Chương 8. THIẾT KÊ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN
8.5. Tính toán ván khuôn sàn
Trong công trình có nhiều loại ô sàn với các kích thước khác nhau. Do vậy, ta chỉ tính toán ván khuôn cho sàn tầng điển hình. Chiều cao tầng điển hình là 3,6m. Ô sàn S2 có kích thước 7100x8550mm với kích thước dầm chính là 400x650mm và dầm phụ là 300x550mm.
8.5.1. Xác định tải trọng tác dụng lên ván khuôn a) Tải trọng thẳng đứng
o Trọng lượng bản thân của kết cấu P1
Trọng lượng riêng của bê tông: γbt = 2500 (daN/m3).
Trọng lượng riêng của cốt thép: γct = 100 (daN/m3).
o Trọng lượng bản thân của ván khuôn và giàn giáo P2: dùng cốp pha thép có trọng lượng trên một đơn vị diện tích tra theo bảng.
o Tải trọng do người và các phương tiện vận chuyển: P3 = 250 (daN/m2).
o Tải trọng do chấn động khi đổ bê tông gây ra: P4 = 400 (daN/m2).
o Tải trong do chấn động do đầm rung P5 = 200 (daN/m2), chỉ kể đển tải trọng này khi không kế đến tải trọng P4 gây ra.
b) Tải trọng ngang
o Áp lực của vữa bê tông mới đổ: P6 = γ.H
o Tải trọng do chấn động phát sinh ra khi đổ bê tông: P7 (ở đây dùng máy bơm bê tông đổ trực tiếp nên lấy bằng 400 daN/m2).
o Tải trọng do đầm vữa bê tông gây ra: P8, tính bằng 200 daN/m2 bề mặt đứng của ván khuôn (chỉ tính khi không tính tải trọng P7).
o Tải trọng gió: P9
Hình 0.1: Bố trí ván khuôn sàn (Xem phụ lục I)
Bảng 1.1: Tổ hợp tải trọng khi tính ván khuôn và giàn giáo (Xem phụ lục II) Bảng 1.2: Các hệ số vượt tải dùng để tính ván khuôn và giàn giáo (Xem phụ lục II)
Trong ô sàn, có nhiều tấm ván khuôn khác nhau, nhưng khi có lực tác dụng lên tấm ván khuôn này thì không gây ứng suất hay biến dạng lên tấm ván khuôn khác. Do đó, ta tách ra thành từng tấm riêng lẻ để tính toán.
Bảng 1.3: Các loại Ván khuôn sử dụng trong ô sàn điển hình (Xem phụ lục II)
Lựa chọn tấm ván khuôn có tỉ số (W/B) nhỏ nhất để tính toán (suy ra từ điều kiện bền). Vậy, ta sẽ tính toán với tấm ván khuôn HP1560 có kích thước 1500x600x55mm, khối lượng 18,68kg.
25 Tĩnh tải:
o Trọng lượng bê tông sàn: (sàn dày 150mm).
P1tc = γ.h =2600.0,15 = 390 (daN/m2); P1tt = n.Ptc = 1,2.390 = 468 (daN/m2).
o Trọng lượng ván khuôn:
P2tc =18,68 / (1,5.0,6)= 20,76 (daN/m2); P2tt = n.P2tc =1,1.20,76= 22,83 (daN/m2).
o Tổng tĩnh tải tác dụng lên ván khuôn sàn:
0. gtc = P1tc + P2tc = 390 + 20,76 = 410,76 (daN/m2).
1. gtt = P1tt + P2tt = 468 + 22,83 = 490,83 (daN/m2).
26 Hoạt tải:
Với phương pháp phun bê tông trực tiếp từ vòi phun, hoạt tải tác dụng lên ván khuôn được tính với trọng lượng của người và thiết bị vận chuyển, tải trọng phát sinh khi đổ bê tông:
o Trọng lượng của người và thiết bị vận chuyển:
P3tc = 250 (daN/m2); P3tt = n.P3tc = 1,3.250 = 325 (daN/m2).
o Tải trọng chấn động do bơm bê tông:
P4tc = 400 (daN/m2); P4tt = n.P4tc = 1,3.400 = 520 (daN/m2).
=> Vậy, tổng tải trọng tác dụng lên 1m2 ván khuôn:
2. ptc = gtc + P3tc = 410,76 + 250 = 660,76 (daN/m2).
3. ptt = gtt + Ptt = 490,83 + 325 + 520 = 1335,83 (daN/m2).
8.5.2. Xác định khoảng cách xà gồ
Coi ván khuôn là dầm đơn giản kê lên gối tựa là các xà gồ.
Bề rộng tấm ván khuôn b = 0,6m. Nên tải trọng tác dụng vào ván khuôn là:
qtc = b.ptc = 0,6. 660,76 = 396,46 (daN/m).
qtt = b.ptc = 0,6. 1335,83 = 801,50 (daN/m).
o Kiểm tra các điều kiện:
Theo điều kiện cường độ:
2
max 1
max
. .
8.
M q ltt
W W n R
σ = = ≤ với R = 2100 (daN/cm2)
1
8. . . 8.6,68.1.2100
118,33 ( ) 801,5 /100
tt
W n R
l cm
=> ≤ q = =
Theo điều kiện độ võng:
4 max
5 .
. [ ]
384 . 400
q ltc l
f f
= E J < =
6 3 3
2
384. . 384.2,1.10 .30,58
145,97 ( ) 5.400. tc 5.400.(396, 46 /100)
l E J cm
=> ≤ q = =
=> Chọn khoảng cách xà gồ là l ≤ min (l1, l2) = 118,33 cm.
Vậy, chọn khoảng cách l = 0,75m.
Hình 0.1: Sơ đồ tính toán Ván khuôn Sàn (Xem phụ lục I) 8.5.3. Xác định khoảng cách cột chống xà gồ
Đặt xà gồ theo phương cạnh ngắn.Tính khoảng cách cột chống theo 2 cách:
o Chọn trước khoảng cách cột chống rồi tính toán, chọn, kiểm tra xà gồ.
o Chọn trước tiết diện xà gồ rồi tính khoảng cách các cột chống.
Do ô sàn có kích thước thông thuỷ là 7100x8550mm, đặt xà gồ theo phương cạnh ngắn (7100mm) nên ta chọn trước tiết diện xà gồ là 50x100x2mm rồi tính khoảng cách các cột chống. Sơ đồ tính của xà gồ là dầm liên tục nhiều nhịp 2 đầu khớp, ở giữa có các gối tựa là các cột chống xà gồ.
Hình 0.1: Sơ đồ tính xà gỗ đỡ ván khuôn sàn (Xem phụ lục I) o Tải trọng tác dụng lên xà gồ:
qxgtc = 0,75.qtc + qxg = 0,75. 660,76 + 4,84 = 500,41 (daN/m).
qxgtt = 0,75.qtt + 1,1.qxg = 0,75. 1335,83 + 1,1.4,84 = 1007,20 (daN/m).
o Kiểm tra các điều kiện:
4. Theo điều kiện cường độ:
1
10. . . 10.34,8.1.2100
269,3( ) 1007, 2 /100
tt
W n R
l cm
≤ q = =
5. Theo điều kiện đô võng:
6 3
2 3
128. . 128.2,1.10 .174 285,88 ( ) 400. tc 400.(500, 41/100)
l E J cm
≤ q = =
=> Chọn khoảng cách xà gồ là l ≤ min (l1, l2) = 268,3 cm.
Vậy, chọn khoảng cách l = 1,3m. Chia xà gồ thành 5 đoạn bằng nhau, chừa mỗi đầu một khoảng 300mm.
8.5.4. Tính toán cột chống đỡ xà gồ
Sơ đồ tính toán cột chống là thanh chịu nén. Bố trí hệ giằng cột chống theo hai phương (phương vuông góc với xà gồ và phương xà gồ), vị trí đặt thanh giằng tại chỗ nối giữa hai đoạn cột chống.
Tải trọng tính toán truyền vào cột chống: P = Σqtt.l = 1007,2.1,3= 1309,36 (daN).
Chiều dài tính toán của cột: lo = (3600 - 150 - 55 - 100) = 3295mm.
Chọn cột chống thép HOÀ PHÁT số hiệu K-102 có các thông số kỹ thuật:
Chiều cao ống ngoài: 1500mm Chiếu cao ống trong: 2000mm
Chiều cao sử dụng tối thiểu: 2000mm Chiều cao sử dụng tối đa: 3500mm
Khả năng chịu tải khi nén: 2000kg > P = 1309,36 (daN).
Khả năng chịu tải khi kéo: 1500kg Khối lượng: 10,2kg
Vậy, cột chống đã chọn đảm bảo yêu cầu cấu tạo lắp ghép hệ ván khuôn và khả năng chịu lực.