bê tông cốt thép SÀN BUBBLEDECK

Hình bênSàn Bubble Deck : là bản bê tông phẳng bao gồm các module lưới thép tiền chế nơi có những cấu kiện quả cầurỗng nằm giữa 2 lớp cốt thép trên và dưới để tiết kiệmtrọng lượng.. Các

KHOA XÂY DỰNG MÔN: BÊ TÔNG CỐT THÉP

8. Lê Văn Dương

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

I GIỚI THIỆU VỀ SÀN BUBBLEDECK.

II THIẾT KẾ SÀN.

III PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG.

IV ỨNG DỤNG

I GIỚI THIỆU VỀ SÀN BUBBLEDECK

* Lịch sử phát triển:

- Sàn BUBBLEDECK được xuất phát từ

Đan mạch, do giáo sư Breuning người

Đan mạch sáng chế, sau đó phát triển

rất nhanh tại Đan mạch Đến năm 2011

công nghệ BubbleDeck đã được chuyển

giao và ứng dụng cho hơn 30 quốc gia tại

khắp các châu lục trên thế giới

- Việt Nam tự hào là thành viên thứ 15 (từ năm 2007)của BubbleDeck Group

- Sàn Bubble Deck áp dụng cho các loại sàn có khẩu nhịp

lớn Như trường học, nhà thi đấu, khách sạn

1 Khái niệm:

Bubble Cdeck : là kết cấu bản phẳng không dầm, BTCT

toàn khối tạo rỗng bằng cách sử dụng các quả bóng bằngnhựa tái chế thay thế cho phần bê tông không tham giachịu lực của bản sàn, để giảm trọng lượng bản thânnhưng vẫn đủ khả năng chịu lực

Bubble Deck : là hệ kết cấu phẳng không dầm, BTCT

được thực hiện qua 2 giai đoạn:

Giai đoạn 1: chế tạo bê tông đúc sẵn làm tại xưởng

Giai đoạn 2 : đổ bê tông toàn khối tại công trình, tạo rỗngbằng các quả bóng nhựa để giảm trọng lượng bản thânsàn

Cdeck : là cấu kiện thành phần, được tổ hợp tại vị

trí thiết kế sản xuất ra sàn Bubble Deck Cdeck

được chế tạo tại xưởng, được cấu tạo nên từ lớp

bóng nhựa cố định giữa 2 lớp lưới thép, liên kết với cophađáy ván (Hình bên)

Sàn Bubble Deck : là bản bê tông phẳng bao gồm các

module lưới thép tiền chế nơi có những cấu kiện quả cầurỗng nằm giữa 2 lớp cốt thép trên và dưới để tiết kiệmtrọng lượng Lớp module cốt thép tiền chế ở dưới đượcgắn với những bản bê tông đúc sẵn hoặc đặt trực tiếp lênkhuôn sàn bê tông Module được kết nối bằng thanh vàlưới thép Sàn được đổ tại chỗ hoặc có thể đúc sẵn hoàntoàn

Các lưới thép trên và dưới là thép chịu lực có tác dụng chịu momen và cố định vị trí các bóng.

- Bóng có vai trò tạo lỗ rỗng trong

sàn, đồng thời giữ cho lưới thép ở

đúng vị trí, không bị biến dạng khi thi

công

* Các bộ phận khác:

- Cốt thép liên kết các tấm sàn

- Sườn gia cường: có tác dụng ngăn cản sự trượt

giữa các lớp thành phần trong sàn, để giữ cho

bóng không bị đẩy nổi trong quá trình đổ bê tông

Khoảng cách bố trí sườn gia cường là cách 2 hàng

- Module cốt thép, dạng cấu kiện “lưới bóng” chế tạo sẵnđược đặt trên ván khuôn truyền thống và đổ bêtông trựctiếp tại công trường.

- Loại này thường được lắm ghép và

dùng cho cầu thang hoặc ban công

- Trong tính toán thường sử dụng hệ số 0.6 để

thể hiện mối tương quan này (tiêu chuẩn

AS3600 và EC2)

* Khả năng chịu động đất

ứng ở từng cao độ sàn

tầng

* Khả năng vượt nhịp

Đồ thị mô tả mối quan hệ khả năng

vượt nhịp - chiều dày sàn tương ứng

với khả năng chịu mômen cho từng

dạng tấm sàn

* Khả năng chịu lửa

Thời gian chịu lửa (phút) 30 60 90 120 180

- Khả năng chịu lửa phụ thuộc vào lớp bê tông bảo vệ lướithép gia cường dưới

* Khả năng cách âm

- Có khả năng cách âm tốt, phụ thuộc vào từng loại sàn

* An toàn cháy nổ.

- Có khả năng chống cháy nổ rất hiệu quả BubbleDeck

thoát khỏi dạng kết cấu nặng nề, loại bỏ các tấm tườngđặc, tránh được ảnh hưởng của áp suất không khí đều lànhững nguyên nhân bất lợi nhất dẫn đến tình trạng pháhủy công trình

* Đặc tính cách nhiệt.

- Kết quả chứng minh rằng BubbleDeck có thể chịunhiệt cao hơn 39% so với tấm sàn đặc tương đương cócùng độ dày

* Bảo vệ môi trường.

- Bằng việc loại bỏ lượng bê tông ở thớ giữa bản sàn,BubbleDeck đã góp phần không nhỏ vào việc hạn chế các

tác động không có lợi tới môi trường

II THIẾT KẾ SÀN

Nguyên tắc làm việc và tính toán của sàn BubbleDecktương tự như sàn phẳng không dầm bê tông cốt thépthông thường Do đó, sàn BubbleDeck được tính toántương tự như sàn bê tông cốt thép thông thường, chỉ cầncác bạn điều chỉnh một số thông số kỹ thuật (được cungcấp bởi BubbleDeck Việt Nam) như sau:

- Độ cứng tương đương của sàn BubbleDeck (gồm bóng

và bê tông) so với sàn bê tông đặc cùng mác bê tông:

- EJ(BD) = 0,87EJ(Sàn đặc).

- Khả năng chịu cắt của sàn BubbleDeck so với sàn bêtông đặc cùng chiều dày và mác bê tông:

- VBD = 0,63V(sàn đặc)

- Trọng lượng riêng của sàn rỗng được tính bằng (Vsàn đặc –

Vbóng)x trọng lượng riêng bê tông hoặc tra bảng dưới đây:

1 Các bước thiết kế

- Bước 1: Chọn Sơ bộ chiều dày sàn

BubbleDeck

Với sàn loại BVới sàn

loại C

- Bước 2: Khai báo thông số sàn BubbleDeck trong phầnmềm kết cấu.

- Bước 3: Tính toán và bố trí thép sàn (thép lớp trên, théplớp dưới, thép liên kế các tấm panel sàn)

Bảng quy chuẩn của sàn.

- Bước 4: Kiểm tra khả năng

trong suốt quá trình đổ bê

tông tại công trường

- Công tác chuẩn bị đổ bê tông:

Kiểm tra độ kín khít của ván

khuôn sàn, liên kết cốt thép,

giằng bóng Làm sạch sàn trước

khi đổ bê tông

- Đổ bê tông toàn khối:

Đổ bê tông theo mác đúng quy

định trong thiết kế Đầm và làm

phẳng mặt bê tông

- Tháo dỡ hệ chống đỡ, ván

khuôn sàn:

Với sàn loại B: Cấu kiện bán toàn khối, đáy của lưới

bóng được cấu tạo một lớp bê tông đúc sẵn, dày 60mmthay cho ván khuôn tại công trường

1. Công tác chuẩn bị

- Lắp dưng hệ đà giáo, cột chống (Giống với sàn loại A)

- Xe vận chuyển

- Cần cẩu lắp đặt

2 Thi công

- Chế tạo sàn tại nhà máy:

- Vận chuyển sàn đến công trường:

Các tấm sàn được xếp ở xưởng theo chồng nằm ngang,cao tối đa 7 lớp theo bề dày tấm sàn

-Cẩu lắp tấm sàn tại công trường:

Cấu kiện sàn được nâng bằng móc cầu vào điểm giao cốtthép tăng cứng tấm sàn với thép dưới

- Hoàn thiện cẩu lắp sàn

tại công trường

- Đổ bê tông:

- Tháo dỡ hệ chống đỡ, ván khuôn sàn:

Với sàn loại C : Tấm sàn thành phẩm, sản phẩm phân

phối đến công trình dưới dạng tấm hoàn chỉnh

1 Công tác chuẩn bị

 Tại vị trí sàn:

- Kiểm tra sai lệch (hoàn công) đỉnh cột, đỉnh tường,

- Kiểm tra độ chặt của nền (tránh lún giáo chống vánkhung)

- Lắp đặt hệ thống giáo và giằng

- Lắp đặt hệ thống xà gồ đỡ đúng cao độ thiết kế (sai lệchnhỏ hơn 5mm)

- Lập lưới định vị các cấu kiện sẽ lắp

 Công tác sản xuất cấu kiện: Quy trình sản xuất docông ty thực hiện

* Nhược điểm của sàn:

Ngoài những ưu điểm nói trên sàn

Bubble Deck cũng có những nhược điểm:

- Không tiết kiệm được thép so với sàn truyền thống, bắtbuộc phải sử dụng thép cường độ cao và thép gia cườngkéo nguội để giảm độ võng của sàn.

- Bắt buộc phải sử dụng gạch nhẹ để giảm tải trọng tậptrung trên sàn Việc xây gạch nhẹ ở VN vẫn chưa phổbiến

- Quá trình thi công bê tông cũng đòi hỏi giám sát chặtchẽ để đảm bảo chất lượng bê tông, chiều dầy lớp bảo vệ

và tránh hiện tượng "nổi bóng"

- Với tấm sàn loại B,C cấu kiện nặng nề, cẩu lắp và vậnchuyển khó khăn, tốn kém Dễ xảy ra nứt lớp bêtông dày6cm làm ván khuôn đáy cấu kiện

- Sàn loại A mức độ thi công chủ yếu là thủ công, thờigian thi công kéo dài

IV ỨNG DỤNG BUBBLEDECK TẠI VIỆT NAM

1.Các công trình tiêu biểu

* Nhà thi đấu trường Cao Đẳng nghề Việt Đức

Địa điểm: Phường Liên Bảo TP Vĩnh Yên

-Tỉnh Vĩnh Phúc

- Nội dung: Thi công phần mái dùng hệ

không gian dùng nút công nghiệp

vượt nhịp 32m

- Tổng diện tích: 2.200 m 2

- Thực hiện: Công trình được thi

công lắp dựng và hoàn thành trong

* Tổ hợp chung cư cao cấp Ocean View Manor

- Địa điểm: Xã Phước Tỉnh

Huyện Long Điền – Bà Rịa Vũng Tàu

- Quy mô: 24 tầng, 1 tầng hầm

- Tổng diện tích sàn: 30.129 m 2

- Thực hiện: Năm 2010

2 Bảng giá sàn Bubbledeck

Loại sàn

Khả năng vượt nhịp ( m )

Chiều dày ( mm )

Kích cỡ Bóng nhựa ( mm )

Trọng lượng sàn ( kg/m2)

Giá cấu kiện tại xưởng ( đ/m2)

Chi phí tại công trình ( đ/m2)

Giá thành sàn hoàn chỉnh tại công trình ( đ/m2) Cdeck

23 7-9 230 180 x240 410 677.000 322.000 999.000

Cdeck

28 9-11 280 220 x280 490 780.000 380.000 1.160.0 00 Cdeck

34 12-13,5 340 D280 605 840.000 430.000 1.270.0 00 Cdeck

39 14-15,5 390 310x 360 680 910.000 510.000 1.420.0 00 Cdeck

45 16-17,5 450 D 360 750 1.010.000 610.000 1.620.0 00 Cdeck

51 18-19,5 510 420 x480 890 1.150.000 730.000 1.880.0 00

3 Các đơn vị thiết kế sàn Bubble Deck tại Việt Nam

* Công Ty Cổ Phần Tư vấn Đầu tư LICOGI 16.8 (LICOGI16.8 JSC)

Địa chỉ: 169 Bàu Cát, phường 14, quận Tân Bình, Tp.HCM

Điện thoại: 08.3811 9608 - 08 3949 2215 – Fax: 08.38426085

Website: www.licogi168.com

Email: info@licogi168.com

* Công ty cổ phần Bubble Deck Việt Nam.

Địa Chỉ :48/10 Điện Biên Phủ, P 22, Q Bình Thạnh, TP HCM.

- Tiêu chuẩn Úc AS 3600

- Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 2 (EC2)

- TCVN 356-2005.

-Giáo trình Bubble Deck voide Flat slab Solution.

- Đồ án chung cư Daewon Hoàn Cầu – Phạm Sống Hồng ĐH Kiến Trúc TP.HCM.

Ví dụ: cho bản sàn có kích thước 4.9x4.9 m, sàn dày

Dùng phần mềm safe để tính toán nội lực:

Ta tìm được: Mômen dương lớn nhất ở giữa bản:

M1, M2

Mômen âm lớn nhất ở gối: MI, MII

- Tính cốt thép : từ M, giả thiết b = 1 (m), abv = 1,5(cm)

h0 = h – abv = 10 – 1,5 = 8,5 (cm)Tính: = ; = ; = 1 -

hs m m

a bv

Ø m m

a yêuc ầu

a ch ọn m m

A S

chọ n mm

2

1.b Tính toán thép sàn đối với sàn bubbledeck.

Giả sử tính toán thép cho 0,98m 2 sàn bubbledeck với

bề dày 100mm là:

Kết cấu thép được bố trí cấu tạo đặc biệt như hình

vẽ:

Tính thép theo phươngx

Chọn sơ bộ kích thước:

- kích thước bóng là: 60mm

- bề dày lớp bảo vệ: a = a’ = 10 mm

- ho = h – a = 0,04 – 0,01 = 0,03 m (không tính đến phần dày của bóng)

- lưới thép gia cường bên trên: chọn Ø6

- lưới thép gia cường bên dưới: chọn Ø8 và Ø10

- Thép được đặt theo hệ lưới, khoảng cách các thanh thép phụ thuộc vào đường kính bóng

Tính toán thép cho 0,98m2

Lấy mômen các lực đối với trục đi qua trọng tâm cốt thép chịu kéo có được Mgh là khả năng chịu lực theo vùng nén

= 11,4 (kN.m) = 1,4(T.m) Thỏa mãn.

Kết luận: Từ ví dụ trên ta thấy sàn bóng có khối

lượng thép tăng nhiều và khối lượng bê tông giảm 17% so với sàn đặc.

- Tính toán lực cắt tại vị trí xung quanh cột:

Trong đó:

ρlx và ρly là các tỉ lệgia cường liên quan đến thép chịukéo tương ứng theo hướng x và y, cụ thể là Ast,x / (bd) và

Ast,y / (bd)

Giá trị của ρlx và ρly sẽ được tính toán là giá trị trungbình có tính đến chiều rộng của tấm sàn bằng với chiềurộng của cột cộng với 3d mỗi bên

Tuy nhiên chỉ tính đến cột thép, không tính phần thép gia

cố trên đỉnh của sàn Bubbledeck

fck = đặc tính độ khỏe xy lanh nén trong 28 ngày ( = f’c )

II. Xác định chu vi chịu lực chịu cắt xung quanh tiết diện cột:

Ta có công thức: u = 2 a + 2.(bx + by)

Trong đó: bx, by - là tiết diện của cột

a – là khoảng cách xác định tính từ mép cột đến mép ngoài phạm vi ảnh hưởng của lực cắt.

a - được xác định như sau: a = 2d

d = (dx + dy)/2

d – là bề dày hữu ích trung bình của sàn

dx, dy – là bề dày hữu ích của sàn theo phương x và phương y

- Đối với sàn loại A ta cần bố trí đều trên tiếtdiện chu vi chịu lực cắt.

- Đà kiềng đối với sàn loại B và C

- Độ cứng tương đương của hai sàn:

Để xác định độ cứng đợn vị của sàn, bỏ qua sự xuất hiệncủa các quả bóng trong sàn Tấm sàn xem như có các lỗrỗng hình cầu ở giữa

 Ta thấy kết quả chưa khả thi, tính lại với bề dày sàn tiêu chuẩn theo bubbledeck chọn

Xét một dải rộng 250mm dọc sống sàn

250 25

225 30

-Xác định mômen quán tính của sàn bóng

0,869 lần độ cứng của sàn đặc có cùng chiều cao

Do đó ta có thể nhận xét rằng EJ(BD) = 0,87EJ(sàn đặc) kết quảthu được từ thực nghiệm là đáng tin cậy, có thể sử dụng trong tính toán

CẢM ƠN THẦY ĐÃ LẮNG NGHE

VÀ ĐỌC BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA

NHÓM 2

CHÚC THẦY CÓ MÙA GIÁNG SINH VUI VẺ!