GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH_2

Header Page 1 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung đƣợc thể hiện trong luận văn này là kết quả
nghiên cứu của cá nhân tôi, chƣa từng đƣợc ai công bố trƣớc đây; đảm bảo tính
trung thực ; đúng đắn và chính xác trong các trính dẫn và tài liệu tham khảo; tuân
thủ các quy định về bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ.Mọi trích dẫn đều đƣợc nêu rõ
nguồn gốc.
Hải Phòng, ngày … tháng… năm…
Học viên

Nguyễn Đăng Thắng

Trang: i

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page1 of 95.


Header Page 2 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn này; em xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới
thầy PGS.TS. Phạm Văn Thứ- giáo viên hƣớng dẫn thực hiện luận văn tốt nghiệp
trong thời gian qua đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện luận
văn này.Đồng thời em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong tập thể giáo

viên Viện đào tạo sau Đại học-Trƣờng Đại Học Hàng Hải Việt Nam; các thầy cô
trực tiếp giảng dạy các bộ môn của chuyên ngành sau đại học Xây dựng Công trình
Thủy.Cảm ơn các thầy cô đã giảng dạy tận tình và truyền đạt cho em những kiến
thức quý báu để có thể hoàn thiện đƣợc luận văn.Xin cảm ơn các bạn bè; đồng
nghiệp đã giúp đỡ những tài liệu quý báu để hoàn thiện luận văn và tạo điều kiện
tốt nhất cho tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Sau quãng thời gian nỗ lực và cố gắng, luận văn này đã đƣợc hoàn thành và
cũng không thể tránh khỏi sai sót.Trong những bƣớc tới đây; rất mong sự đóng góp
ý kiến của quý thầy cô; đồng nghiệp và bạn bè có quan tâm để luận văn của tôi
thêm phần hoàn thiện.
Hải Phòng, ngày … tháng… năm…
Học viên

Nguyễn Đăng Thắng

Trang: ii

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page2 of 95.


Header Page 3 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

MỤC LỤC:
LỜI CAM ĐOAN......................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................ii
MỤC LỤC...............................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU..............................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................................vi

DANH MỤC CÁC HÌNH.......................................................................................vii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU.............................................. v
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................... vii
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: .......................................................................................................... 4
GIẢI PHÁP KẾT CẤU SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG. ........... 4
1.1. Khái niệm:....................................................................................................... 4
1.2.Ƣu điểm của giải pháp công nghệ sàn bóng:..................................................... 4
1.3. Nguyên tắc cấu tạo cơ bản ................................................................................. 7
1.4. Phạm vi ứng dụng ............................................................................................. 8
1.4.1. Sử dụng cho công trình xây mới.................................................................. 8
1.4.2. Sử dụng cho cải tạo nâng tầng..................................................................... 9
1.5. Các dạng sàn bubble deck ............................................................................... 10
1.6. Chỉ tiêu kỹ thuật.............................................................................................. 13
1.6.1. Trọng lƣợng bản thân tấm sàn ................................................................... 13
1.6.2. Khả năng chịu lực .................................................................................... 14
1.6.3. Khả năng vƣợt nhịp .................................................................................. 16
1.6.4.Thời gian thi công .................................................................................... 17
1.6.5.Các chỉ tiêu khác ..................................................................................... 17
Trang: iii

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page3 of 95.


Header Page 4 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN-ỨNG DỤNG SÀN BUBBLEDECK . 19
2.1.Sự làm việc của bản sàn ............................................................................. 19

2.2.Tính toán thiết kế kỹ thuật sàn BubbleDeck ................................................... 20
2.1.1.Cấu tạo sàn BubbleDeck .......................................................................... 20
2.2.2.Trình tự tính toán bản sàn BubbleDeck.................................................... 21
2.3.Thiết kế sàn theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005......................................... 21
2.3.1.Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện và vật liệu: ....................................... 21
2.3.2.Thiết lập mô hình tính toán. ..................................................................... 22
2.3.3.Xác định thông số tải trọng- Tổ hợp tải trọng. ......................................... 22
2.3.4.Tính toán cấu kiện theo độ bền. ............................................................... 24
2.4.Quy trình thi công sàn BubbleDeck ............................................................ 32
2.4.1.Quy trình thi công sàn Bubble Deck loại A.......................................... 32
2.4.2.Quy trình thi công sàn Bubble Deck loại B .......................................... 39
CHƢƠNG 3: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN ............................................................ 43
3.1.Ứng dụng tính toán kết cấu sàn BubbleDeck .................................................. 43
3.1.1.Số liệu đầu vào: ....................................................................................... 43
3.1.2.Xác định tải trọng và tổ hợp nội lực:.................................................... 45
3.1.3.Mô hình hóa sàn tính toán trên phần mềm SAFE: ................................ 48
3.1.4.Tính toán cốt thép cho bản theo trạng thái giới hạn thứ nhất ................ 51
3.1.5.Kiểm tra về điều kiện độ võng. ............................................................ 53
3.2.So sánh với kết quả tính toán sàn đặc thông thƣờng: ...................................... 54

Trang: iv

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page4 of 95.


Header Page 5 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

1.Kích thƣớc hình học của tiết diện
chiều rộng tiết diện chữ nhật; chiều rộng sƣờn tiết diện chữ T và
chữ I;

b

b f , bf

chiều rộng cánh tiết diện chữ T và chữ I tƣơng ứng trong vùng
chịu kéo và nén;

h

chiều cao của tiết diện chữ nhật, chữ T và chữ I;

h f , hf

phần chiều cao của cánh tiết diện chữ T và chữ I tƣơng ứng nằm
trong vùng chịu kéo và nén;

a,

khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép tƣơng ứng với
biên gần nhất của tiết diện;

a

S

và

S

h0 , h0

chiều cao làm việc của tiết diện, tƣơng ứng bằng h–a và h–a’;

x

chiều cao vùng bê tông chịu nén;



chiều cao tƣơng đối của vùng bê tông chịu nén, bằng x h0 ;

As , As' diện tích cốt thép trong vùng chịu kéo và chịu nén của tiết diện.

hàm lƣợng cốt thép trong tiết diện.



2.Ngoại lực và nội lực:
F

ngoại lực tập trung;

M

mômen uốn;

N

lực dọc;

Q

lực cắt.

3.Các đặc trƣng của vật liệu:
Rb cƣờng độ chịu nén của bê tông ở trạng thái giới hạn thứ nhất ;
Rs , cƣờng độ chịu kéo của cốt thép ở trạng thái giới hạn thứ nhất;
Eb

mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo;

Es

mô đun đàn hồi của cốt thép.
Trang: v

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page5 of 95.

đến


Header Page 6 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

Tên bảng

Số bảng
Bảng 1.1
Bảng 1.2

So sánh khả năng chịu uốn củaBubbleDeck và
sàn đặc thông thƣờng
So sánh khả năng chịu cắt củaBubbleDeck và
sàn đặc thông thƣờng

Bảng 1.3

Bảng tổng hợp số liệu kĩ thuật các loại sàn
BubbleDeck

Trang
15

15

17

Bảng 2.1

Độ sàn sàn và kích thƣớc bóng các loại tấm sàn

22

Bảng 3.1

Tĩnh tải các lớp sàn văn phòng

45

Bảng 3.2

Tĩnh tải các lớp sàn vệ sinh

45

Bảng 3.3

Tĩnh tải các lớp sàn cầu thang

45

Bảng 3.4

Tĩnh tải của tƣờng xây gạch dày 110; cao 3,3 m.

46

Bảng 3.5

Hoạt tải sàn

46

Bảng 3.6

Các trƣờng hợp tổ hợp tải trọng

47

Bảng 3.7

Kích thƣớc quy đổi tiết diện sàn rỗng-sàn bóng

51

Bảng 3.8

Kết quả tính toán cốt thép dải bản

52

Trang: vi

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page6 of 95.


Header Page 7 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

DANH MỤC CÁC HÌNH
Số bảng

Tên bảng

Hình 1.1

Các đặc điểm nổi bật so với sàn đặc

4

Hình 1.2

Khả năng giảm trọng lƣợng bản thân kết cấu

5

Hình 1.3

Khả năng vƣợt nhịp của sàn Bubble Deck

6

Hình 1.4

Giảm lƣợng phát thải năng lƣợng và CO2

6

Hình 1.5

Cấu tạo cơ bản của đơn vị sàn BubbleDeck

7

Hình 1.6

Công trình ứng dụng sàn rỗng tại nƣớc ngoài

9

Hình 1.7

Cải tạo nâng tầng sử dụng sàn bóng

10

Hình 1.8

Tấm sàn BubbleDeck loại A

11

Hình 1.9

Tấm sàn BubbleDeck loại B

11

Hình 1.10

Tấm sàn BubbleDeck loại C

12

Hình 1.11

Chi tiết cấu tạo tấm sàn dày 230

13

Hình 1.12

So sánh khả năng chịu lực và tải trọng bản thân tấm sàn

14

Hình 1.13

Tƣơng quan đặc điểm kỹ thuật các loại tấm sàn BubbleDeck

16

Hình 2.1

Sự phân bố ứng suất qua các giai đoạn trên tiết diện

Trang

20

thẳng góc
Hình 2.2

Tiết diện quy đổi để tính toán theo cƣờng độ

Hình 2.3

Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trên tiết diện thẳng góc
với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn khi tính

24

26

toán theo độ bền
Hình 2.4

Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trên tiết diện thẳng góc
với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn khi tính

28

toán theo độ bền
Hình 2.5

Vị trí biên vùng chịu nén trên tiết diện của cấu kiện
bê tông cốt thép chịu uốn

29

Hình 2.6

Lắp dựng hệ khung chống-xà gỗ đỡ ván khuôn sàn

32

Hình 2.7

Lắp dựng ván khuôn sàn

33

Trang: vii

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page7 of 95.


Header Page 8 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Hình 2.8

Hệ ván khuôn nhìn từ dƣới lên

33

Hình 2.9

Mô đun lƣới thép và bóng nhựa lắp dựng tại xƣởng

34

Hình 2.10

Tấm sàn loại A đƣợc thi công tại công trƣờng

35

Hình 2.10

Tấm sàn loại A đƣợc thi công tại công trƣờng

36

Hình 2.11

Công tác đổ bê tông hiện trƣờng

37

Hình 2.12

Tiến hành đầm dùi

37

Hình 2.13

Làm phẳng bằng bàn xoam thƣớc tầm.

38

Hình 2.14

Công trình sau khi tháo dỡ ván khuôn sàn

38

Hình 2.15

Công tác lắp dựng hệ khung chống ván khuôn sàn
BubbleDeck

39

Hình 2.16

Công tác ghép các tấm sàn loại B (1)

40

Hình 2.17

Công tác ghép các tấm sàn loại B (2)

41

Hình 2.18

Ghép nối cốt thép liên kết

41

Hình 2.19

Công tác đổ bê tông hiện trƣờng

42

Hình 3.1

Mặt bằng kết cấu sàn tầng 2

44

Hình 3.2

Khai báo vật liệu bê tông B25 trong SAFE

48

Hình 3.3

Khai báo vật liệu sàn rỗng trong SAFE

49

Hình 3.4

Mô hình sàn tầng 2 trong phần mềm SAFE

50

Hình 3.5

Biểu đồ mô ment uốn dải bản

51

Hình 3.6

Biểu đồ lực cắt trên các dải bản

53

Hình 3.7

Sơ đồ chuyển vị sàn tính toán bởi phần mềm SAFE

54

Hình 3.8

Kết quả mô ment dải bản của bản sàn đặc

55

Hình 3.9

Kết quả độ võng dải bản của bản sàn đặc

55

Hình 3.10

Phản lực liên kết Fz với kết cấu sàn đặc

56

Hình 3.11

Phản lực liên kết Fz với kết cấu sàn rỗng

56

Trang: viii

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page8 of 95.


Header Page 9 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

MỞ ĐẦU
1.Tính cần thiết của đề tài:
Hiện nay,Việt Nam đang trong quá trình phát triển kinh tế-xã hội; đi đôi với
đó là quá trình phát triển khoa học kỹ thuật , ngoài những nghiên cứu trong nƣớc
thì việc ứng dụng những công nghệ mới; hiện đại trên thế giới về áp dụng cho thực
tế phát triển của Việt Nam cũng là vấn đề cấp thiết và đƣợc quan tâm.
Giải pháp công nghệ tấm sàn rỗng- BubbleDeck đƣợc phát minh tại Đan
Mạch vào những năm 80 của thế kỷ trƣớc và đã đƣợc ứng dụng cho rất nhiều công

trình trên thế giới. Với ƣu điểm vƣợt nhịp lớn, tiết kiệm vật liệu và rút ngắn thời
gian thi công; giải pháp này rất phù hợp với xu thế phát triển xây dựng của Việt
Nam trong thời gian tới đây ; khi mà yêu cầu phát triển những công trình lớn; cao
tầng; không gian diện tích rộng; vƣợt nhịp lớn và giải pháp thi công nhanh.
Tuy nhiên công nghệ tấm sàn rỗng mới đƣợc chuyển giao về Việt Nam chƣa
lâu; và quá trình thiết kế và thi công vẫn còn dựa nhiều vào chuyển giao công nghệ
của nhà sáng chế; vẫn còn nhiều điểm chƣa hoàn toàn triệt để với điều kiện tính
toán theo tiêu chuẩn của Việt Nam .Vì vậy tác giả thực hiện luận văn này để làm rõ
hơn vấn đề ứng dụng giải pháp tấm sàn bóng- sàn rỗng trong xây dựng công trình
tại Việt Nam.
2.Mục đích nghiên cứu:
Trong quá trình thực hiện áp dụng một công nghệ mới vào trong hoạt động
xây dựng; thông thƣờng là bắt nguồn từ quá trình chuyển giao công nghệ từ đơn vị
sáng chế tới đất nƣớc nhận công nghệ ; áp dụng vào điều kiện thực tế. Do đó ban
đầu còn nhiều vấn đề chƣa thực sự thích ứng với tiêu chuẩn hiện hành của đất nƣớc
đƣợc chuyển giao. Ngoài ra ; khi tiếp cận một công nghệ mới nào đó ,cần thiết của
các kỹ sƣ; các đơn vị nhận chuyển giao phải có đƣợc lƣợng kiến thức nhất định về
công nghệ mà mình đƣợc nhận. Trên cơ sở đó; nghiên cứu này đi vào tìm hiểu về

Trang: 1

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page9 of 95.


Header Page 10 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Công nghệ sàn bóng- sàn rỗng BubbleDeck; một công nghệ sáng tạo mới ở Việt
Nam. Mục đích của nghiên cứu là cung cấp những thông tin cần thiết về công nghệ

sàn bóng; cơ sở lý thuyết và quy trình thi công.Nêu lên những ƣu điểm của công
nghệ mới và đƣa ra các khuyến nghị về việc lựa chọn giải pháp này trong việc thi
công công trình xây dựng.
3.Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu:
Đối tƣợng nghiên cứu: Giải pháp ứng dụng sàn bóng- sàn rỗng trong xây
dựng công trình. Cơ sở lý thuyết và phƣơng pháp tính toán; thi công sàn bóng
(BubbleDeck).
Phạm vi nghiên cứu của đề tài dừng lại ở mức đƣa ra những thông số kỹ
thuật ; tính toán và quy trình thi công của giải pháp sàn BubbleDeck; thông qua đó
nêu lên các ƣu điểm nổi bật của loại sàn này. Kết hợp với tiêu chuẩn hiện hành của
Việt Nam để đƣa ra lý thuyết tính toán và áp dụng tính toán ví dụ.
4.Phƣơng pháp nghiên cứu:
Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài là thu thập các thông số kỹ thuật từ các
kết quả kiểm chứng vật liệu của nhà sản xuất đã đƣợc công bố rộng rãi trên các tài
liệu kỹ thuật cũng nhƣ trong các kết quả nghiên cứu thử nghiệm của các đơn vị
từng tham gia ứng dụng giải pháp công nghệ trƣớc đó ; kết hợp với việc áp dụng lý
thuyết tính toán cơ sở để giải quyết bài toán cụ thể.
5.Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Đề tài ứng dụng công nghệ sàn bóng- sàn rỗng vào xây dựng công trình
cung cấp một số thông tin cần thiết cho các chủ đầu tƣ cũng nhƣ đơn vị tƣ vấn; sử
dụng công trình để làm cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình. Đồng thời
cũng đƣa ra hƣớng tính toán dựa vào tiêu chuẩn hiện hành ở Việt Nam và cơ sở lý
thuyết tính toán sàn cơ bản; góp phần cho quá trình tính toán và thẩm tra và quản
lý chất lƣợng công trình thuận lợi hơn.

Trang: 2

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page10 of 95.

Header Page 11 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

6.Nội dung thực hiện của đề tài:
Luận văn đƣợc trình bày trong 3 Chƣơng :
- Chƣơng I: GIẢI PHÁP KẾT CẤU SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY
DỰNG. Giới thiệt tổng quan về kết cấu sàn rỗng- sàn bóng, thực tế ứng
dụng. Các loại tấm sàn rỗng.
- Chƣơng II: LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN-ỨNG DỤNG SÀN BUBBLEDECK.
Cơ sở tính toán sàn rỗng theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành. Phƣơng pháp
thi công tấm sàn.
- Chƣơng III: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN.
Ứng dụng cơ sở lý thuyết vào tính toán một bài toán cụ thể.
Trong quá trình thực hiện luận văn này, với những điều kiện hiểu biết còn
giới hạn không tránh khỏi sai sót.Rất mong sự đóng góp ý kiến của các thầy cô,bạn
bè đồng nghiệp cùng với các bạn đọc để luận văn đƣợc hoàn thiện.

Trang: 3

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page11 of 95.


Header Page 12 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

CHƢƠNG 1:

GIẢI PHÁP KẾT CẤU SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG.

1.1. Khái niệm:
Sàn bóng (BubbleDeck) là công nghệ có xuất xứ từ Đan Mạch,dựa trên
nguyên tắc phân bố ứng suất kéo-nén trên tiết diện thẳng góc của cấu kiện sử dụng
tiến hành thay thế phần bê tông quanh trục trung hòa không có tác dụng tham gia chịu
lực của bản sàn bằng các quả bóng bằng nhựa tái chế, giúp giảm trọng lƣợng bản
sàn, giảm kích thƣớc hệ cột, vách, móng, tƣờng, vách chịu lực , tăng khoảng cách
lƣới cột. Bản sàn BubbleDeck là loại kết cấu sàn nhẹ, rỗng, không cần tới dầm, liên
kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực nên có nhiều ƣu điểm về mặt kỹ thuật và kinh tế.
1.2.Ƣu điểm của giải pháp công nghệ sàn bóng:

Hình 1.1:Các đặc điểm nổi bật so với sàn đặc
Trang: 4

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page12 of 95.


Header Page 13 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

- Giảm đến 35% trọng lƣợng bản thân kết cấu, vì vậy giảm tải trọng và giảm
kích thƣớc móng.

Hình 1.2:Khả năng giảm trọng lƣợng bản thân kết cấu
- Thích hợp với nhiều loại mặt bằng, tạo tính linh hoạt trong thiết kế. Việc sử
dụng Bubbledeck tạo điều kiện cho thiết kế kiến trúc linh hoạt hơn, dễ dàng lựa chọn
các hình dạng,không bị giới hạn nhiều bởi kích thƣớc không gian,kích thƣớc mái đua
và độ vƣợt nhịp,có thể thiết kế diện tích sàn lớn hơn với ít điểm gối tựa (cột, vách)
hơn, không dầm, không tƣờng chịu tải và ít cột làm cho thiết kế nhà khả thi và dễ

thay đổi.Phần thiết kế nội thấtcũng có thể dễ dàng thay đổi trong suốt “vòng đời” của
công trình.
- Làm giảm mật độ cột, vách chịu lực, tăng khoảng các nhịp, bƣớc cột.
- Sàn Bubbledeck chịu lực theo hai phƣơng, trọng lƣợng bản thân nhẹ hơn
làm giảm khối lƣợng khi dao động nên khi kết hợp với hệ cột và vách chịu lực sẽ có
khả năng chống động đất tốt.

Trang: 5

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page13 of 95.


Header Page 14 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Hình 1.3:Khả năng vƣợt nhịp của sàn Bubble Deck

Hình 1.4: Giảm lƣợng phát thải năng lƣợng và CO2

Trang: 6

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page14 of 95.


Header Page 15 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.3. Nguyên tắc cấu tạo cơ bản

Sàn Bubbledeck là loại kết cấu sàn rỗng làm việc theo hai phƣơng trong đó
các quả bóng nhựa có vai trò giảm thiểu lƣợng bê tông ở vùng không cần thiết đối
với kết cấu.
Với nguyên lý là thay thế vùng bê tông không tham gia chịu lực tại lõi tiết diện;
kết hợp giữa bóng nhựa và lƣới cốt thép để tối ƣu hóa khả năng chịu kéo của vùng
chịu kéo cũng nhằm tối ƣu vật liệu và khả năng chịu lực của cấu kiện.

Hình 1.5 - Cấu tạo cơ bản của đơn vị sàn BubbleDeck
Ƣu điểm trong lắp dựng của BubbleDeck chính là kết quả của phối hợp đặc
tính hình học của hai chi tiết cơ bản: lƣới gia cƣờng và bóng nhựa rỗng. Khi lƣới gia
cƣờng trên và dƣới đƣợc liên kết theo cách thông thƣờng, một phần tử Bubbledeck ổn
định đã đƣợc hình thành.
Lƣới thép gia cƣờng có nhiệm vụ phân bổ và cố định các trái bóng tại những
vị trí chính xác, trong khi đó, các trái bóng định hình thể tích lỗ rỗng, giúp giữ vững
định dạng của lƣới thép gia cƣờng đồng thời ổn định vị trí của lƣới bóng. Khi tiến
hành đổ bê tông phủ kín lƣới thép nêu trên, ta có đƣợc tấm sàn rỗng "toàn khối" triệt
để làm việc theo hai phƣơng.
Các thử nghiệm mở rộng đã chứng tỏ cốt thép liên kết các cấu kiện sẽ làm
việc đồng thời với lƣới thép trên và dƣới, tạo thành hệ gia cƣờng cho toàn bộ bản
sàn, loại bỏ ảnh hƣởng của các mối nối tạm đến trạng thái làm việc của bản sàn.

Trang: 7

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page15 of 95.


Header Page 16 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Khả năng làm việc toàn khối của sàn BubbleDeck đƣợc đảm bảo nhờ bổ sung
các sƣờn tăng cƣờng, đƣợc bố trí đều đặn cách hai hàng bóng. Các dải sƣờn này một
mặt hàn chặt để giữ hai lƣới thép trên và dƣời, một mặt đóng vai trò là các mấu ngăn
chặn hoàn toàn lực trƣợt xuất hiện giữa lớp bê tông đúc sẵn và lớp bê tông đổ tại công
trƣờng. Nhờ đó, tấm sàn làm việc nhƣ sàn bê tông cốt thép toàn khối thông thƣờng.
1.4. Phạm vi ứng dụng
BubbleDeck đã rất thành công tại Châu Âu từ những năm đầu thành lập. Tại
Đan Mạch và Hà Lan, hàng triệu mét vuôngsàn sử dụng công nghệ BubbleDeck đã
đƣợc thi công, ứng dụng cho tất cả các toà nhà văn phòng, bệnh viện, trƣờng học, nhà
ở, nhà để xe và các công trình công cộng khác.
BubbleDeck là công nghệ thi công hệ sàn phẳng nhẹ đƣợc công nhận tại nhiều
quốc gia, đƣợc cấp Chứng nhận Kỹ thuật Hà Lan CUR 86, tƣơng đƣơng với Chứng
nhận của Tiêu chuẩn xây dựng.
1.4.1. Sử dụng cho công trình xây mới
Trên thế giới và tại Việt Nam đã có rất nhiều công trình đƣợc xây dựng sử
dụng công nghệ sàn Bubble Deck, trong đó có thể kể tới:
Ứng dụng trên thế giới:
- City Hall: Trụ sở hành chính và văn phòng, Glostrup, Đan Mạch. Đạt giải
tòa nhà của năm 2004 tại Đan Mạch trong danh sách: ” Văn phòng và khu công
nghiệp”. Đâylà công trình đầu tiên sử dụng công nghệ Bubble Deck.
- Millennium Tower: Khách sạn 5 sao, căn hộ cao cấp và văn phòng. Đạt giải
thƣởng xây dựng của Hà Lan năm 1999, là tòa nhà cao thứ hai tại Hà Lan ở thời
điểm xây dựng. Thiết kế ban đầu sử dụng sàn rỗng nhƣng khi chuyển sang sử dụng
sàn BubbleDeck thì xây thêm đƣợc hai tầng với cùng 1 chiều cao so với thiết kế ban
đầu. Thời gian thi công cho mỗi tầng giảm từ 10 xuống còn 4 ngày/ tầng. Số lƣợng
thiết bị đƣợc giảm tới 50% và trong khoảng thời gian thi công, lƣu lƣợng xe chở vật
liệu vào thành phố Rotterdam đã giảm đƣợc khoảng 500 chuyến xe tải.
Trang: 8

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page16 of 95.

Header Page 17 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Hình 1.6: Công trình ứng dụng sàn rỗng tại nƣớc ngoài
Ứng dụng tại Việt Nam:
- Cao ốc 249A Thuỵ Khuê - Hà Nội
Quy mô công trình 1550m2 x 3 tầng, khoảng cách lƣới cộtchịu lực trung
bình 10m, chỗ lớn nhất 13.6m .Công trình sử dụng sàn BubbleDeck loại BD340 có
chiều cao 34cm, bóng nhựa rỗng đƣờng kính 270mm, thép hàn lớp dƣới dùng
D8a100-RB500W, mũ cột vách dùng thép D14-D18 CIII, bê tông mác 350.
1.4.2.Sử dụng cho cải tạo nâng tầng
Với ƣu điểm về trọng lƣợng bản thân và thời gian thi công, sàn BubbleDeck là
giải pháp thích hợp để lựa chọn cải tạo nâng tầng các công trình đã xây dựng, giúp
công tác cải tạo hệ móng thuận tiện hơn rất nhiều.
- Công trình CDC Bulding: số 193 Bà Triệu - Hà Nội nằm tại ngã 5, cắt đƣờng
Lê Đại Hành. Công trình có 2 mặt tiền phía đƣờng Bà Triệu và đƣờng Lê Đại Hành,
đối diện tháp đôi VINCOM.Với vị trí rất đẹp tại Hà Nội, phƣơng ánthiết kế là

Trang: 9

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page17 of 95.


Header Page 18 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

nâng thêm 5 tầng từ công trình 7 tầng đã hoàn thành năm 2004.

Hình 1.7: Cải tạo nâng tầng sử dụng sàn bóng
Sau khi đƣa ra nhiều phƣơng án, Chủ đầu tƣ là Công ty TNHH Xây Dựng và
Phát Triển Đô Thị đã chọn phƣơng án sàn BubbleDeck để thi công.
Do công trình mặt đƣờng nội thị nên địa bàn chật hẹp, không đặt đƣợc cẩu
tháp cũng nhƣ các phƣơng tiện nâng đƣợc các tấm cấu kiện nên công trình dùng
phƣơng pháp đổ bê tông tại chỗ.

1.5. Các dạng sàn bubble deck
BubbleDeck đƣợc có thể sản xuất dƣới 3 dạng cấu kiện:
- Loại A: Module cốt thép, dạng cấu kiện “lƣới bóng” chế tạo sẵn đƣợc đặt
trên ván khuôn truyền thống và đổ bê tông trực tiếp.

Trang: 10

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page18 of 95.


Header Page 19 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Hình 1.8: Tấm sàn BubbleDeck loại A
- Loại B: Cấu kiện bán toàn khối, đáy của lƣới bóng đƣợc cấu tạo một lớp bê
tông đúc sẵn, dày 60mm (có thể là 70mm khi cần) thay cho ván khuôn tại công
trƣờng.

Hình 1.9: Tấm sàn BubbleDeck loại B
Trang: 11

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page19 of 95.


Header Page 20 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

- Loại C: Tấm sàn thành phẩm, sản phẩm phân phối tới chân công trình dƣới
dạng tấm bê tông hoàn chỉnh.

Hình 1.10: Tấm sàn BubbleDeck loại C
Vật liệu sử dụng:
- Cốt thép chịu lực: FeB 550/460, RB500 (thép có hàm lƣợng các bon 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 (theo hƣớng dẫn của nhà sản xuất)
Kích thƣớc lớn nhất của cấu kiện: rộng 3m, dài 9 - 14m.
- Bubbledeck đƣợc sản xuất theo 6 dạng tiêu chuẩn.
+ Độ dày tấm (mm): 170 230 280 340 390 430

Trang: 12

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page20 of 95.


Header Page 21 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Hình 1.11: Chi tiết cấu tạo tấm sàn dày 230

1.6. Chỉ tiêu kỹ thuật
So với các lại sàn khác, sàn BubbleDeck tạo nên sự khác biệt do các đặc điểm cơ
bản sau:
1.6.1. Trọng lượng bản thân tấm sàn
Ƣu thế chính của các quả bóng là giảm trọng lƣợng của tấm sàn.Tải trọng bản
thân của sàn Bubbledeck giảm 1/3 lần so với tấm sàn đặc có cùng độ dày và không
ảnh hƣởng đến khả năng chịu uốn và độ cứng của tấm sàn.
Trang: 13

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page21 of 95.


Header Page 22 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Hình 1.12: So sánh khả năng chịu lực và tải trọng bản thân tấm sàn
Giá trị gia tăng sử dụng bê tông : So với tấm sàn đặc, một tấm sàn
Bubbledeck có khả năng chịu lực gấp đôi với 65% lƣợng bê tông và có cùng khả
năng chịu lực với 50% lƣợng bê tông.
1.6.2. Khả năng chịu lực
Giải pháp sàn đặc truyền thống gặp rất nhiều vấn đề khi vƣợt nhịp lớn do tải
trọng tác dụng của trọng lƣợng bản thân. BubbleDeck có thể giải quyết vấn đề này
bằng cách giảm lƣợng bêtông( giảm tới 35% ) trong tấm sàn nhƣng vẫn đảm bảo

Trang: 14

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page22 of 95.


Header Page 23 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

khả năng chịu lực. Vì vậy, khi xét đếncùng khả năng chịu lực, tấm sàn BubbleDeck
chỉ cần sử dụng 50% lƣợng bê tông so với một tấm sàn đặc, hoặc với cùng độ dày
tấm sàn BubbleDeck có khả năng chịu lựcgấp đôi sàn đặc nhƣng chỉ tiêu thụ 65%
lƣợng bê tông. BubbleDeckcó khả năng chịu lực cắt xấp xỉ 65% khả năng của sàn
đặc với cùng chiều cao. Trong tính toán thƣờng sử dụng hệ số 0,6 để thể hiện mối
tƣơng quan này. Tại những vị trí chịu lực phức tạp (khu vực quanh cột, vách, lõi), có
thể giảm bớt các quả bóng để tăng khả năng chịu lực cắt cho bản sàn.
BubbleDeck đã đƣợc thử nghiệm và đƣợc tính toán giống sàn đặc thông
thƣờngtheo tiêu chuẩn quốc gia.
Bảng 1.1 - So sánh khả năng chịu uốn củaBubbleDeck và sàn đặc thông thƣờng
Tính theo % của sàn

Khi cùng khả năng

đặc

chịu lực

Khi cùng độ
cứng uốn bê

Khi cùng lƣợng

bê tông

tông

Khả năng chịu lực

100

105

150(*)

Độ cứng uốn

90

100

300

Lƣợng bê tông

66

69

100

Sử dụng cùng một lƣợng thép gia cƣờng. Lƣợng bê tông hiệu quả hơn là 220%.
Khả năng chịu cắt đƣợc xác định theo tỷ số a/d (a là khoảng cách từ vị trí đặt

lực đến gối đỡ, d là tính toán của chiều cao của bản sàn).
Bảng 1.2 - So sánh khả năng chịu cắt củaBubbleDeck và sàn đặc thông thƣờng
Khả năng chịu cắt(tính theo % của sàn đặc)

a/d

Sàn đặc

100

BubbleDeck

76

Trang: 15

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page23 of 95.


Header Page 24 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

1.6.3. Khả năng vượt nhịp
Bảng biểu và đồ thị dƣới đây thể hiện khả năng vƣợt nhịp của các loại tấm sàn
BubbleDeck thông thƣờng.Các kết quả trên đƣợc tổng hợp từ những tính toán và
khảo nghiệm thực tế theo các tiêu chuẩn châu Âu có xét đến hệ số 1,5 do giảm tải
trọng bản thân.Dựa vào đó ta thấy khả năng vƣợt nhịp của các cấu kiện tấm sàn
Bubble Deck là tƣơng đối lớn; dao động từ 8 đến 17 m tùy loại tấm sàn.

Hình 1.13: Tƣơng quan đặc điểm kỹ thuật các loại tấm sàn BubbleDeck
Trang: 16

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page24 of 95.


Header Page 25 of 95.

GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG SÀN RỖNG-SÀN BÓNG TRONG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Bảng 1.3 - Bảng tổng hợp số liệu kĩ thuật các loại sàn BubbleDeck
Độ dày

Bóng

Trọng lƣợng

Bê tông ở công

(mm)

(mm)

(kg/m2)

trƣờng(m3/m2)

BD230

230

D180

7-10

370

0.10

BD280

280

D225

8-12

460

0.14

BD340

340

D270

9-14

550

0.18

BD390

390

D315

10-16

640

0.20

BD450

450

D360

11-18

730

0.25

Loại

Nhịp (m)

Formatted: Line spacing: 1.5 lines

1.6.4.Thời gian thi công
Bubble Deck là loại sàn bán lắp ghép, sử dụng chính phần bê tông đúc sẵn làm cốp
pha nên không cần thêm cốp pha thép hay gỗ để thi công sàn, hơn nữa, các tấm sàn
đúc sẵn giúp công nghiệp hóa, chuyên môn hóa quá trình sản xuất. Chính vì vậy,
thời gian thi công của sàn Bubble Deck giảm hơn hẳn so với các loại sàn bê tông
cốt thép đổ toàn khối thông thƣờng.Thời gian chênh lệch cụ thể còn tùy thuộc nhiều
yếu tố, nhƣng thông thƣờng là khoảng 3-5 ngày/sàn.Đối với các công trình lớn, cao
tầng, nếu tính ra thì khoảng thời gian tiết kiệm đƣợc này thực sự có ý nghĩa về mặt
kinh tế, xã hội.
1.6.5.Các chỉ tiêu khác
Qua các thí nghiệm đã đƣợc thực hiện, sàn BubbleDeck còn chứng tỏ đƣợc khả
năng cách âm, cách nhiệt, chịu lửa rất tốt, vƣợt trên sàn đặc có cùng bề dày.
Xét về khía cạnh môi trƣờng, nhờ tiết kiệm lƣợng 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 trƣờng. Khi tiến hành xây dựng công trình, cần phải xem xét ảnh hƣởng trực
tiếp của công trình tới môi trƣờng, bao gồm các nguồn tài nguyên đƣợc sử dụng và
các khí thải phát sinh từ quá trình thi công.
Mỗi 10000m2 sàn BubbleDeck 390 mm tiết kiệm đƣợc:

Trang: 17

Footer Page - Footer Page - Footer Page -Footer Page25 of 95.