Tài liệu Đồ án môn học kĩ thuật thi công 1 Đồ án thi công san đất và thi công bê tông cốt thép

ĐỒ ÁN KTTC1 1 CHƯƠNG 1 ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG  Yêu cầu : Thiết kế biện pháp xây lắp và tổ chức thi công quá trình thành phần công tác san đất vàđổ bêtông cốt thép tại chổ. 1.PHẦN SAN ĐẤT -Đường đồng mức thấp nhất: 7,4 m - Độ chênh cao đường đồng mức: 0,45m - Kích thước ôđất : 300m x 200m - Hệ số mái dốc: m=0,67 - Hệ số tơi xốp ko=0,035 - Đất cấp: II 2.PHẦN BÊ TÔNG - Sơđồ khung số 1 -Số tầng nhà : 4 tầng -H tầng 3,3 m -Số nhịp : 5 -Số bước : 26 -L nhịp : 5,4m - Bước B : 5m - Chiều dày sàn: 10cm - Cột 25x35 cm - Dầm chính: 20x55 cm - Dầm phụ: 20x35 cm - Phương pháp đổ bê tông: thủ công - Ván khuôn thép PHẦN I CÔNG TÁC SAN LẤP MẶT BẰNG I.1 .Tính toán san bằng khu vực xây dựng Tính san bằng khu vực xây dựng theo yêu cầu cân bằng phần đào đất và phần đắp đất. Trình tự tiến hành theo các bước sau: I.1.1.Chia khu vực san bằng thành các ô vuông Ởđây kích thước ôđất 300x200m.Nên ta phân chia thành những ô vuông với cạnh 50m.Kẻđường chéo chia ô vuông thành những tam giác xuôi theo đường đồng mức. Tại mỗi đỉnh góc vuông ta ghi cao trình đen (cao trình tự nhiên) và cao trình đỏ (cao trình thiết kế), và vẽđường ranh giới số không ( đường ranh giới đào đắp). Khu vực xây dựng được chia thành 48ô tam giác có cạnh góc vuông 50 x 50m, được đánh dấu nhưhình vẽ. SVTH: NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC ĐỒ ÁN KTTC1 2 CHƯƠNG 1 Hình 1: Bình đồ khu đất I.1.2.Tính cao trình đen các đỉnh góc vuông : ( độ cao tự nhiên ) Cao trình đen tại các góc vuông được tính nội suy từđường đồng mức bằng các mặt cắt qua các đỉnh ô vuông và vuông góc với hai đường đồng mức. ΔH .x Hi = H a + L Vẽ 1 đường thẳng vuông góc với cả 2 đường đồng mức để xác định L,dùng thứơc để xác định khoảng cách từ A đến M được x.Biết được độ cao 2 đường đồng mức qua A và B.Từđó suy ra Hi. Kết quả tính toán ghi trên bình đồ khu vực san bằng. I.1.3.Tính cao trình san bằng : ( Ho) 1∑ H 1  2∑ H 2  …  8∑ H 8 3n *Với n là sốô tam giác có cạnh a x a trong khu vực xây dựng. Trong đó:H1 , H2 ,.., H8 : Tổng giá trịđộ cao tự nhiên của các đỉnh có 1, 2,..., 8 tam giác hội tụ. Với kết quả tính toán theo hình vẽở trên, ta có :  1H1= 22,56m H O SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 3 ĐỒ ÁN KTTC1     H CHƯƠNG 1 2H2=44,08 m 3H3= 552,66 m 6H6= 1044,7 m 4H4=5H5=H7 =8H8= 0 0 =11,56m I.1.4.Tính cao trình thi công Htc = Hi - H0 Trong đó : Hi - Làđộ cao tự nhiên tại điểm i ( Hđen ) H0 - Làđộ cao san bằng ( Hđỏ) Kết quả tính toán độ cao tự nhiên, độ cao thi công: I.1.5. Tính khối lượng đất các lăng trụ tam giác Ho h1 h3 h2 a a Hình 2: Trường hợp h1, h2, h3 cùng dấu.  Các ô hoàn toàn đào hay đắp đối với các ô tam giác có cạnh axa: a.2  h1 h 2 h 3  = 6 Vđào (đắp) ( 1) Với h1,h2,h3 : Lấy giá trịđại số Các ô có cả phần đào vàđắp ( độ cao các đỉnh khác dấu ) Ký hiệu đỉnh khác dấu là h1 h2 Vchêm a h a h1 VChóp Hình 3: Trường hợp h1, h2, h3 khác dấu.  Thể tích khối chóp cóđáy  cùng dấu với h1 SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 4 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1  h1 3 a2 V= 6  h1 h 2  h1  h3  (2) V luôn cùng dấu với h1 Với h1ở tử số lấy giá trịđại số, h1,h2,h3ở mẫu số lấy giá trị tuyệt đối  Phần thể tích còn lại trái dấu với V có2 đỉnh còn lại của tam giác: Vchêm = V - V ( 3) V : xác định theo công thức ( 2) V : xác định theo công thức ( 1) Ta có khối lượng đất đào vàđắp được tính theo bảng: Dấu (-) để phân biệt phần đất đắp. Các số liệu tính toán được ghi trong bảng: Bảng 1.1: Tính toán khối lượng đất công tác STT Ô∆ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Độ cao thi công h1 h2 h3 -1.73 -2.45 -1.06 -1.01 -1.73 -1.06 0.06 -1.01 -1.06 -1.01 0.34 0.06 0.34 0.06 0.75 0.75 1.59 0.34 1.59 0.75 1.55 1.55 2.5 1.59 2.5 1.55 2.59 2.59 3.43 2.5 0.34 2.59 3.64 3.64 3.94 3.43 -2.45 -2.72 -1.7 -2.45 -1.06 -1.7 -1.06 -1.7 -0.88 0.06 -0.88 -1.06 -0.88 0.06 0.02 0.06 0.02 0.75 0.96 0.02 0.75 0.96 0.75 1.55 1.91 0.96 1.55 1.91 1.55 2.59 2.95 1.91 2.59 2.95 3.64 2.59 -2.72 -3.5 -2.74 -1.7 -2.72 -2.74 -1.7 -2.74 -1.87 -0.88 -1.7 -1.87 SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 Vi -2183.333 -1583.333 -837.5 -254.167 479.167 1116.667 1620.833 2350 2766.667 3550 2737.5 4587.5 -2862.5 -2170.833 -1516.667 -783.333 -333.333 345.833 720.833 1358.333 1841.667 2520.833 3104.167 3825 -3733.333 -2983.333 -2629.167 -1854.167 V∆ 0.075 -297.191 0.085 -335.634 Khối lượng đất công tác V+ V-2183.333 -1583.333 0.075 -837.575 43.024 -297.191 479.167 1116.667 1620.833 2350 2766.667 3550 2737.5 4587.5 -2862.5 -2170.833 -1516.667 0.085 -783.418 2.301 -335.634 345.833 720.833 1358.333 1841.667 2520.833 3104.167 3825 -3733.333 -2983.333 -2629.167 -1854.167 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 5 ĐỒ ÁN KTTC1 STT Ô∆ 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 Độ cao thi công h1 h2 h3 -0.88 -1.87 -0.61 0.02 -0.88 -0.61 -0.61 0.02 0.38 0.02 0.38 0.96 0.96 0.38 1.36 1.36 0.96 1.91 1.91 1.36 1.91 1.91 2.95 1.91 -4.5 -3.62 -3.5 -2.74 -3.62 -3.5 -2.74 -3.62 -2.58 -2.74 -1.87 -2.58 -1.87 -2.58 -1.28 -1.87 -0.61 -1.28 -0.61 -1.28 -0.25 0.38 -0.61 -0.25 -0.25 0.38 0.31 1.36 0.38 0.31 1.36 0.31 0.65 1.36 1.91 0.65 TỔNG CHƯƠNG 1 Vi V∆ -1400 -612.5 -87.5 566.667 1125 1762.5 2158.333 2820.833 -4841.667 -4108.333 -3725 -2995.833 -2387.5 -1566.667 -891.667 -200 183.333 854.167 966.667 1633.333 0.006 -151.636 36.658 -18.454 Khối lượng đất công tác V+ V-1400 0.006 -612.506 64.136 -151.636 566.667 1125 1762.5 2158.333 2820.833 -4841.667 -4108.333 -3725 -2995.833 -2387.5 -1566.667 -891.667 36.658 -200 201.787 -18.454 854.167 966.667 1633.333 45160.572 -46669.747 I.1.6.Tính khối lượng đất mái dốc: Do đất có mái dốc nên khi san cần phải tiến hành tính toán đất tạo mái dốc xung quanh vùng đất san để tránh hiện tượng sụt lở. mh 1 a l mh 1 h1  mh 2 h2 h1   h1 mh 1  mh  1  Hình 4: Các trường hợp tính khối lượng đất mái dốc. Đất mái dốc đào hoặc đắp được tính theo công thức: 1 V Ι  m . h2 . l 1 6 V SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1   1 m . a . h2  h2  4 1 2  GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 6 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 1  m 2 h3 1 3 V= m: là hệ số mái dốc m = 0,67 Kết quả tính toán ghi ở bảng dưới: Bảng1.2: Tính toán khối lượng đất mái dốc STT V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 V20 V21 V22 V23 V24 V25 V26 MÁI DỐC HỐ ĐÀO 0,67x((-1,732)+(-1.01)2)/4 0,67x33,4242x(-1,012)/6 0,67x16,5758x0,342/6 0,67x(0,342)+1,592)/4 0,67x(1,592+2,52)/4 0,67x(2,52+3,432)/4 0,67x(3,432+3,942)/4 0,67x(3,942+3,642)/4 0,67x(3,642+2,942)/4 0,67x(2,952+1,912)/4 0,67x(1,912+0,652)/4 0,67x(0,652+0,312)/4 0,67x21,1073x(-0,25)2/6 0,67x28,8927x(-1,28)2/6 0,67x((-0,25)2+(-1,282)/4 0,67x((-1,28)2+(2,58)2)/4 0,67x((-2,58)2+(-3,62)2)/4 0,67x((-3,62)2+(-4,5)2)/4 0,67x((-4,5)2+(-3,5)2)/4 0,67x((-3,5)2+(-2,72)2)/4 0,67x((-2,72)2+(-2,45)2)/4 0,67x((-2,45)2+(-1,73)2)/4 0,672x(-1,73)3/3 0,672x3,943)/3 0,672x0,653/3 0,672x(-0,45)3/3 TỔNG KHỐI LƯỢNG (M3) ĐÀO ĐẮP -33.609 -3.807 0.214 22.141 73.517 150.875 228.541 240.976 183.849 103.436 34.091 4.343 0.227 -0.202 -14.245 -69.469 -165.497 -279.343 -272.188 -164.555 -112.233 -75.336 -0.775 9.152 0.041 -13.635 1051.403 -1204.894  Từđó ta có:  Tổng khối lượng đất đắp: Vđắp = Vđắp+Vm đắp = 46669,747 + 1204,894 =47874,641(m3)  Tổng khối lượng đất đào: Vđào = Vđào+Vm đào= 45160,572+ 1051,403= 46212,123(m3) SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 7 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 -Xét độ tơi xốm của đất: Đất khu vực thi công làđất cấp II có hệ số tơi xốp cuối cùng là 0,035 Vđào = 46212,123 x(1+0.035) = 47829,394(m3) -Sai số giữa khối lượng đào vàđắp là: V = 47874,641 - 47829,394=45,247(m3) -Sai số là: S=  Vậy thỏa mãn điều kiện ΔV 45, 247  0, 09 V 47829 , 394 % < 5% I.2.Xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trung bình Dùng phương pháp đồ thịđể xác định hướng vận chuyển và khoảng cách vận chuyển trung bình . Từ biểu đồ Cutinốp và theo nguyên tắc cộng véctơ ta xác định được khoảng cách trung bình và hướng vận chuyển: W 2901016 ,75 Lx x  31 , 39 ∑ V 92424 m L y W y 8718837 , 25  94 ,34 ∑ V 92424 m Ltb  √ L x  L y  √ 31 , 39 94 ,34 99 , 42 m 2 2 2 2 I.3.Chọn máy thi công và sơđồ di chuyển máy -Khu vực san bằng làđất cấp II vùng đất rộng, độ dốc nhỏ,nên có thể chọn máy cạp để san nền . Chọn máy cạp DZ-77. Các thông số kỹ thuật : +Dung tích thùng:q = 8,8 m3 +Chiều rộng lưỡi cắt: b = 2,58 m +Độ sâu cắt đất lớn nhất: h = 0,35 m I.3.1. Đoạn đường đào của máy cạp L đào  8,8.1. 0,8 q . K ch . K t b. h = 2,58.0,35 = 7,8 m Trong đó: q = 8,8 m3 Kch = 1- Hệ số chứa Kt - Hệ số tơi xốp của đất, với đất cấp II, Kt = 0,8 b = 2,58 m h = 0,35 m I.3.2. Năng suất của máy cạp : Q 3600. q. K s . . K tg T ck . K t  m3  s q-Dung tích thùng xe Ktg- Hệ số sử dụng thời gian Tck- Chu kì công tác Khoảng cách vận chuyển trung bình : L = 99,42 m - Quãng đường đào: SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 8 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 + l1 = 7,8 m + Cho máy chạy số 1 với vận tốc v1=4 km/ h = 1,1m/ s - Quãng đường vận chuyển và rải đất : + l2 = 99,42 – 7,8= 91,62 m + Cho máy chạy với vận tốc trung bình v2 =5,8 km/ h = 1,6 m/s - Quãng đường quay về: + l3 = 99,42 m + Cho máy chạy số 4 với vận tốc v3 = 9 km/ h = 2,5 m/ s Thời gian chu kỳ hoạt động của máy : l l l T ck  1  2  3  n s . t s  2 t0 v1 v2 v3 ns - số lần thay đổi số, ns = 3 ts - thời gian thay đổi số, ts = 5s t0 - thời gian quay xe, t0 = 20 s 7,8 91,62 99,42    3.5  2.20159,12  g iây  T ck  1,1 1,6 2,5 3600 .q .K ch . K t .K tg Năng suất: Q = T ck .k tx 3600.8,8.1.0,8.0,8  94,39  m3 h  Q = 159,12.1,35 Năng suất ca máy : 94,39 8 = 755,12 (m3/ ngày) Tổng số ngày công máy làm việc để san bằng toàn bộ khu đất là : 47829,394 T 63,34 ngày  755,12 Chọn 2máy làm việc 2 ca máy trong 1 ngày. Thời gian thi công san đất là : 63, 34 15 ,835 2.2 T= (ngày) Vậy ta chọn T= 16 (ngày) để san bằng hoàn toàn khu đất. I.3.3.Sơđồ di chuyển máy: Với diện tích khu vực san bằng khá rộng, khoảng cách vận chuyển trung bình tương đối ngắn cho máy di chuyển theo hướng đã xác định ở trên theo sơđồ di chuyển hình elip. Tuần tựđào và rải đất theo các vòng nối tiếp nhau kín khu vực đào vàđắp. SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 9 ĐỒ ÁN KTTC1 PHẦN II: CHƯƠNG 1 THI CÔNG ĐỔ BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI MẶT CẮT NGANG CÔNG TRÌNH Hình 2.1: Mặt cắt ngang công trình *SỐ LIỆU THIẾT KẾ: Kích thước các cấu kiện trong tầng nhà cho như sau:  Công trình nhà 4 tầng 5 nhịp  Chiều rộng nhịp: L = 5.4 m  Bước cột: B = 5m  Số bước cột : 26  Chiều cao tầng: H= 3,3 m  Dầm chính: 200 x 550 mm  Dầm phụ: 200 x 350 mm  Tiết diện cột: 250 x 350 mm  Chiều dày sàn: s= 100 mm  Tiết diện dầm bo:120 x 350 mm  Tiết diện consol: 200 x 350 mm  Chiều sâu chôn móng:G =1,6m  Móng có bậc dật cấp: - Chiều cao bậc 1: 300 mm - Chiều cao bậc 2: 300 mm - Diện tích mặt dưới: 2000x2600 mm - Diện tích mặt trên: 1400x1800 mm * Công trình là nhà cao tầng có số lượng công việc tương đối giống nhau, cụ thể cấu tạo sàn mái khác so với sàn các tầng, do đó biện pháp thi công thường được chọn là thi công dây chuyền. * Công trình chọn phương pháp thi công bê tông bằng biện pháp thủ công: trộn bê tông tại chỗ, vận chuyển lên bằng vận thăng. Sau đó dùng xe kút kít và thủ công vận chuyển đến nơi để đổ. SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC ĐỒ ÁN KTTC1 10 CHƯƠNG 1 * Về công tác giàn giáo,ván khuôn: công trình sử dụng ván khuôn thép để thuận tiện cho quá trình thi công lắp dựng và tháo dỡ, đảm bảo chất lượng thi công, đảm bảo việc luân chuyển ván khuôn tối đa, kết hợp với hệ đà giáo bằng giáo Pal, hệ thanh chống đơn kim loại, hệ giáo thao tác đồng bộ. Sử dụng ván khuôn thép, giáo PAL và cột chống đơn kim loại có nhiều ưu điểm: - Đạt được độ bền cao, duy trì được độ cứng lớn trong suốt quá trình đổ bê tông, bảo đảm an toàn cao cho ván khuôn. Việc lắp dựng được đảm bảo chính xác, bề mặt bê tông thẳng nhẵn. - Việc tháo lắp ván khuôn đơn giản nhờ các phương pháp liên kết thích hợp, do vậy không cần công nhân có trình độ cao. Đây là yếu tố quan trọng trong suốt thời gian thi công. - Chi phí thiết kế ván khuôn được giảm vì các công việc tính toán đã được tính sẵn, lập thành các bảng tra. Đối với các dạng ván khuôn đặc biệt, công việc thiết kế chỉ cần dựa trên cơ sở đã được tính sẵn mà hiệu chỉnh lại cho thích hợp. - Ván khuôn công cụ đạt được thời gian sử dụng lâu nhất, có thể dùng cho một hay nhiều công trình mà vẫn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, quản lý thuận tiện, hiệu quả kinh tế cao. - Hình dáng, kích thước của từng cấu kiện thích hợp cho việc lắp dựng, tháo dỡ, vận chuyển bằng thủ công. Đặc biệt, khi tấm khuôn chế tạo hoàn toàn bằng thép mỏng thì trọng lượng rất nhẹ. - Ván khuôn công cụ khi kèm theo chống đỡ bằng giàn giáo công cụ sẽ trở thành một hệ thống đồng bộ, hoàn chỉnh, đảm bảo thi công nhanh, nâng cao thêm chất lượng ván khuôn, hiện trường thi công gọn gàng, không gian thoáng, mặt bằng vận chuyển tiện lợi, an toàn. -Sử dụng bộ giàn giáo công cụ (giáo PAL) và cột chống đơn dễ điều chỉnh được chiều cao và chịu tải trọng lớn. * Đà đỡ (xà gồ): chọn loại gỗ nhóm III có trọng lượng 600 kG/m3. Có ứng suất cho phép [] = 120 (kG/cm2) (lấy theo tài liệu Kĩ Thuật Thi Công Và Nghiệm Thu Kết Cấu Bêtông Và Bêtông Cốt Thép). II.1 VẼ CÁC SƠ ĐỒ CẤU TẠO; TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN VÀ HỆ CHỐNG ĐỠ CHO CÁC KẾT CẤU CỘT, DẦM, SÀN. A. Thiết kế ván khuôn sàn: 1. Xác định tải trọng tác dụng lên dầm sàn: Tải trọng tác dụng lên dầm sàn là lực phân bố đều q tt bao gồm tĩnh tải của bê tông sàn, ván khuôn và các hoạt tải trong quá trình thi công .  Tĩnh tải: Bao gồm tải trọng do bê tông cốt thép sàn và tải trọng của ván khuôn sàn . - Tải trọng do bê tông cốt thép sàn: qbt =1x h sàn = 1 x 0,12500 = 250 (kG/m2) . - Tải trọng do bản thân ván khuôn sàn: qvk =30 (kG/m2)  Hoạt tải: Bao gồm hoạt tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên sàn, do quá trình đầm bêtông và do đổ bê tông vào ván khuôn. - Hoạt tải sinh ra do người và phương tiện di chuyển trên bề mặt sàn :250 KG/m2 - Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm rung bê tông và đổ bê tông: 200kG/m2 Vậy, Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 11 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 2 qtc = 250+30+0,9 ( 250+200 ) = 685 (kG/m ). Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn là: qtt = 250.1,2 +30.1,1 + 0,9.(250 + 200) = 708,3 ( kG/m2) . 2. Tính toán kiểm tra ván sàn. Sơ đồ tính toán ván sàn là : Coi ván sàn như dầm liên tục kê lên các gối tựa là các xà gồ lớp 1(xà gồ lớp trên sát tấm côppha). C 5400 2 1 5000 V2 8*V1 V2 V1 = 300*1200 V2 = 100*1500 8*V1 V2 8*V1 3 Xét ô sàn điển hình có kích thước 25004800mm. Dầm phụ rộng 0,2m, Dầm chính rộng 0,2 m  Dùng ván khuôn: 32tấm loại 1200*300, 3 tấm loại 1500x100, những chỗ thiếu ta dùng ván gỗ lắp vào. Khoảng cách l giữa các xà gồ lớp 1 được tính toán sao cho đảm bảo điều kiện bền và điều kiện ổn định cho ván sàn. Khoảng cách các xà gồ lớp 1 phụ thuộc vào tổ hợp ván sàn. Cắt ra 1 dải bản có bề rộng b = 0,3 m bằng bề rộng của một ván sàn để tính toán Tải trọng tác dụng lên dải 0,3m là: qtt = 708,3 0,3 = 212,49 (kG/m) qtc = 685 0,3 = 205,5 (kG/m.) SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 12 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 q l l l M M 2 M=ql /10  Tính toán theo điều kiện bền : Mmax   M  Mm ax  q tt l 2     .W 10  σ = 2100 kG/cm2 Với Cường độ chịu uốn của ván khuôn kim loại: Momen kháng uốn của tấm ván khuôn rộng 30cm: W = 6,55 (cm3) Coi dải ván khuôn như dầm liên tục kê lên các đà dọc ta có: L xg ≤  √ 10.  σ  . W  q tt √ 10.2100 .6,55  254,4 cm 2,1249 Tính toán theo điều kiện biến dạng: Độ võng giới hạn cho phép của ván sàn 1  f  400 Độ võng lớn nhất của ván khuôn sàn 4 q tc . l 1 f ≤ 128 EJ 400 Với J 28,64 cm4 Theo điều kiện này thì khoảng cách lớn nhất của xà gồ: √ √ 128 EJ 3 128.2,1 .10 6 .28,64  197,3 cm 400. q tc 400.2,505 Kết hợp với điều kiện đặt xà gồ lớp1 theo cấu tạo với ván sàn và với xà gồ lớp 2 (xà gồ lớp 2 đặt lên cột chống của hai giáo Pal kề nhau có khoảng cách là 1,4 m) Vậy chọn khoảng cách giữa các xà gồ ngang là 60cm phù hợp với điều kiện tính toán và cấu tạo. 3. Tính toán, kiểm tra độ ổn định của xà gồ : Hệ xà gồ lớp 1 được tựa lên hệ xà gồ lớp 2 (khoảng cáchxà gồ lớp 2 bằng 150cm là khoảng cách giữa 2 cột chống của 2 giáo Pal kề nhau). L xg ≤ 3 SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 13 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 Chọn dùng xà gồ bằng gỗ có tiết diện 8 10 cm có các đặc trưng hình học như sau: b . h3 8× 103 Mômen quán tính J của xà gồ : J   666,67 cm4 12 12 2 2 b . h 8 ×10 Mô men kháng uốn : W  133,33 (cm3) 6 6 Sơ đồ tính toán xà gồ là dầm liên tục nhịp 120cm chịu tải trọng phân bố đều mà gối tựa là các xà gồ lớp 2. -Tải trọng sàn: qtc = 685 (kG/m2) qtt = 708,3(kG/m2) - Tải trọng bản thân xà gồ: qxg = 600 x 0,05 x 0,1 = 3 (kG/m) - Tổng tải trọng tác dụng lên xà gồ: qtc = 685 x 0,6 + 3 = 414 (kG/m) qtt = 708,3 x 0,6 + 1,1 x 3 = 424,8 (kG/m) Do l1 = 60cm là khoảng cách giữa các xà gồ lớp 1.  Kiểm tra lại điều kiện bền: 2 M qtt . l 424,8× 1502 σ   71,68 kG  cm2  ≤ [] = 120 (kG/cm2) W 10.W 10 ×133,33 Vậy điều kiện bền được đảm bảo.  Kiểm tra lại điều kiện biến dạng: Độ võng được tính theo công thức: 4 q tc . l 4 4,14 ×150 0,25 cm  f  5 128 EJ 128 ×10 ×666,67 l 150  0,375 cm f (Thoả mãn) Độ võng cho phép:  f   400 400 Như vậy, tiết diện xà gồ ngang đã chọn và khoảng cách giữa các xà gồ dọc đã bố trí là thoả mãn. e . Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (xà gồ lớp 2): Tiết diện 10 x 15 cmcó: J = 2812,5cm4 W =375 cm3 Tải trọng tập trung đặt giữa thanh đà là: Ptt = qtt1,2 = 424,81,2 = 509,76 (kG) f Ptc = qtc1,2 = 4141,2= 496,8 (kG) Ta có M tập trung giữa đà: M P tt . l 509,76 × 1,2  152,93  kG . m 4 4  Theo điều kiện bền: M 152,93× 100 σ   40,78 kG  cm2  < [] = 120 (kG/cm2) (Thỏa mãn). W 375 - Theo điều kiện biến dạng: SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 14 ĐỒ ÁN KTTC1 Độ võng được tính theo CHƯƠNG 1 công thức: f P tc × l 3  48 EJ 496,8× 1203 0,06 cm  48× 105 × 2812,5 120 0,3 f Độ võng cho phép:  f   (Thoả mãn) 400 Như vậy, tiết diện xà gồ dọc đã chọn và khoảng cách giữa các xà gồ dọc đã bố trí là thoả mãn. f. Kiểm tra khả năng chịu lực của giáo PAL Tải trọng tác dụng lên 1 cột chống của giáo PAL khi giả sử diện dồn tải là hình vuông cạnh 1,5 1,2 (m) là: f P= 1,51,2qtt = 1,51,2708,3=1275 (kG) P << [P] nên tuy ta chưa kể đến khối lượng của xà gồ cũng có thể đảm bảo được cường độ và sự ổn định của hệ. [P]= 16 tấn. g. Các vị trí gia cố thêm. Tại các vị trí của ô sàn gần vận thăng và 2 cây chống ròng rọc của tời điện dự định sẽ là điểm nhận bê tông từ vận thăng và tời điệntừ dưới đưa lên, ta phải gia cố thêm bằng các cột chống thép. Giữa khoảng cách 2 giáo Pal chống đỡ 2 dầm phụ kề nhau ta bố trí thêm 1 cột chống thép, khoảng cách giữa các cột chống thép chạy dọc theo phương dầm phụ là 1,665 m (một ô sàn điển hình bố trí 3 cột được thể hiện như trong bản vẽ). Tương tự như vậy ở các vị trí mép dầm ngoài biên ta cũng phải gia cố thêm bằng các cột chống thép khi thấy cần thiết. B.. Thiết kế ván khuôn dầm. 1. Đối với dầm phụ: Dầm cao 350 mm Chiều cao thông thuỷ: h = 3300 – 100 - 250 = 2750 (mm). Sử dụng 2 loại giáo PAL: loại cao 1,5m và loại 0,75m làm kết cấu đỡ dầm. Kiểm tra: 2950-( 1500 + 750 + 255 ) = 445<750 (mm). Trong đó: Chiều dày 2 lớp xà gồ và ván sàn tạm tính bằng 25,5cm. Tổng chiều cao điều chỉnh của chân kích và đầu kích:0,020,75m a. Thiết kế ván đáy dầm phụ: Với chiều rộng đáy dầm là 200mm ta sử dụng ván thép có bề rộng 200 mm. Lấy ván 200 x 1200 mm làm ván điển hình trong tính toán vậy nên đặc trưng tiết diệncủa ván là:J = 20,02 cm4 ; W = 4,42 cm3 * Xác định tải trọng tác dụng ván đáy dầm: - Tải trọng do bêtông cốt thép: qtc1 = 0,2 0,35 2500 = 175 (kG/m) . qtt1 = 1,2175 = 210 (kG/m) -Tải trọng do ván khuôn: qtc2 = 0,2 30 = 6 (kG/m) qtt2 = 1,1 6 = 6,6 (kG/m) SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 15 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 - Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm bêtông và đổ bê tông, hoạt tải do người và dụng cụ thi công ( nhân với hệ số 0.9 do xét đến sự xảy ra không đồng thời ) qtc3 = (150 + 200)  0,9  0,2 = 63 (kG/m) qtt3 = n2 .ptc3 = 1,3 63 = 81,9 (kG/m) Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do đổ và đầm bê tông lấy là 200kG/m2 Vậy : Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy: qtc= qtc1 + qtc2 + qtc3 =175 + 6 + 63 = 244 (kG/m). Tổng tải trọng tính toán là: qtt = qtt1+qtt2 +qtt3= 210 + 6,6+81,9 = 311,7 (kG/m) . b. Tính toán ván đáy dầm: Coi ván khuôn đáy của dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là các xà gồ ngang, các xà ngang này được kê lên các xà gồ dọc. q l l l M M 2 M=ql /10 Gọi khoảng cách giữa các xà gồ ngang là l (cm). + Tính theo điều kiện bền: Mmax  = W < (*) Trong đó: q .l M max  tt 10 2 (KG/cm) ; W = 4,42 cm3 10  [ σ ]  W q tt Ta có (*)  l = √ 10 ×2100 × 4,42 172,56 cm 3,117 . * Tính theo điều kiện biến dạng: l q tc . l 4 ≤ f f 400 128. EJ 128. E . J   400. qtc √ 3 6 128 × 2,1×10 × 20,02 176,7  cm 400 × 2,44  3 l ≤√ SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC ĐỒ ÁN KTTC1 16 CHƯƠNG 1 Các xà gồ lớp 2 đặt cách nhau 120cm, kết hợp với cấu tạo ta chọn l = 60 cm c. Tính toán xà gồ ngang: + Sơ đồ tính: Xà gồ là dầm đơn giản mà gối tựa là các xà gồ dọc (lớp 2), đoạn giữa xà gồ chịu tải trọng phân bố đều từ dầm phụ truyền xuốngnhư hình vẽ. + Tải trọng phân bố : qtc = (244/0,2) x 0,6 = 732(kG/m) 200 qtt = (311,7/0,2)x 0,6 = 935,1(kG/m) l Trong đó Bề rộng dầm : 0,2 m Khoảng cách giữa hai xà gồ ngang: 0,6m Dễ dàng tính được mô men lớn nhất tại giữa nhịp là : Mmax = 51,43 (kG.m) Sử dụng xà gồ tiết diện tích 510 cm có W = 83,33 cm3 ; J = 416,67 cm4. *Điều kiện bền: M 51,43× 100 σ  61,72  kG  cm2    σ  120  kG  cm2  W 83,33 p * Kiểm tra độ võng: Trong đó để đơn giản ta coi như tải trọng tập trung tại giữa nhịp: l P.l 3 f = 48.E.J  [f]. giữa nhịp Ta P = 935,1 0,2 = 187,02 (kG). tính được l M max 187,02× 1203 f 0,16 cm  48× 105 × 416,67 l 120 Độ võng cho phép : [f] = 400 = 400 = 0,3 cm > f =0,16 cm (Thỏa mãn).  Chọn xà gồ như trên là hợp lí. d. Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (xà gồ lớp 2): Tiết diện 14 x 15 cm có: J = 3937,5 cm4 W = 525 cm3 Tải trọng tập trung đặt giữa thanh đà là: Ptt = 1,2 x qtt+qttsx 1,2= 1,2 x 935,1 + 708,3 x 1,2 = 1972,08 (kG) Ptc = 1,2 x qtc+qtcs x 1,2 = 7321,2 + 685 x 1,2 = 1700,4 (kG) P . l 1972,08 ×1,2 Ta có M tập trung giữa đà: M  tt  591,624 kG . m 4 4 Theo điều kiện bền: M 591,624 ×100 2 σ  112,7 kG  cm  < [] = 120 (kG/cm2) (Thỏa mãn). W 525 - Theo điều kiện biến dạng: SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 17 ĐỒ ÁN KTTC1 Độ f võng được tính theo CHƯƠNG 1 công thức: f P tc × l 3  48 EJ 1700,4 ×120 3 0,16 cm 48× 105 × 3937,5 l  f  400  120 0,3  cm  f 400 Độ võng cho phép: (Thoả mãn) Như vậy, tiết diện xà gồ dọc đã chọn và khoảng cách giữa các xà gồ dọc đã bố trí là thoả mãn. e. Tính toán ván khuôn thành dầm. Chiều cao tính toán của ván khuôn thành dầm là: h = 250 mm Ván khuôn thành dầm dùng ván phẳng rộng 250 mm. - Tải trọng do vữa bêtông: qtc = .h = 0,25 x 2500 = 625 (kG/m2) qtt1 = 1,2  625 = 750 (kG/m2) . - Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm bêtông và đổ bê tông (không đồng thời) qtc2 = (150+400)  0,9 = 495 (kG/m2) qtt2 = 1,3  495 = 643,5 (kG/m2) Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do quá trình đổ, đầm bêtông lấy là 400kG/m2 + Vậy tổng tải trọng tính toán là: qtt = qtt1 + qtt2 = 750 + 643,5 = 1393,5 ( kG/m2). + Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng: qtc =625 + 495 = 1120 (kG/m2). Tải trọng tính toán tác dụng lên 1 ván khuôn là: qtt = 1393,5  0,25 = 348,375 (kG/m) Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên 1 ván khuôn: qtc =1120  0,25 = 280 (kG/m) Coi ván khuôn thành dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là thanh nẹp đứng (và thanh chống đứng). Khoảng cách giữa các gối tựa là khoảng cách giữa các thanh nẹp. Tính khoảng cách giữa các thanh nẹp: Mmax Theo điều kiện bền:  = W < = 2100 Kg/cm2 q tt .l 2 q tt .l 2 M max  ⟹ ≤ σ 10 10 Ván khuôn rộng 250 mm có W = 5,48 cm3, J = 24,24 cm4 Trong đó :  l≤ √ 10. W . σ   q tt √ 10 ×5,48 ×2100 181,75 cm 3,48375 Tính toán khoảng cách giữa các thanh nẹp theo điều kiện biến dạng: l qtc .l4 f = 128.E.J <f = 400 ⟹l ≤ √ 3 128. E . J  400. qtc SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 √ 3 128× 2,1× 106 ×24,24 179,85 cm 400× 2,8 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC ĐỒ ÁN KTTC1 18 CHƯƠNG 1 Từ những kết quả trên ta chọn l = 60 cm, vị trí của thanh nẹp trùng với vị trí đặt xà gồ ngang lớp 1 f. Kiểm tra khả năng chịu lực của giáo PAL. Tải trọng tác dụng lên 1 cột chống của giáo PAL ( giả sử lực tác dụng lớn nhất lên cột chống của giáo Pal khi ta đặt cột chống ngay dưới dầm, khoảng cách các cột là 1,2 m ) là: P = lcbqtt= 1,20,251393,5 = 418,05 (kG) P << [P] nên tuy ta chưa kể đến khối lượng của xà gồ cũng có thể đảm bảo được cường độ và sự ổn định của hệ. 2 Tính toán cho dầm chính. Dầm cao 550 mm. Chiều cao thông thuỷ: h = 3300 – 100 - 450 = 2750 (mm). Sử dụng 2 giáo PAL cao 1,5 m và 0,5 m làm kết cấu đỡ dầm. Kiểm tra: 2750 - ( 1500 + 500 + 255 ) = 495< 750 (mm). Trong đó: Chiều dày 2 lớp xà gồ và ván sàn tạm tính bằng 25,5cm. Tổng chiều cao điều chỉnh của chân kích và đầu kích:0,020,75m a. Thiết kế ván đáy dầm chính: Với chiều rộng đáy dầm bằng đáy dầm phụ là 200mm nên ta cũng sử dụng ván thép có kích thước: 200 x 1200cm. Vậy nên đặc trưng tiết diện của ván là: J = 20,02cm4 ; W = 4,42 cm3 * Xác định tải trọng tác dụng ván đáy dầm: - Tải trọng do bêtông cốt thép: qtc1 = 0,2  0,55  2500 = 275 (kG/m) . qtt1 = 1,2  225 = 270 (kG/m) -Tải trọng do ván khuôn: qtc2 = 0,2 30 = 6 (kG/m) qtt2 = 1,1  6 = 6,6 (kG/m) - Hoạt tải sinh ra do quá trình đầm bêtông và đổ bê tông, hoạt tải do người và dụng cụ thi công ( nhân với hệ số 0,9 do xét đến sự xảy ra không đồng thời). qtc3 = (150 + 200)  0,9  0,2 = 63 (kG/m) qtt3 = n2 .ptc3 = 1,3 63 = 81,9 (kG/m) Trong đó hoạt tải tiêu chuẩn do đổ và đầm bê tông lấy là 400kG/m2 Vậy : Tổng tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ván đáy: qtc= qtc1 + qtc2 + qtc3 =275 + 6 + 63 = 344 (kG/m). Tổng tải trọng tính toán là: qtt = qtt1+qtt2 +qtt3 = 270 + 6,6+ 81,9 = 358,5 (kG/m) . b. Tính toán ván đáy dầm: Coi ván khuôn đáy của dầm như là dầm liên tục tựa trên các gối tựa là các xà gồ ngang, các xà ngang này được kê lên các xà gồ dọc. SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 19 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 q l l l M M 2 M=ql /10 Gọi khoảng cách giữa các xà gồ ngang là l (cm). + Tính theo điều kiện bền: Mmax  = W ≤ (*) Trong đó: M max  Ta có (*)  l ≤ √ q tt .l 2 10 (KG/cm) ; W = 4,42 cm3 10 ×  σ  ×W  qtt √ 10 × 2100× 4,42 151,3 cm . 4,053 * Tính theo điều kiện biến dạng: l q tc . l 4 ≤ f f 400 128. EJ 128. E . J   400. qtc √ 3 6 128 × 2,1×10 × 20,02 1977,6  cm 400 ×3,44  3 l ≤√ Các xà gồ lớp 2 đặt cách nhau 120cm, kết hợp với cấu tạo ta chọn l = 60 cm c. Tính toán xà gồ ngang: + Sơ đồ tính: Xà gồ là dầm đơn giản mà gối tựa là các xà gồ dọc (lớp 2), đoạn giữa xà gồ chịu tải trọng phân bố đều từ dầm phụ như hình vẽ. + Tải trọng phân bố : qtc = (344/0,2) x 0,6 = 1032 (kG/m) 200 qtt = (385,8/0,2) x 0,6 = 1157,4 (kG/m) l Trong đó Bề rộng dầm : 0,2 m Khoảng cách giữa hai xà gồ ngang: 0,6m Dễ dàng tính được mô men lớn nhất tại giữa nhịp là : Mmax = 59,03 (kG.m) Sử dụng xà gồ tiết diện tích 5  10 cm có W = 83,33 cm3 ; J = 416,67 cm4. SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC 20 ĐỒ ÁN KTTC1 CHƯƠNG 1 *Điều kiện bền: M 59,03× 100 σ   70,84 kG  cm2    σ  120 kG  cm2  W 83,33 * Kiểm tra độ võng: Trong đó để đơn giản ta coi như tải trọng tập trung tại giữa nhịp p l P.l 3 f = 48.E.J  [f]. giữa nhịp P = 1157,4 0,2 = 231,48 (kG). 3 M 231,48× 120 l 0,2 cm 5 48× 10 × 416,67 l 120 Độ võng cho phép : [f] = 400 = 400 = 0,3 cm > f = 0,2 cm  Chọn xà gồ như trên là hợp lí. p d. Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (xà gồ lớp 2): xà gồ chịu lực tập trung ở giữa nhịp. Điểm đặt là vị trí đặt xà gồ ngang. Gối tựa là vị trí đỉnh giáo. l Tiết diện 10 x 15 cm có: J = 2812,5 cm4 W = 375 cm3 Tải trọng tập trung đặt giữa thanh đà là: M Ptc = 1,2 x qtc = 1,2 x 1032 = 1238,4 (kG) l Ptt = 1,2 x qtt = 1,2 x 1157,4 = 1388,88 (kG) P . l 1388,88 ×1,2 Ta có M tập trung giữa đà: M  tt  416,664  kG . m 4 4 Theo điều kiện bền: M 416,664 ×100 2 σ  111,11 kG  cm  < [] = 120 (kG/cm2) (Thỏa mãn). W 375 - Theo điều kiện biến dạng: Ta tính được max f max Độ võng được tính theo công thức: P ×l f  tc 48 EJ 3  3 f 1238,4× 120 0,159 cm 5 48× 10 × 2812,5 l  f  400  120 0,3  cm  f 0,159 400 Độ võng cho phép: (cm) (Thoả mãn) Như vậy, tiết diện xà gồ dọc đã chọn và khoảng cách giữa các xà gồ dọc đã bố trí là thoả mãn. e. Tính toán ván khuôn thành dầm. Chiều cao tính toán của ván khuôn thành dầm là: h = 450 mm SVTH:NGUYỄN THẾ NAM LỚP: 07XD1 GVHD: ĐOÀN VĨNH PHÚC