- Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò:
+ Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn…) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền.
+ Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau.
- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng.
Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.
- Ta xét các phương án sàn sau:
2.2.1 Hệ sàn sườn:
- Cấu tạo: Gồm hệ dầm và bản sàn.
- Ưu điểm:
+ Tính toán đơn giản.
+ Được sử dụng phổ biến với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
- Nhược điểm:
+ Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu.
+ Không tiết kiệm không gian sử dụng.
2.2.2 Hệ sàn ô cờ:
- Cấu tạo: Gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m.
- Ưu điểm:
+ Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ…
- Nhược điểm:
+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp.
+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng.
2.2.3 Hệ sàn không dầm:
- Cấu tạo: Gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
- Ưu điểm:
+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.
+ Tiết kiệm được không gian sử dụng.
+ Dễ phân chia không gian.
+ Dễ bố trí các hệ thống kỹ thuật điện nước…
+ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa.
+ Thi công nhanh, lắp đặt hệ thống cốt pha đơn giản.
- Nhược điểm:
+ Trong phương án này cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, và khả năng chịu lực theo phương ngang kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.
+ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.
2.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước:
- Ưu điểm:
+ Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm.
+ Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn đẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.
+ Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường.
+ Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép chịu lực được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiện được cốt thép.
- Nhược điểm:
+ Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện nhiều khó khăn trong thi công.
+ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hóa hiện nay thì điều này là yêu cầu tất yếu.
+ Thiết bị giá thành cao.
2.2.5 Kết luận:
- Phương án chịu lực theo phương đứng là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng.
- Phương án chịu lực theo phương ngang là phương án hệ sàn sườn có dầm.