NHÓM 7 1 HÀ VĂN HUY (NT) 2 PHẠM MINH TUẤN 3 TRẦN KIÊN BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG SÀN BÓNG, SÀN UBOOT Phần Tóm tắt Sàn Bóng, sàn UBoot là một công nghệ thi công sàn bê tông cốt thép mang tính[.]
Trang 1NHÓM 7
1 HÀ VĂN HUY (NT)
2 PHẠM MINH TUẤN
3 TRẦN KIÊN
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG SÀN BÓNG, SÀN UBOOT
Phần Tóm tắt
Sàn Bóng, sàn UBoot là một công nghệ thi công sàn bê tông cốt thép mang tính đột phá : Khi sử dụng những quả bóng, hộp nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không tham gia chịu lực ở thớ giữa của bản sàn, làm giảm đáng kể trọng lượng bản thân và tăng khả năng vượt nhịp của tấm sàn Gọi chung là sàn rỗng không dầm Được xuất phát đầu tiên tại Đan Mạch do giáo sư Jorgen Breuning người Đan Mạch sáng chế vào năm 1993, sau đó lan rộng toàn thế giới Về sau được phát triển thành các dạng công nghệ chủ yếu là sàn bóng BUBBLEDECK, sàn hộp U-Boot Beton Khi sử dụng sàn rỗng thu được các ưu thế sau:
Các kết quả chính về cấu trúc có được từ công nghệ sàn rỗng là :Giảm trọng lượng công trình, tăng khả năng chịu lực, nhịp lớn.
Ưu thế về Kinh tế : Tiết kiệm vật liệu (đến 50 %), rút ngắn thời gian thi công (rút ngắn chu kỳ thi công từ 20-40 %), lắp đặt đơn giản, tòa nhà có thể được xây dựng một cách linh động; chi phí điều chỉnh thấp, tăng tuổi thọ công trình, tang khả năng cách âm, cách nhiệt.
Khả năng thiết kế kiến trúc tốt hơn :tự do lựa chọn kiểu dáng kiến trúc , nhịp / diện tích sàn rộng hơn, linh hoạt hơn do không có dầm và ít cột, diện tích sàn không cần thiết được cắt bỏ dễ dàng.
1 Phần đặt vấn đề
Ngày nay để đáp ưng nhu cầu cung cấp nhà ở, nhà văn phòng, trung tâm thương mại, nhà đỗ xe… cho đông đảo người tiêu dùng, cho các công ty đa quốc gia đang dịch chuyển dòng vốn đầu tư vào các thị trường mới nổi, cách xây dựng nhà theo phương pháp truyền thống ở các nơi này thường khá lạc hậu không còn phù hợp nữa
Chính vì vậy, nhiều cố gắng tìm kiếm các công nghệ xây dựng hiện đại, cho phép công nghiệp hoá, công xưởng hoá quá trình xây dựng nhà, giảm thiểu trọng lượng công trình, nhờ đó giảm tiêu hao vật liệu, nhân công xây lắp, vận chuyển, cải thiện điều kiện chống động dất gió bão, tăng khả năng cách âm, cách nhiệt, tăng tác dụng bảo vệ môi trường…đang được triển khai tại nhiều quốc gia từ Âu sang Á, từ Bắc vào Nam Công nghệ sàn rỗng không dầm ra đời, để đáp ứng những yêu cầu nói trên
Trên thế giới công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều các công trình trên thế giới, tại Việt Nam có nhiều công trình nhà xe, trung tâm thương mại, chung cư, đã được xây dựng trên công nghệ sàn rỗng không dầm Trong bài báo cáo này chủ yếu giới thiệu, phân tích các vấn đề liên quan đến sàn bóng BUBBLEDECK vì công nghệ này phổ biến hơn cả và có nhiều vấn đề quan tâm, sàn hộp Uboot
có cùng bản chất và các nội dung, vấn đề tương đồng
Trang 22 Phương pháp nghiên cứu
2.1 Phạm vi áp dụng :
Áp dụng cho sàn BubbleDeck, chịu tải tĩnh, với bề dầy sàn từ 230mm đến 450mm, lắp với cốt thép và không dự ứng lực
2.2 Các thuật ngữ:
Bubble Cdeck: là hệ kết cấu bản phẳng không dầm, bê tông cốt thép toàn khối, tạo rỗng bằng cách bố trí
các quả bóng nhựa theo mét quy luật đường tính toán trước để giảm trọng lượng bản thân bản sàn, nhưng bảo đảm đủ các điều kiện chiu lực
Bubble Desk: là hệ kết cấu phẳng không dầm, bê tông cốt thép được thực hiện qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn 1, chế tạo bê tông đúc sẵn dày 6cm làm tại xưởng;
- Giai đoạn 2, đổ bê tông toàn khối tại công trình, tạo rỗng bằng các quả bóng nhựa để giảm trọng lượng bản thân bàn sàn
Cdeck: là cấu kiện thành phần, được tổ hợp tại vị trí thiết kế để sản xuất ra sàn Bubble deck; Cdeck được
chế tạo tại xưởng, được cấu tạo nên từ lớp bóng nhựa cố định giữa hai lớp lưới thép, liên kết với lớp copha ván đáy
Sau khi đổ lớp bê tông phủ kín toàn bộ chiều dày Cdeck tại vị
trí thiết kế trên công trình, tạo nên kết cấu sàn Bubble Cdeck
hoàn chỉnh toàn khối
Sàn BubbleDeck là bản bê tông phẳng bao gồm các module
cốt thép tiền chế nơi có những cấu kiện quả cầu rỗng nằm
giữa hai lớp cốt thép trên và dưới để tiết kiệm trọng lượng
Lớp module cốt thép tiền chế ở dưới được gắn với những bản
bê tông đúc sẵn hoặc đặt trực tiếp lên khuôn sàn bê tông
Module cốt thép được kết nối bằng thanh và lưới thép Sàn
được đổ tại chỗ Cũng có thể có sàn BubbleDeck đúc sẵn
hoàn toàn
Hình 1 Cấu tạo sàn BubbleDeck.
BubbleDeck được chia làm 3 loại.
- Loại A: Là các tấm Bê tông đúc sẳn hoàn chỉnh thường được lắp ghép và dùng cho cầu thang hoặc ban
công
- Loại B: Tấm BubbleDeck đơn giản (lướ thép + bóng)
Tấm BubbleDeck đơn giản bao gồm lưới thép dưới, quả bóng và lưới thép trên toàn khối, được sản xuất tại nhà máy, vận chuyển đến công trường lắp đặt trên hệ ván khuôn truyền thống và đổ bê tông toàn khối tại công trường
- Loại C: Tấm BubbleDeck bán lắp ghép
Trang 3Tấm BubbleDeck bán lắp ghép có phần dưới của trái bóng và lưới thép dưới được đổ bê tông tại nhà máy với chiều dày 6 cm, phần bê tông đúc sẳn này sẽ thay thế cho ván khuôn tại công trường trong quá trình
đổ bê tông toàn khối lớp trên
Hình 2 Các loại sàn BubbleDeck.
2.3 Quy trình thi công lắp đặt.
2.3.1 Quy định kiểm tra CDECK tại xưởng.
Sai số cho phép :
+ Theo phương dọc : 4-5mm
+ Theo phương ngang 4-5mm
+Sai lệch vị trí quả bóng : 4-5mm
+Sai lệch về chiều dày : 2 -4 mm
Phương pháp kiểm tra : kiểm tra bằng thước thép(đối chiếu bản vẽ)
2.3.2 Quy định về bốc xếp vận chuyển và cẩu lắp.
- Các tấm Cdeck được xếp ở xưởng theo chồng, nằm ngang, cao tối đa 7 lớp theo chiều dày tấm, được cẩu nghuyên chồng lên phương tiện, để tránh xáo trộn cấu kiện đã được sắp xếp
-Tấm Cdeck được để trên sàn xe được kê trên các thanh kê gỗ(tiết diện 80-100mm), 4 hàng theo chiều dài, tương đương với vị trí móc cẩu) để đảm bảo có thể bốc dỡ nguyên cả chồng từ xe
-Một số cấu kiện khi chất lên xe kéo có thể không đúng theo thứ tự lắp dựng, vì lý do an toàn và hiệu quả vận chuyển.(ví dụ : cấu kiện nhỏ phải được sắp xếp trên cấu kiện lớn hơn), trong trường hợp này hoặc do điều kiện công trường không đặt được cấu kiện Cdeck vào đúng vị trí thiết kế cấu kiện Cdeck này sẽ được đặt tạm tại một địa điểm trong công trường
- Cấu kiện Cdeck chỉ được nâng bằng cách móc cầu vào điểm giao cốt thép tăng cứng tấm Cdeck với thép lưới, ( thép tăng cứng liên kết giữa lớp lưới thép phía dưới và lớp thép phía trên của cấu kiện ) Móc cầu phải được luồn qua điểm giao của thanh tăng cứng và cốt thép lớp trên
Trang 4- Mỗi cấu kiện riêng lẻ cần có 8 móc nâng, xếp thành 2 hàng song song, mỗi hàng gồm
4 góc gắn vào dầm cẩu ở vị trí khoảng 1/5 tổng chiều dài cấu kiện tính từ mỗi đầu vào Phần trên của
hệ cáp cẩu (4 dây cáp cẩu) có chiều dài ít nhất 4m
- Phải lưu ý lực nâng bằng nhau tại từng điểm móc nâng và giữ cấu kiện nằm ngang trong khi cẩu lắp Các đoạn cáp của 8 móc nâng phải dài bằng nhau
2.3.3 Lắp dựng hệ đà giáo, cột chống đỡ tấm CDECK.
- Thông thường hệ dầm cấu tạo bao gồm dầm chính lớp dưới ( dầm gỗ 80x120), đỡ dầm phụ lớp trên (gỗ 60x80, hoặc thép hộp 40x80)
Hình 4 Lắp dựng hệ đà giáo, cột chống đỡ
- Dầm đỡ lớp trên tiếp xúc trực tiếp với ván đáy phài song song với chiều dài cấu kiện Cdeck Dầm biên cách mép ván đáy 10cm; Khoảng cách giữa các dầm thông thường 55cm (Đối với sàn dày 230mm đến 340mm), và =<45cm đối với sàn dày >=390mm
- Phải kiểm tra theo bản vẽ chế tạo và lắp dựng Các dầm đỡ và các cột chống đơn bên dưới phải tạo thành một hệ bất biến hình và ổn định trước khi đặt các cấu kiện lên và luôn giữ ổn định trong suốt quá trình đổ bê tông tại công trường
2.3.4 Định vị tấm CDECK trên đà giáo.
Không được cắt thanh trên và thanh mép thuộc sườn tăng cứng của cốt thép liên kết tại công trường
vì chúng có chức năng chịu lực quan trọng trong suốt quá trình cẩu lắp
- Các cấu kiện Cdeck được thiết kế và chế tạo để phù hợp với công trình và bố trí cột hoặc tường Chúng được đưa đến công trường với các rãnh cắt, chổ hõm, dành cho vị trí cột hoặc tường (gồm miền chịu cắt giữa cột hoặc tường bê tông cốt thép) và lớp ván khuôn đáy lắp sẵn
- Các lổ kỹ thuật có đường kính lớn hơn 150mm cũng được tạo sẵn bằng các vật thể mềm cố định vào ván khuôn đáy, do đó không cần khoan, cắt tại công trường
- Nếu khi lắp dựng xuất hiện các sai sót dẫn đến cột hoặc tường, vách tại công trình không
Trang 52.3.5 Lắp các thanh thép nối tấm lưới :
- Các thanh thép dùng để nối lưới thép tấm Cdeck ( nối lưới với lưới với dầm hoặc vách) là loại thép cùng loại với thanh lưới được nối: Chiều dài nối buộc của thanh thép rời ( nối lưới với lưới) với mỗi bên lưới >/= 45D (thường là 50D): chiều dài nối buộc của thanh thép rời (uốn móc dạng chữ L, nối lưới với dầm, vách) >/= 30D
2.3.6 Lắp các thanh thép mũ cột.
- Các thanh thép này thường là thép thanh to, thông thường D12 -D16 (18), đặt tại vị trí bên trên lưới thép lớp trên tại vị trí đỉnh của cột tầng dưới bản sàn đang thi công ( đồng nghĩa với chân cột tầng tiếp theo )
- Điều lưu ý đặc biệt khi lắp đặt các thanh thép này là đảm bảo chiều dày bảo vệ cốt thép, nhưng không làm tăng chiều dày lớp bê tông sàn
2.3.7 Lắp dựng ván khuôn thành theo chu vi sàn.
Khi cốt thép rời theo chu vi được lắp đặt thì có thể bắt đầu dựng ván khuôn theo chu vi và khe thi công Chủ đầu tư ( Nhà thầu chính ) sẽ chịu trách nhiệm xác định công đoạn thi công
2.3.8 Công tác chuẩn bị đổ bê tông.
Các cạnh các ván cơ sở cấu tạo nên Cdeck đã được gia công với độ chính xác cao, được chit chống thấm ở xưởng bằng keo dán và gim cố định vào đáy ván; Khe nối giữa các cấu kiện Cdeck ( khe
hở cho phép 10mm ) được bịt chống thấm trên công trình bằng các dải nhựa PVC hoặc composit ( mỏng 1mm, rộng 50)
2.3.9 Đổ bê tông.
Khi đổ bê tông cần chú ý tới thể tích bị quả cầu rỗng chiếm chổ, tức là khối lượng bê tông KHÔNG đổ đến được bằng cách lấy diện tích đổ x chiều dày từ bề mặt ván khuôn tới Khối lượng bê tông cần đặt có thể ước tính tùy vào bề dày tấm sàn CDECK
3 Phần Kết quả
Những ưu điểm chính của Sàn BUBBLEDECK so với dầm sàn truyền thống :
+ Vượt được nhịp lớn mà không cần hệ dầm đỡ như sàn truyền thống Qua đó tạo được không gian kiến trúc thoáng và thẩm mỹ
+ Giảm được trọng lượng bản thân của các kết cấu công trình so với kết cấu truyền
thống
+ Thời gian thi công các sàn rất nhanh và rút ngắn tiến độ thi công công trình so với dầm sàn truyền thống
+ Tiết kiệm được chi phí xây dựng so với dầm sàn truyền thống
Trang 6+ Một ưu điểm không thể không nhắc tới của sàn BUBBLEDECK là độ cách âm, cách nhiệt và chống cháy rất cao do sàn có lớp rỗng ở giữa, đây là ưu điểm mà sàn truyền thống bị hạn chế mặt này
4 Phần Bàn luận
Loại A, C : Bên cạnh nhiều ưu điểm vượt trội như đã nêu trên, nhược điểm cơ bản của hệ kết cấu sàn
Bubbledeck loại A, C khi ứng dụng vào điều kiện của Việt Nam hiện nay là:
-Cấu kiện nặng nề, cẩu lắp và vận chuyển khó khăn, tốn kém
- Dễ xảy ra nứt lớp bê tông dày 6mm làm ván khuôn đáy cấu kiện ( loại C)
-Tính toàn khối hóa của hệ sàn bị giảm sút do chiều dày sàn được đúc bê tông hai lần, các mảnh ghép từ ván đáy bằng bê tông chính là các vết nứt sâu 6cm có sẵn không thể liền được, giảm độ cứng chịu uốn của sàn
-Kiểm soát sự truyền lực qua thép nối giữa các mảnh cấu kiện chưa đạt độ tin cậy cao (có cả nguyên nhân về mặt xã hội bên cạnh nguyên nhân về kỹ thuật…)
Loại B: Các công trình thi công theo công nghệ sàn Bubbledeck loại B, đã đạt hiệu quả giảm tải trọng
bản thân sàn và giảm chiều dày kết cấu sàn, nhưng mức độ thi công chủ yếu là thủ công, thời gian thi công khá kéo dài…cách làm này chỉ chứng tỏ được tính khả thi của ứng dụng hệ sàn Bubbledeck tại Việt Nam, nhưng chưa chứng minh được tính công nghiệp hóa cao mà ngành xây dựng mong muốn đạt tới
Để khắc phục được những nhược điểm của sàn Bubbledeck loại A , B và loại C ta nên sử dụng loại
Tấm sàn BubbleDeck chế tạo lưới thép và bóng liên kết với ván khuôn tạm tại nhà máy (vận chuyển ra công trường lắp dựng, lắp thép nối, thép gia cường và đổ bê tông toàn khối 1 lần tại công trường Dỡ cốp pha sử dụng lại )
-Đạt mức độ công xưởng hóa cao, tiết kiệm thời gian thi công tại công trình
- Công việc chế tạo cấu kiện tại xưởng đơn giản và dễ nhân rộng
- Trọng lượng cấu kiện nhẹ (giảm 8-9 lần so với cấu kiện loại B có chiều dày và diện tích tương đương)
- Cẩu lắp, vận chuyển thuận lợi, chi phí thấp
- Kiểm soát tốt việc truyền lực giữa các cấu kiện
- Toàn khối hóa 100% chiều dày betong sàn
- Giảm tối đa rác thải phát sinh trong quá trình thi công
5 Kết Luận.
Việc áp dụng công nghệ mới trong ngành xây dựng nói chung, công nghệ sàn rỗng không dầm nói riêng để mang lại hiệu quả kinh tế, chất lượng cao cho công trình là một yêu cầu quan trọng luôn được đặt ra trong lĩnh vực xây dựng, đặc biệt đối với công trình nhà nhiều tầng, cao tầng Việc rút ngắn được