Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG V : THIẾT KẾ VÁN KHN ĐỔ BỆ CỌC

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ VÁN KHN ĐỔ BỆ CỌC

Tải bản đầy đủ - 0trang

ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



V.2.Tính tốn ván khn bệ móng:

V.2.1. Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn:

- Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi. Cường độ áp lực này có thể thay đổi trong

phạm vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sệt của bê tông, trọng lượng cốt

liệu, phương pháp đổ và đầm bê tơng.

- Trong q trình đầm cường độ áp lực ngang tại vùng ảnh hưởng của đầm sẽ tăng lên.

- Áp lực của bê tông tươi thay đổi rõ rệt khi thay đổi công cụ và phương pháp đầm.

Trong quá trình đơng kết thì áp lực của bê tơng sẽ giảm dần và sau một thời gian bê tơng

hình thành cường độ thì áp lực đó sẽ mất đi hồn toàn. Song ứng suất và biến dạng trong

các bộ phận của ván khuôn do áp lực ngang của bê tông tươi gây ra vẫn giữ nguyên.

- Hỗn hợp bê tông tươi dưới tác dụng của đầm rung có cấu tạo như đất á cát bão hòa

nước, khơng có dính kết. Chiều cao H của biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời gian

đông kết và chiều cao của lớp bê tông tươi.

q



γR



(a) p=f(t)



H



H=4ho



R



q



pmax1

(b)



pmax2

(c)



(a): Áp lực bêtông giả định

SVTH :



Trang 36



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



(b): Áp lực bêtông khi không đầm rung

(c): Áp lực bêtông khi có đầm rung

- Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn và

diện tích đổ bê tơng. Thời gian đơng kết của bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi măng, các

tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí và các yếu tố khác. Khi tính ván khn ta lấy thời gian

đông kết là 4h kể từ lúc trộn. Như vậy chiều cao áp lực là : H = 4h 0.

Với ho: Chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ

ho =



N 10,2

=

= 0,34m (Dùng 1 máy trộn bêtơng)

F

30



Trong đó:

F: diện tích đổ bêtơng, F = 3 × 10 =30 (m2)

N: Năng xuất của máy trộn bê tơng có dung tích thùng trộn 1m3; N=10,2 m3/h

=> H = 4.ho = 4.0,34 = 1,36(m)

V.2.2.Xác định áp lực ngang của bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn:

- Hiện nay đổ bê tông các kết cấu khác nhau đều dùng đầm rung khi đó hỗn hợp bê

tơng tươi nằm trong vùng tác động của đầm có những tính chất gần với tính chất của chất

lỏng có nghĩa là sự liên kết giữa các phần tử bị phá vỡ, hỗn hợp bê tông trong vùng này

hoàn toàn lỏng và gây ra một áp lực ngang lên ván khuôn giống như áp lực thủy tĩnh của

nước.

- Áp lực của hỗn hợp bê tơng phía dưới vùng tác dụng của đầm phụ thuộc vào độ sệt

và các tính chất khác của hỗn hợp, song trị số áp lực này không thể lớn hơn giá trị cực đại

của áp lực bê tông trong vùng bị tác động của dầm.Vì thế có thể lấy bằng giá trị cực đại nói

trên, khi đổ bê tơng những kết cấu lớn hơn hoặc tường mỏng mà dùng đầm thì áp lực ngang

của bê tơng tươi được tính theo cơng thức:

Pmax= (q + γ .R).n

Trong đó:

+ q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích do đổ bê tơng.

+ γ = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng của bê tông.

+ R = 0.75(m): bán kính tác dụng của đầm run dùi.

+ n = 1,3: hệ số vượt tải.

⇒ Pmax = 1,3.(200 + 2500.0.75) = 2697.5 (kG/m2).

V.2.3.Kiểm tốn bản thép:

Ta có: H=4h0=1,36m> l=0,5m

SVTH :



Trang 37



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



H-R=0,61>0,5 ⇒ dùng Pmax để tính tốn thép bản.

- Thép bản của ván khn được tính như bản kê bốn cạnh ngàm cứng và mômen uốn

lớn nhất tại giữa nhịp được xác định theo cơng thức:

Mmax = α.Pqđ.a2

Trong đó:

+ α: là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b. Có a/b = 0,5/0,75 <1

=> tra bảng 2.1/62 sách THI CÔNG CẦU BÊTÔNG CỐT THÉP

Ta có: α = 0,0513

+ Pqđ: Áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực.

q



Fal

H



R



Pqđ =



H



Trong đó:

Fal: Diện tích biểu đồ áp lực

1

Fal = Pmax .( H − R ) + .( q + Pmax ).R (Xem hình bên)

2

= 2697.5.(1,36 − 0,75) +



1

( 200 + 2697.7 ).0,75

2



= 2732.04 (kG/m)



⇒ Pqđ =



Pmax



Fal 2732.04

=

= 2008.85 (kG/m2) = 0,200885 (kG/cm2)

H

1.36



⇒ Mmax = 0,0513.2008.85.0,52 = 25.76 (kG.m)

- Mômen kháng uốn của 1m bề rộng tấm thép bản:

Wx =



100.0,4 2

= 2,667(cm 3 )

6



- Kiểm tra cường độ của thép bản:

M max

≤ Ru

Wx



σ max =



Trong đó :

+ Ru: là cường độ tính tốn của thép khi chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2)

R



25.76 × 10 2

= 966.01(kG / cm 2 ) < Ru

2.667



σ max =



f=



Pqđ .b 4 .β

E.δ



3



≤[ f ]=



l

(đối với mặt bên)

250



H



=> Vậy điều kiện về cường độ của thép bản được thoả mãn.

- Kiểm tra độ võng của thép bản:

P*max



Trong đó:



SVTH :



Trang 38



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



+ Pqđ =2008.85(kG/m2) :áp lực quy đổi khơng tính lực xung kích

+ β là hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0,5/0,5 =1 => β = 0,0138

+ b = 50cm = 0,5m

+δ = 0,4cm là chiều dày của thép bản.

+ E là môđuyl đàn hồi của ván thép E = 2,1.106(kG/cm2)

=> f =

[f] =



0,200885.50 4.0,0138

= 0,12cm

2,1.10 6.0,4 3



l

50

=

= 0,2cm

250 250



Có: f = 0,12cm < [f] = 0,2cm

 Vậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo.

V.2.4.Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang:

- Các thép sườn ngang được xem như dầm liên tục kê trên các gối là các thép sườn đứng.

P1 = Pmax × b

P1 = 2697.5 × 0.5 = 13487.5



Momen uốn tại giữa nhịp

 3a 2 − b 2



n

×

P

×

b

×

M =

max

 24

tt





 3 × 0.5 2 − 0.5 2 

 = 1.3 × 2697.5 × 0.5 × 



24









=36.53Kg.m

Trong đó:

+ a: Khoảng cách giữa các thép sườn đứng, a = 0,5m

+ b : Khoảng cách giữa các thép sườn ngang, b = 0,75m

M

σ max= max ≤ Ru

Wx

+ Ru: là cường độ tính tốn của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2)

=> σ max=



3653

= 213.62(kG / cm 2 ) < R u

17,1



Vậy điều kiện cường độ của thép sườn ngang được thỏa mãn.

V.2.5. Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn đứng:

-Phản lực tại gối d0 sườn ngang tác dụng lên sườn đứng:

R = Pmax × b × ( 2 × a − b ) =2697.5x0.5x(2x0.5-0.5)=674.37KN

P2 =



Ptd × b 2008.85 × 0.5

=

= 502.21

2

2



-Momen uốn tại giữa nhịp sườn đứng:



SVTH :



Trang 39



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



 B × (i − 1)

 i 2 i + 3   n × q2 × B 2

M tt = n × R 

−b −

÷ +

4

8 

8

4



1.5 × (3 − 1)

 32 3 + 3   1.3 × 502.21×1.52

M tt = 1.3 ì 67473

0.5

= 104.72KG.m

ữ +

4

8 

8

4





σ max=



M max

≤ Ru

Wx



 σ max=



18472

= 1080.22 ≤ Ru =2100

17.7



- Kiểm tra độ võng của :

B3

19

5

( × R + ×p2)

f=

24 × E × J 16

16



f=



1.53

19

5

( × 674,73 + × 502.01) (đối với mặt bên)

6

16

24 × 2.1 × 10 × 39.5 16



= 1.7x 10 −3 cm



[f] =



l

50

=

= 0,2cm

250 250



Có: f = 0,0017cm < [f] = 0,2cm

 Vậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo.

Cẩ

u DEK251



Cầ

n cẩ

u phục vụ đổBT

Ô

ng bơm bêtô

ng



ĐỔBÊTÔ

NG BỆCỌC BẰ

NG Ố

NG VÒ

I VOI



SVTH :



Trang 40



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



V.3.Tính tốn ván khn trụ:

V.3.1.1.Trình tự thi công:



- Sau khi bê tông móng đạt 70% cường độ ta tiến hành thi

công thân trụ theo trình tự nhu sau:

+ Lắp dựng cốt thép cho thân trụ.

+ Lắp dựng ván khuôn thân trụ.

+ Tiến hành đổ bê tông.

+ Do thân trụ cao tới 7.5m nên ta có thể chia trụ thành 5

lần đổ mỗi lần đổ 1.5m

V.3.1.2.Kỹ thuật đổ bê tông:



- Bê tông được trộn tại trạm trộn và vận chuyển đến vò trí

đổ bê tông.



- Khi bê tông được vân chuyển từ trạm trộn đến,cần phải

kiểm tra chất lượng của bê tông(kiểm tra về độ

sụt)trước khi cho đổ bê tông



- Bê tông được đổ thông qua máy bơm bê tông.chiều dày

mỗi lớp bê tồng dày 30cm

Bê tông đổ theo một góc nghiêng α = 20÷25o

V.3.2. Xác định chiều cao của lớp bêtông tác dụng lên ván khuôn:

- Ván khuôn chịu áp lực của bê tông tươi. Cường độ áp lực này có thể thay đổi trong

phạm vi lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như độ sệt của bê tông, trọng lượng cốt

liệu, phương pháp đổ và đầm bê tơng.

- Trong q trình đầm cường độ áp lực ngang tại vùng ảnh hưởng của đầm sẽ tăng lên.

- Áp lực của bê tông tươi thay đổi rõ rệt khi thay đổi công cụ và phương pháp đầm.

Trong quá trình đơng kết thì áp lực của bê tơng sẽ giảm dần và sau một thời gian bê tơng

hình thành cường độ thì áp lực đó sẽ mất đi hồn toàn. Song ứng suất và biến dạng trong

các bộ phận của ván khuôn do áp lực ngang của bê tông tươi gây ra vẫn giữ nguyên.

- Hỗn hợp bê tông tươi dưới tác dụng của đầm rung có cấu tạo như đất á cát bão hòa

nước, khơng có dính kết. Chiều cao H của biểu đồ áp lực ngang phụ thuộc vào thời gian

đông kết và chiều cao của lớp bê tơng tươi.



SVTH :



Trang 41



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



q γR



(a) p=f(t)



H



H=4ho



R



q



pmax1

(b)



pmax2

(c)



(a): Áp lực bêtơng giả định

(b): Áp lực bêtông khi không đầm rung

(c): Áp lực bêtơng khi có đầm rung

- Tốc độ tăng chiều cao lớp bê tông ván khuôn phụ thuộc vào công suất máy trộn và

diện tích đổ bê tơng. Thời gian đơng kết của bê tông phụ thuộc vào chất lượng xi măng, các

tạp chất hóa học, nhiệt độ khơng khí và các yếu tố khác. Khi tính ván khn ta lấy thời gian

đông kết là 4h kể từ lúc trộn. Như vậy chiều cao áp lực là : H = 4h 0.

Với ho: Chiều cao của lớp bê tông đổ trong 1 giờ

ho =



N 10,2

=

= 1.02m (Dùng 1 máy trộn bêtông)

F

10



Trong đó:

F: diện tích đổ bêtơng, F = 1.5x8 =10 (m2)

N: Năng xuất của máy trộn bê tơng có dung tích thùng trộn 1m3; N=10,2 m3/h

=> H = 4.ho = 4x1.02 = 4.02(m)

-Chiều cao đổ be tông <2.5 m

-Chọn chiều cao đổ là 1.5 m

V.3.3.Xác định áp lực ngang của bêtông tươi tác dụng lên ván khuôn:

- Hiện nay đổ bê tông các kết cấu khác nhau đều dùng đầm rung khi đó hỗn hợp bê

tơng tươi nằm trong vùng tác động của đầm có những tính chất gần với tính chất của chất

lỏng có nghĩa là sự liên kết giữa các phần tử bị phá vỡ, hỗn hợp bê tông trong vùng này

hoàn toàn lỏng và gây ra một áp lực ngang lên ván khuôn giống như áp lực thủy tĩnh của

nước.

- Áp lực của hỗn hợp bê tơng phía dưới vùng tác dụng của đầm phụ thuộc vào độ sệt

và các tính chất khác của hỗn hợp, song trị số áp lực này không thể lớn hơn giá trị cực đại

của áp lực bê tông trong vùng bị tác động của dầm.Vì thế có thể lấy bằng giá trị cực đại nói

SVTH :



Trang 42



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



trên, khi đổ bê tơng những kết cấu lớn hơn hoặc tường mỏng mà dùng đầm thì áp lực ngang

của bê tơng tươi được tính theo cơng thức:

Pmax= (q + γ .R).n

Trong đó:

+ q = 200 (kG/m2): áp lực xung kích do đổ bê tơng.

+ γ = 2500 (kG/m3): trọng lượng riêng của bê tông.

+ R = 0.75(m): bán kính tác dụng của đầm run dùi.

+ n = 1,3: hệ số vượt tải.

⇒ Pmax = 1,3.(200 + 2500.0.75) = 2697.5 (kG/m2).



V.3.4.Kiểm tốn bản thép:

Ta có: H=1.5m> l=0,5m

H-R=0.75>0,5 ⇒ dùng Pmax để tính tốn thép bản.

- Thép bản của ván khn được tính như bản kê bốn cạnh ngàm cứng và mômen uốn

lớn nhất tại giữa nhịp được xác định theo cơng thức:

Mmax = α.Pqđ.a2

Trong đó:

+ α: là hệ số phụ thuộc vào tỷ số a/b. Có a/b = 0,5/0,5 = 1

=> tra bảng 2.1/62 sách THI CÔNG CẦU BÊTƠNG CỐT THÉP

Ta có: α = 0,0513

+ Pqđ: Áp lực ngang qui đổi trên chiều cao biểu đồ áp lực.

Pqđ =



Fal

H



Trong đó:

Fal: Diện tích biểu đồ áp lực

1

Fal = Pmax .( H − R ) + .( q + Pmax ).R (Xem hình bên)

2

= 2697.5.(1.5 − 0,75) +



1

( 200 + 2697.7 ).0,75

2



= 10015.36 (kG/m)



⇒ Pqđ =



Fal 10015.36

=

= 7363.23 (kG/m2) = 0,736323 (kG/cm2)

H

1.36



⇒ Mmax = 0,0513. 7363.23.0,52 = 27.83 (kG.m)

SVTH :



Trang 43



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



- Mômen kháng uốn của 1m bề rộng tấm thép bản:

Wx =



100.0,4 2

= 2,667(cm 3 )

6



- Kiểm tra cường độ của thép bản:



σ max =



M max

≤ Ru

Wx



Trong đó :

+ Ru: là cường độ tính tốn của thép khi chịu uốn, Ru = 2100(kG/cm2)

R



σ max



27.83 × 10 2

=

= 1044.3(kG / cm 2 ) < Ru

2.667



f=



Pqđ .b 4 .β

E.δ



3



≤[ f ]=



H



=> Vậy điều kiện về cường độ của thép bản được thoả mãn.

- Kiểm tra độ võng của thép bản:

l

(đối với mặt bên)

250



Trong đó:

+ Pqđ =7363.23 (kG/m2) :áp lực quy đổi khơng tính lực xung kích

+ β là hệ số phụ thuộc tỷ số a/b, có a/b = 0,5/0,5 =1 => β = 0,0138

+ b = 50cm = 0,5m

+δ = 0,6cm là chiều dày của thép bản.

+ E là môđuyl đàn hồi của ván thép E = 2,1.106(kG/cm2)



P*max



0,736323.50 4.0,0138

= 0,14cm

=> f =

2,1.10 6.0,6 3



[f] =



l

50

=

= 0,2cm

250 250



Có: f = 0,14cm < [f] = 0,2cm

 Vậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo.

V.3.5.Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn ngang:

- Các thép sườn ngang được xem như dầm liên tục kê trên các gối là các thép sườn đứng.

P1 = Pmax × b

P1 = 2697.5 × 0.5 = 13487.5



Momen uốn tại giữa nhịp

 3a 2 − b 2



n

×

P

×

b

×

M =

max

 24

tt





 3 × 0.5 2 − 0.5 2 

 = 1.3 × 2697.5 × 0.5 × 



24









=36.53Kg.m

Trong đó:

+ a: Khoảng cách giữa các thép sườn đứng, a = 0,5m

SVTH :



Trang 44



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



+ b : Khoảng cách giữa các thép sườn ngang, b = 0,5m

M

σ max= max ≤ Ru

Wx

+ Ru: là cường độ tính tốn của thép khi chịu uốn: Ru = 2100(kG/cm2)

=> σ max=



3653

= 213.62(kG / cm 2 ) < R u

17,1



Vậy điều kiện cường độ của thép sườn ngang được thỏa mãn.

V.3.6. Kiểm toán khả năng chịu lực của thép sườn đứng:

-Phản lực tại gối d0 sườn ngang tác dụng lên sườn đứng:

R = Pmax × b × ( 2 × a − b ) =2697.5x0.5x(2x0.5-0.5)=674.37KN

q2 =



Ptd × b 7363.23 × 0.5

=

= 1084.8

2

2



-Momen uốn tại giữa nhịp sườn đứng:

 B × (i − 1)

 i 2 i + 3   n × q2 × B 2

M tt = n ì R

b

ữ +

4

8

8

4



6.5 × (13 − 1)

 132 13 + 3   1.3 ×1084.8 × 6.52

M tt = 1.3 × 67473 

− 0.5 



= 184.72KG.m

÷ +

4

8 

8

 4





σ max=



M max

≤ Ru

Wx



 σ max=



18472

= 1080.22 ≤ Ru

17.7



- Kiểm tra độ võng của :

B3

19

5

( × R + ×p2)

f=

24 × E × J 16

16



f=



1.53

19

5

( × 67473 + × 502.01) (đối với mặt bên)

6

16

24 × 2.1 × 10 × 39.5 16



= 1.73x 10 −3 cm



[f] =



l

50

=

= 0,2cm

250 250



Có: f = 0,17cm < [f] = 0,2cm

 Vậy điều kiện về độ võng giữa nhịp của bản thép được đảm bảo.



SVTH :



Trang 45



ĐỒ ÁN MÔN HỌC THI CÔNG CẦU

NGUYỄN ĐÌNH MẬU



GVHD: Th.S



Ô

ng bơm bêtô

ng



ĐỔBÊTÔ

NG THÂ

N TRỤ BẰ

NG Ố

NG VÒ

I VOI



CHƯƠNG VI : THI CƠNG KẾT CẤU NHỊP

VI.1.CƠNG NGHỆ THI CƠNG

VI.1.1.Lựa chọn cơng nghệ

-Nhịp giản đơn L=33m<40m,chiều dài dầm là 32.6m

-Đòi hỏi thi cơng nhanh phục vụ giao thơng mùa mưa tới và không ảnh

hường giao thông thủy phía dưới câu

 Ta lựa chọn thi cơng nhịp bằng phương pháp hệ giàn giản đơn

-Chiều cao dàn chọn theo kinh nghiêm là 2.5m



SVTH :



Trang 46



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ VÁN KHN ĐỔ BỆ CỌC

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×