thấy cỏc khoảnh đổ cú chiều cao chủ yếu từ 3 ữ
4m, mặt khỏc khi lắp ghộp vỏn khuụn phải cú phần thừa ở hai đầu để liờn kết với phần đổ bờ tụng trước hay phần thừa để cho bờ tụng khụng tràn ra ngoài khi đổ bờ tụng và để thuận tiện cho thi cụng ta chọn loại vỏn khuụn tiờu chuẩn cú kớch thước là chiều rộng và dài tương ứng là bìh = 1,5ì2,5m.
3.7.4.Xỏc định lực tỏc dụng lờn vỏn khuụn.
Vỏn khuụn ở đõy chủ yếu là phục vụ thi cụng bản đỏy, trụ pin cống và tường cỏnh nờn nú chủ yếu chịu ỏp lực ngang. Chiều cao một tầng đổ cú thể chọn tới 2m ữ 3m và đổ bờ tụng
GVHD:PGS.TS.Lờ Đỡnh Chung Sinh viờn:Nguyễn Văn Ngọc
54
trụ pin cú chiều cao 14m. Để đảm bảo cho mọi trường hợp vỏn khuụn đều làm việc an toàn ta chọn chiều cao khoảnh đổ để tớnh toỏn là 2,5m.
Cỏc lực tỏc dụng lờn vỏn khuụn đứng bao gồm cỏc lực sau: - Áp lực ngang của vữa bờ tụng: P1
Để xỏc định ỏp lực ngang do bờ tụng lỏng gõy ra, cần xỏc định chiều cao sinh ỏp lực H. Cú chiều cao khoảnh đổ H = 2,5 m và dựng đầm dựi để đầm bờ tụng cú bỏn kớnh tỏc dụng của đầm dựi R0 = 0,4 m nờn ỏp lực ngang của vữa bờ tụng được xỏc định theo cụng thức:
P1 = γbt.R0 (3.7.1)
Trong đú: R0 là bỏn kớnh tỏc dụng theo phương thẳng đứng của đầm chầy R0 = 0,4 m
γbt là dung trọng của bờ tụng, γbt = 2400 (daN/m3) Vậy ta cú P1 = 2400.0,4 = 960 (daN/m3)
- Tổng ỏp lực ngang tỏc dụng lờn 1 m vỏn khuụn chiều dài : F1 = γbt .R0.(H - R0
2 ) (3.7.2)Trong đú: Trong đú:
+ H là chiều cao sinh ỏp lực ngang, để an toàn coi bờ tụng sau khi đổ xong vẫn cũn hoàn toàn lỏng và lấy H = 2,5 m.
Tớnh được F = 2400.0,4.(2,5 - 0, 4
2 ) = 2208 (daN/m). - Áp lực ngang do đổ hoặc đầm bờ tụng:
Áp lực ngang do đổ hoặc đầm bờ tụng được lấy theo kinh nghiệm. Với nhiệt độ ngoài trời mựa mưa 250C thỡ tốc độ đổ bờ tụng khống chế lờn cao 0,32 (m/h). Tra bảng 3.2 14TVN59 – 2002 được P2 = 200m daN/m.
- Áp lực ngang do giú:
Áp lực này dựng để kiểm tra sự ổn định của cả mảng kết cấu vỏn khuụn ở nơi cao hơn mặt đất trờn 5 (m) và thường cú giú cấp IV trở lờn. Với cụng trỡnh cống Võn Cốc cú bộ phận trụ pin cú đỉnh nằm ở trờn cao trỡnh mặt đất tự nhiờn một khoản ∆Η =17 – 11,5 = 5,5m Nờn khụng phải kể đến ỏp lực ngang do giú.
- Tụng ỏp lực tỏc dụng lờn vỏn khuụn:
Chỉ tớnh toỏn với hai ỏp lực, một ỏp lực ngang do vữa bờ tụng và một ỏp lực ngang do đổ bờ tụng :
P = n.(P1 + P2) (3.7.3)
Với: n là hệ số vượt tải do ỏp lực ngang và ỏp lực đầm chấn động hỗn hợp bờ tụng gõy lờn, lấy n = 1,3.
Tớnh được P = 1,3.(960 + 200) = 1508 (daN/m)
3.7.5.Tớnh toỏn kớch thước và kết cấu vỏn khuụn.
3.7.5.1.Tớnh toỏn vỏn mặt.
Bản mặt của một tấm vỏn khuụn được chia làm 5 ụ đều nhau cú kớch thước (150ì 50)cm Hai cạnh dài tựa trờn cỏc dầm phụ (khụng tựa lờn cỏc dầm chớnh) cũn hai cạnh ngắn tựa lờn dầm biờn của vỏn khuụn bằng liờn kết hàn. Áp lực bờ tụng tỏc dụng lờn bản mặt vỏn, lực này tỏc dụng lờn dầm chớnh thụng qua bốn dầm phụ.
Sơ bộ chọn chiều dày vỏn mặt là 5mm để tớnh toỏn.
Để đảm bảo vỏn khuụn đặt theo chiều nào ngang hay đứng đều an toàn nờn ta coi ỏp lực tỏc dụng lờn vỏn khuụn phõn bố đều và giỏ trị của lực phõn bố đều bằng tổng ỏp lực lớn nhất trong cỏc lực phõn bố ở trờn.
GVHD:PGS.TS.Lờ Đỡnh Chung Sinh viờn:Nguyễn Văn Ngọc
55
Bu lông 25 0 chính Dầm D ầm b iê n D ần p hu 50 50 50 150 Một tấm ván mặt
Hỡnh 3.7.2. Sơ đồ cấu tạo vỏn khuụn
q = n (q1 + q2).b = 1,3 .(960+200).1,50 = 2262 (daN/m) Sơ đồ lực tỏc dụng của tấm vỏn mặt: q = 22,62 daN/cm M Max qa2 8 = Max y F= 150 x 0,5 M daNcm
Hỡnh 3.7.4.Sơ đồ tớnh toỏn nội lực của một tấm vỏn mặt
* Kiểm tra cường độ lớn nhất:
Giỏ trị mụ men lớn nhất tỏc dụng lờn vỏn mặt: Mmax =
2
q.a 8
Trong đú: q là ỏp lực ngang phõn bố đều trờn 1 m chiều dài. a là chiều dài cạnh ngắn của 1 ụ vỏn khuụn. Tớnh được Mmax =
2
2262.0,5
8 = 70,7 (daNm) = 7070 (daNcm). Điều kiện chịu tải của vỏn mặt là:
σmax ≤ mb.Ru
Trong đú:
- Rtt là cường độ tớnh toỏn khi chịu uốn của cốt thộp. Với thộp CT3 ta cú Ru = 1565 (daN/cm2).
- mb Hệ số điều kiện làm việc của bản mặt mb = 1,25 (tra quy phạm 285-2002 với bản mặt tựa lờn 4 cạnh). Ta tớnh được:
σmax = 2 2
6.Mmax 6.7070 b. =150.0,5
δ =1131,2 (daN/cm2) < 1,25.1565 =1965,25 (daN/cm2)
GVHD:PGS.TS.Lờ Đỡnh Chung Sinh viờn:Nguyễn Văn Ngọc
56
Vậy chọn chiều dày bản mặt như trờn là hợp lý. * Kiểm tra về độ vừng của bản mặt:
Độ vừng tương đối của bản mặt thỏa món điều kiện: f f l l ≤ = 1 250 [Tiờu chuẩn ngành 14TCN59 -2002] Ta cú: max 6 3 M .a f 5 5 7070.50.12 . . l =384 E.J =384 2,1.10 .150.0,5 = 1 712< 1 250. Vậy ta cú f f l l
< . Vậy tiết diện của bản mặt hợp lý về mặt độ vừng. Tiết diện bản mặt đó chon thỏa món điều kiện về cường độ và độ vừng. Vậy tiết diện của bản mặt là:( dài ì rộng ì dày = 250 ì 150ì 0,05m)