Luận văn Kết cấu trong công trình Trung tâm Mắt 280.Điện Biên Phủ .Q3.Thành phố Hồ Chí Minh

m  btt = 0.8+1 = 1.8 m Eb : Mơ đun đàn hồi của bê tơng, Eb = 2.65106 (T/m2)  Hệ số biến dạng : bd = 444.002.01065.2 8.16.505 5 6   (m-1) - Chiều sâu tính đổi cọc hạ trong đất: Lc = bd.L = 0.44  20 = 8.88 m - Chuyển vị ngang của cọc ở mức đáy đài được tính: n = uo + jo.Lo + IE LQ b o ..3 . 3 Lo = 0 , jo = 0 => n = uo uo: chuyễn vị ngang của cọc ở cao trình đế đài. uo = Q ttk .HH + M ttf .HM Trong đĩ: Q ttk : Giá trị tính tốn của lực cắt ở cọc thứ k M ttf : Giá trị tính tốn momen ngàm ở đầu cọc HH, HM : Là các chuyễn vị ngang ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn vị MO, HO =1 đặt tại cao trình đế đài. MH, MM : Là các chuyễn vị xoay ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn vị MO, HO =1 đặt tại cao trình đế đài. O bbd HH AIE . ..α 1 δ 3 O bbd HM BIE . ..α 1 δ 2 O bbd MM CIE . ..α 1 δ  - Trong đĩ Ao, Bo , Co phụ thuộc vào Lc . Với Lc = 8.88 m > 4 , tra bảng G2 – TCXD 205 – 1998 ta cĩ: Ao = 2.441 Bo = 1.621 Co =1.751 * Tính tốn chuyển vị ngang )/(10262.5441.2 02.01065.20.444 1 δ 463 TmHH    )/1(1055.1621.1 02.01065.20.444 1 δ 462 TMH    )/1(10441.7751.1* 02.01065.20.444 1 δ 56 TMM    Vì đầu cọc bị ngàm cứng vào bệ dưới tác dụng của lực ngang, trên đầu cọc cĩ momen mà người ta gọi là momen ngàm: )(64.2 10441.7 842.01055.1. 5 4 TmQM MM tt kMHtt f        u tto = Q ttk.HH + M ttf.HM = 0.842  5.26210-4 – 2.64  2.6510-4 = 2.210-4(m) = 0.022 (cm) < 1 (cm). - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực hoặc đáy đài : n = uo + jo.Lo + IE LQ b o ..3 . 3 ( lo = 0; j o = 0 )  n = uo = 0.022 (cm) < 1cm Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang Ap lực tính tốn Uz (T/m2), lực cắt Qz (T), Mơmen uốn Mz(T/m), trong các tiết diện cọc được tính theo cơng thức sau: Uz =        131211 ..α..α .. α D IE QC IE MBAuzm bbd tt k bbd tt k bd O oc bd   Mz = 2bd.Eb.I.u0.A3 - bd. Eb.I.0.B3 + 3 bd . α 3. DQCM tt ktt f  Qz = 3bd.Eb.I.A4 - 2bd.Eb.I.0.B4 + 42 ..α C IE M bbd tt k + Q ttk.D4 Trong đĩ: zc là chiều sâu tính đổi, zc = bd.z. - Vị trí tính tốn: z = 0.85/abd = 0.85/0.444 = 1.914 m zc = bd.z = 0.444  1.914 = 0.85 m Các giá trị A1, A3, A4, B1, B3, B4, D1, D3, D4 được tra trong bảng G3 của TCXD 205 – 1998. a 3bd.E.J = 0.4443  2.65106  0.02 = 46399 (m-3. T.m2) a 2bd.E.J = 0.4442  2.65106  0.02 = 10448 (m-2. T.m2) a bd.E.J = 0.444  2.65106  0.02 = 23532 (m-1. T.m2) a bd.M ttf = - 0.444  2.64 = - 1.172 BẢNG TỔNG HỢP GIÁ TRỊ MOMEN Mz (Tm) DỌC THEO THÂN CỌC z (m) zc (m) A3 B3 C3 D3 Mz (Tm) 0 0 0 0 1 0 -2.64 0.23 0.1 0 0 1 0.1 -2.35 0.68 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 -1.8 1.13 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 -1.27 1.58 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 -0.79 2.03 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -0.37 2.48 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 -0.02 2.93 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 0.25 3.38 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 0.26 3.83 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 0.572 4.28 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 0.63 4.5 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.637 4.95 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.75 1.114 5.41 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 0.53 5.86 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 0.454 6.31 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 1.131 6.76 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 0.213 7.88 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -0.08 9.01 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.14 896.1 444.0 842.0  bd tt kQ  BẢNG TỔNG HỢP GIÁ ÁP LỰC TÍNH TỐN Uz (T/m2) DỌC THEO THÂN CỌC z (m) zC (m) A1 B1 C1 D1 Uz (T/m2) 0 0 1 0 0 0 0 0.23 0.1 1 0.1 0.005 0 0.029 0.68 0.3 1 0.3 0.045 0.005 0.085 1.13 0.5 1 0.5 0.125 0.021 0.133 1.58 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 0.17 2.03 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 0.194 2.48 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 0.206 2.93 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 0.206 3.38 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 0.196 3.83 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 0.179 4.28 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 0.155 4.5 2 0.735 1.823 1.924 1.308 0.142 4.95 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 0.114 5.41 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 0.017 5.86 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 0.055 6.31 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 0.026 6.76 3 -0.298 1.037 3.225 3.858 0.554 7.88 3.5 -2.938 -1.272 2.463 4.98 -0.1 9.01 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 -0.2 Ta tính thép dọc cho cọc Dựa vào giá trị Mmax = 2.64 (Tm ), bê tơng mac 300, đường kính cọc nhồi 800mm, lớp bê tơng bảo vệ cho cọc 60mm và loại thép dùng trong cọc là AII ta tra b ảng III - 23 sổ tay tính tốn mĩng của Nga, Ta được  = 0.4%  Fa = . Fcọc = 22 210021.0503.0100 4.0 cmm  Chọn 10f18 cĩ Fa = 25.545 (cm2). Bố trí thép cho tồn bộ chu vi cọc 10. Cấu tạo và tính tốn đài cọc - Theo kết quả tính tốn ở trên ta cĩ : Pmax = 75.78 T Pmin = 64.42 T - hđ = 0.95 m  ho = hđ – 0.2 – 0.05 = 0.7 (m) - Ta tính thép cho đài theo 2 phương. - Khi tính tốn momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc : 10 0 80 0 34 00 18 00 100 A A 3900 800 95 080 0 15 0 2300800 80 0 800 10 0 100 5 80 0 40 0 500 10 0 A-A * Tính thép theo phương a: - Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 2 cọc biên theo phương a : Pmax = 75.42 T - Cánh tay địn của lực: xi = 1.15 - 0.5/2 = 0.9 m - Trong đĩ xi là khoảng cách từ trục cọc thứ i (cĩ phản lực là Pi) đến mép cột M1-1 = xI.Pi = 2 75.42  0.9 = 135.756 (Tm) 8.79 7027009.0 13575600 9.0 1 1   oa a hR MF (cm2) Chọn 26 20 (Fa = 81.64 cm2 ). Khoảng cách các thanh thép là 12 cm . * Tính thép theo phương b: - Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 2 cọc biên theo phương b : Pmax = 75.42 T - Cánh tay địn của lực: y = 0.9 - 0.4/2 = 0.7 m - Trong đĩ yi là khoảng cách từ trục cọc thứ i (cĩ phản lực là Pi) đến mép cột M2-2 = yi . Pi = 2  75.42  0.7 =105.6(Tm). 85.66 6527009.0 10560000 9.0 2 2   oa a hR MF (cm2) Chọn 2220 (Fa = 69.08 (cm2), khoảng cách giữa các thanh thép là 16 cm. A 80 0 34 00 10 0 A- A 2300 3900 800100 80 0 95 0 15 0 800 100 10 0 80 0 500 40 0 80 0 18 00 A 10 0 5 A 2 0a 16 0 20a120 20a16020a120 II.2.2. MĨNG A1-5 2. Tải trọng Nội lực Tính tốn Tiêu chuẩn N (Tm) 85.63 71.35 M (T) 1.57 1.308 Q (T) 0.86 0.716 QTC = QTT/1.2 (T) NTC = NTT/1.2 (T) MTC = MTT/1.2 (Tm) 2. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện coc khoan nhồi - Chọn cọc cĩ đường kính 80cm. Cọc cắm vào lớp đất thứ 4 (Cát bụi trạng thái chặt vừa). - Khoảng cách giữa các cọc chọn  D + 1m - Chọn độ sâu chơn đài: hđ =3 m Vậy đài cọc sẽ nằm trong lớp thứ 2 - Chiều dài cọc chọn 20 m (tính từ đáy đài tới mủi cọc) - Ngàm cọc vào đài 15 cm. - Diện tích tiết diện ngang cọc: Fc =   D2 4 = 4 802 = 5027 cm2 - Trọng lượng cọc: Pc = 20  2.5  0.5027  1.1 = 27.65 T 3. Xác định sức chịu tải nén giới hạn của cọc khoan nhồi 3.1. Theo điều kiện đất nền - Sức chịu tải nén giới hạn của cọc khoan nhồi tính theo cơng thức: fgh = m.(mR .R .F + u.Smi .fi .hi) Trong đĩ: m =1 Hệ số điều kiện làm việc mR = 1 Hệ số điều kiện làm việc của đất dưới mũi cọc nhồi mf = 0.6 Hệ số điều kiện làm việc của đất ở thân cọc (phụ thuộc phương pháp tạo lổ khoan, loại cọc). fi (T/m2): Ma sát bên của lớp đất thứ i ở mặt bên thân cọc lấy theo bảng A2 (TCXD 205-1998). hi (m):Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc mặt bên thân cọc. R (T/m2): Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc lấy theo yêu cầu A8 , A9(TCXD 205-1998). F (m2): Diện tích mũi (với cọc khoan nhồi đáy khơng mở rộng lấy bằng tiết diện ngang cọc) => F = 0.5027 m2 u (m) : Chu vi cọc u =   0.8 = 2.5 m * Cường độ chịu tải của đất dưới mũi cọc được tính theo cơng thức: R = 0,75(I’dpAko + IhBko) , Ako, , Bko: Hệ số khơng thứ nguyên lấy theo bảng A6 (TCXD 205- 1998) phụ thuộc vào gĩc ma sát trong của lớp đất dưới mũi cọc. I’(T/m3) : Trị tính tốn của trọng lượng thể tích đất ở dưới mũi cọc I (T/m3) : Trị tính tốn trung bình của trọng lượng thể tích đất ở trên mũi cọc d: Đường kính cọc nhồi = 0.8m L: Chiều dài cọc trong đất Tra bảng ta cĩ kết quả sau: I L(m) d(m) Ak o Bko L/d   27.5o 20 0.8 17.3 32.8 25 0.54 0.29 - Cọc tựa lên lớp đất thứ 4 => I’= 1.077 (T/m3). - Tính I : Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua (cĩ kể đẩy nổi) Lớp đất 2 3 4 hi 3.0 4.0 13.0 i 1.003 1.047 1.077 hii 3.009 4.118 14.001 1 =   i ii h h  = 20 198.21 = 1.06 T/m3. =>R = 0.75 0.29 (1.007 0.8 17.3 + 0.54 1.06 20 32.8) = 85(T/m2) * Khả năng bám trượt bên hơng cọc STT Độ sệt B zi (m) h i (m) f i (Kpa) h i f i (KN/m) 1 0.2 3 2 48 96 2 0.2 4.5 1 54.5 54.4 3 0.40 6 2 31 62 4 0.40 8 2 33 66 5 10 2 34 68 6 12 2 35.5 71 Cát lẫn sét chặt vừa  T/m ) c = 0.84(T/m ) II Cát bụi chặt vừa  T/m ) c = 0.75(T/m ) II II II 0 3 2 II II 3 2 +0.000 Sét dẻo thấp dẻo cao B = 0.2,  T/m ) c = 1.57(T/m ) Q II 0 II II Ntt tt Mtt 2 0 3 , B = 0.4014 m 12 m 10 m 8m 6m 4. 5m 3m 4m 13 m 5m 2m 1m 16 m 18 m 20 m 21 .5 m 7 14 2 37 74 8 16 2 38.6 77.2 9 18 2 39.8 79.6 10 20 2 40.7 81.4 11 21.5 1 42.8 42.8 S 772.4 hi: Chiều dày lớp đất thứ i tiếp xúc với mặt bên của cọc (chiều dày mỗi lớp <= 2m). fsi : Cường độ chịu tải mặt bên của cọc ( tra bảng TCVN 205-1998). zi :Là chiều sâu trung bình của lớp đất thứ i tính từ cao trình qui ước đến giữa lớp đất thứ i tiếp xúc với cọc . + Sức chịu tải giới hạn nén của cọc khoan nhồi : fgh = m (mR RF + u mf fi hi) = 1{1850.5027 + 2.50.677.24) = 158.15 (T) + Sức chịu tải cho phép của cọc khoan nhồi theo điều kiện đất nền 4.1 155.158 0  = 112.96 T 3.2. Xác định sơ bộ kích thước của đài - Ap lực giả định tác dụng lên đài do phản lực đầu cọc gây ra: - Ap lực nén lên đài: Pttđ = Ptt - g- hđ 1.1 = 34.86 – 231.1 = 28.26 (T/m2) - Diện tích sơ bộ của của đáy đàiđược tính theo cơng thức: - Tải trọng của đài và đất phủ trên đài: Nttđ = n.Fb.hđ.g- = 1.1  3.03  3  2 = 19.99T - Lực dọc tính tốn xác định cốt đế đài: Ntt = Ntt0 + Nttđ = 85.63 + 19.99 = 105.62 T 4. Xác định số lượng cọc - Số lượng cọc sơ bộ : n  0  tt đN =1.6  96.112 62.105 = 1.496 (cọc) - Ta chọn số lượng cọc trong đài là 2 cọc. Khoảng cách giữa các cọc D +1m = 1.8 m.  : Hệ số kể đến mơ men lệch tâm. )(03.3 26.28 63.85 2mFd   2220 /86.3424.3 96.12 )8.00.1( 96.112 )1( mT d p tt       - Kích thước đài cọc là ab : a = 1.31.8 + 0.82 = 3.9 m b = 0.8  2 = 1.6 m . a: Chiều dài đài cọc (m) b: Chiều rộng đài cọc (m)  Chọn kích thước đài cọc là 3.91.6 m - Kích thước cột: ac  bc = 0.3 m  0.2 m - Chiều cao đài cọc sơ bộ : hđ  0.2+ 2 5.08.1  = 0.85 m - Chọn hđ = 0.95 m. 80 0 16 00 A A 3900 800 800 100 800 A1 95 080 0 10 0 15 0 100 5 80 0 10 0 A-A 80 0 10 0 300 20 0 1150 1150 5. Kiểm tra lực tác dụng lên cọc - Mơmen tính tốn xác định tại trọng tâm diện tích tiết diện đế đài :  Mtt = Mtt + Qtt.hđ = 1.57 + 0.863 = 4.15 Tm. - Trọng lượng tính tốn của đài và đất phủ trên đài : Nttđ = n Fđ tb hm = 1.11.63.923 = 41.18 (T). - Lực dọc tính tốn xác định đến cốt đế đài : Ntt = Ntt + Nttđ = 85.63 + 41.18 =126.81 (T) - Tải trọng tác dụng bình quân lên đầu cọc : )(40.63 2 81.126 T n N p c tt dtb c  - Tải trọng lớn nhất tác dụng lên cọc biên : 645.2 15.115.4 2 81.126 2 max minmax,      i tt c tt d x xM n NP Sx 2i = 2 (1.15)2 = 2.645 (m2) xmax = 1.15 (m)  Pmax = 65.2 T Pmin = 61.6 T * Kiểm tra: Pmax + Pc = 65.2 + 27.65 =92.85 T < [fo] = 112.96 T. Pmin = 61.6 (T) > 0  cọc khơng bị nhổ. Vì tải trọng tác dụng lên cọc nhỏ hơn sức chịu tải tính tốn của cọc cho nên thiết kế cọc như trên là hợp lý. Ta khơng cần kiểm tra điều kiện chống nhổ do Pmin >0 6. Kiểm tra lực tác dụng lên nền đất 6.1.Xác định kích thước mĩng khối qui ước: - Xét các lớp đất mà cọc xuyên qua: Lớp đất Lớp 2 Lớp 3 Lớp 4 Gĩc ma sát trong II (độ) 14 o 22.47o 27.5o Chiều dày lớp đất h (m) 5.0 4.0 13.0 => Gĩc ma sát trong trung bình: tb =      22 38.517 22 5.35788.8970 i ii h h 23.520  = tb /4 = 23.52/4 = 5.88o Chọn  = 6.00 - Diện tích khối mĩng quy ước xác định như sau: am = a1+ 2.L.tg bm = b1+ 2.L.tg Trong đĩ: a1, b1 là khoảng cách giữa 2 mép ngồi của 2 cọc biên theo phương a,b L: Chiều dài cọc am = (3.9 - 0.8) + 220tg(6.0) = 7.3 m bm = 0.8 + 220tg(6.0) = 5 m  Fm = 5  7.3 = 36.5 m2 . - Chiều cao mĩng khối quy ước: Hm = 20 + 3 = 23 m 6.2. Tính Trọng lượng của mĩng khối qui ước: - Trọng lượng khối mĩng quy ước từ đế đài trở lên: Q1 = Fm tb hm = 36.5  2  3 = 219 T - Trọng lượng của 2 cọc: Qcọc = 2 27.65 = 55.3 T - Trọng lượng các lớp đất từ đáy đài đến mũi cọc (trừ đi trọng lượng đất bị cọc chiếm chổ ) : Q2 = ( Fm - Fcọc ) iih  = (36.5  20.5027)  (1.0033 +1.0474 +1.07713) = 752.5 T => Tổng trọng lượng mĩng khối quy ước : Nm = Q1 + Q2 + Qcọc = 219 + 752.5 + 55.3 =1026.8 (T) 6.3. Áp lực tiêu chuẩn ở đáy mĩng khối quy ước tc tc m k mmR 21 = ( Abm II +BHm tb +DC II ) . A, B, D : Các hệ số tra bảng phụ thuộc  của đất nền dưới mũi cọc tb : Trọng lượng riêng trung bình của các lớp đất trong mĩng khối quy ước )/(091.1 23 104.25 23 13077.14047.15003.119.1 3mTtb     II : Trọng lượng riêng của lớp đất mũi cọc tựa lên . Lấy ktc = 1 ; m1 m2 = 1.0 ; Lớp đất dưới mũi cọc cĩ c = 0.75(T/m2) ; tc = 27.5o  A = 0.94 B = 4.79 D = 7.27 Vậy : Rmtc = 1 (0.9451.077 + 4.79231.091 + 7.270.75) . Rmtc = 130.7 T/m2 6.4. Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy mĩng khối quy ước : - Mơmen xác định tại trọng tâm đáy đài:   mtctctc HQMM . = 1.308 + 0.716  23 = 17.77 T.m - Lực dọc tiêu chuẩn truyền xuống trọng tâm mĩng khối quy ước là: Ntc = Ntc + Nm = 71.35 +1026.8 = 1098.15T -Độ lệch tâm : e = 15.1098 77.17    tc tc N M = 0.016 (m)  Ứng suất tiêu chuẩn ở đáy khối quy ước ) 3.7 016.061( 5.36 15.1098)61(minmax,     mm tc a e F N  max = 31.099 T/m2 min = 31.07 T/m2 tb = (max +min )/2 = 31.08 T/m2 6.5. Kiểm tra khả năng chịu tải của lớp đất đáy mĩng max = 31.099 T/m2 < 1.2Rtc = 1.2130 = 156 T/m2 min = 31.07 T/m2 > 0 tb = 31.08 T/m2 < Rtc = 130 T/m2 Vậy đất nền bên dưới đảm bảo đủ khả năng tiếp nhận tải do cọc truyền xuống. 7. Kiểm tra độ lún của mĩng cọc khoan nhồi - Ta sẽ dùng phương pháp cộng lún từng lớp. - Ứng suất bản thân của đất ở đáy khối mĩng quy ước: bt = hii = 1.0335 + 1.0474 + 1.07713 = 23.3 (T/m2) - Áp lực gây lún : pgl = tb - bt = 31.08  23.2 = 6.8(T/m2 ) 7.1. Phân bố ứng suất trong nền đất - Ứng suất bản thân: zđ = hii . - Ứng suất do tải trọng ngồi: z = kopgl Với ko = f       m m m b a, b Z2 được tra bảng Chia đất dưới đáy mĩng khối quy ước thành nhiều lớp cĩ chiều dày hi = bm/5 = 5/5 = 1.00 ( m). Lớp Điểm z (m) am/bm 2z/bm Ko sz (T/m2) sbtz (T/m2) 4 1 0 1.5 0.0 1 6.8 23.2 2 1.00 1.5 0.4 0.973 6.62 24.28 3 2.00 1.5 0.8 0.8535 5.8 25.35 4 3.00 1.5 1.2 0.6925 4.71 26.43 Nhận xét: Tại độ sâu 3 m (kể từ mũi cọc trở xuống) , ta cĩ: z = 4.71 (T/m2 ) = 0.2 zđ = 0.2 26.43 = 5.3 (T/m2 ) - Ta cĩ thể dừng tại điểm 4 2m 5m 13 m 4m 2T/m 2bt 4 3 1 0 gl 2 1m 1m T/m2glT/m2bt z T/m 7.2. Tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp - Modun biến dạng của lớp đất 4: E1-2 = 844.6 T/m2 - Độ lún được tính bởi cơng thức: )(02.0 6.844 2.188.0) 2 71.48.562.6 2 88.7( 6.844 8.0. 21 mh E S i tb i        S < [Sgh] = 0.08  Mĩng A5 đảm bảo về độ lún. 7.3. kiểm tra chọc thủng của đài cọc - Diện tích xuyên thủng Fxt = (ac+2.hđ). (bc+2.hđ ) = (0.3 + 20.95)  (0.2 + 20.95) = 4.3(m2) - Diện tích ngồi phạm vi xuyên thủng: Fng = Fm – Fxt = 3.9  1.6 – 4.3 = 1.94 (m2) - Cọc nằm ngồi phạm vi xuyên thủng nên cần phải kiểm tra xuyên thủng của cột vào đài. - Lực xuyên thủng: Pxt = 2.Ptb = 2  63.4 = 126.8T - Điều kiện chống xuyên thủng: Pxt < 0,75.Rk.uxt.ho - uxt = 2(bc+2ho) + 2(ac+2ho) = 2(0.2+20.95) + 2(0.3+20.95) = = 4.4 + 4.2 = 8.6 m 0.75  100  8.6  0.95 = 612.75 T  Pxt = 126.8 (T) < 612.75 (T)  Vậy điều kiện về xuyên thủng vào đài thoả 8002300 3900 80 0 A-A 800 800100 A1 A 300 20 0 16 00 80 0 10 0 95 080 0 15 0 100 1 00 80 0 10 0 A 45° 5 9. Kiểm tra cọc chịu tải ngang Tải trọng truyền xuống mĩng bao gồm: Nội lực Tính tốn Tiêu chuẩn Qtt o (T) 0.86 0.716 Ntto (T) 85.63 71.35 L Ho X0 HHN o  n M H HM M M Mtt o (Tm) 1.57 1.308 QTCo = QTTo/1.2 (T) NTCo = NTTo/1.2 (T) MTCo = MTTo/1.2 (Tm) - Phân phối tải trọng ngang cho 2 cọc chịu: Q ttk = )(43.02 86.0 T n Q c tt  Q tck = )(358.02 716.0 T n Q c tc  - Lực đứng Nk tác dụng chỉ do tải trọng N0, M0 gây ra. Tải trọng lớn nhất tác dụng vào đầu cọc: Nttk = Pmax = 65.2 T - Giả sử đầu cọc được ngàm vào đài do đĩ đầu cọc chỉ chuyễn vị ngang, khơng cĩ chuyễn vị xoay. - Hệ số biến dạng: bd = 5 . . IE bm b tt Trong đĩ: m- : Hệ số tỷ lệ, cĩ thứ nguyên (T/m4). - Chiều dài ảnh hưởng: lah = 2.(d+1) (m) d: Đường kính cọc ; d = 0.8 (m) lah = 2(0.8 + 1) = 3.6 (m) Biểu đồ hiển thị mức độ ảnh hưởng của các lớp đất trong phạm vi làm việc đến chiều dài của các lớp đất: H o N o lah =3 .6 (m ) 30 00 60 0 1 m F2 = 0.05 m 2 F1 = 1.75 m 2 - Chiều dài ảnh hưởng của cọc đến độ sâu 3.6 m, nằm trong 2 lớp: + Lớp thứ 2: Đất sét dẻo thấp dẻo cao, tra bảng nội suy ta được: m1 = 500 (T/m4) + Lớp thứ 3: Đất cát pha sét trạng thái chặt vừa, tra bảng nội suy ta được: m2 = 700 (T/m4) => )/(6.505 05.075.1 0.070075.1500.. 4 21 2211 mT FF FmFmm        I: là mơmen quán tính tiết diện cọc. I =  64 8.01416.3.. 64 1 44d 0.02(m4) Với: b và h là chiều rộng và chiều cao của tiết diện cọc. btt : Bề rộng quy ước của cọc. - Theo Tiêu chuẩn xây dựng 205 -1998 : + Khi d < 0.8 m thì btt = 1.5 d + 0.5 m. + Khi d 0.8m, btt = d + 1m - Cọc cĩ đường kính 0.8 m  btt = 0.8+1 = 1.8 m Eb : Mơ đun đàn hồi của bê tơng, Eb = 2.65106 (T/m2)  Hệ số biến dạng : bd = 444.0 02.01065.2 8.16.505 5 6   (m-1) - Chiều sâu tính đổi cọc hạ trong đất: Lc = bd.L = 0.44  20 = 8.88 m - Chuyển vị ngang của cọc ở mức đáy đài được tính: n = uo + jo.Lo + IE LQ b o ..3 . 3 Lo = 0 , jo = 0 => n = uo uo: chuyễn vị ngang của cọc ở cao trình đế đài. uo = Q ttk .HH + M ttf .HM Trong đĩ: Q ttk : Giá trị tính tốn của lực cắt ở cọc thứ k M ttf : Giá trị tính tốn momen ngàm ở đầu cọc HH, HM : Là các chuyễn vị ngang ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn vị MO, HO =1 đặt tại cao trình đế đài. MH, MM : Là các chuyễn vị xoay ở cao trình đế đài, do các ứng lực đơn vị MO, HO =1 đặt tại cao trình đế đài. O bbd HH AIE . ..α 1 δ 3 O bbd HM BIE . ..α 1 δ 2 O bbd MM CIE . ..α 1 δ  - Trong đĩ Ao, Bo , Co phụ thuộc vào Lc . Với Lc = 8.88 m > 4 , tra bảng G2 – TCXD 205 – 1998 ta cĩ: Ao = 2.441 Bo = 1.621 Co =1.751 * Tính tốn chuyển vị ngang )/(10262.5441.2 02.01065.20.444 1 δ 463 TmHH    )/1(1055.1621.1 02.01065.20.444 1 δ 462 TMH    )/1(10441.7751.1* 02.01065.20.444 1 δ 56 TMM    Vì đầu cọc bị ngàm cứng vào bệ dưới tác dụng của lực ngang, trên đầu cọc cĩ momen mà người ta gọi là momen ngàm: )(22.1 10441.7 43.01055.1. 5 4 TmQM MM tt kMHtt f        u tto = Q ttk.HH + M ttf.HM = 0.43  5.26210-3 – 1.22  2.6510-4 = 1.210-4(m) = 0.012 (cm) < 1 (cm). - Chuyển vị của cọc ở cao trình đặt lực hoặc đáy đài : n = uo + jo.Lo + IE LQ b o ..3 . 3 (l0=0; jo=0)  n = uo = 0.012 (cm) < 1cm Vậy cọc thỏa điều kiện chuyển vị ngang Ap lực tính tốn Uz (T/m2), lực cắt Qz (T), Mơmen uốn Mz(T/m), trong các tiết diện cọc được tính theo cơng thức sau: Uz =        131211 ..α..α .. α D IE QC IE MBAuzm bbd tt k bbd tt k bd O oc bd   Mz = 2bd.Eb.I.u0.A3 - bd. Eb.I.0.B3 + 3 bd . α 3. DQCM tt ktt f  Qz = 3bd.Eb.I.A4 - 2bd.Eb.I.0.B4 + 42 ..α C IE M bbd tt k + Q ttk.D4 Trong đĩ: zc là chiều sâu tính đổi, zc = bd.z. - Vị trí tính tốn: z = 0.85/abd = 0.85/0.444 = 1.914 m zc = bd.z = 0.444  1.914 = 0.85 m Các giá trị A1, A3, A4, B1, B3, B4, D1, D3, D4 được tra trong bảng G3 của TCXD 205 – 1998. a 3bd.E.J = 0.4443  2.65106  0.02 = 46399 (m-3. T.m2) a bd.E.J = 0.4442  2.65106  0.02 = 10448 (m-2. T.m2) a bd.E.J = 0.444  2.65106  0.02 = 23532 (m-1. T.m2) a 2bd.M ttf = - 0.444  1.22 = - 0.54 BẢNG TỔNG HỢP GIÁ TRỊ MOMEN Mz (Tm) DỌC THEO THÂN CỌC z (m) zc (m) A3 B3 C3 D3 Mz (Tm) 0 0 0 0 1 0 -1.22 0.23 0.1 0 0 1 0.1 -1.09 0.68 0.3 -0.005 -0.001 1 0.3 -0.83 1.13 0.5 -0.021 -0.005 0.999 0.5 -0.59 1.58 0.7 -0.057 -0.02 0.996 0.699 -0.36 2.03 0.9 -0.121 -0.055 0.985 0.897 -0.17 2.48 1.1 -0.222 -0.122 0.96 1.09 -0.01 2.93 1.3 -0.365 -0.238 0.907 1.273 0.116 3.38 1.5 -0.559 -0.42 0.881 1.437 0.121 3.83 1.7 -0.808 -0.691 0.646 1.566 0.266 4.28 1.9 -1.118 -1.074 0.385 1.64 0.293 4.5 2 -1.295 -1.314 0.207 1.646 0.297 4.95 2.2 -1.693 -1.906 -0.271 1.75 0.518 5.41 2.4 -2.141 -2.663 -0.941 1.352 0.248 5.86 2.6 -2.621 -3.6 -1.877 0.917 0.214 6.31 2.8 -3.103 -4.718 -3.408 0.197 0.527 6.76 3 -3.541 -6 -4.688 -0.891 0.104 968.0 444.0 43.0  bd tt kQ  7.88 3.5 -3.919 -9.544 -10.34 -5.854 -0.03 9.01 4 -1.614 -11.731 -17.919 -15.076 -0.06 BẢNG TỔNG HỢP GIÁ ÁP LỰC TÍNH TỐN Uz (T/m2) DỌC THEO THÂN CỌC z (m) zC (m) A1 B1 C1 D1 Uz (T/m2) 0 0 1 0 0 0 0 0.23 0.1 1 0.1 0.005 0 0.014 0.68 0.3 1 0.3 0.045 0.005 0.039 1.13 0.5 1 0.5 0.125 0.021 0.062 1.58 0.7 0.999 0.7 0.245 0.057 0.078 2.03 0.9 0.995 0.899 0.405 0.121 0.09 2.48 1.1 0.987 1.095 0.604 0.222 0.095 2.93 1.3 0.969 1.287 0.841 0.365 0.095 3.38 1.5 0.937 1.468 1.115 0.56 0.09 3.83 1.7 0.882 1.633 1.421 0.812 0.082 4.28 1.9 0.795 1.77 1.752 1.126 0.071 4.5 2 0.735 1.823 1.924 1.308 0.065 4.95 2.2 0.575 1.887 2.272 1.72 0.052 5.41 2.4 0.347 1.874 2.609 2.105 0.007 5.86 2.6 0.033 1.755 2.907 2.724 0.024 6.31 2.8 -0.385 1.49 3.128 3.288 0.01 6.76 3 -0.298 1.037 3.225 3.858 0.253 7.88 3.5 -2.938 -1.272 2.463 4.98 -0.05 9.01 4 -5.853 -5.941 -0.927 4.548 -0.09 Ta tính thép dọc cho cọc Dựa vào giá trị Mmax = 1.22 (Tm ), bê tơng mac 300, đường kính cọc nhồi 800mm, lớp bê tơng bảo vệ cho cọc 60mm và loại thép dùng trong cọc là AII ta tra b ảng III - 23 sổ tay tính tốn mĩng của Nga, Ta được  = 0.4%  Fa = . Fcọc = 22 210021.0503.0100 4.0 cmm  Chọn 8f20 cĩ Fa = 25.12 (cm2). Bố trí thép cho tồn bộ chu vi cọc 10. Cấu tạo và tính tốn đài cọc - Theo kết quả tính tốn ở trên ta cĩ : Pmax = 65.2 T Pmin = 61.6 T - hđ = 0.95 m  ho = hđ – 0.2 – 0.05 = 0.7 (m) - Ta tính thép cho đài theo 2 phương. - Khi tính tốn momen ta xem như đài cọc là thanh ngàm tại mép cột và lực tác dụng chính là phản lực đầu cọc : 800 3900 100 A 80 0 16 00 80 0 10 0 A-A 800 A1 15 0 80 0 95 0 100800 1 00 300 20 0 A8 00 10 0 1150 1150 5 * Tính thép theo phương trục 5: - Tải trọng lớn nhất tác dụng lên 2 cọc biên theo phương trục 5: Pmax = 65.2 T - Cánh tay địn của lực: xi = 1.15 - 0.3/2 = 1 m - Trong đĩ xi là khoảng cách từ trục cọc thứ i (cĩ phản lực là Pi) đến mép cột M1-1 = xI.Pi = 2 65.2  1 = 130.4 (Tm) 6.76 7027009.0 13040000 9.0 1 1   oa a hR MF (cm2) Chọn 20 22 (Fa = 76 cm2 ). Khoảng cách các thanh thép là 8 cm . * Tính thép theo phương trục A1: + Ta xem như phản lực cọc được phân bố đều trên đài cọc : )/(448.10 9.36.1 2.65 2.14.2 2max mTPq      + Moment tại mặt ngàm chân cột : ).(56.2 2 ) 2 2.06.1(448.10 2 . 2 2 mTlqM     + Diện tích cốt thép : )(504.1 7027009.0 256000 ..9,0 2 0 cm hR MF a a   Chọn 16a150. 800 3900 100 A 80 0 80 0 16 00 10 0 A-A 16a150 2300 22a80 800 A1 22a80 15 0 80 0 95 0 100800 1 00 1 6a 15 0 300 20 0 A8 00 10 0 5 KHỐI LƯỢNG (20%) GVHD: GS. LÊ VĂN KIỂM I. KHÁI QUÁT - Thi cơng đúc bêtơng một cơng trình gồm các cơng tác: + Đặt máy mĩc thiết bị phục vụ vận chuyển bêtơng đến các vị trí cần thi cơng + Sản xuất coffa, vận chuyển và lắp ráp coffa, lắp dựng dàn dáo, sàn cơng tác và sau này là việc tháo dỡ. + Gia cơng và lắp dựng cốt thép. + Tiếp nhận bêtơng và đổ bêtơng. + Bảo dưỡng bêtơng và tháo dỡ coffa. - Trong đĩ cơng tác coffa, cơng tác cốt thép, cơng tác đúc bêtơng là những dạng cơng tác chính chiếm vị trí cơ bản của cơng trình. Như vậy, tổ chức thi cơng đúc bêtơng tồn khối cơng trình để đạt hiệu quả cao cần phải dựa vào kế hoạch cụ thể nhằm thực hiện các cơng tác trên. II. CƠNG TÁC COPPHA – DÀN GIÁO - Dựa vào các yêu cầu kỹ thuật và cấu tạo coppha, ta cĩ: + Coppha phải đúng kích thước các bộ phận cơng trình. + Coppha phải bền vững, cứng khơng biến dạng, cong vênh. + Coppha phải ổn định và cĩ độ luân lưu cao. + Coppha phải nhẹ, tiện nghi phù hợp để dễ dựng lắp và tháo gỡ. + Các khe nối coppha phải kín khơng để bị mất nước ximăng. - Cùng với các điều kiện kinh tế các nước đang phát triển, cụ thể là trong cơng việc ứng dụng rộng rãi các loại máy mĩc và trang thiết bị hiện đại trong thi cơng xây dựng các cơng trình dân dụng cơng nghiệp…. Nên đã rút ngắn được thời gian thi cơng và đảm bảo tính an tồn cho nguời lao động cũng như người sử dụng.Và để thiết kế coppha dàn giáo cho cơng tác thi cơng cơng trình ta sử dụng phương án: Dùng tấm coppha định hình (coppha thép tiêu chuẩn). Dàn giáo và các cây chống đơn đặt theo cấu tạo để kết hợp chống đỡ cho các bộ phận coppha. - Khi thiết kế coppha, ta tính tốn cho bộ phận cơng trình cĩ trọng lượng lớn nhất (nhịp lớn nhất ) và bố trí cho các bộ phận khác. 1. Sơ lược về bộ phận coppha thép - Dùng coppha thép phù hợp cho giải pháp kiến trúc cũng như cho các cơng trình dân dụng và cơng nghiệp từ đơn giản đến phức tạp. - Dùng coffa thép cĩ thể hạ giá thành cơng trình, song song với việc rút ngắn thời gian thi cơng nhờ vào việc sử dụng hợp lý bộ phận coppha. - Coppha cĩ độ thẳng và phẳng của bề mặt tiếp xúc với bê tơng đạt tiêu chuẩn cao, cĩ kích thước và hình dạng đa dạng. 2. Ưu điểm của coppha thép - Độ luân lưu cao, hao phí vật tư cho 1m2 cơng trình sẽ giảm đáng kể. - Mức tiết kiệm sẽ gia tăng từ việc sử dụng nhiều lần bộ coffa này trong chi phí đầu tư ban đầu (độ luân lưu lên đến 50 lần nhưng coppha vẩn cĩ thể giử được hình dạng). - Dùng coppha thép khơng những giảm thời gian thi cơng mà cịn tạo sự tin tưởng cho các đơn vị cĩ liên quan (chủ thầu, chủ đầu tư,…) về chất lượng bề mặt của kết cấu, độ bền của coppha. - Việc lắp dựng và tháo dỡ dễ dàng, nhanh chĩng, thậm chí với những cơng nhân khơng lành nghề bằng búa tay và những miếng chêm cũng cĩ thể lắp ráp được theo các yêu cầu kỹ thuật ở mức độ tin cậy . 3. Các chỉ tiêu kỹ thuật của một số chi tiết chính - Tất cả các tấm coppha được cấu tạo từ khung chính kết hợp với các bộ phận phụ khác để lắp ráp. - Khung coppha được làm từ thép cán nĩng, cĩ cường độ chịu lực cao . 600 600 600 COPPHA THÉP SƯỜN DỌC SƯỜN NGANG Q=662 kG/ m - Kích thước cơ bản của các chi tiết coppha sắt a. Kích thước tấm coppha cột – dầm - sàn Hình Dạng Loại Vật liệu Dài L (mm) Rộng B (mm) Nặng (kg) Cơng dụng Tấm copp ha sắt Thép gĩc 63404 1800 600 40.5 Dùng làm: -Coppha cột dầm sàn 1800 500 35.0 1800 400 27.0 1800 300 23.0 1200 600 28.8 1200 500 26.8 1200 400 21.2 1200 300 15.7 b. Cây chống và dàn giáo - Chọn các cột chống đều chỉnh được. Độ dài cột chống đều chỉnh: Từ 3.0- 4.2 m + Đỉnh và chân cột khơng ổn định. Cĩ lực nén P =30/h KN + Đỉnh và chân cột ổn định. Cĩ lực nén P = (30/h)  (L/h) KN + Cột chịu lực đúng tâm. Cĩ lực nén P =1.5(30/h)  (L/h) KN h: Chiều cao cột (m) L: Chiều dài lớn nhất của cột (m) - Dàn giáo: Chọn các loại dán giáo tiêu chuẩn + Loại 12001200; 1200900; 17001200. + Ngồi ra cịn cĩ các bộ phận khác như: Giằng chéo, chân đế(loại cĩ bánh xe, loại khơng cĩ bánh xe). Dàn giáo được chọn là loại giáo phù hợp với kích thước của các loại cấu kiện, gồm thang leo, khung định hình, các thanh giằng, các đầu trục, chân kích… Ngồi giáo ta cịn dùng các sườn gỗ để chống đỡ bên dưới các tấm coppha. Kích thước và khoảng cách của các sườn gỗ, giáo thể hiện trên bản vẽ. 4. Tính tốn các loại cấu kiện - Chọn khoảng cách giữa các cột chống ngang và các cột chống dọc : 1.2 m (sử dụng cột chống tiêu chuẩn). - Dúng các thanh gằng ngang và giằng dọc (bằng thép trịn) để cố định chân cột và đầu cột chống. Sử dụng các khố nối để liên kết giằng và cột a. Tính kích thước của sườn ngang - Khoảng cách giửa hai sườn ngang là 60 cm - Khoảng cách giửa hai sườn dọc là 120 cm - Lực phân bố trên sườn ngang là lực phân bố trên diện tích sàn 60100 cm - Các loại tải trọng tác dụng lên sườn ngang - Lực tác dụng lên ván khuơn nằm: + Trọng lượng bê tơng trên 1m dài (với chiều rộng coppha tiêu chuẩn 30 cm) q1 = 0.10.312500 = 75 (kG/m) + Lực động do đổ bêtơng xuống ván khuơn :200 kG/m2 + Trọng lượng của người đứng trên sàn cơng tác :200 kG/m2 + Trọng lượng xe vận chuyễn và cầu cơng tác :300 kG/m2 + Lực rung động do đầm máy :130 kG/m2 Tổng cộng hoạt tải: : 830 kG/m2 - Hoạt tải tác dụng lên 1 m dài ván khuơn: q2 = 83030/100 = 249 (kG/m) - Trọng lượng bản thân của ván khuơn: q3 = 230.3 = 6.9 (kG/m) =>Tổng lực phân bố trên 1 m dài: q = q1 +q2 +q3 = 75 + 249 + 6.9 = 331 ( kG/m) Vậy lực phân bố trên diện tích 60100 cm: Q =331  2 = 662 ( kG/m) Ta xem thanh sườn ngang là một dầm đơn giản chịu lực phân bố đều q = 662 ( kG/m), tựa lên hai sườn dọc và nhịp của nĩ bằng 120 cm Momen uốn lớn nhất của thanh sườn ngang: Chọn chiều rộng thanh sườn là 5 cm, thí chiều cao của sườn là: [s]: Cường độ chịu nén của gổ: [s] = 98 (kG/cm2) E: Mơdun đàn hồi của gổ :E =1.2106 (kG/cm2) Vậy ta chọn kích thước của thanh sườn ngang: 512 cm * Kiểm tra độ võng của thanh sườn ngang: Momen quán tính: Vậy fmax < [f] )(11916 800 120662 1008 22 max kGm lqM     cm b Mh 12 985 119166 ].[ .6      cmhbI 60 12 125 12 . 33    cmlf 36.0 1000 1203. 1000 3][  cm IE lqf 248.0 60102.1384100 1206625 ..384 ..5 6 44 max    SƯỜN NGANG (5x12 cm) 1200 600 600 SƯỜN DỌC COPPHA THÉP CỘT CHỐNG 12 00 12001200 1200 DIỆN TÍCH TRUYỀN TẢI 12 00 b. Tính tốn sườn dọc - Trọng lượng của panen truyền lên sườn dọc: - Trọng lượng của 3 thanh sườn ngang: 30.050.12800kG1m =14.4 kG - Ở phần tính sườn ngang phân bố trên diện tích 60100 cm ta cĩ: Q = 662 kG/m Vậy lực phân bố trên diện tích 100120 cm: - Tải trọng tác dụng lên sườn dọc là P = 1340 + 43 + 14.4 = 1381.4 kG - Ta coi sườn dọc là một dầm đơn giản, cĩ nhịp 1.2m, chịu 1 lực tập trung: - Momen lớn nhất của nĩ là: - Chọn chiều rộng thanh sườn là 5 cm, thí chiều cao của sườn là: [s]: Cường độ chịu nén củagổ: [s] = 98 (kG/cm2) E: Mơdun đàn hồi của gổ E = 1.2106 (kG/cm2) Vậy ta chọn kích thước của thanh sườn dọc: 512 cm c. Kiểm tra khả năng chịu lực của cột chống - Lực tập trung trên đầu cột là: mkGm /43 8.13.0 123    kG1340 60 120662   kGcmM 4.828812 2 4.1381 max  cm b Mh 7.10 985 4.82886 ].[ .6      COPPHA THÉP SƯỜN DỌC THANH CHỐNG XIÊN - Tải trọng tác dụng lên cột chống là phần lực phân bố lên diện tích 1.21.2 m, như đã tính ở trên, ta cĩ tải tác dụng lên sườn dọc là 1381.4 kG, chưa kể trọng lượng bản thân của sườn dọc. - Trọng lượng bản thân của sườn dọc: - Trọng lương riêng của gổ : gg = 800 kG/m3 0.120.121800 = 11.52 kG  Tải trọng truyền lên cột chống là: P = 1381.4 + 11.52 = 1392.9 kG - Tải trọng cho phép đối với cột chịu nén đúng tâm: [p] = 1.5 (30/h)  (L/h) h: Chiều cao thực tế của cột chống. h = 3.2 m L: Chiều dài max của cột. L = 4.2 m [p]=1.5 (30/3.2)  (4.2/3.2) = 18.46 KN =1845.7 kG > P = 1392.9 kG Vậy cột chống đảm bảo đủ khả năng chịu lực và khơng bị oằn khi tải trọng ở trên truyền xuống d. Tính tốn panen, giằng cho các cấu kiện đứng: Ván khuơn: Chọn ván khuơn tiêu chuẩn (panen bằng thép tiêu chuẩn) Tính tốn các thanh sườn dọc: - Ap lực ngang tác dụng lên ván khuơn đứng - Tải trọng động do đổ bê tơng vào ván khuơn: Pđ = 400 (kG/m2) - Tải trọng ngang của vữa bê tơng khi đổ và đầm: - Đầm bằng máy: P = gH + Pđ g: Dung trọng của 1 m3 bê tơng; g = 2500 (kG/m3) H: Chiều cao của lớp bê tơng sinh ra áp lực ngang - Khi đầm bằng đầm dùi : H = 0.75 m => P = 25000.75 + 400 = 2275(kG/m2) - Ta coi sườn dọc là 1 dầm đơn giản nhịp 60 cm, gối tựa là những thanh chống - Tải trọng phân bố đều trên thanh giằng q = 2275  0.6 =1365 kG/m - Momen lớn nhất của nĩ (tính cho 1m chiều dài ) là: - Chọn chiều rộng thanh sườn là 5 cm, thí chiều cao của sườn là: [s]: Cường độ chịu nén của gổ: [s] = 98 (kG/cm2) E: Mơdun đàn hồi của gổ E = 1.2106 (kG/cm2) Vậy ta chọn kích thước của thanh sườn dọc: 510 cm Kích thước các thanh chống xiên : 510 cm 5. Thi cơng coppha cột - Chọn coppha tiêu chuẩn - Các thanh chống tiêu chuẩn (loại đỉnh và chân khơng cố định) - Gơng cố định coppha bằng thép, khoảng cách giữa 2 gơng là 60 cm (phần chi tiết xem bảng vẽ). - Ngồi ra cịn cĩ các cục kê, dây căng, cảo, cáp,… 6. Nghiệm thu coppha Để đảm bảo hình dạng kích thước và chất lượng của các cấu kiện được đúc bêtơng cần phải làm cơng tác kiểm tra, nghiệm thu coffa: -Kiểm tra các tim, cốt, vị trí của kết cấu, kiểm tra các kích thước hình dáng coppha. -Kiểm tra mặt phẳng, các khe khớp nối, các mạch hở của coppha. -Kiểm tra độ vững chắc, độ ổn định của hệ thống coppha, dàn giáo, sàn cơng tác. Những chi tiết coppha khi dùng xong phải xếp thành từng chồng, cĩ đánh dấu qui ước riêng cho từng bộ để khi dùng tới khơng mất thời gian tìm kiếm, khơng bị lẫn lộn và dễ bảo quản. Vì kích thước các cấu kiện khơng hồn tồn trùng lặp với kích thước tiêu chuẩn của các tấm coppha, cho nên tại vị trí thiếu hụt ta xử lý bằng cách dùng tấm độn gĩc, tấm gĩc trong, tấm gĩc ngồi. III. CƠNG TÁC CỐT THÉP 1.Yêu cầu chung về cốt thép - Trong kết cấu bêtơng cốt thép người ta thường dùng thép cuộn và thép cây. - Cốt thép dây cĩ đường kính  10mm được cuốn thành từng cuộn. kGcmlqM 5.6142 800 601365 1008 22 max       cm b Mh 7.8 985 5.61426 ].[ .6      - Cốt thép cây, thanh cĩ đường kính  = 1090 mm bĩ thành từng bĩ, chiều dài thanh thép từ 612m. - Khi tiếp nhận cốt thép vào kho phải kèm theo biên bản ghi rõ nhà máy sản xuất, số hiệu bĩ, loại và mác bê tơng, thành phần hố chất, đường kính, chiều dài, tính chất cơ học, ngày xuất xưởng. 2. Gia cơng cốt thép tại cơng trường - Những thanh, dây cốt thép trước khi sử dụng phải được nắn thẳng để dễ uốn và bảo đảm chiều dài lớp bảo vệ, phải sạch gỉ, phải cắt theo chiều dài yêu cầu. - Việc uốn nắn thép dùng búa đối với cốt thép cĩ đường kính nhỏ, cịn những thanh cốt thép cĩ đường kính lớn hơn 24mm dùng máy uốn cắt thép. - Thép được đánh gỉ bằng bàn chải sắt. - Muốn cĩ những thanh cốt thép dài hoặc muốn tận dụng các đoạn cốt thép thì phải nối chúng. - Khi buộc nối những thanh cốt thép trơn, đặt nơi bêtơng chịu kéo thì hai đầu cốt thép nối phải uốn cong thành mĩc và đặt chập nhau một đoạn dài 30 45 lần đường kính cốt thép và dùng dây thép buộc quanh chỗ nối. - Đặt cốt thép: + Đặt từng thanh riêng lẽ + Đặt các lưới, khung cốt thép gia cơng sẵn + Đặt các khối coppha cốt thép lắp sẵn vào vị trí thiết kế - Việc đặt vị trí cốt thép phải đúng vị trí của từng thanh và bảo đảm độ dày của lớp bảo vệ. Giữa cốt thép và coppha nằm cĩ kê những miếng chêm bằng bêtơng. Cịn giữa cốt thép và coppha đứng cũng cĩ những miếng chêm bằng bêtơng, đúc sẵn cĩ dây buộc. Nếu cĩ từ hai lớp cốt thép trở lên, cần đảm bảo khoảng cách giữa chúng. 3. Nghiệm thu cốt thép Kiểm tra các kích thước, khoảng cách, vị trí đặt các thanh thép theo đúng bản vẽ thiết kế cấu tạo. Kiểm tra các khoảng hở đảm bảo lớp bảo vệ. Kiểm tra độ vững chắc và độ ổn định của các cốt thép đảm bảo khơng chuyển dịch, biến dạng khi đúc và đầm bêtơng. 4. An tồn lao động - Những máy gia cơng phải đặt trong xưởng cốt thép hoặc trong khu vực cĩ rào riêng biệt. Và phải do chính cơng nhân chuyên nghiệp sử dụng tời kéo căng các cuộn thép phải được rào đậu, cách xa cơng nhân đứng và đường qua lại tối thiểu là 3m.Trước khi kéo phải kiểm tra dây cáp kéo và điểm nối dây cáp vào đầu cốt thép. - Vỏ các động cơ điện, máy phát điện hàn, máy biến thế hàn đều phải được tiếp đất. Trước khi hàn phải kiểm tra lại vỏ bọc cách điện của kẹp giữ que hàn. Đĩng mở mạch điện hàn bằng cầu dao che kín. Người thợ hàn phải được trang bị mặt nạ để bảo vệ mắt và mặt khỏi những tia lửa hàn bắn ra. - Khi hàn ngồi trời cần che mưa cho các thiết bị máy hàn. Khi trời đổ mưa phải đình chỉ cơng việc hàn. * Khi đặt cốt thép phải chú ý - Thép mĩng phải được đưa xuống bằng máng, khơng được vứt từ trên cao xuống. - Khi đặt cốt thép cho những kết cấu thẳng đứng trên 3m thì khơng đứng trên các thanh cốt thép để buộc và hàn. - Chỉ được phép đi trên cốt thép sàn theo đường ván gỗ . - Khơng được xếp quá nhiều cốt thép dự trữ trên sàn cơng tác . - Khi đặt cốt thép bên cạnh hay bên dưới đường dây điện cần cĩ biện pháp phịng ngừa cốt thép va chạm vào dây điện. IV. CƠNG TÁC BÊTƠNG 1.Yêu cầu đối với vữa bêtơng -Vữa bêtơng phải được trộn thật đều, đảm bảo đồng nhất về thành phần. -Phải đạt được cường độ thiết kế. -Phải đảm bảo thời gian chế trộn, vận chuyển và đúc bê tơng nằm trong giới hạn qui định. -Vữa bê tơng cần đáp ứng một số yêu cầu của thi cơng như cĩ độ lưu động nào đĩ để cĩ thể trút nhanh qua khỏi xe trộn, khỏi xe vận chuyển, để cĩ thể đổ vào khuơn đúc nhanh, chặt, lắp kín được mọi khe hở giữa những thanh cốt thép. -Cần lấy mẫu be tơng thí nghiệm để kiểm tra độ sụt và cường độ. 2.Vận chuyển vữa bêtơng -Phương tiện vận chuyển bê tơng thường là ơtơ tải cĩ cối trộn liên tục. -Bêtơng chứa trong thùng và được thăng tải vận chuyển lên (đối với cơng trình cao tầng thì dùng bơm ống bằng kích bơm thuỷ lực để đưa bê tơng lên sàn. 3. Đúc bêtơng Trước khi tiến hành đúc bê tơng cần phải làm một số cơng việc sau: - Kiểm tra lại vị trí coppha, cốt thép - Cạo gỉ cốt thép nếu cĩ yêu cầu - Quét sạch rác rưởi, tẩy các vết dơ bẩn bên trong - Nếu đổ bê tơng mới lên lớp bê tơng cũ thì phải đánh sờn bề mặt tiếp xúc, cạo rửa và làm sạch hạt bụi trên mặt bê tơng đĩ - Trước khi đổ bê tơng nên tưới ẩm coppha để khơng hút nước ximăng của bêtơng. - Khả năng thi cơng, nếu khối lượng bê tơng quá trước khi đổ bê tơng mĩng thì cần chuẩn bị lớp bê tơng lĩt. Lớp lĩt này làm bằng bê tơng mac 100, dày 10 cm. Lớp lĩt cĩ tác dụng làm bằng đáy mĩng tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi cơng đặt cốt thép mĩng, đồng thời khơng cho đất nền hút nước xi măng khi đổ bê tơng mĩng. -Đổ bê tơng những kết cấu cơng trình cần phải tiến hành theo hướng và theo lớp nhất định. Đổ bêtơng mỗi lớp dày 20-30 cm, rồi đầm ngay.Với những kết cấu khối lớn phải tiến hành đổ thành nhiều lớp chồng lên nhau. Để cĩ sự liên kết tồn khối giữa các lớp bê tơng thì phải rải lớp bê tơng mới lên lớp bê tơng cũ trước khi lớp này ninh kết. Do yêu cầu như vậy ta phải khống chế mặt bằng thi cơng. Đối với những cơng trình cĩ bề dày lớn thì ta chia thành nhiều lớp nhỏ. Đây là cơ sở để ta phân đợt phân đoạn hợp lý. - Đổ bê tơng cột từ trên cao xuống, chân cột hay bị rỗ do các hạt sỏi đá rơi từ trên cao xuống, đọng dồn ở đây. Vậy nên đổ bê tơng chân cột bằng loại vữa sỏi nhỏ, dầy độ 30 cm, khi đổ các lớp bê tơng sau sỏi đá lớn sẽ rơi vùi vào trong lớp vữa này làm cho nĩ cĩ thành phần bình thuờng. - Khi đổ bê tơng sàn,muốn đảm bảo độ dầy đồng đều cần đĩng sơ các mốc trùng với cao trình mặt sàn.Khi đúc bêtơng xong thì rút cọc mốc lên và lấp vữa lỗ hở bằng cao trình mặt sàn. 4. Đầm bêtơng - Đầm bê tơng là để bê tơng đồng nhất, liên tục, chắc đặc, khơng cĩ hiện tượng rỗng bên trong và rỗ bên ngồi, để bêtơng bám chặt vào cốt thép. - Khi dùng đầm dùi, đầu đầm phải được cắm sâu vào lớp bêtơng dưới 510 cm, để liên kết hai lớp. Thời gian đầm tại một vị trí tùy vào độ đặc của vữa và khả năng mạnh yếu của máy đầm. Dấu hiệu chứng tỏ đầm xong một chỗ là vữa bê tơng khơng sụt lún nữa, bọt khí khơng nổi lên nữa, mặt trên bằng phẳng và thấy bắt đầu cĩ nước xi măng nổi lên. - Đầm xong một chỗ phải rút đầm lên từ từ để vữa bê tơng lấp đầy lỗ đầm, khơng cho bọt khí lọt vào. Khoảng cách giữa các chỗ cắm đầm khơng được lớn hơn 1.5R (R là bán kính ảnh hưởng của đầm), để cho các vùng đầm chồng lên nhau khơng bị bỏ sĩt. - Cần chú ý là khơng để đầm chấn động va chạm mạnh vào cốt thép, để tránh hiện tượng cơ cấu bê tơng ninh kết bị phá vỡ do cốt thép truyền chấn động sang, hoặc vị trí cốt thép bị sai lệch.Và cũng khơng đặt gần coppha dưới 10 cm. 5. Bảo dưỡng bê tơng - Bảo dưỡng bê tơng mới đúc xong là tạo điều kiện tốt nhất cho sự đơng kết của bê tơng. - Khơng để bê tơng bị tác dụng của nắng to mưa rào, đồng thời giữ cho mặt bê tơng khơng bị khơ quá nhanh. Người ta thường sử dụng những bao tải ướt, rơm rạ, mùn cưa, cát ẩm. Hàng ngày phải thường xuyên tới nước lên bề mặt bê tơng,copha. Thời gian tưới nước tuỳ thuộc vào thời tiết và loại xi măng, thường 714 ngày. - Sau khi đúc bê tơng xong khơng được đi lại, đặt coppha, dựng dàn dáo và va chạm mạnh lên bê tơng trước khi nĩ đạt cường độ 25 kg/cm2 . 6. Tháo dỡ coppha - Thời gian tháo dỡ coppha tùy thuộc vào: Tốc độ ninh kết của xi măng, nhiệt độ khí trời, loại kết cấu cơng trình và tính chịu lực của coppha. - Trình tự tháo dỡ coffa: + Dỡ các tấm coffa cột + Dỡ các tấm nêm, thanh chống nẹp, thanh chống xiên.. + Dỡ các tấm coffa sàn, bắt đầu từ tấm ngồi cùng + Dỡ coffa thành của dầm ngang và dầm dọc + Thu dọn các cây chống, dàn giáo, dỡ coffa đáy dầm. 7. An tồn lao động -Khi thi cơng coppha, cốt thép,đúc bê tơng phải thường xuyên quan sát, kiểm tra xem dàn giáo cĩ chắn chắc và ổn định khơng. Trên những dàn giáo cao phải làm hàng rào an tồn. -Khi đặt cốt thép dầm người thợ khơng đứng trên hộp coppha đĩ mà phải đứng từ một sàn bên. -Khi vận chuyển coppha, cốt thép lên cao thì cần phải kiểm tra các mối buộc cho chắc chắn. -Khi đổ bê tơng bằng cần trục tháp chỉ được mở nắp đáy phểu khi đáy phểu cách mặt kết cấu khơng quá 1m. V. CHỌN MÁY THI CƠNG 1. Chọn máy ép cọc - Phương pháp chọn thi cơng cọc là phương pháp ép cọc, nguyên lý là dùng đối trọng làm địn bẩy, thường thì dùng đối trọng là các mẫu bêtơng đúc sẵn, đối trọng cĩ khối lượng bằng 1.5 lần tải trọng thiết kế mĩng. Ap lực tối thiểu để ép cọc bằng 1.5 lần sức chịu tải cho phép của cọc. + Chọn tải trọng của mổi cụt kê là 5 T + Ap lực tối thiểu là 60 T Ta chọn máy ép EBT 120, Pmin = 120 T cĩ những thơng số kỹ thuật: + Kích thước máy: Chiều cao lồng ép : 9 m Chiều dài dàn sắt xi (giá ép) : 8 m Chiều rộng sắt xi : 3.2 m Tổng diện tích đáy pittơng ép : 830 cm2. Bơm dầu cĩ : Pmax = 250 kg/cm2 Hành trình ép : 1000 mm Năng suất ép : 100 m/ca + Khả năng ép và kích thước cọc: Loại cọc : gỗ, thép, bêtơng cốt thép. Chiều dài cọc Lmax : 8.5 m/1 đoạn cọc Tiết diện cọc Smax : 3030cm Lực ép P :75 T/1 đoạn cọc + Nguồn động lực và thiết bị kèm theo Động cơ điện 14.5 kw, nguồn điện 220/380 V-3 pha. Xe cẩu bánh lốp cĩ sức cẩu 6T, để phục vụ cho việc tháo lắp và di chuyển giá ép, cẩu lắp các đối trọng và phục vụ cho cơng tác đưa cọc vào giá ép và nối cọc Máy hàn 24 KVA để dùng khi hàn nối cọc. 2. Chọn cần trục cẩu lắp - Sử dụng cần trục tháp để phục vụ cho việc vân chuyển vât liệu lên các tầng trên cao . - Chọn cần trục cĩ sức cẩu khoảng 2.5 T . - Chiều dài nhất của nhà là 26 m. - Ta chọn độ với tối thiểu là: R = a + b = 4.5 + 26 = 30.5 m a: Khoảng cách từ tim cần trục đến mép ngơi nhà. b: Bề rộng ngơi nhà. - Độ cao nhỏ nhất của cần trục tháp H = hct + hat + hck + ht H = 35.2 + 2 + 2 + 1 = 40.2m Với: hct = 35.2 m chiều cao của ngơi nhà. hat = 2m khoảng cách an tồn. hck = 2 m chiều cao trung bình của các cấu kiện vận chuyển ht =1 m chiều cao thiết bị treo buộc.  Chọn cần trục tháp cĩ mã hiệu: KB-403A cĩ các thơng số kỹ thuật: Mã hiệu Q (tấn) Q0 tấn) R (m) R0 (m) H (m) KB-403A 5 8 30 5 57.5 3. Chọn máy thăng tải Chọn máy cĩ mã hiệu: TP-5. + Trọng tải Q = 0.5 T. + Độ với R = 3.5 m + Chiều cao nâng tối đa H = 50m. + Vận tốc nâng v = 7.0 m/s. + Điện áp sử dụng 380V. 4. Chọn xe trộn bêtơng Chọn xe cĩ dung tích 6m3 + Mã hiệu SB-92 B, cĩ thơng số kỹ thuật: + Cơng suất động cơ 40kw. + Tốc độ quay thùng 9- 14.5 vịng/phút. + Thời gian đổ bê tơng ra 10 phút. + Trọng lượng cĩ bê tơng 21.85T. 5. Chọn xe bơm bêtơng Cĩ mã hiệu CPTM 32, tính năng kỹ thuật: + Bơm cao cực đại 36m. + Bơm xa cực đại 48m. + Năng suất bơm 20 m3/h. 6. Chọn đầm dùi Mã hiệu PHV-28 cĩ thơng số kỹ thuật: + Đường kính 28mm. + Chiều dài 345mm . + Biên độ rung 2.2mm. + Trọng lượng 1.2 kg. VI. CÁC BƯỚC THI CƠNG 1. Thi cơng cọc Trước hết ta chuẩn bị mặt bằng: Cẩu lắp khung đúng vị trí hố mĩng thiết kế, cẩu đối trọng vào khung đế, cẩu lắp khung cố định và khung ép. Bước 1: -Cẩu dựng cọc bê tơng cốt thép vào khung ép. -Đặt cọc vào đúng vị trí thiết kế, kiểm tra bằng máy kinh vĩ. Bước 2: -Tiến hành ép các đoạn cọc đến độ sâu thiết kế. -Nối các đoạn cọc với nhau bằng các thiết bị nối (được thể hiện trên bản vẽ). -Ép từ từ, vừa ép vừa kiểm tra, cứ 1 m ta ghi giá trị trên đồng hồ thuỷ lực. Bước 3: - Cẩu dựng đoạn cọc giá. - Ép cọc giá để đầu cọc bê tơng cốt thép đến cao trình thiết kế. - Nhổ cọc giá và tiến hành lại bước 1 đối với các cọc cịn lại. 4.Thi cơng mĩng Sau khi đào đất hố mĩng, xác định lại các cao trình cần thiết, cố định các mốc chuẩn bằng các cọc bê tơng. Trình tự thi cơng gồm các bước sau: + Xác định lại một cách chính xác tim mĩng bằng thiết bị hỗ trợ như máy kinh vĩ + Phá đầu cọc BTCT: Trước tiên đục một lớp bêtơng bảo vệ ở ngồi khung thép, sau đĩ ở phía trên đục thành nhiều lổ hình phểu cho rời khỏi cốt thép, tiếp theo dùng máy đục 2-3 lổ sao cho khoảng cách đến cao độ thiết kế 5-10 cm . Sau đĩ đĩng nêm hoặc dùng máy phá chạy bằng áp lực dầu để phá thành những mảng bê tơng lớn. Đục phá đầu cọc đến cao độ thiết kế thì dừng lại, rửa sạch đầu cọc. + Bêtơng lĩt mĩng: Dùng bê tơng đá 46 mac 100, đổ dày 10 cm + Ván khuơn mĩng: Chọn những tấm ván khuơn tiêu chuẩn bằng thép. - Mĩng M1 kích thước : 2.1 3.3 0.85 (m). + Cạnh dài chọn mỗi bên: 2 tấm 400x1800, 2 tấm 500x1800, các tấm này đặt nằm ngang. + Cạnh ngắn chọn mỗi bên:1 tấm 4001800, 1 tấm 5001800, 2 tấm này được đặt nằm ngang và 1 tấm 3001200 đặt đứng - Mĩng M2 kích thước : 2.12.40.85 (m). + Cạnh dài chọn mỗi bên: 2 tấm 4001200, 2 tấm 5001200, các tấm này đặt nằm ngang. + Cạnh ngắn chọn mỗi bên: 1 tấm 4001800 , 1 tấm 5001800, 2 tấm này được đặt nằm ngang và 1 tấm 3001200 đặt đứng + Các tấm liên kết với nhau bằng các nêm, ống ngang, ống dọc. Ống dọc liên kết với nhau bằng các mĩc sắt, tại các gĩc dùng các tấm thép gĩc để liên kết. + Dùng các tăng đơ thanh chống xiên tì xuống nền để cố định cả hệ. + Dùng các thanh văng để cố định thành khuơn. Kiểm tra kích thước các lổ. + Cốt thép: Cốt thép được cắt, uốn trước và được đưa xuống mĩng bằng cần trục . Các thanh thép trên cao được đỡ bỡi các giá thép. Thép cột chờ được kéo dài một đoạn 0.8m (tính từ sàn tầng hầm). + Bêtơng: Tiến hành sau khi kiểm tra cốt thép, coppha. Dùng bê tơng của trạm trộn tại hiện trường hoặc bêtơng tươi được bơm trực tiếp từ máy bơm bêtơng.Trong quá trình thi cơng đúc bê tơng cần lấy mẫu bêtơng để kiểm tra cường độ. Sử dụng đầm dùi để đầm bê tơng, bê tơng được đổ từng lớp dày 30 cm, đổ đến đâu đầm đến đĩ. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình – PGS. PTS Vũ Mạnh Hùng – Đại học Kiến Trúc TP. HCM. 2. Cơ học và kết cấu cơng trình - PSG. PTS Vũ Mạnh Hùng – Đại học Kiến Trúc TP. HCM. 3. Kết cấu bê tơng cốt thép – Ngơ Thế Phong. NXB Khoa học và kỹ thuật. 4. Tiêu chuẩn xây dưng 205 – 1998. NXB Khoa học và kỹ thuật. 5. Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam – Tải trọng và tác động TCVN – 2737 – 1997. NXB Khoa học và kỹ thuật. 6. Nền và Mĩng – GS. TS Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Hữu Kháng, KS Uơng Đình Chất. NXB Xây dựng. 7. Hướng dẫn đồ án Nền và Mĩng – GS. TS Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Hữu Kháng. NXB Xây dựng. 8. Thiết kế thi cơng – GS Lê Văn Kiểm. NXB Đại học Quốc gia TP. HCM. 9. Album thiết kế thicơng – GS Lê Văn Kiểm. NXB Đại học Quốc gia TP. HCM. 10. Một số tài liệu tham khảo khác.