Thiết kế thi công chi tiết

CHƯƠNG II THIẾT KẾ THI CÔNG CHI TIẾT TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN: Ván khuôn mố: Sử dụng ván khuôn thép dày 10mm có: Rut = 2800 KG/cm2 Et = 2100000 KG/cm2 Sườn tăng cường đứng: L100 x100 x12 Khoảng cách giữa các sườn tăng cường đứng là 2m Sườn tăng cường ngang: L100 x 100 x 8 Khoảng cách các sườn tăng cường ngang là 1m Diện tích mặt cắt ngang mố: A = 11 x 6 = 66 m2. Dùng xe trộn bê tông với tốc độ 6m3/giờ để dổ bê tông bệ mố. Chiều cao đổ bê tông trong 1 giờ của xe trộn: Ta chọn 6 máy trộn bê tông để thi công. Chiều cao đổ bê tông trong 6 giờ: Tính ván khuôn thành: Tính tải trọng tác dụng lên thành: Trong đó: gn = 1.25: Hệ số tải trọng. Tải trọng trên bề mặt tông gồm người, lực đầm, thiết bị vữa rơi. q = 650KG/cm2 = 0.65T/m2 gc = 2.5T/m2. R = 0.7 – Bán kính tác dụng của đầm dùi. Ta có biểu đồ áp lực vữa như sau: H = 6 x h0 = 6 x 0.3428 =2.0568m Trong đó: h0 – Tốc độ đổ bê tông trong 1 giờ của cả 6 xe trộn. Xác định trị số áp lực tính đổi: Tính nội lực tại trọng tâm tấm: Mô men tại trọng tâm tấm: Độ võng của tấm: Trong đó: a, b hệ số phụ thuộc vào tỉ số a/b, với a = 2m, b = 1m Þ a/b = 2 tra được a = 0.0829 b = 0.00277. Kiểm tra: Bề dày tấm thép: Chọn d = 10mm = 1cm Ứng suất ở giữa tấm: Þ s = 2586 < R = 2800KG/cm2 Þ thõa yêu cầu. Độ võng: Þ f = 0.027cm < [f] = 0.25cm Þ thõa điều kiện. Tính sườn tăng cường: Sườn tăng cường được xem như cùng làm việc với tấm tôn lát. Mặt cắt ngang sườn tăng cường đứng: Đặc trưng hình học: A = 31.2cm2 Ix = 294cm2 ymax = 7.25cm ymin = 2.75cm Mặt cắt ngang sườn tăng cường ngang: A = 38.4cm2 Ix = 358cm2 ymax = 7.17cm ymin = 2.83cm Sườn tăng cường đứng được xem như dầm giản đơn tựa trên các gối là các sườn tăng cường ngang có chiều dài tính toán 1m. Ta có: Nên ta xem như áp lực bê tông truyền lên sườn tăng cường đứng. Mô men giữa sườn: Phản lực gối: Nội lực của sườn tăng cường có kể đến tính liên tục: Kiểm tra: Þ thõa điều kiện Sườn tăng cường ngang xem như 1 dầm giản đơn. Ta có: Kiểm tra: s = 2603.6KG/cm2 < R = 2800KG/cm2 Þ thõa điều kiện Tính toán vách chống hố móng: Vách chống hố móng sử dụng vòng quây cọc ván thép. Đóng các cọc định vị dùng loại cọc thép I400, vị trí cọc được xác định bằng máy kinh vĩ. Liên kết với cọc định vị bằng thép U, thép L tạo thành khung định hướng để phục vụ hi công cọc ván thép. Trước khi hạ cọc ván thép phải kiểm tra khuyết tật của cọc ván thép cũng như độ đồng đều của khớp mộng bằng cách luồn thử vào khớp mộng một đoạn cọc ván chuẩn dài khoảng 1.5 – 2m. Để xỏ và đóng cọc được dễ dàng khớp mộng của cọc phải được bôi trơn bằng dầu mỡ. Phía khớp mộng tự phải bít chân lại bằng một miếng thép cho đỡ bị nhồi nhét đất vào rãnh mộng để khi xỏ và đóng cọc ván sau được dễ dàng. Trong quá trình thi công phải theo dõi tình hình hạ cọc ván nếu nghiêng hoặc lệch ra khỏi mặt phẳng tường cọc ván thì phải điều chỉnh bằng kích với dây neo.Nếu không đạt hiệu quả thì phải đóng những cọc ván định hình trên được chế tạo đặc biệt theo số liệu đo đạc cụ thể để khép kín vòng quây. Tính toán chiều sâu đóng cọc ván thép: Sơ đồ tính vòng quay cọc ván thép 2 tầng có thanh chống ngang: Hệ số áp lực chủ động của đất: Hệ số áp lực đất chủ động: Trong đó: j =27.65 Góc ma sát trung bình của các lớp đất. Xác định áp lực đất chủ động: Xác định áp lực đất bị động: Trong đó: H1 = 2m – Chiều cao lớp đất đắp. H2 = 2.5m – Chiều cao lớp đất sét mềm tại vị trí trụ. t – Chiều sâu tính từ đáy lớp bê tông bịt đáy đến vị trí mũi cọc ván thép. Chiều cao t được xác định theo điều kiện sau: Trong đó: m = 0.95:Hệ số điều kiện của cọc ván thép không có thanh chống ngang. Mg – Mô men giữ quay quanh điểm O. Ml – Mô men lật quanh điểm O Thay vào phương trình điều kiện ta được phương trình cân bằng sau: 0.5423 x t3 + 4.821 x t2 – 2.908 =0 Giải phương trình bậc 3 ta được : t = 0.764 m Ta chọn: t = 1m Tính toán cọc ván thép theo điều kiện cường độ: Chọn cọc ván thép Larssen L-IV có mô men kháng uốn Wx = 2200cm3. Kiểm tra: < R = 2800 Þ thõa điều kiện Tính chiều dày lớp bê tông bịt đáy Chiều dày lơp bê tông bịt đáy được xác định trên cơ sở trọng lượng bê tông, áp lực đẩy nổi của đất, ma sát giữa cọc và lớp bê tông. Bề dày lớp bê tông bịt đáy được tính: Trong đó: W = 98m2 –Diện tích đáy hố móng. K = 6 – Số cọc trong móng. U = 3.14m – Chu vi cọc. t = 2T/m2 – Lực ma sát giữa cọc với lớp bê tông bịt đáy. m =0.9 – Hệ số điều kiện làm việc. n =0.9 – Hệ số vượt tải. gc = 2.5T/m3 – Trọng lượng riêng của bê tông H = 2.5m – Chiều cao tính từ mực nước thi công đến đáy bệ. Vậy ta chọn lớp bê tông bịt đáy h = 1m THIẾT KẾ THI CÔNG TRỤ T1 Các số liệu tính toán Cao độ đỉnh trụ : + 6.201 m Cao độ đáy trụ : - 0.5 m Cao độ đáy đài : - 2.5 m Cao độ mực nước thi công : + 1.6 m Cao độ đáy sông : + 1.301 m Chiều rộng móng : 6 m Chiều dài móng : 10 m Tính toán chiều dày lớp bêtông bịt đáy Điều kiện tính toán: áp lực đẩy nổi của nước phải nhỏ hơn lực ma sát giữa bêtông và cọc cộng với trọng lượng của lớp bêtông bịt đáy. Công thức tính: Trong đó : : trọng lượng riêng của bêtông : trọng lượng riêng của nước : chiều dày lớp bêtông bịt đáy (m) : diện tích mặt bằng vòng vây cọc ván : số lượng cọc trong móng : lực ma sát đơn vị giữa cọc và bêtông bịt đáy : chu vi cọc chiều cao tính từ mực nước thi công đến đáy đài: : hệ số vượt tải : hệ số điều kiện làm việc Vậy ta có : Ta chọn: Kiểm tra cường độ bêtông bịt đáy chịu mômen uốn tác dụng áp lực nước đẩy lên và trọng lượng bêtông đè xuống. Cắt 1 m bề rộng lớp bêtông có nhịp dài là khoảng cách giữa 2 tường cọc ván. Hiệu số trọng lượng bêtông và lực đẩy nổi của nước được xác định như sau: Mômen lớn nhất tại giữa nhịp : Cường độ chịu kéo trong bêtông là : Điều kiện được thỏa mãn Tính toán cọc ván thép Xác định độ chôn sâu Khi đào đất bằng vòng vây cọc ván bằng gầu ngoạm. Vì mực nước trong vòng vây cọc và bên ngoài là như nhau nên áp lực nước hai bên cân bằng nhau. Các thông số của đất Trọng lượng riêng của đất Góc ma sát Aùp lực chủ động của đất Trọng lượng riêng đẩy nổi Hệ số áp lực chủ động Aùp lực đất bị động Hệ số áp lực chủ động Lấy mômen cân bằng tại điểm A Rút gọn ta được phương trình bậc 3 theo h Tính toán cọc ván thép Thời điểm tính là sau khi đã đổ bêtông bịt đáy và hút hết nước trong hố móng. Lúc này ta tính cọc ván như dầm giản đơn kê trên hai gối 0 và A, tải trọng tác dụng như hình vẽ. Tính cho 1 m chiều rộng. Vị trí điểm 0 nằm cách bêtông bịt đáy 0,5 m Ta có : Từ điều kiện : Ta chọn cọc ván hình máng FSP-Vl1 của Nhật có Tính toán nẹp ngang Nẹp ngang coi như các dầm liên tục kê trên các gối chịu tải trọng phân bố đều: Khoảng cách giữa các thanh chống: l=4m Tải trọng tác dụng vào thanh nẹp là phản lực gối: Sơ đồ tính có dạng như hình vẽ Ta tính gần đúng mômen lớn nhất theo công thức Chọn thanh nẹp ngang định hình I40 Các thông số của thanh nẹp Tính toán thanh chống Thanh chống chịu lực tập trung Chọn thanh chống là thanh chữ I40 Công thức kiểm tra theo điều kiện ổn định : là hệ số uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh l Tính toán ván khuôn Trụ Diện tích trụ Chiều cao trụ Chọn máy trộn bêtông loại C330 có công suất trộn bêtông là Vậy trong 4 giờ có thể trộn được là Chiều cao lớp bêtông mà máy có thể trộn trong 4h là Khi đổ bêtông chọn đầm dùi có bán kính tác dụng Sơ đồ tải trọng tác dụng vào ván khuôn Tải trọng tác dụng vào ván khuôn Aùp lực do đầm ngang gây ra Lực xung kích khi đổ bêtông Vậy áp lực tác dụng vào ván khuôn quy đổi là : Tính ván lát Chọn ván lát bằng thép có chiều dày 0,8 cm Các sườn tăng cường bằng thanh thép có tiết diện 1x5 cm đan thành ô vuông 20x25cm. Tính sơ bộ mômen quán tính cho 1m ván thép là : Các thép lá của ván khuôn được tính như bản kê 4 cạnh có 4 cạnh ngàm cứng. Kiểm tra độ võng giữa nhịp của ván thép Kiểm tra điều kiện bền của ván thép Mômen uốn lớn nhất được tính theo công thức : hệ số tra theo bảng phụ thuộc 2 cạnh của ván khuôn (a:b)=(1:25) Tính nẹp ngang Các thanh nẹp ngang có cấu tạo là các khung nhỏ khép kín, khung này chịu áp lực ngang của bêtông. Mômen uốn trong tiết diện ngang của nẹp ngang được tính theo công thức : Trong đó: : chiều dài tính toán của thanh nẹp ngang : chiều cao lớp đổ bêtông trong 4h : nhịp của ván Lực kéo trong thanh nẹp ngang là Trong đó B : bề rộng trụ Chọn thanh nẹp I44 có Công thức kiểm tra : Tính thanh giằng Thanh giằng chịu lực xác định theo công thức Trong đó: Thanh giằng là thanh chịu kéo đúng tâm, ta chọn thanh thép Công thức kiểm tra bền : Trong đó : : diện tích thanh thép