TÌM HIỂU VỀ SÀN UBOOT BETON

SÀN U-BOOT Beton
I. Giới thiệu công nghệ sàn U-Boot Beton
1. Khái niệm:
U-Boot Beton là công nghệ sàn nhẹ sản phẩm công nghệ của 2 tập đoàn
Daliform Group (Italy) và Peikko Group (Phần Lan), sử dụng các bằng nhựa
polypropylene tái chế để thay thế phần bê tông không tham gia chịu lực ở thớ giữa
của bản sàn, giúp giảm trọng lượng kết cấu, giảm kích thước hệ cột, vách, móng,
tường, vách chịu lực và tăng khoảng cách lưới cột. Bản sàn U-Boot Beton là loại
kết cấu rỗng, phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực nên có
nhiều ưu điểm về kĩ thuật và kinh tế. Ngoài ra, bản sàn U-Boot Beton là một sản
phẩm cải tiến của Bubble Deck.
2. Nguyên tắc cấu tạo cơ bản.
U-Boot Beton có cấu tạo đặc biệt với 4 chân hình côn và phụ kiện liên kết giúp
tạo ra một hệ thống dầm vuông góc nằm giữa lớp sàn bê tông trên và dưới. Có 2
dạng hộp là hộp đơn và hộp đôi. Ngoài ra, giữa các hộp còn có các chốt liên kết
với nhau theo cả 2 phương vuông góc.
Sàn U-Boot Beton có cấu tạo gồm: một lớp thép trên, một lớp thép dưới và ở
giữa các khoảng hở là các thép gia cường.
Việc đặt U-Boot Beton vào vùng bê tông không làm việc làm giảm trọng lượng
của sàn, cho phép sàn vượt nhịp lớn, giảm lượng bê tông và thép sử dụng.
U-Boot Beton được ứng dụng trong sàn phẳng không dầm vượt nhịp cũng như
chịu tải trọng lớn. Với trọng lượng nhẹ, tính cơ động cũng như mô đun đa dạng,
người thiết kế có thể thay đổi thông số kĩ thuật khi cần trong mọi trường hợp để
phù hợp với các yêu cầu kiến trúc.


3. Phạm vi ứng dụng.
Sử dụng U-Boot Beton trong kết cấu sàn rất phù hợp với những công trình có
yêu cầu kết cấu sàn nhẹ, tiết kiệm vật liệu. U-Boot Beton là giải pháp lí tưởng để
tạo sàn với nhịp lớn và khả năng chịu lực cao: đặc biệt phù hợp với những kết cấu
có yêu cầu về không gian mở như trung tâm thương mại, bệnh viện, trường học,

nhà công nghiệp cũng như các công trình công cộng. U-Boot Beton giúp bố trí cột
thuận lợi hơn vì không cần dùng dầm. Trong trường hợp công trường khó vận
chuyển và thi công thì U-Boot Beton với tính năng linh hoạt, nhẹ nhàng, thuận tiện
rất thuận lợi cho điều kiện thi công, không cần các thiết bị vận chuyển, nâng phức
tạp. Khi sử dụng U-Boot Beton cho móng bè thì móng có thể có độ dày lớn hơn mà
vẫn giảm được bê tông sử dụng.
II. Các chỉ tiêu kĩ thuật.
1. Trọng lượng bản thân.
Ưu thế chính của các hộp là giảm trọng lượng của tấm sàn. Tải trọng bản thân
của sàn U-Boot Beton giảm so với tấm sàn đặc có cùng độ dày và không ảnh
hưởng đến khả năng chịu uốn và độ cứng của tấm sàn.
2. Khả năng chịu lực.
Khả năng chịu lực của sàn U-Boot Beton tốt hơn sàn Bubble Deck vì cường độ
vật liệu làm nên cốt pha hộp nhựa U-Boot tốt hơn nhiều so với quả bóng nhựa tái
chế cùng loại.
Ngoài ra khả năng làm việc chung với bê tông với cốt pha hộp nhựa U-Boot
cũng hơn hẳn so với bóng nhựa, vì cấu tạo của hộp nhựa có rãnh, tạo bề mặt nên
độ bám dính, ma sát khi làm việc chung với bê tông, trong khi quả bóng nhựa tròn
trơn nên khả năng bám dính kém hơn.


Bên cạnh đó, giữa các hộp nhựa được liên kết với nhau bằng các chốt, làm tăng
khả năng truyền lực giữa các hộp cốt pha, trong khi quả bóng trong sàn
BubbleDeck lại không có được điều này.
3. Khả năng vượt nhịp.
Đối với U-Boot Beton, khả năng vượt nhịp đối với sàn rỗng gần giống sàn
BubbleDeck, có thể mở rộng lên đến 20m, tạo không gian thoáng rộng cho công
trình.
4. Khả năng chống cháy.
Hộp cốt pha sàn U-Boot được làm từ vật liệu Polypropylen, có khả năng chịu được

nhiệt độ cao hơn so với bóng nhựa tái chế. Ngoài ra, khi cháy ở nhiệt độ cao, vật
liệu Polypropylen không sinh ra khí độc và ít bị biến dạng hơn.
5. Khả năng thi công.
Sàn cấu tạo bằng các hộp nhựa có 4 chân ở các góc nên việc vận chuyển và lắp đặt
vô cùng dễ dàng và thuân tiện, ngoài ra có cấu tạo chắc chắn nên khó bị di chuyển
khi thi công lắp đặt cốt thép hay đổ bê tông. Trong khi bóng nhựa khi thi công sàn
BubbleDeck thì dễ bị biến dạng, xê dịch và bị xì hơi. Do vậy, sàn U-Boot Beton
thuận tiện hơn nhiều.
6. Thời gian thi công.
U-Boot Beton là loại sàn bản lắp ghép, sử dụng chính phần bê tông đúc sẵn làm
cốt pha nên không cần thêm cốt 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 U-Boot Beton giảm hơn hẳn so
với các loại sàn BTCT toàn khối thông thường. Thời gian chênh lệch cụ thể
còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố, nhưng thông thường là khoảng 4-6 ngày/sàn.


Đối với công trình lớn, cao tầng, nếu tính ra thì khoảng thời gian này thực sự
có ý nghĩa về mặt kinh tế, xã hội.
III. Ưu điểm - nhược điểm của sàn U-Boot so với các sàn khác (sàn BTCT
truyền thống, Sàn bóng BubbleDeck, Sàn S-VRO)
1. Về kỹ thuật
a. Ưu điểm:
_Sàn bê tông cốt thép truyền thống (Sàn BTCTTT):
Sàn BTCTTT có hệ thống dầm cột chắc chắn, đảm bảo độ an toàn cho các công
trình cao tầng.
Độ cứng của hệ dầm sàn khi chịu tải ngang (động đất, gió) cũng như khả năng
liên kết sàn vào cột là đảm bảo kiểm soát được khi tính toán.
Hệ kết cấu dầm sàn toàn khối, đảm bảo độ cứng theo tiêu chuẩn thiết kế.
Khả năng chống cháy tốt.

Vật liệu bê tông chủ yếu làm từ vật liệu sẵn có như cát, đá…có khả năng chống
chịu cao đối với các xâm thực và xói mòn từ yếu tố môi trường bên ngoài, đảm bảo
kết cấu bền vững cho công trình.
_Sàn bóng BubbleDeck
Sử dụng những quả bóng bằng 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 kết cấu
và tăng khả năng vượt nhịp lên khoảng 50%.
Bản sàn phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực có khả
năng áp dụng cho nhiều loại mặt bằng công trình


Giảm tới 35% trọng lượng bản thân kết cấu, từ đó giảm kích thước hệ kết cấu cột,
vách, móng.
_Sàn S-VRO:
Định vị khối rỗng chắc chắn, không cho phép khối rỗng bị đẩy nổi hoặc xê dịch
khi đầm bê tông, giúp tạo được hệ kết cấu như ý đồ thiết kế với đầy đủ lớp bê tông
bảo vệ cốt thép.
Khả năng chịu lực cắt tốt do các hệ dầm đủ kích thước cấu tạo và có đủ các cốt
thép chịu cắt dạng đai hoặc dạng ziczac hình sin.
Kích thước khối xốp linh hoạt có thể cắt gọt khi thi công nên đảm bảo linh hoạt
về chiều dài ô nhịp sàn hay bề dày sàn thay đổi.
Hệ khung thép không gian không tỳ trực tiếp vào xốp nên thép được bê tông bọc
kín liên tục và lớp bê tông bảo vệ thép đảm bảo và chuẩn đồng đều theo thiết kế.
_Sàn nhẹ U-Boot (Uboot Beton):
Sử dụng các hộp định hình tạo rỗng U-Boot xếp song song với nhau tạo nên hệ
thống dầm chìm chữ I nằm chìm trong sàn, nhằm mục đích giảm trọng lượng bản
thân sản và vượt nhịp lớn.
Sàn nhẹ U-Boot là hệ sàn phẳng hai phương toàn khối, các dầm chìm trong sàn
đan xen hình ô cờ làm tăng khả năng chịu tải trọng của sàn.
Sàn phẳng – không dầm tạo chiều cao thông thủy lớn, dễ dàng lắp đặt hệ thống

đường ống kỹ thuật, đồng thời cũng tăng tính thẩm mỹ cho công trình.
Một ưu điểm vượt trội của sàn nhẹ U-Boot chính là hệ thống lướt cột. So với sàn
truyền thống, hệ sàn nhẹ U-Boot tiết kiệm số lượng và tiết diện cột, thuận tiện hơn


trong việc bố trí cột một số công trình cần không gian mở như: trung tâm thương
mại, hầm xe, tòa nhà dân dụng…
Tải trọng bản thân sàn U-Boot nhỏ hơn 10% đến 30% so với hệ dầm sàn
BTCTTT dẫn tới việc giảm tải trọng bản thân của toàn bộ công trình. Do vậy, đây
là giải pháp lý tưởng để tối ưu tiết diện lưới cột và tối ưu kích cỡ phần móng.
Giảm chiều dày sàn cũng như giảm chiều cao tổng thể của tòa nhà. Cùng 1 chiều
cao tổng thể, khi sử dụng sàn nhẹ U-Boot có thể tăng số lượng tầng so với sàn
truyền thống.
Sàn U-Boot cho phép khả năng vượt nhịp lớn và chịu tải cao đặc biệt phù hợp với
các công trình yêu cầu kết cấu không gian mở.
Sử dụng sàn U-Boot có thể linh hoạt bố trí lưới cột, vị trí tường ngăn, kiến trúc sư
được thoải mái trong sáng tạo thiết kế.
Sàn U-Boot có khả năng cách âm và cách nhiệt tốt, cũng như có khả năng chống
cháy cao.
b. Nhược điểm
_Sàn BTCTTT ra đời sớm nhất và được sử dụng phổ biến nhất, tuy nhiên, vẫn tồn
tại những hạn chế nhất định:
Hệ dầm sàn có tải trọng lớn làm tăng tải trọng xuống móng.
Nhịp nhỏ, hệ thống lưới cột dày gây hạn chế khả năng mở rộng không gian trong
thiết kế.
Sàn có dầm nên không phẳng, khó cho việc thi công đường ống kỹ thuật, thẩm
mỹ và hạn ch chiều cao thông thủy.


_Sàn bóng BubbleDeck

Nhiều vị trí cốt thép chịu lực chính tì trực tiếp vào quả bóng vì vậy không được
bao bọc bởi bê tông làm cho khả năng làm việc giữa thép và bê tông không được
tốt;
Lớp phủ bê tông chỗ dày mỏng khác nhau do bóng nổi lên chiếm chỗ dễ gây vỡ
trong quá trình sử dụng
Vị trí sườn chỗ giáp 2 quả bóng rất mỏng, vị trí này dễ bị tập trung ứng suất gây
mỏi và vỡ trong gây võng sàn theo thời gian;
Thép lưới lớp dưới ôm sát quả bóng nên xa mặt dưới bê tông của trần nên dễ xảy
ra hiện tường trần nứt dăm hơn.
_Sàn S-VRO:
Khả năng chịu lực cắt không tốt do các hệ dầm chưa đủ kích thước cấu tạo và cần
một khối lượng nhiều cốt thép chịu cắt dạng đai hoặc dạng ziczac hình sin.
Khung sàn thiết kế tốn rất nhiều sắt thép nên tương đối khó vận chuyển ra công
trường.
_Sàn nhẹ U-Boot (Uboot Beton):
Được thiết kế khá nặng do diện tích đáy hộp nhựa rộng (525 x 525) nên cần chân
hộp cao (từ 6-8cm) để tạo khoảng cách cho bê tông chui sâu vào kín được mặt dưới
của hộp, chưa kể vì mặt dưới hộp rỗng nên bê tông có thể dâng lên mặt dưới hộp
thêm 2-3cm dẫn đến tổng chiều dày bê tông lớp dưới của sàn từ 8-11cm làm cho
sàn có tỷ lệ độ rỗng không cao tốn bê tông ngoài dự kiến và cần cốt thép lớn.
2. Về thi công xây dựng
a. Ưu điểm


_Sàn bê tông cốt thép truyền thống (Sàn BTCTTT):
Cho đến nay, thi công xây dựng sàn BTCTTT vẫn là phương pháp phổ biến nhất
trong xây dựng. Đây là biện pháp thi công truyền thống với người Việt Nam nên
trong vấn đề thi công, công nhân lành nghề có thể nhanh nhậy giải quyết nhanh
nhạy khi có sự cố xảy ra.
Do biện pháp thi công tương đối quen thuộc, việc lựa chọn nhà thầu thi công cũng

trở nên dễ dàng hơn.
_Sàn bóng BubbleDeck
Thi công rất nhanh do các tấm sàn và thép đều được gia công tại xưởng và thi
công chỉ cần đưa ra công trường lắp ghép đổ bê tông.
Tiết kiệm khối lượng bê tông thi công (dùng 2.3kg nhựa tái chế thay thế cho
230kg bê tông/m³)
_Sàn S-VRO:
Khối rỗng được làm từ vật liệu EPS không cháy như nhựa tái chế của quả bóng
hay hộp nhựa nên không lo vấn đề cháy nổ khi thi công.
Khối rỗng bằng xốp khối EPS đặc chịu lực nén tốt, không vỡ, không thấm nước,
nên đảm bảo việc đầm thoải mái để đảm bảo độ đặc chắc bê tông cả lớp trên và lớp
dưới khi đầm, đảm bảo độ đồng đều các lớp bê tông đúng thiết kế, đảm bảo lượng
bê tông chuẩn đúng thiết kế không bị hao hụt.
Tấm Panel được sản xuất sẵn tại xưởng nên giảm rất nhiều thời gian thi công lắp
đặt tại hiện trường rút ngắn tiến độ thi công.
_Sàn nhẹ U-Boot (Uboot Beton):
Thi công nhanh gọn (7 ngày/sàn), đơn giản, gần giống thi công sàn BTCTTT


Không cần sử dụng các thiết bị vận chuyển và nâng đỡ phức tạp.
Việc thi công phần cốp pha nhanh gọn hơn do sàn phẳng và không có dầm.
Gia công thép nhanh hơn do có ít chủng loại thép.
b. Nhược điểm
_Sàn bê tông cốt thép truyền thống (Sàn BTCTTT):
Tiến độ thi công chậm chủ yếu là do công tác lắp ghép cốp pha và thép cho dầm,
sàn.
Sàn có dầm nên việc thi công đường ống kỹ thuật sẽ khó khăn hơn.
_Sàn bóng BubbleDeck:
Bóng hình tròn khó khăn trong việc định vị, trong quá trình thi công đổ và đầm bê
tông bóng dễ bị dịch chuyển không tạo được hệ kết cấu chịu lực giống như ý đồ

thiết kế.
Nếu chất lượng không tốt bóng có thể vỡ trong quá trình thi công dẫn đến chứa
nước bên trong và gây ảnh hưởng trong quá trình sử dụng sau này.
_Sàn S-VRO:
Định vị khối rỗng không chắc chắn, khiến cho khối rỗng của sàn S-VRO bị đẩy
nổi hoặc xê dịch khi đi đầm bê tông, Khó tạo được hệ kết cấu như ý của thiết kế
với lớp bê tông bảo vệ cốt thép.
Khối rỗng bằng xốp nên khả năng chịu lực nén không tốt, dễ vỡ, dễ thấm nước,
nên không đảm bảo việc khi đầm để đảm bảo độ đặc chắc bê tông cả lớp trên và
lớp dưới khi đầm.


Khó để đảm bảo độ đồng đều các lớp bê tông đúng thiết kế, đảm bảo lượng bê
tông chuẩn đúng thiết kế không bị hao hụt.
_Sàn nhẹ U-Boot (U-boot Beton):
Khi thi công đổ bê tông sàn Uboot là phần bê tông dưới mặt hộp có thể không
đồng đều, nếu đầm kỹ thì bê tông dâng cao lên vào trong phần rỗng của mặt dưới
hộp gây nặng sàn, nhưng nếu đầm ít thì phần bê tông này mỏng hơn thiết kế gây
yếu sàn và không đủ chịu lực treo thiết bị dưới trần. Phần bê tông lớp dưới mặt đáy
hộp nhựa này cũng không được đầm mặt nên độ đặc chắc cũng không cao như yêu
cầu thiết kế.
3. Về hiệu quả kinh tế
a. Ưu điểm: so với các loại sàn khác, sàn nhẹ U-Boot mang lại hiệu quả kinh tế
cao hơn rõ rệt:
Sàn nhẹ U-Boot tiết kiệm 10% đến 30% khối lượng bê tông, cốt thép so với sàn
truyền thống giúp nhà thầu tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu.
Thi công đơn giản, nhẹ nhàng, nhanh gọn, không đòi hỏi số lượng nhân công lớn,
cũng như các phương tiện cơ giới nâng đỡ cồng kềnh cho phép nhà thầu tiết kiệm
chi phí công nhân và công trình.
Hệ thống cốp pha U-boot có thể xếp chồng thành từng chồng pallet, giúp dễ dàng

vận chuyển, bốc xếp và chi phí kho bãi.
b. Nhược điểm
Có giá thành tương đối cao do phải nhập các khối U-Boot từ nước ngoài về.
Sàn có tỷ lệ độ rỗng không cao nên khi đổ bê tông có khả năng sẽ tốn bê tông
ngoài dự kiến và cần cốt thép lớn, dẫn đến chi phí cho m2 sàn cao.


_Sàn S-VRO
Xốp có giá thành rẻ hơn khá nhiều so với nhựa tái chế, hạt xốp nguyên chất
không phải sản phẩm tái chế nên không lo vấn đề nhiễm các chất độc hại của nhựa
đã qua sử dụng tái chế như sàn bóng hay sàn hộp nhựa.
giảm chi phí nhân công và chi phí cán bộ quản lý, sớm đưa công trình vào khai
thác nên bài toán kinh doanh hiệu quả cao hơn
Giá thành cạnh tranh do 100% các khâu từ thiết kế đến sản xuất được chế tạo
trong nước
IV. THIẾT KẾ MẪU SÀN U-BOOT BETON.
Bảng 1.1 – Bảng sơ bộ thông số kỹ thuật theo nhịp sàn
Nhị
p

hsu

S1

H

S2

IU-Boot

Isolid

EI U boot
EIsolid

γU-Boot

γsolid

m Cm c cm c
cm4/m cm4/m
Kg/m2
7
26 m
5
16 m
5 122364 146467
0.84
482.6
8
30 7
16
7 200897 225000
0.89
582.6
9
34 5
24
5 246063 327533
0.75

596.2
10
36 10 16 10 364697 388800
0.94
732.6
10
11
38 7
24
7 376796 457267
0.82
696.2
12
42 5
32
5 429513 617400
0.70
715.2
12
44 10 24 10 628396 709867
0.89
846.2
12
46 7
32
7 623247 811133
0.77
815.2
13
50 5

40
5 673542 104166
0.65
828.8
7
14
52 10 32 10 983847 117173
0.84
965.2
3
14
54 7
40
7 944075 131220
0.72
928.8
0
15
58 5
48
5 989345 162593
0.61
942.4
3
15
60 10 40 10 143187 180000
0.80
1078.8
5
0

16
62 7
48
7 134947
198606
0.68
1042.4
8
7
18
68 10 48 10 198367
262026
0.76
1192.4
8
(Trích từ catologue của công ty TNHH
Xây7Dựng Lâm Phạm)

Kg/
m2
650
750
850
900
950
1050
1100
1150
1250
1300

1350
1450
1500
1550
1700

 hsu – Chiều dày sàn dự kiến với tải trọng vượt 500kg/m2

 U Boot
 solid
0.74
0.78
0.70
0.81
0.73
0.68
0.77
0.71
0.66
0.74
0.69
0.65
0.72
0.67
0.70


 S1 – Khoảng cách tính từ đáy sàn đến hộp U-Boot
 S2 – Khoảng cách tính từ mặt sàn đến hộp U-Boot
 H – Chiều cao của hộp U-Boot

 IU-Boot – Mômen quán tính của sàn U-Boot beton
 Isolid – Mômen quán tính của sàn đặc bình thường
 γU-Boot – Trọng lượng của sàn U-Boot, được tính với kích thước 68x68xh
 γsolid – Trọng lượng của sàn đặc bình thường, được tính với kích thước tương
tự như sàn U-Boot (1m x 1m x h)

Chọn chiều dày sàn 34 cm, sử dụng hộp U-Boot đơn mã hiệu u-24 có kích thước 52x52,
chiều cao H = 24cm và chiều cao chân p = 7cm

Quan niệm sàn U-Boot là tập hợp những dầm chữ I liên tiếp nhau, ta cắt một đoạn dầm I
có bề rộng 68cm (bề rộng của U-Boot và cánh về hai phía) để xét độ cứng và trọng lượng
riêng tương đương
Từ mômen quán tính, giữ nguyên bề rộng b ta suy ra được chiều cao h của tiết diện
quy đổi
b �h 3virtual
I �12 3 246063 �12
I
� h virtual  3

 35.15cm
12
b
68
hvirtual – Chiều dày tương đương của tiết diện


Dùng hvirtual suy ra được trọng lượng tương đương của tiết diện dựa trên trọng lượng
sàn rỗng
 virtual 

g
11649.42

2
h.b
35.15 �682

g  g solid  g U  Boot  0.34 �(9 �15) �(850  596.2)  11649.42(N)
 γvirtual – Trọng lượng tương đương của sàn rỗng
 g – Trọng lượng của 1 ô sàn rỗng
 gsolid – Trọng lượng khối sàn đặc
+ gU-Boot – Trọng lượng khối sàn rỗng
Quy đổi tiết diện tương đương dựa vào số liệu đề xuất của nhà cung cấp
Để an toàn, sinh viên sử dụng giá trị được cung cấp bởi nhà sản xuất để tính toán h virtual
và γvirtual
Giá trị được cung cấp bởi nhà sản xuất (Tham khảo catologue của công ty Lâm Phạm)
EI U Boot
a/ Xác định chiều cao hvirtual thông qua tỉ số EIsolid
EI U  Boot
b.h 3virtual
3
 0.75 �
 0.75 � h 3virtual  0.75h solid
3
EIsolid
b.h solid
3
� h virtual  3 0.75h solid
 3 0.75 �343  30.89cm

 U Boot
b/ Xác định trọng lượng riêng γvirtual thông qua tỉ số  solid

 U Boot
b 2 .h virtual . virtual
 0.70 � 2
 0.70 � h virtual . virtual  0.70h solid . beton
 solid
b .h solid . beton
�  virtual 

0.70h solid . beton 0.70 �34 �25

 19.26kN / m3
h virtual
30.89

→Vậy sàn rỗng U-Boot beton sẽ tương đương với một sàn đặc phẳng có bề dày


hs = 30.89 cm, và trọng lượng riêng bằng 19.26 kN/m3

Tĩnh tải:

Hoạt tải:

gt   �0.3089  19.26 �0.3089  5.95( KN / m 2 )

pt  6( KN / m 2 )

Mô hình sàn uboot


Chia dải theo phương X


Chia dải theo phương Y
Kiểm tra độ võng cho phép
Trường hợp 1: Kiểm tra độ võng tức thời chỉ do hoạt tải trên sàn
Tổ hợp kiểm tra: DFT1: 1.0HT

Độ võng tức thời
  5.6mm �[] 

L
9000

 25 mm
360 360

→Vậy độ võng tức thời do hoạt tải thỏa độ võng cho phép
- Trường hợp 2: Kiểm tra độ võng lâu dài của toàn bộ tải trọng


Độ võng tổng cộng
  16.98mm �[] 

L
9000


 37.5 mm
240 240

→Vậy độ võng tổng cộng thỏa độ võng cho phép
Xác định nội lực
Nội lực xuất ra từ SAFE là nội lực được xem là phân bố trên bề rộng của dải đó, để tính
toán thép sàn (sàn được xem như liên kết bởi nhiều dầm chữ I) ta cần phân phối nội lực
về phân bố trên dầm để tính toán


Biểu đồ mômen
Tính và bố trí cốt thép sàn U – boot Beton
Việc tính toán cốt thép trong dầm chữ I tương đương được thực hiện dựa trên cơ sở
tiêu chuẩn [ACI 318M-11] để việc thiết kế được đồng bộ, tham khảo thêm tài liệu [PCA
notes on ACI 318] và manual của phần mềm ETABS, tất cả những công thức và giá trị
trong phần tính toán này sẽ được trích từ tiêu chuẩn [ACI 318M-11]
Theo Tiêu Chuẩn [ACI 318M-11], dầm có tiết diện chữ I được tính toán tương tự như
dầm tiết diện chữ T với phần cánh nằm ở vùng chịu nén, và phần cánh sẽ tham gia chịu
nén


Hình 1.1 – Sơ đồ ứng suất của tiết diện T
Khi mômen tới hạn Mu>0, thì chiều cao vùng chịu nén được xác định bằng công thức
a  d  d2 

2M u
0.85f c' bf

[ACI 10.2]

  – Hệ số an toàn được quy định theo [ACI 9.3.2.1], chọn bằng 0.9
 a – Chiều cao vùng bêtông chịu nén
 d – Chiều cao làm việc của tiết diện
'
 f c – Cường độ mẫu bêtông hình lăng trụ tròn

 bf – Bề rộng cánh
Chiều cao vùng nén lớn nhất, cmax, được giới hạn với biến dạng của thép vùng kéo
không vượt quá εs,min=0.005, giá trị εs,min được quy định ở Code 10.3.4 tiêu chuẩn [ACI
318M-11]
c max 



 c,max
d
c,max  s,min

εc,max = 0.003

[ACI 10.2.2]
[ACI 10.2.3]


εs,min = 0.005



[ACI 10.3.4]

Chiều cao khối nén lớn nhất của tiết diện, amax, được xác định bằng công thức

a max  1c max
�f '  4000 �
1  0.85  0.05 �c
, 0.65 �1 �0.85
�
1000 �
�

[ACI 10.2.7.3]

1. Nếu a �a max , việc tính toán diện tích cốt thép được thực hiện với bề rộng b f. Nếu
a  a max thì cần đặt thêm cốt thép vào vùng chịu nén

Công thức để tính As khi a �a max
As 

M
� a�
f y �
d �
� 2�

2. Nếu a  a max , việc tính toán diện tích cốt thép được chia ra làm 2 phần. Đầu tiên là
cân bằng lực nén ở cánh, Cf, và thứ hai là cân bằng lực nén tại vùng sườn, Cw. Cf
được tính toán theo công thức
Cf  0.85f c'  b f  b w  �min(d s , a max )

A s1 

Vậy

Cf
fy

[ACI 10.2.7.1]

và một phần của Mu do cánh chịu được xác định bởi
� min(d s ,a max ) �
M uf  Cf �
d

�
2
�
�

Với  =0.9
Vậy lượng mômen còn lại do phần dầm còn lại chịu:
M uw  M u  M uf


Dầm hình chữ nhật có kích thước bw x d, tương đương với chiều cao vùng nén theo
công thức sau:
a1  d  d 2 

2M
0.85f c' b w

 Nếu a1 �a max [ACI 10.3.5], diện tích cốt thép vùng kéo được tính toán như
sau:
As2 

M uw
� a1 �
f y �
d �
� 2�

và

As  As1  A s2

 Nếu a1  a max thì cần bố trí thêm thép chịu nén
Điều kiện diện tích cốt thép tối thiểu và tối đa
Diện tích thép chịu kéo chọn trong tiết diện dầm chọn không nhỏ hơn
A s,min

0.25 f c'

b w d  201 mm 2
fy

[ACI 10.5.1]

Diện tích thép chịu kéo chọn trong tiết diện dầm chọn không lớn hơn

A s �0.04b w d  2144 mm 2
Bảng tính thép xuất từ Safe

Mặt bằng bố trí thép

Mặt cắt 1-1


Tính toán thép gia cường vị trí gối tựa đi qua cột
Theo Code 18.9.3.3 của Tiêu chuẩn [ACI 318-2011] tại vị trí các đầu cột có mômen
âm khá lớn, do đó diện tích cốt thép sàn cấu tạo tối thiểu tại đầu cột là
AS min  0.00075.A cf

Acf – Diện tích mặt cắt ngang lớn nhất của dải dầm bản và lượng cốt thép gia cường ở
trên bố trí trong khoảng lớn hơn c  2 �1.5h
Thép sàn cấu tạo nhỏ nhất tại đầu cột, chọn nhịp 10.5 m để tính toán

AS min  0.00075 � 340 �9000   2295

mm2

Lượng cốt thép gia cường ở trên bố trí trong khoảng lớn hơn
c  2 �1.5h  800  2 �1.5 �340  1820 mm

→Cốt thép gia cường tại đầu cột tối thiểu đạt As = 2295 mm2 trong bề rộng 1,9m
→Bố trí thép Ø12a150 gia cường tại các vị trí đầu cột (thép lớp trên)