cấu tạo cơ bản của sànbubbledeck

Kiểm tra chọc thủng của bản sàn đặc tại vị trí cột không có bóng Đặc tính tiết diện Bubble Deck Cấu kiện cơ bản của Bubble Deck được xác định bởi các tham số a và D, trong đó 2a là kích

I. CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA SÀN BUBBLEDECK

Lưới thép trên

Quả bóng rỗng làm từ nhựa tái chế

Lưới thép dưới

II. CÁC LOẠI SÀN BUBBLEDECK

1. BubbleDeck loại A

Module cốt thép, dạng cấu kiện “lưới bóng” chế tạo sẵn được đặt trên ván khuôn truyền thống và đổ bêtông trực tiếp tại công trường

2. BubbleDeck loại B

Cấu kiện bán toàn khối, đáy của lưới bóng được cấu tạo một lớp bê tông đúc sẵn, dày 60mm thay cho ván khuôn tại công trường

3. BubbleDeck loại C

Tấm sàn thành phẩm, sản phẩm phân

phối tới chân công trình dưới dạng

tấm bê tông hoàn chỉnh

III Vật liệu sử dụng:

- Cốt thép chịu lực: RB500W ,FeB550/460 ( hàm lượng cacbon thấp)

- Bê tông: Xi măng pooclăng tiêu chuẩn,không cần chất tạo dẻo

- Bóng nhựa: HSPE

(nhựa tái chế, mật độ polyethylene / propylene cao)

Các bộ phận khác:

- Cốt thép liên kết các tấm sàn

- Thanh kẹp, thanh góc và cốt thép chịu cắt

IV Đặc tính kỹ thuật:

Loại Độ dày

(mm) Bóng (mm) Nhịp (m)

Trọng lượng (Kg/m 2 )

Thể tích bê tông (m 3 /m 2 )

V QUY TRÌNH TÍNH TOÁN

Bước 1 Lựa chọn sơ bộ kích thước và vật liệu

Lựa chọn kích thước tiết diện

Lựa chọn vật liệu

Bước 2 Thông số tải trọng

Xác định tĩnh tải Xác định hoạt tải sử dụng

Xác định trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng theo ACI 318M-11

1. Giai đoạn sử dụng

Tính toán với tải trọng tính toán

Bước 3 Xác định độ cứng tương đương của sàn bubbleDeck (gồm bóng và bê tông) so với sàn bê tông đặ cùng mac bê tông

EJ(BD)=0.87EJSàn đặc

Bước 4 Xác định khả năng chịu cắt sàn bubbleDeck so với sàn bê tông đặc cùng chiều dày và mac bê tông

Bước 5 Xác định trọng lương đơn vị diện tích của sàn bubbleDeck

Bước 6 Nhập số liệu vào Etab

Bước 7 Xuất giá trị momen bố trí thép cho sàn

Bước 8 Kiểm tra chuyển vị của bản sàn

Độ võng lâu dài do các tải trọng sau gây ra

Bước 9 Kiểm tra chọc thủng của bản sàn đặc tại vị trí cột không có bóng

Đặc tính tiết diện Bubble Deck

Cấu kiện cơ bản của Bubble Deck được xác định bởi các tham số a và D, trong đó 2a là kích thước của 1 cấu kiện cơ bản của tấm khuôn rỗng trong sàn Bubble Deck và D là chiều cao tổng thể của sàn

Đặc tính tiết diện không nứt

Mômen quán tính của diện tích của phần bê tông của sàn IBD,conc có thể được tính toán thông qua công thức đơn giản

Vì vậy mômen quán tính của tiết diện không nứt (sau khi quy đổi) của diện tích tiết diện

có thể tính toán được bằng cách giả thiết rằng trọng tâm của tiết diện bê tông nằm ở khoảng D/2 Nếu mô men quán tính Ieq,steel của diện tích thép quy đổi Aeq,steel, mà được tính toán thông qua diện tích cốt thép chịu nén Asc và cốt thép chịu kéo Ast mà trọng tâm của tiết diện ở khoảng deq,steel, mô men quán tính không nứt tổng thế của diện tích tiết diện Bubble Deck sẽ là:

Gỉa thiết rằng tác động của thép quy đổi với trọng tâm tiết diện quy đổi tổng thế không làm thay đổi đáng kể trọng tâm của tiết diện b tông Công thức trên dẫn đến độ cứng gần đúng của sàn Bubble Deck xấp xỉ khoảng 90% của độ cứng sàn đặc với cùng chiều dày

Vì vậy, mô men quán tính không nứt của diện tích tiết diện có thể được xem xét trong cả tác động ngắn hạn và dài hạn

Đặc tính tiết diện nứt

Tác động của lỗ rỗng với đặc tính tiết diện nứt ảnh hưởng ít hơn so với tiết diện không nứt Vì vậy, mô men quán tính tiết diện nứt của sàn Bubble Deck có thể được tính toán đơn giản như sau:

Vì vậy, mô men quán tính nứt của tiết diện có thể được xem xét trong cả tác động ngắn hạn và dài hạn

Phân tích kết cấu

Việc phân tích kết cấu của dạng sàn này có thể được tiến hành với các đặc tính nêu ở bên trên, cần quan tâm đến việc giảm trọng lượng của sàn Mô men quán tính hiệu quả của diện tích tiết diện có thể được tính toán dựa trên mục 8.5.3.1 của AS trong cả tác động ngắn hạn và dài hạn, đồng thời sử dụng các giá trị giảm bớt của mô men nứt MBD,cr = 0.8 Mcr Trong đó mô men nứt Mcr được tính toán bằng cách sử dụng đặc tính tiết diện Bubble Deck không nứt Điều này có nghĩa là

Trong đó: γt là khoảng cách từ trục trọng tâm của tiết diện tới thớ căng vùng kéo (bỏ qua cốt thép) Vì vậy:

Trong đó: Ie,max được xác định trong 8.5.3.1 của AS 3600 Việc phân tích có thể được tiến hành tính toán thông qua các gói phần mềm thương mại với phương pháp phần tử hữu hạn, hoặc thông qua việc phân tích mô hình khung không gian (coi sàn làm việc như miếng cứng) Các tấm sàn có thể được tính toán như các dầm bề rộng 1m để dễ dàng tính toán và thiết kế Việc kiểm tra biến dạng cho thiết kế sàn được tiến hành cùng với việc phân tích sàn Việc tính toán bề rộng vết nứt và biến dạng được tính đến ở giai đoạn thiết

kế sàn sau cùng

Thiết kế sàn Bubble Deck

Độ bền uốn

Bubble Deck bỏ qua khối lượng đáng kể của bê tông (so với sàn đặc) trong phần lõi ở trọng tâm của sàn, nơi mà các trạng thái ứng suất tương đối không đáng kể khi tiết diện chịu uốn Khi thiết kế kháng uốn, chiều cao của vùng bê tông chịu nén được tính toán và

kể đến trong phạm vi vùng bê tông đặc giữa vùng biên trên cùng của quả bóng và bề mặt tấm sàn, liệu rằng người thiết kế coi vùng bê tông chịu nén như tiết diện chữ nhật,

parabol hay các loại tiết diện khác phụ thuộc vào các phương pháp thiết kế được chấp nhận

Trong các tấm sàn ứng suất lớn, các khối ứng suất sẽ xâm nhập không đáng kể trong phạm vi vùng có bóng Các nghiên cứu và thí nghiệm đã cho thấy rằng có một tác động không đáng kể lên tính kháng của sàn Bubble Deck trong các trường hợp thiết kế thông thường Chỉ dẫn sau đây thích hợp với tiêu chuẩn Đức DIN 1045, và đưa ra việc kiểm tra đơn giản mà hạn chế phạm vi mà trục trung hòa dẻo được phép xâm nhập trong phạm vi của vùng chứa bóng

Trong công thức dưới đây, µms là tham số đặc trưng cho tỷ số của mô men kháng uốn trong vùng chứa bóng chia cho mô men kháng uốn tổng thể của mặt cắt tiết diện, Mball /

Mu Sàn Bubble Deck có thể được thiết kế bằng cách sử dụng các nguyên lý thiết kế truyền thống nếu tỷ số được giới hạn là 0.2, ứng suất được cho phép để phân phối lại cục

bộ, khi tỷ số trên nhỏ hơn 20%

Vì vậy, độ bền uốn của sàn Bubble Deck có thể được tính toán theo mục 9.1.1 của AS

3600, chứng tỏ rằng tỷ số của mô men kháng uốn của bê tông trong phạm vi vùng có bóng được giới hạn là 20% Điều này cho phép phân phối lại mô men kháng uốn trong phạm vi sàn

VI THI CÔNG SÀN BUBBLEDECK

1 Lắp dựng hệ giáo chống, xà gồ, cầu phong:

Hệ giáo chống được lắp dựng đảm bảo cho khoảng cách giữa các xà gồ là 1,2m Hệ cầu phong sử dụng thép hộp, khoảng cách lớn nhất giữa các cầu phong là 0,6m

2 Ghép ván khuôn sàn BubbleDeck:

Ghép ván khuôn đúng vị trí đã xác định trên bản vẽ Đảm bảo bề mặt ván sàn được phẳng

và kín khít

3 Lắp đặt lưới thép dưới – bóng – lưới thép trên và giằng bóng

Lắp đặt lưới thép dưới, lưới thép trên và giằng bóng theo đúng bản vẽ thiết kế Bao gồm

cả cốt thép liên kết lưới dưới, cốt thép liên kết lưới trên Cốt thép liên kết cần được định

vị vào lưới thép bằng liên kết buộc

4 Lắp đặt cốt thép mũ cột, cốt thép chịu cắt:

Lắp đặt cốt thép mũ cột, cốt thép chịu cắt tại vị trí đầu cột

5 Ghép ván khuôn thành theo chu vi

6 Công tác chuẩn bị đổ bê tông: Kiểm tra độ kín khít của ván khuôn sàn, liên kết cốt

7 Đổ bê tông toàn khối:

Đổ bê tông theo mác đúng quy định trong thiết kế Đầm và làm phẳng mặt bê tông

8 Tháo dỡ hệ chống đỡ, ván khuôn sàn:

Tùy thuộc vào cấp độ bền của bê tông, bước cột của kết cấu và biện pháp thi công của nhà thầu

VII ƯU NHƯỢC ĐIỂM

ƯU ĐIỂM

Cắt giảm chi phí và thời gian thi công do công tác ván khuôn,cốt thép rất đơn giản

Khối lượng sàn nhẹ nhưng chịu lực rất lớn, tính vượt nhịp cao

Linh hoạt trong thiết kế và thi công đảm bảo tính mỹ quan cho công trình do công trình không dầm Giam bớt được cột cho công trình do vượt nhịp lớn Tường xây ở bất kỳ vị trí nào không cần dầm đỡ

Cách âm, cách nhiệt tốt do cấu trúc đặc biệt của kết cấu là sàn rỗng

Sử dụng thép lưới hàn cường độ cao do đó công nghiệp hóa trong gia công cốt thép

Làm việc 2 phương phù hợp với tất cả mặt bằng sàn Phạm vi : nhà cao tầng, khách sạn, nhà công nghiệp, trường học

Tiết kiệm 20-30% giá thành xây dựng

Nhược điểm

Đẩy nổi:

Trong quá trình đổ bê tông, nếu không kiểm soát chất lượng cốp pha gỗ, số lượng ty neo

có thể gây ra hiện tượng xô lệch bóng hoặc đẩy nổi tấm sàn Điều này khiến chiều dầy sàn tăng hơn so với thiết kế, lớp bảo vệ bê tông đỉnh quả bóng mỏng và ít nhiều ảnh hưởng đến sự làm việc của kết cấu

* Khắc phục: Kiểm soát kỹ chất lượng cốp pha gỗ, số lượng và quy cách của ty neo theo

đúng TCCS 002:2011 và bản vẽ Như vậy sẽ hạn chế được nhược điểm này

Nếu trong quá trình đổ bê tông mới phát hiện ra thì chọc thủng bóng sau đó nhồi bê tông vào rồi đầm chặt hoặc sau khi bê tông đông cứng nhồi bê tông sau cũng được

Rỗ đáy:

Ở một vài công trình mới sử dụng BubbleDeck xuất hiện hiện tượng này, khi tháo ván khuôn sẽ có 1 vài vị trí nhìn thấy đáy quả bóng – gọi hiện tượng này là rỗ ( trong quá trình đổ bê tông đã bỏ bước đầm hoặc đầm dối ) Gây thẩm mỹ không tốt và ảnh hưởng chút ít đến chất lượng sàn

Khắc phục:

+ Chọn độ sụt bê tông khoảng 16±2 là phù hợp, trong quá trình đầm bê tông phải giám sát công nhân đầm đúng kỹ thuật và mật độ đầm theo TCCS 002:2011

+ Sau khi tháo dỡ cốp pha nếu trên bề mặt bê tông xuất hiện các vết rỗ, lỗ hổng thì phải đục hết phần bê tông yếu và các hạt cá biệt của cốt liệu nhô lên Sau đó rửa sạch toàn bộ

bề mặt vết rỗ bằng nước áp lực và lấp đầy vữa bê tông mới vào Hỗn hợp bê tông để lấp

đầy có cùng mác với bê tông cũ nhưng cốt liệu nhỏ hơn Vữa bê tông lấp đầy phải

được đầm chặt, miết cẩn thận

+ Khi xuất hiện trên bề mặt bê tông có các lỗ hổng, các vết rỗ lớn hoặc bê tông bên trong kết cấu không đông đặc làm giảm khả năng chịu lực của tiết diện và khả năng chống thấm của bê tông, đặc biệt là đối với các kết cấu bê tông cốt thép quan trọng cần phải xử

lý bằng biện pháp phun vữa

Nứt bê tông đáy sàn

- Ở 1 số công trình xảy ra hiện tượng này.

- Nứt bê tông là hiện tượng thường gặp trong công trình xây dựng trong cuộc sống Các vết nứt trong bê tông có thể phát triển từ nhiều nguyên nhân, mà bản chất là khả năng chịu uốn kém của bê tông Các vết nứt trông thấy được thường gặp khi ứng suất uốn lớn hơn khả năng (cường độ) bền uốn của bê tông

- Các vết nứt xảy ra trước khi bê tông đóng rắn, chủ yếu do sa lắng, các dịch chuyển trong lúc thi công, bay hơi nước thường được gọi là nứt dẻo Nứt dẻo có thể được hạn chế phần lớn thông qua việc chú trọng nhiều hơn vào thiết kế cấp phối, quá trình đổ bê tông, dưỡng hộ Các vết nứt xảy ra sau khi bê tông đóng rắn có thể do nhiều nguyên nhân Các vết nứt có thể do tác động cơ học, chênh lệch độ ẩm và nhiệt, phản ứng hoá học của các thành phần vật liệu xung khắc ( ví dụ phản ứng kiềm - cốt liệu ) hay do tác động môi trường

- Trong khi các hiện tượng nứt thường được quan sát trên các cấu trúc bê tông nên rất cần phải hiểu rằng mọi vết nứt có thể có từ các nguyên nhân khác nhau và có tác động khác nhau đến các tính năng bền lâu và có thể từ khâu thiết kế, quá trình vận hành ( sử dụng ), điều kiện khí hậu, môi trường liên quan đến kết cấu Do vậy hiện tượng nứt cần phải được phát hiện sớm để xử lý

- Nứt cấu kiện BTCT là hiện tượng bình thường Cấu kiện BTCT có thể bị nứt ở cấp tải trọng nhỏ hơn tải trọng tiêu chuẩn, trong một số trường hợp có thể bị nứt do co ngót ngay trước khi chịu tải Hiện tượng nứt do uốn thường khó tránh được, song lại tạo điều kiện cho cốt thép chịu kéo làm việc hiệu quả Điều quan trọng là bề rộng khe nứt phải nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn hay quy phạm thiết kế áp dụng Giới hạn về bề rộng khe nứt của tiêu chuẩn TCVN 5574: 1991 chủ yếu tập trung vào vấn đề ăn mòn kết cấu

- Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574: 1991 quy định đối với kết cấu/cấu kiện bình thường

sử dụng thép cường độ cao, đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 3mm, làm việc ở nơi che phủ,

bề rộng khe nứt lớn nhất nhỏ hơn 0.15mm

Khắc phục:

- Sàn nhà nứt gây nhiều lo âu cho người sử dụng , đặc biệt là những người chưa am hiểu

về hiện tượng có ngót bê tông , họ nghĩ rằng kết cấu có vết nứt có nghĩa là liên quan đến

sự mất an toàn , nguy hiểm trong khi sử dụng , thực chất không phải vậy , các vết nứt do

co ngót hoàn toàn có thể sửa chữa được và vị trí sửa chữa có chất lượng tốt hơn những vị trí bê tông thường

- Hiện tại trên thế giới việc sửa chữa các vết nứt bê tông do co ngót , không còn cách nào hơn là bơm keo epoxy được chế tạo theo tiêu chuẩn ASTM C 881 vào trong vết nứt , tác dụng của epoxy là dán 2 bề mặt vết nứt với nhau , tăng cường khả năng chịu lực và chống ăn mòn cho kết cấu bê tông cốt thép thậm chí có thể ngăn chặn sự rò rỉ nước

VIII MỘT SỐ CÔNG TRÌNH SỬ DỤNG SÀN BUBBLE DECK

-Chung cư LICOGI 13 - Khuất Duy Tiến (Hà Nội)

- Tòa nhà 28 tầng – Lê Trọng Tấn – Hà Đông (Hà Nội)

- Tòa nhà 193 Bà Triệu (Hà Nội)

- Trụ sở Hòa Phát – 39 Nguyễn Đình Chiểu (Hà Nội)

- Khách sạn Đại Nam – 73 Tô Hiến Thành (Hà Nội)

- Chung cư 249 Thụy Khê (Hà Nội)

- Tòa nhà CMC – Duy Tân - Cầu Giấy (Hà Nội)

- Tòa nhà Handico 6 – 34 Tôn Đức Thắng (Hà Nội)

- Siêu thị nội thất Ashley – Gia Lâm (Hà Nội)

- Trường Quốc tế Thăng Long – Linh Đàm (Hà Nội)

- Nhà để xe cao tầng – 315 Trường Chinh (Hà Nội)

- Nhà ở chiến sỹ công an quận Hoàng Mai (Hà Nội)

- Trường quốc tế Bill Gates - Bắc Linh Đàm (Hà Nội)

Giảng đường Chùa Lân Thiền viện Trúc Lâm, Yên Tử: vượt nhịp 21,6 m không dầm

-kỷ lục mới tại Việt Nam

- Tòa nhà LICOGI 18.1 - Hạ Long (Quảng Ninh)

- Nhà ga du thuyền đảo Tuần Châu (Quảng Ninh)

- Khu chung cư cao tầng Cẩm Bình - Cẩm Phả (Quảng Ninh)

- Khách sạn Đảo Hòn Dấu (Hải Phòng)

- Khu nhà ở xã hội cho người thu nhập thấp Damsan (Thái Bình)

- Nhà máy sứ Hào Cảnh – 11.000 m2 sàn (Thái Bình)

- Tòa nhà VNPT Bắc Ninh (Bắc Ninh)

- Bộ Chỉ huy quân sự tỉnh Hải Dương

- Chung cư thu nhập thấp Phú Sơn (Thanh Hóa)

- Khách sạn Phù Đồng (Thanh Hóa)

- Salon Auto Minh Chánh (Thanh Hóa)

- Chung cư tầm nhìn xanh (Nghệ An)

- Nhà ở xã hội Hưng Lộc – Thành phố Vinh (Nghệ An)

- Nhà ở dịch vụ tổng hợp 16 tầng – Lê Lợi (Vinh)

- Trường Đại học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh – CN miền Trung

- Tòa nhà South Building – 60 Trường Sơn (Tp Hồ Chí Minh)

- Long Thành Plaza (Đồng Nai)

- Chung cư cao cấp Ocean View (Vũng Tàu)

- Trường Trung học cơ sở phường 7 (Cà Mau)

- TTTM Victory – Thái Bình

- Một số công trình văn phòng cho thuê, khách sạn, nhà ở quy mô nhỏ: 496-498 Bạch Mai (Hà Nội), 34-36 Liễu Giai (Hà Nội), 74 Tô Hiến Thành (Hà Nội), 13 Lý Nam Đế (Hà Nội), 2B Phan Thúc Duyện (Tp Hồ Chí Minh) Và rất nhiều công trình dân dụng trên cả nước với quy mô vừa và nhỏ đã sử dụng công nghệ Bubble Deck trong thời gian vừa qua