Phân tích ứng xử sàn BUBBLEDECK sử dụng bóng tròn và bóng dẹt cải tiến

TS. Lѭѫng Văn Hҧi -

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---[

\---

VĂN ĈÌNH HѬNG

PHÂN TÍCH ӬNG XӰ SÀN BUBBLEDECK SӰ DӨNG
BĨNG TRỊN VÀ BĨNG DҼT CҦI TIӂN

Chuyên ngành: Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số ngành : 605820

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp. HCM, tháng 01 năm 2013


TS. Lѭѫng Văn Hҧi -
Công trình ÿѭӧc hoàn thành tҥi: Trѭӡng Ĉҥi Hӑc Bách Khoa - Ĉҥi Hӑc Quӕc Gia Tp. Hӗ Chí Minh
Cán bӝ hѭӟng dүn khoa hӑc 1: TS. Lѭѫng Văn Hҧi
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ và chӳ ký)

Cán bӝ hѭӟng dүn khoa hӑc 2: TS. NguyӉn Thӡi Trung
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ và chӳ ký)

Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: PGS. TS. Chu Quӕc Thҳng
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ và chӳ ký)

Cán bӝ chҩm nhұn xét 2: TS. NguyӉn Trӑng Phѭӟc
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ và chӳ ký)

Luұn văn thҥc sƭ ÿѭӧc bҧo vӋ tҥi: Trѭӡng Ĉҥi Hӑc Bách Khoa, Ĉҥi Hӑc Quӕc Gia Tp. Hӗ
Chí Minh, ngày 31 tháng 01 năm 2013.
Thành phҫn Hӝi ÿӗng ÿánh giá luұn văn thҥc sƭ gӗm:
(Ghi rõ hӑ, tên, hӑc hàm, hӑc vӏ, cӫa Hӝi ÿӗng chҩm bҧo vӋ luұn văn thҥc sƭ)
1. PGS. TS. Ĉӛ KiӃn Quӕc
2. PGS. TS. Chu Quӕc Thҳng
3. PGS. TS. NguyӉn Xuân Hùng
4. TS. NguyӉn Trӑng Phѭӟc
5. TS. Lѭѫng Văn Hҧi
Xác nhұn cӫa chӫ tӏch Hӝi ÿӗng ÿánh giá luұn văn và Trѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành
sau khi luұn văn ÿã ÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có).
CHӪ TӎCH HӜI ĈӖNG

TRѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG


TS. Lѭѫng Văn Hҧi -
ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM
TRѬӠNG ĈҤI HӐC BÁCH KHOA
------------------------

CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ NGHƬA VIӊT NAM
Ĉӝc Lұp - Tӵ Do - Hҥnh Phúc
---oOo---

NHIӊM VӨ LUҰN VĂN THҤC SƬ

Hӑ tên hӑc viên: VĂN ĈÌNH HѬNG

MSHV: 10210224

Ngày, tháng, năm sinh: 25 – 10 – 1975

Nѫi sinh: NghӋ An

Chuyên ngành: Xây dӵng công trình dân dөng và công nghiӋp

Mã sӕ: 605820

Khoá: 2010
I.

TÊN Ĉӄ TÀI:
PHÂN TÍCH ӬNG XӰ SÀN BUBBLEDECK SӰ DӨNG BÓNG TRÒN VÀ
BÓNG DҼT CҦI TIӂN

II. NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
¾ Khҧo sát và phân tích ҧnh hѭӣng cӫa kích thѭӟc, hình dҥng bóng nhӵa, cѭӡng ÿӝ bê
tông và cӕt thép ÿai ÿӃn ӭng xӱ cӫa sàn BubbleDeck.
¾ TiӃn hành mô phӓng các mүu sàn bҵng phѭѫng pháp phҫn tӱ hӳu hҥn sӱ dөng phҫn
mӅm ANSYS ÿӇ so sánh vӟi kӃt quҧ thӵc nghiӋm cӫa các mүu sàn.
¾ ĈӅ xuҩt sӱ dөng dҥng bóng dҽt cҧi tiӃn trong kӃt cҩu sàn BubbleDeck nhҵm nâng cao
khҧ năng chӏu lӵc cӫa sàn và tiӃt kiӋm chi phí cho công trình. Ĉѭa ra các kӃt luұn, kiӃn
nghӏ, khuyӃn cáo và hѭӟng phát triӇn cӫa công nghӋ sàn BubbleDeck.
III. NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 02 – 07 – 2012
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 03 – 01 – 2013
V. CÁN BӜ HѬӞNG DҮN:

TS. LѬѪNG VĂN HҦI
TS. NGUYӈN THӠI TRUNG

Nӝi dung và ÿӅ cѭѫng Luұn văn thҥc sƭ ÿã ÿѭӧc Hӝi Ĉӗng Chuyên ngành thông qua.
Tp. HCM, ngày …… tháng …… năm 20……
CÁN BӜ HѬӞNG DҮN 1

CÁN BӜ HѬӞNG DҮN 2

TS. Lѭѫng Văn Hҧi

TS. NguyӉn Thӡi Trung

BAN QUҦN LÝ CHUYÊN NGÀNH

TRѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - i

LӠI CҦM ѪN
Hӑc viên xin bày tӓ lòng biӃt ѫn quý thҫy cô ÿã cung cҩp ÿҫy ÿӫ nhӳng kiӃn thӭc
phөc vө cho viӋc nghiên cӭu và hoàn thành luұn văn này.
Ĉһc biӋt hӑc viên gӱi lӡi cҧm ѫn sâu sҳc ÿӃn Thҫy hѭӟng dүn là TS. Lѭѫng Văn
Hҧi và TS. NguyӉn Thӡi Trung ÿã nhiӋt tình hѭӟng dүn và truyӅn ÿҥt kiӃn thӭc cho
tôi trong suӕt thӡi gian làm luұn văn ÿӇ tôi hoàn thành ÿӅ tài này.
Hӑc viên cNJng chân thành cҧm ѫn các thҫy và cán bӝ Phòng thí nghiӋm kӃt cҩu
công trình, khoa Kӻ thuұt Xây dӵng, trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách khoa Tp.HCM ÿã tҥo
ÿiӅu kiӋn và giúp ÿӥ trong quá trình thӵc hành thí nghiӋm ÿӇ thӵc hiӋn luұn văn.

Ngoài ra, hӑc viên cNJng cҧm ѫn sӵ nhiӋt tình cӫa TS. Lê Anh Tuҩn, cán bӝ giҧng
dҥy bӝ môn Vұt liӋu Xây dӵng, khoa Kӻ thuұt Xây dӵng, trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách
khoa Tp.HCM, và Công ty xây dӵng Kim Tѫ ÿã giúp ÿӥ tài trӧ bóng nhӵa.
Cuӕi cùng, hӑc viên xin chân thành cҧm ѫn gia ÿình, bҥn bè ÿã ÿӝng viên và giúp
ÿӥ hӑc viên theo ÿuәi và hoàn thành chѭѫng trình cao hӑc.


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - ii

TÓM TҲT
Gҫn ÿây, công nghӋ xây dӵng lҳp ghép mӟi sӱ dөng sàn BubbleDeck ÿѭӧc ӭng
dөng trong nhiӅu dӵ án công nghiӋp trên thӃ giӟi. Sàn BubbleDeck sӱ dөng quҧ
bóng rӛng làm tӯ nhӵa tái chӃ và ÿây là mӝt phѭѫng pháp cҧi tiӃn, bóng nhӵa thay
thӃ cho vùng bê tông ít tham gia chӏu lӵc ӣ giӳa sàn bê tông thông thѭӡng, vì vұy
làm giҧm trӑng lѭӧng bҧn thân cӫa kӃt cҩu. Trong luұn văn này, các kӃt quҧ thӵc
nghiӋm cӫa sàn BubbleDeck chӏu tҧi trӑng tƭnh ÿѭӧc trình bày. Ҧnh hѭӣng cӫa các
yӃu tӕ khác nhau ÿӃn ӭng xӱ cӫa sàn BubbleDeck ÿѭӧc xem xét, nhѭ cѭӡng ÿӝ bê
tông, hình dҥng và ÿѭӡng kính cӫa quҧ bóng nhӵa, cӕt thép ÿai. Các kӃt quҧ tӯ thӵc
nghiӋm sӁ ÿѭӧc so sánh vӟi sàn bê tông cӕt thép truyӅn thӕng ÿӇ chӭng tӓ tính ѭu
viӋt và hiӋu quҧ cӫa công nghӋ mӟi. Ngoài ra, viӋc cҧi tiӃn hình dҥng quҧ bóng
nhӵa bҵng cách sӱ dөng bóng hình dҽt nhҵm tăng khҧ năng chӏu tҧi cӫa sàn tӕt hѫn
cNJng ÿѭӧc trình bày chi tiӃt. Các kӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy tính hiӋu quҧ và khҧ
thi ÿӇ ӭng dөng sàn BubbleDeck trong các công trình xây dӵng tҥi ViӋt Nam.

ABSTRACT
The new prefabricated construction technology using BubbleDeck slab is
recently applied in many industrial projects in the world. BubbleDeck slab uses
hollow balls made by recycled plastic and therefore it is an innovatory method of
virtually eliminating concrete from the middle of conventional slab not contributes
to the structural performance, thereby importantly reducing structural self weight. In

this thesis, the experimental results of BubbleDeck slab subject to static loadings are
presented. The effects of various factors to the behaviors of BubbleDeck slab are
considered, such as the concrete strength, the shape and diameter of plastic balls,
reinforcement stirrup. The obtained results will be compared with that of traditional
reinforced concrete floor in order to demonstrate the superiority and advances of the
introduced technology. In addition, the improving of the plastic ball’s shape by
using elliptical balls for better load-bearing capacity is also presented in details. The
research results show the effectiveness and feasibility of the application of Bubble
Deck slabs in the construction works in Vietnam.


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - iii

MӨC LӨC
LӠI CҦM ѪN ......................................................................................................................... i
TÓM TҲT…. ......................................................................................................................... ii
MӨC LӨC… ........................................................................................................................ iii
CÁC KÝ HIӊU SӰ DӨNG TRONG LUҰN VĂN ............................................................. vi
DANH MӨC BҦNG ............................................................................................................ ix
DANH MӨC HÌNH ............................................................................................................... x
CHѬѪNG 1 TӘNG QUAN................................................................................................. 1
1.1 Giӟi thiӋu .................................................................................................................. 1
1.2 Tәng quan vӅ công nghӋ sàn BubbleDeck ............................................................... 2
1.2.1 Cҩu tҥo ................................................................................................................ 2
1.2.2 Nhӳng ѭu ÿiӇm cӫa công nghӋ sàn BubbleDeck ................................................ 3
1.2.3 Phҥm vi ӭng dөng cӫa công nghӋ sàn BubbleDeck ............................................ 4
1.3 Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi và trong nѭӟc .................................................... 5
1.3.1 Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi...................................................................... 5
1.3.2 Tình hình nghiên cӭu trong nѭӟc........................................................................ 7
1.4 Mөc tiêu và phҥm vi cӫa ÿӅ tài ................................................................................ 8

1.4.1 Mөc tiêu cӫa ÿӅ tài .............................................................................................. 8
1.4.2 Phҥm vi cӫa ÿӅ tài ............................................................................................... 8
CHѬѪNG 2 PHѬѪNG PHÁP BUBBLEDECK............................................................. 10
2.1 Giӟi thiӋu chung vӅ BubbleDeck ........................................................................... 10
2.2 Tính toán khҧ năng chӏu lӵc cӫa sàn BubbleDeck ................................................. 11
2.2.1 Tính toán cҩu kiӋn chӏu uӕn theo TCXDVN 356 - 2005 .................................. 11
2.2.1.1 HӋ sӕ giӟi hҥn chiӅu cao vùng nén .......................................................... 11
2.2.1.2 TiӃt diӋn chӳ nhұt .................................................................................... 12
2.2.1.3 TiӃt diӋn chӳ T ........................................................................................ 16
2.2.2 Tính toán cҩu kiӋn chӏu cҳt theo TCXDVN 356 - 2005 ................................... 20
2.2.2.1 ĈiӅu kiӋn tính toán .................................................................................. 20
2.2.2.2 ĈiӅu kiӋn bê tông chӏu nén giӳa các vӃt nӭt nghiêng ............................. 21
2.2.2.3 ĈiӅu kiӋn ÿӝ bӅn cӫa tiӃt diӋn nghiêng ................................................... 22
2.2.2.4 Tính cҳt cho dҫm, sàn chӏu tҧi tұp trung .................................................. 24


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - iv
CHѬѪNG 3 PHÂN TÍCH THӴC NGHIӊM.................................................................. 26
3.1 Vұt liӋu ................................................................................................................... 26
3.1.1 Bê tông .............................................................................................................. 26
3.1.2 Cӕt thép ............................................................................................................. 27
3.1.3 Bóng nhӵa ......................................................................................................... 27
3.2 Mүu sàn thí nghiӋm ................................................................................................ 28
3.3 Dөng cө thi công mүu, gia tҧi và ÿo ÿҥc ................................................................ 32
3.4 Quy trình ÿúc mүu thí nghiӋm................................................................................ 33
3.5 Sѫ ÿӗ và quy trình thí nghiӋm, thu nhұn dӳ liӋu .................................................... 37
3.5.1 Sѫ ÿӗ thí nghiӋm ............................................................................................... 37
3.5.2 Bӕ trí thiӃt bӏ ÿo ÿҥc.......................................................................................... 38
3.5.3 Quy trình gia tҧi và thu nhұn dӳ liӋu ................................................................ 44
3.6 KӃt quҧ thí nghiӋm và nhұn xét .............................................................................. 46

3.6.1 KӃt quҧ thí nghiӋm ............................................................................................ 46
3.6.2 KiӇu phá hoҥi sàn .............................................................................................. 47
3.7 Phân tích sӕ liӋu sàn kích thѭӟc 1615x680x195 mm ............................................. 52
3.7.1 So sánh lӵc – chuyӇn vӏ .................................................................................... 52
3.7.2 So sánh lӵc – biӃn dҥng cӕt thép ...................................................................... 54
3.7.3 So sánh lӵc – biӃn dҥng bê tông ....................................................................... 56
3.7.4 So sánh lӵc – bӅ rӝng vӃt nӭt............................................................................ 57
3.8 Phân tích sӕ liӋu sàn kích thѭӟc 1900x800x230 mm ............................................. 59
3.8.1 So sánh lӵc – chuyӇn vӏ .................................................................................... 59
3.8.2 So sánh lӵc – biӃn dҥng cӕt thép ...................................................................... 62
3.8.3 So sánh lӵc – biӃn dҥng bê tông ....................................................................... 64
3.8.4 So sánh biӃn dҥng cӕt thép ÿai – biӃn dҥng kéo bê tông cӫa sàn A.BD.4 ........ 66
3.8.5 So sánh lӵc – bӅ rӝng vӃt nӭt............................................................................ 68
3.9 Sàn bubbledeck bóng tròn 1615x680x195 mm và 1900x800x230 mm ................. 70
3.9.1 So sánh lӵc – chuyӇn vӏ .................................................................................... 70
3.9.2 So sánh lӵc – biӃn dҥng cӕt thép ...................................................................... 72
3.9.3 So sánh lӵc – biӃn dҥng bê tông ....................................................................... 74
3.9.4 So sánh lӵc – bӅ rӝng vӃt nӭt............................................................................ 76
3.10 KӃt quҧ tính toán lý thuyӃt ..................................................................................... 78


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - v

CHѬѪNG 4 MÔ PHӒNG MҮU SÀN BҴNG PHѬѪNG PHÁP PHҪN TӰ HӲU
HҤN .............................................................................................................. 81
4.1 Mөc ÿích cӫa viӋc mô phӓng ................................................................................. 81
4.2 Mô hình vұt liӋu ..................................................................................................... 81
4.2.1 Bê tông .............................................................................................................. 81
4.2.2 Cӕt thép ............................................................................................................. 83
4.3 So sánh kӃt quҧ thí nghiӋm vӟi kӃt quҧ ANSYS cho các mүu sàn ........................ 91

4.3.1 So sánh lӵc – chuyӇn vӏ .................................................................................... 91
4.3.2 So sánh lӵc – biӃn dҥng cӕt thép ...................................................................... 92
4.3.3 So sánh lӵc – biӃn dҥng bê tông ....................................................................... 94
CHѬѪNG 5 KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ ..................................................................... 98
5.1 KӃt luұn .................................................................................................................. 98
5.2 KiӃn nghӏ ................................................................................................................ 99
TÀI LIӊU THAM KHҦO ................................................................................................. 100
KӂT QUҦ CÔNG BӔ ĈҤT ĈѬӦC TӮ LUҰN VĂN ..................................................... 102
PHӨ LӨC.... ..................................................................................................................... 103
A.

KӃt quҧ thí nghiӋm xác ÿӏnh cѭӡng ÿӝ bê tông.................................................... 103

B.

KӃt quҧ thí nghiӋm xác ÿӏnh cѭӡng ÿӝ thép......................................................... 103

C.

KӃt quҧ ÿo ÿҥc các mүu sàn ................................................................................. 104

D.

KӃt quҧ mô phӓng tӯ ANSYS .............................................................................. 113

LÝ LӎCH TRÍCH NGANG ............................................................................................... 120


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - vi

CÁC KÝ HIӊU SӰ DӨNG TRONG LUҰN VĂN
Kí hiӋu
a, a '

Giҧi thích, ÿӏnh nghƭa

Ĉѫn vӏ

Khoҧng cách tӯ trӑng tâm cӕt thép As ÿӃn mép chӏu kéo

mm

và tӯ trӑng tâm As' ÿӃn mép chӏu nén

Ab

DiӋn tích tiӃt diӋn bê tông

mm2

As

DiӋn tích tiӃt diӋn cӕt thép dӑc chӏu kéo

mm2

As'

DiӋn tích tiӃt diӋn cӕt thép dӑc chӏu nén

mm2

Asw

DiӋn tích tiӃt diӋn mӝt lӟp cӕt thép ÿai

mm2

Abw

DiӋn tích tiӃt diӋn lӟp bê tông chӏu kéo

mm2

b

BӅ rӝng tiӃt diӋn chӳ nhұt, sѭӡn cӫa tiӃt diӋn chӳ T

mm

bf

BӅ rӝng cánh cӫa tiӃt diӋn chӳ T

mm

B

Kí hiӋu cҩp ÿӝ bӅn cӫa bê tông

C

ChiӅu dài hình chiӃu tiӃt diӋn nghiêng

mm

Co

Giá trӏ C ÿӇ tính cӕt thép ÿai

mm

Eb , Ec

Môÿun ÿàn hӗi cӫa bê tông

MPa

Es

Môÿun ÿàn hӗi cӫa cӕt thép

MPa

ft

Cѭӡng ÿӝ chӏu kéo chҿ ÿôi cӫa bê tông mүu trө

MPa

fy

Ӭng suҩt chҧy dҿo cӫa cӕt thép

MPa

fu

Ӭng suҩt chӏu kéo tӟi hҥn cӫa cӕt thép

MPa

F

Kí hiӋu tҧi trӑng tұp trung ( F1 , F2 ... )

h

ChiӅu cao tiӃt diӋn

mm

ho

ChiӅu cao làm viӋc

mm

hf

ChiӅu cao cánh tiӃt diӋn chӳ T

mm

L

Khoҧng cách giӳa 2 gӕi tӵa cҥnh sàn

mm

M

Kí hiӋu mômen uӕn

kNm, Nmm

M gh

Khҧ năng chӏu mômen cӫa tiӃt diӋn

kNm, Nmm

Mf

Mômen phân giӟi cӫa tiӃt diӋn chӳ T

kNm, Nmm

-

N, kN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - vii
kNm, Nmm

Mb

Giá trӏ mômen dùng ÿӇ tính Qb

Pcr

Lӵc gây nӭt

N, kN

Pu

Lӵc phá hoҥi

N, kN

qsw

Khҧ năng chӏu lӵc cӫa cӕt thép ÿai tính thành phân bӕ
ÿӅu

Q

Lӵc cҳt tính toán

N, kN

Qbo

Khҧ năng chӏu cҳt cӫa bê tông

N, kN

Qb

Khҧ năng chӏu cҳt cӫa bê tông trên tiӃt diӋn nghiêng

N, kN

Qb min

Giá trӏ nhӓ nhҩt cӫa Qb

N, kN

Qsw

Khҧ năng chӕng lӵc cҳt cӫa các cӕt thép ÿai trên tiӃt

N, kN

kN/m, N/mm

diӋn nghiêng

Qbt

Khҧ năng chӏu cҳt theo ÿiӅu kiӋn ӭng suҩt nén chính

N, kN

Rb ( fc' ); Rbt ( ft )

Giá trӏ tính toán cӫa cѭӡng ÿӝ bê tông (cѭӡng ÿӝ vӅ nén
và vӅ kéo)

MPa

Rs ( f s ); Rsc

Cѭӡng ÿӝ tính toán vӅ nén và vӅ kéo cӫa cӕt thép dӑc

MPa

Rsw

Cѭӡng ÿӝ tính toán cӕt thép ngang

MPa

s

Khoҧng cách cӕt thép ÿai

mm

uf

Giá trӏ ÿӇ tính Mn cӫa tiӃt diӋn chӳ T

mm

v1 , v2

Khoҧng cách tӯ gӕi tӵa ÿӃn lӵc tұp trung

mm

w

BӅ rӝng khe nӭt

mm

wcr

BӅ rӝng khe nӭt ӣ thӡi ÿiӇm bҳt ÿҫu nӭt

mm

wu

BӅ rӝng khe nӭt tӟi hҥn

mm

x

ChiӅu cao vùng bê tông chӏu nén

mm

Z

Cánh tay ÿòn nӝi lӵc

mm

Za

Khoҧng cách giӳa trӑng tâm As và As'

mm

Zb

Cánh tay ÿòn nӝi lӵc tiӃt diӋn ÿһt cӕt thép ÿѫn

mm

D

HӋ sӕ ÿӇ xác ÿӏnh Z , [ R

-

Dm

HӋ sӕ tính toán tiӃt diӋn

-

E

HӋ sӕ ÿӇ tính Mb1

-

J

HӋ sӕ tính toán tiӃt diӋn

-


TS. Lѭѫng Văn Hҧi -

Jb

HӋ sӕ ÿiӅu kiӋn làm viӋc cӫa bê tông

-

Js

HӋ sӕ ÿiӅu kiӋn làm viӋc cӫa cӕt thép

-

Z

HӋ sӕ ÿһc trѭng vùng nén cӫa bê tông

-

Mb1

HӋ sӕ ÿӇ tính Qbt

-

Mb2 ,Mb3 ,Mb4

Các hӋ sӕ ÿӇ tính Qb , Qb min , M b

-

Mw1

HӋ sӕ cӫa cӕt ÿai ÿӇ tính Qbt

-

Mf

HӋ sӕ phө thuӝc cánh chӳ T chӏu nén

-

[

TӍ sӕ chiӅu cao vùng nén x / ho

-

[R

Giӟi hҥn cӫa [ dùng trong tính toán

-

Ps

Hàm lѭӧng cӕt thép

-

Vc

Ӭng suҩt nén cӫa bêtông

MPa

Vs

Ӭng suҩt trong cӕt thép chӏu kéo

MPa

V sc.u

Ӭng suҩt giӟi hҥn cӫa cӕt thép ӣ vùng nén

MPa

Hs

BiӃn dҥng cӫa cӕt thép

-

Hsu

BiӃn dҥng cӫa cӕt thép lúc phá hoҥi

-

Hc

BiӃn dҥng cӫa bê tông

-

Hcu

BiӃn dҥng cӫa bê tông lúc phá hoҥi

-

'

ChuyӇn vӏ tҥi vӏ trí giӳa sàn

mm

'u

ChuyӇn vӏ tӟi hҥn tҥi vӏ trí giӳa sàn

mm


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - ix

DANH MӨC BҦNG
Bҧng 2.1: Các hӋ sӕ Mb 2 , Mb3 , Mb 4 , và E .......................................................................... 23
Bҧng 3.1: Bҧng cҩp phӕi bê tông....................................................................................... 26
Bҧng 3.2: Kính thѭӟc và nhóm các mүu sàn ..................................................................... 28
Bҧng 3.3: Ĉһc tính kӻ thuұt cӫa cҧm biӃn ÿiӋn trӣ ........................................................... 33
Bҧng 3.4: Bҧng tәng hӧp kӃt quҧ thí nghiӋm 9 mүu sàn ................................................... 46
Bҧng 3.5: So sánh lӵc cӫa sàn 1615x680x195 mm ........................................................... 53
Bҧng 3.6: So sánh chuyӇn vӏ cӫa sàn 1615x680x195 mm ................................................ 53
Bҧng 3.7: So sánh biӃn dҥng thép cӫa sàn 1615x680x195 mm ........................................ 55
Bҧng 3.8: So sánh biӃn dҥng bê tông cӫa sàn 1615x680x195 mm ................................... 57

Bҧng 3.9: So sánh bӅ rӝng vӃt nӭt cӫa sàn 1615x680x195 mm........................................ 58
Bҧng 3.10: So sánh lӵc cӫa sàn 1900x800x230 mm ........................................................... 61
Bҧng 3.11: So sánh chuyӇn vӏ cӫa sàn 1900x800x230 mm ................................................ 61
Bҧng 3.12: So sánh biӃn dҥng thép cӫa sàn 1900x800x230 mm ........................................ 63
Bҧng 3.13: So sánh biӃn dҥng bê tông cӫa sàn 1900x800x230 mm ................................... 66
Bҧng 3.14: So sánh biӃn dҥng cӕt thép ÿai và bê tông chӏu kéo ......................................... 67
Bҧng 3.15: So sánh vӃt nӭt cӫa sàn 1900x800x230 mm ..................................................... 69
Bҧng 3.16: So sánh lӵc cӫa sàn BubbleDeck Ɏ154, 1615x680x195 mm........................... 71
Bҧng 3.17: So sánh chuyӇn vӏ cӫa sàn BubbleDeck Ɏ154, 1615x680x195 mm ................ 72
Bҧng 3.18: So sánh biӃn dҥng thép cӫa sàn BubbleDeck Ɏ154, 1615x680x195 mm ........ 74
Bҧng 3.19: So sánh biӃn dҥng bê tông cӫa sàn BubbleDeck Ɏ154, 1615x680x195 mm vӟi
sàn BubbleDeck Ɏ186, 1900x800x230 mm ..................................................... 75
Bҧng 3.20: So sánh bӅ rӝng vӃt nӭt cӫa sàn BubbleDeck Ɏ154, 1615x680x195 mm ....... 77
Bҧng 3.21: Bҧng tính mômen giӟi hҥn Mgh theo TCXDVN 356-2005 ............................... 78
Bҧng 3.22: Bҧng tính lӵc cҳt Q theo TCXDVN 356-2005 ................................................. 79
Bҧng 4.1: So sánh lӵc, chuyӇn vӏ sàn A.S.0 ...................................................................... 91
Bҧng 4.2: So sánh lӵc, chuyӇn vӏ sàn A.BD.1 .................................................................. 92
Bҧng 4.3: So sánh biӃn dҥng cӕt thép sàn A.S.0 ............................................................... 93
Bҧng 4.4: So sánh biӃn dҥng cӕt thép sàn B.BD.1 ............................................................ 94
Bҧng 4.5: So sánh biӃn dҥng bê tông sàn A.S.0 ................................................................ 95
Bҧng 4.6: So sánh biӃn dҥng bê tông sàn A.BD.2 ............................................................. 96
Bҧng 4.7: So sánh biӃn dҥng bê tông sàn A.BD.3 ............................................................. 96


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - x

DANH MӨC HÌNH
Hình 1.1: Các thành phҫn cҩu tҥo sàn BubbleDeck ÿiӇn hình ............................................ 2
Hình 1.2: Mӝt sӕ công trình sӱ dөng sàn BubbleDeck ӣ nѭӟc ngoài ................................. 4
Hình 1.3: Mӝt sӕ công trình sӱ dөng sàn BubbleDeck ӣ ViӋt Nam ................................... 5

Hình 2.1: So sánh sàn ÿһc vӟi sàn BubbleDeck................................................................ 10
Hình 2.2: Sѫ ÿӗ tính toán tiӃt diӋn chӳ nhұt ..................................................................... 11
Hình 2.3: Các trѭӡng hӧp tính toán tiӃt diӋn chӳ T .......................................................... 17
Hình 2.4: Sѫ ÿӗ tính toán tiӃt diӋn chӳ T .......................................................................... 17
Hình 2.5: Mһt cҳt qui ÿәi sang chӳ T cӫa sàn BubbleDeck bóng tròn ............................. 20
Hình 2.6: Mһt cҳt qui ÿәi sang chӳ T cӫa sàn BubbleDeck bóng dҽt ............................... 20
Hình 2.7: VӃt nӭt nghiêng và tiӃt diӋn nghiêng tính toán ................................................. 22
Hình 2.8: Sѫ ÿӗ tính toán dҫm, sàn chӏu tҧi trӑng tұp trung ............................................. 25
Hình 3.1: Thí nghiӋm xác ÿӏnh cѭӡng ÿӝ bê tông ............................................................ 26
Hình 3.2: Thí nghiӋm xác ÿӏnh cѭӡng ÿӝ thép ................................................................. 27
Hình 3.3: Bóng nhӵa vӟi 3 loҥi kích thѭӟc....................................................................... 27
Hình 3.4: Mүu sàn thí nghiӋm A.S.0 và B.S.0 (1615x680x195mm) ................................ 30
Hình 3.5: Mүu sàn thí nghiӋm A.BD.1 và B.BD.1 (1615x680x195mm) ......................... 30
Hình 3.6: Mүu sàn thí nghiӋm A.BD.2 và B.BD.2 (1900x800x230mm) ......................... 31
Hình 3.7: Mүu sàn thí nghiӋm A.BD.3 và B.BD.3 (1900x800x230mm) ......................... 31
Hình 3.8: Mүu sàn thí nghiӋm A.BD.4 (1900x800x230mm) ........................................... 32
Hình 3.9: Các loҥi cҧm ӭng ÿiӋn trӣ ÿo biӃn dҥng ........................................................... 34
Hình 3.10: Dán cҧm biӃn ÿiӋn trӣ ÿo biӃn dҥng thép ......................................................... 34
Hình 3.11: Gia công coffa, cӕt thép, lҳp ÿһt bóng nhӵa cho sàn ........................................ 34
Hình 3.12: Ĉo ÿӝ sөt và lҩy mүu bê tông............................................................................ 35
Hình 3.13: Công tác trӝn và ÿҫm bê tông ........................................................................... 35
Hình 3.14: Các mүu sàn sau khi ÿә bê tông ........................................................................ 36
Hình 3.15: Bҧo dѭӥng sàn và mүu bê tông ......................................................................... 36
Hình 3.16: Sѫ ÿӗ thí nghiӋm mүu sàn kích thѭӟc 1615x680x195 mm .............................. 37
Hình 3.17: Sѫ ÿӗ thí nghiӋm mүu sàn kích thѭӟc 1900x800x230 mm .............................. 38
Hình 3.18: Sѫ ÿӗ bӕ trí thiӃt bӏ ÿo ÿҥc cho mүu sàn A.S.0 và B.S.0 .................................. 39
Hình 3.19: Sѫ ÿӗ bӕ trí thiӃt bӏ ÿo ÿҥc cho mүu sàn A.BD.1 và B.BD.1 ........................... 40
Hình 3.20: Sѫ ÿӗ bӕ trí thiӃt bӏ ÿo ÿҥc cho mүu sàn A.BD.2 và B.BD.2 ........................... 41
Hình 3.21: Sѫ ÿӗ bӕ trí thiӃt bӏ ÿo ÿҥc cho mүu sàn A.BD.3 và B.BD.3 ........................... 42
Hình 3.22: Sѫ ÿӗ bӕ trí thiӃt bӏ ÿo ÿҥc cho mүu sàn A.BD.4 ............................................. 43

TS. Lѭѫng Văn Hҧi - xi
Hình 3.23: Dán cҧm biӃn ÿiӋn trӣ ÿo biӃn dҥng bê tông .................................................... 44
Hình 3.24: Lҳp ÿһt thiӃt bӏ ÿo chuyӇn vӏ............................................................................. 44
Hình 3.25: Lҳp ÿһt kích gia tҧi và thiӃt bӏ hiӇn thӏ cҩp tҧi .................................................. 45
Hình 3.26: Máy ÿo biӃn dҥng thép và bê tông .................................................................... 45
Hình 3.27: Phá hoҥi uӕn mүu sàn A.S.0 ............................................................................. 48
Hình 3.28: Phá hoҥi cҳt mүu sàn A.BD.1 ........................................................................... 48
Hình 3.29: Phá hoҥi cҳt mүu sàn A.BD.2 ........................................................................... 49
Hình 3.30: Phá hoҥi uӕn mүu sàn A.BD.3 .......................................................................... 49
Hình 3.31: Phá hoҥi uӕn mүu sàn A.BD.4 .......................................................................... 49
Hình 3.32: Bóng dҽt trong mүu sàn A.BD.4 ...................................................................... 50
Hình 3.33: Phá hoҥi uӕn mүu sàn B.S.0.............................................................................. 50
Hình 3.34: Phá hoҥi cҳt mүu sàn B.BD.1............................................................................ 51
Hình 3.35: Phá hoҥi cҳt mүu sàn B.BD.2............................................................................ 51
Hình 3.36: Phá hoҥi uӕn mүu sàn B.BD.3 .......................................................................... 51
Hình 3.37: Quan hӋ lӵc – chuyӇn vӏ cӫa sàn A.S.0, A.BD.1, B.S.0, B.BD.1 ..................... 52
Hình 3.38: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng cӕt thép cӫa sàn A.S.0, A.BD.1, B.S.0, B.BD.1 ....... 55
Hình 3.39: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng bê tông cӫa sàn A.S.0, A.BD.1, B.S.0, B.BD.1 ........ 56
Hình 3.40: Quan hӋ lӵc – bӅ rӝng vӃt nӭt cӫa sàn A.S.0, A.BD.1, B.S.0, B.BD.1 ............ 58
Hình 3.41: Quan hӋ lӵc – chuyӇn vӏ cӫa sàn A.BD.2, A.BD.3, A.BD.4, B.BD.2, B.BD.3 60
Hình 3.42: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng cӕt thép cӫa sàn A.BD.2, A.BD.3, A.BD.4, B.BD.2,
B.BD.3 .............................................................................................................. 63
Hình 3.43: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng bê tông cӫa sàn A.BD.2, A.BD.3, A.BD.4, B.BD.2,
B.BD.3 .............................................................................................................. 65
Hình 3.44: BiӃn dҥng cӕt ÿai – biӃn dҥng kéo bê tông cӫa sàn A.BD.4 ............................. 67
Hình 3.45: Quan hӋ lӵc – bӅ rӝng vӃt nӭt cӫa sàn A.BD.2, A.BD.3, A.BD.4, B.BD.2,
B.BD.3 .............................................................................................................. 68
Hình 3.46: Quan hӋ lӵc – chuyӇn vӏ cӫa sàn A.BD.1, A.BD.2, B.BD.1, B.BD.2 .............. 71

Hình 3.47: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng cӕt thép cӫa sàn A.BD.1, A.BD.2, B.BD.1, B.BD.2 73
Hình 3.48: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng bê tông cӫa sàn A.BD.1, A.BD.2, B.BD.1, B.BD.2 . 75
Hình 3.49: Quan hӋ lӵc – bӅ rӝng vӃt nӭt cӫa sàn A.BD.1, A.BD.2, B.BD.1, B.BD.2...... 76
Hình 4.1: Ĉѭӡng cong ӭng suҩt – biӃn dҥng cӫa bê tông ................................................. 82
Hình 4.2: Mô hình phҫn tӱ Solid65 dùng cho bê tông ...................................................... 83
Hình 4.3: Ĉѭӡng cong ӭng suҩt – biӃn dҥng cӫa cӕt thép thông thѭӡng ......................... 84
Hình 4.4: Mô hình cӕt thép trong bê tông cӕt thép do Tavarez ÿӅ xuҩt năm 2001........... 84
Hình 4.5: Mô hình phҫn tӱ Link8 dùng cho cӕt thép ........................................................ 85
Hình 4.6: Mô hình 1/4 mүu sàn........................................................................................ 85


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - xii
Hình 4.7: Mô hình cӕt thép sàn ÿһc .................................................................................. 86
Hình 4.8: Mô hình chia lѭӟi phҫn tӱ sàn ÿһc .................................................................... 86
Hình 4.9: Mô hình ӭng suҩt Sx cӫa phҫn tӱ sàn ÿһc......................................................... 86
Hình 4.10: Mô hình vӃt nӭt sàn ÿһc .................................................................................... 87
Hình 4.11: Mô hình cӕt thép sàn BubbleDeck bóng tròn .................................................. 87
Hình 4.12: Mô hình bê tông sàn BubbleDeck bóng tròn .................................................... 87
Hình 4.13: Mô hình chia lѭӟi phҫn tӱ sàn BubbleDeck bóng tròn ..................................... 88
Hình 4.14: Mô hình ӭng suҩt Sx cӫa phҫn tӱ sàn BubbleDeck bóng tròn .......................... 88
Hình 4.15: Mô hình vӃt nӭt sàn BubbleDeck bóng tròn ..................................................... 88
Hình 4.16: Mô hình cӕt thép sàn BubbleDeck bóng dҽt .................................................... 89
Hình 4.17: Mô hình bê tông sàn BubbleDeck bóng dҽt ...................................................... 89
Hình 4.18: Mô hình chia lѭӟi phҫn tӱ sàn BubbleDeck bóng dҽt ...................................... 89
Hình 4.19: Mô hình ӭng suҩt Sx cӫa phҫn tӱ sàn BubbleDeck dҽt .................................... 90
Hình 4.20: Mô hình vӃt nӭt sàn BubbleDeck bóng dҽt ...................................................... 90
Hình 4.21: Quan hӋ lӵc – chuyӇn vӏ cӫa sàn A.S.O ........................................................... 91
Hình 4.22: Quan hӋ lӵc – chuyӇn vӏ cӫa sàn A.BD.1 ......................................................... 92
Hình 4.23: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng cӕt thép cӫa sàn A.S.0............................................... 93
Hình 4.24: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng cӕt thép cӫa sàn B.BD.1 ........................................... 93

Hình 4.25: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng bê tông cӫa sàn A.S.0 ............................................... 94
Hình 4.26: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng bê tông cӫa sàn A.BD.2 ............................................ 95
Hình 4.27: Quan hӋ lӵc – biӃn dҥng bê tông cӫa sàn A.BD.3 ............................................ 96


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 1

CHѬѪNG 1
TӘNG QUAN
1.1 Giӟi thiӋu
HiӋn nay cùng vӟi xu hѭӟng ÿәi mӟi và hòa nhұp, ÿҩt nѭӟc ta ÿang thӵc hiӋn
quá trình công nghiӋp hóa, hiӋn ÿҥi hóa và hòa nhұp nhanh vӟi thӃ giӟi trên hҫu hӃt
các lƭnh vӵc. ViӋc áp dөng các công nghӋ tiên tiӃn trên thӃ giӟi vào ViӋt Nam ÿang
diӉn ra trong tҩt cҧ các ngành, ÿһc biӋt là ngành xây dӵng vӟi nhiӅu tiӅm năng phát
triӇn. Chính vì vұy viӋc ӭng dөng các công nghӋ xây dӵng mӟi trên thӃ giӟi vào
ViӋt Nam luôn nҵm trong xu thӃ hӝi nhұp mҥnh mӁ này. Trong kӃt cҩu xây dӵng
truyӅn thӕng ta thѭӡng áp dөng nguyên tҳc: nhӏp lӟn thì dҫm lӟn và cӝt lӟn, còn
nhӏp nhӓ thì dҫm nhӓ và cӝt nhӓ. Tuy nhiên, ta có thӇ thay ÿәi nguyên tҳc này bҵng
cách ӭng dөng và phát triӇn các công nghӋ xây dӵng mӟi trên thӃ giӟi, trong ÿó có
công nghӋ ÿúc sàn bҵng bóng nhӵa (BubbleDeck).
Công nghӋ ÿúc sàn bҵng bóng nhӵa (BubbleDeck) là công nghӋ sàn có nhiӅu cҧi
tiӃn và thuұn lӧi hѫn trong xây dӵng. Trong công nghӋ này, ta sӱ dөng các quҧ
bóng bҵng nhӵa tái chӃ ÿӇ thay thӃ phҫn bêtông ít tham gia chӏu lӵc ӣ giӳa bҧn sàn.
Công nghӋ này làm giҧm ÿáng kӇ trӑng lѭӧng bҧn thân kӃt cҩu và do ÿó làm tăng
khҧ năng vѭӧt nhӏp (khҭu ÿӝ) thêm khoҧng 50%. Sàn BubbleDeck là loҥi sàn phҷng
không cҫn dҫm và liên kӃt trӵc tiӃp vӟi hӋ cӝt (vách chӏu lӵc) và có nhiӅu ѭu ÿiӇm
kӻ thuұt khác.
Công nghӋ sàn BubbleDeck do tác giҧ Jorgen Breuning ngѭӡi Ĉan Mҥch phát
minh và ÿã ÿѭӧc chuyӇn giao cho mӝt sӕ công ty cNJng nhѭ triӇn khai áp dөng thành
công cho mӝt sӕ công trình tҥi ViӋt Nam. ViӋc ӭng dөng công nghӋ mӟi này ÿã

giúp chӫ ÿҫu tѭ tiӃt kiӋm ÿáng kӇ chi phí xây dӵng, và sҳp tӟi dӵ kiӃn sӁ có nhiӅu
công trình áp dөng công nghӋ mӟi này. Do ÿó, viӋc nghiên cӭu ҧnh hѭӣng cӫa sàn
BubbleDeck ÿӃn các ӭng xӱ cӫa hӋ kӃt cҩu là cҫn thiӃt và có cҧ giá trӏ khoa hӑc và
thӵc tiӉn. KӃt quҧ cӫa nghiên cӭu sӁ giúp ta có các ÿánh giá hӧp lý cNJng nhѭ có các
khuyӃn cáo cҫn thiӃt cho các công trình dӵ ÿӏnh ӭng dөng công nghӋ sàn
BubbleDeck.

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 2

1.2 Tәng quan vӅ công nghӋ sàn BubbleDeck
1.2.1 Cҩu tҥo
Sàn BubbleDeck thѭӡng có ba dҥng cҩu kiӋn phә biӃn nhѭ sau:
- Dҥng thӭ nhҩt là tҩm sàn BubbleDeck ÿѭӧc ÿә bê tông toàn khӕi tҥi chӛ, trong
ÿó cҩu tҥo tҩm gӗm 3 thành phҫn chính: lѭӟi thép dѭӟi, quҧ bóng nhӵa rӛng ӣ giӳa
và lѭӟi thép ӣ trên. Tҩm sau khi ÿѭӧc bӕ trí bҵng hӋ ván khuôn truyӅn thӕng sӁ
ÿѭӧc ÿә bê tông tҥi công trѭӡng.
- Dҥng thӭ hai là tҩm BubbleDeck bán lҳp ghép có phҫn dѭӟi cӫa quҧ bóng và
lѭӟi thép dѭӟi ÿѭӧc ÿә bêtông tҥi xѭӣng dày 60mm. Phҫn bêtông ÿúc sҹn này sӁ
thay thӃ cho ván khuôn tҥi công trѭӡng.
- Dҥng thӭ ba là tҩm BubbleDeck thành phҭm dѭӟi dҥng các tҩm ÿúc sҹn toàn
khӕi nhҵm lҳp ghép tҥi công trѭӡng. BubbleDeck ÿѭӧc sҧn xuҩt theo 6 dҥng tiêu
chuҭn tùy theo ÿӝ dày tҩm sàn là: 170, 230, 280, 340, 390, hay 430 mm.

Lѭӟi thép hàn, lӟp trên
Bóng nhӵa rӛng
(Sҧn xuҩt tӯ nhӵa tái chӃ)
Lѭӟi thép hàn, lӟp dѭӟi

Lӟp bê tông thay coffa

Hình 1.1: Các thành phҫn cҩu tҥo sàn BubbleDeck ÿiӇn hình

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 3

1.2.2 Nhӳng ѭu ÿiӇm cӫa công nghӋ sàn BubbleDeck
Tҩm sàn BubbleDeck có nhiӅu ѭu ÿiӇm trong thiӃt kӃ, kinh tӃ, môi trѭӡng, kiӃn
trúc, an toàn, cách nhiӋt, ... Cө thӇ:
a) Trong thi͇t k͇
Giҧm trӑng lѭӧng, tăng khҧ năng chӏu lӵc, vѭӧt nhӏp lӟn hѫn, ít cӝt hѫn, không
cҫn hӋ dҫm hay sѭӡn ÿӥ sàn, hӋ cӝt không cҫn mNJ ÿҫu cӝt.
b) Trong kinh t͇
TiӃt kiӋm nguyên vұt liӋu có thӇ lên ÿӃn 50%, chi phí vұn chuyӇn giҧm ÿáng kӇ,
thi công nhanh hѫn (giҧm thӡi gian lҳp dӵng 20 – 40%). Công tác lҳp ÿһt thiӃt bӏ,
hoàn thiӋn ÿѫn giҧn, công trình có thӇ linh hoҥt hѫn trong bӕ trí, ít tӕn kém khi thay
ÿәi.
c) Ĉ͙i vͣi môi tr˱ͥng
Sӱ dөng ít nguyên liӋu – ximăng, cӕt liӋu, nѭӟc, cӕt thép (1 kg nhӵa thay thӃ cho
100 kg bêtông). Tiêu tӕn ít năng lѭӧng trong sҧn xuҩt, vұn chuyӇn và thi công.
Giҧm thҧi CO2 ÿӃn 40kg/m2, không tҥo phӃ thҧi do tҩt cҧ thành phҫn ÿӅu có thӇ tái
chӃ.
d) Trong ki͇n trúc
Tӵ do chӑn dҥng mһt bҵng công trình, khҭu ÿӝ vѭѫn dài, nhӏp lӟn hѫn, tăng diӋn
tích sӱ dөng, không dҫm, ít cӝt, do ÿó có thӇ bӕ trí kiӃn trúc linh hoҥt. DӉ dàng loҥi
bӓ nhӳng phҥm vi sàn không cҫn thiӃt, thoҧi mái thay ÿәi thiӃt kӃ nӝi thҩt.
e) Tiêu chu̱n an toàn

Ĉӝng ÿҩt: kӃt cҩu trӣ nên an toàn do khӕi lѭӧng giҧm. Cháy nә: an toàn (kӃt cҩu
sàn không sѭӡn tăng mӭc ÿӝ thông thoáng cӫa công trình). Cháy: chӕng cháy
tѭѫng ÿѭѫng sàn ÿһc. Ĉӝ ҭm: có thӇ chӕng ngѭng tө hѫi nѭӟc.
f) Cách nhi͏t
- NӃu sӱ dөng máy sѭӣi, tiӃt kiӋm ÿӃn 30 %, nӃu sӱ dөng máy lҥnh, tiӃt kiӋm ÿӃn
85 %. Tәng cӝng, tiӃt kiӋm năng lѭӧng khoҧng 30-50% là khҧ thi (trong ÿiӅu
kiӋn Âu Châu).

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 4

1.2.3 Phҥm vi ӭng dөng cӫa công nghӋ sàn BubbleDeck
Sàn BubbleDeck ÿѭӧc ӭng dөng cho nhiӅu loҥi công trình, tӯ nhà ӣ dân dөng,
nhà xѭӣng công nghiӋp, villa, khách sҥn, cao ӕc, trѭӡng hӑc... cho ÿӃn khu bãi ÿұu
xe ÿӅu ÿáp ӭng tӕt.
- Mӝt sӕ công trình thӵc tӃ ӣ nѭӟc ngoài sӱ dөng sàn BubbleDeck ÿѭӧc minh
hӑa trong Hình 1.2.

a) Bãi ÿӇ xe vӟi nhӏp 16m, Freistadt, Ĉӭc

b) City Hall ӣ Glostrup, Ĉan Mҥch

c) Cao ӕc Watlerbos Complex, Hà Lan

Hình 1.2: Mӝt sӕ công trình sӱ dөng sàn BubbleDeck ӣ nѭӟc ngoài

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN

TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 5

- Mӝt sӕ công trình thӵc tӃ ӣ ViӋt Nam sӱ dөng sàn BubbleDeck ÿѭӧc minh hӑa
trong Hình 1.3.

a) Tòa nhà South Building, Tp.HCM

b) Chung cѭ Hѭng Lӝc, NghӋ An

c) Thi công sàn BubbleDeck tҥi công trѭӡng
Hình 1.3: Mӝt sӕ công trình sӱ dөng sàn BubbleDeck ӣ ViӋt Nam

1.3 Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi và trong nѭӟc
1.3.1 Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi
- Jorgen Breuning ngѭӡi Ĉan Mҥch ÿã phát minh ra công nghӋ sàn rӛng chӏu lӵc
hai phѭѫng ÿҫu tiên có tên gӑi là BubbleDeck, và ÿѭӧc cҩp bҵng sáng chӃ vào các
năm:
+ Bҵng sáng chӃ Hoa KǤ sӕ 53396747 do Văn phòng cҩp bҵng sáng chӃ Hoa
KǤ cҩp ngày 14-03-1993.

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 6

+ Bҵng sáng chӃ Ĉan Mҥch sӕ 166462 do “Patentdirektoratet” Ĉan Mҥch cҩp
ngày 24-05-1993.
+ Bҵng sáng chӃ Châu Âu sӕ EP 0552201 do Văn phòng cҩp bҵng sáng chӃ
Châu Âu cҩp ngày 28-05-1997.

- Tác giҧ Tim Gudmand Hoyer (2003) ÿã khҧo sát thӵc nghiӋm 5 mүu sàn
BubbleDeck có kích thѭӟc 3200x1000x280 mm vӅ cѫ cҩu phá hӫy tҥi khe nӕi giӳa
hai tҩm sàn ghép vӟi nhau trong trѭӡng hӧp sàn ÿә bê tông trѭӟc lӟp ÿáy. Tӯ kӃt
quҧ nghiên cӭu tác giҧ ÿã ÿѭa ra các lѭu ý vӅ khҧ năng chӏu môment trong sàn
BubbleDeck tҥi khe nӕi.
- Tác giҧ Corneille Charles Marais (2009) ÿã nghiên cӭu hӋ sӕ ÿiӅu chӍnh trong
viӋc thiӃt kӃ và ӭng dөng hiӋu quҧ cӫa tҩm sàn bê tông phҷng vӟi các quҧ cҫu rӛng
bên trong ӣ Nam Phi. Tác giҧ ÿã khҧo sát thӵc nghiӋm tәng cӝng 12 mүu sàn và
ÿѭӧc chia thành 3 nhóm cùng kích thѭӟc chiӅu rӝng, chiӅu dài, và chiӅu cao lҫn
lѭӧt là 280, 295, 310 mm. Trong mӛi nhóm có 1 sàn ÿһc làm ÿӕi chӭng và tҩt cҧ các
sàn bóng ÿӅu có quҧ cҫu nhӵa rӛng ÿѭӡng kính là 180mm.
- Tác giҧ Tina Lai (2010) ÿã nghiên cӭu ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu sàn BubbleDeck và
ӭng dөng ÿӇ làm mһt cҫu chӏu tҧi trӑng nhҽ. Trong nghiên cӭu này, tác giҧ ÿã tiӃn
hành mô phӓng kӃt cҩu mһt cҫu nhҽ chӏu tҧi trӑng tƭnh và ÿӝng bҵng phҫn mӅm
SAP2000. Ӣ ÿây tác giҧ ÿã qui ÿәi mһt cҳt ngang cӫa sàn BubbleDeck thành các
lӟp vұt liӋu tѭѫng ӭng.
- Tác giҧ Calin, S., Asavoaie, C., Florea, N. (2010) ÿã nghiên cӭu thӵc nghiӋm
và mô phӓng ANSYS sàn BubbleDeck có kích thѭӟc 652x652x28 cm chӏu tҧi trӑng
phân bӕ ÿӅu. Sàn ÿѭӧc ÿһt trên 4 cӝt có kích thѭӟc mһt cҳt ngang 40x40cm và cao
1.32 m.
- Tác giҧ Calin, S., Patricia - Florea Murzea (2010) ÿã tiӃn hành mô phӓng sàn
BubbleDeck bóng tròn và hai mô hình sàn có mһt cҳt ngang tѭѫng ÿѭѫng chӏu lӵc
hai phѭѫng. Các tác giҧ ÿã dùng môÿun Nonlinear analysis cӫa ANSYS 12.0 và
môÿun Linear analysis cӫa AXIS VM 10.0 ÿӇ phân tích và so sánh kӃt quҧ.

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 7

- Tác giҧ CC Marais, JM Robbers BWJ van Rensburg (2010) ÿã tiӃn hành thӵc
nghiӋm 12 mүu sàn BubbleDeck vӟi bóng nhӵa có ÿѭӡng kính là 180 mm ÿӇ
nghiên cӭu sӭc kháng cҳt và ÿӝ võng ÿàn hӗi ngҳn hҥn. Các kӃt quҧ cNJng ÿѭӧc so
sánh vӟi sàn ӭng lӵc trѭӟc và sàn ô cӡ vӅ tính hiӋu quҧ kinh tӃ trong ÿiӅu kiӋn ӣ
Nam Phi.
1.3.2 Tình hình nghiên cӭu trong nѭӟc
HiӋn nay tҥi ViӋt Nam, mӝt sӕ công ty ÿã ӭng dөng công nghӋ sàn BubbleDeck
trong thiӃt kӃ và thi công các công trình dân dөng. Mӝt sӕ công trình cө thӇ có thӇ
ÿѭӧc liӋt kê nhѭ sau:
- Công ty TNHH liên doanh BubbleDeck ViӋt Nam, ÿѭӧc thành lұp bӣi ba thành
viên: BubbleDeck International - DenMark, Công ty Cә Phҫn KӃt Cҩu Không Gian
TADITS và Công ty Cә Phҫn M&C. Các nghiên cӭu ÿѭӧc thӵc hiӋn tҥi TADITS
nhҵm cҧi tiӃn hӋ kӃt cҩu sàn BubbleDeck cӫa Châu Âu theo các hѭӟng tăng khҧ
năng công nghiӋp hóa và giҧm trӑng lѭӧng kӃt cҩu sàn ÿӇ phù hӧp cho sàn nhà
nhiӅu tҫng tҥi ViӋt Nam. Mӝt sӕ công trình do công ty TADITS ÿã thӵc hiӋn nhѭ:
tòa nhà 191 Bà TriӋu, tòa nhà 249 Thөy Khuê, tòa nhà CMC, ÿѭӡng NguyӉn Phong
Sҳc, tòa nhà 73 Tô HiӃn Thành, trѭӡng Phә thông Quӕc tӃ Thăng Long tҥi Linh
Ĉàm.
- Công ty CP thѭѫng mҥi Xây dӵng DECOVINA ÿã ÿѭӧc giáo sѭ Jorgen
Breuning ký chӭng nhұn cҩp phép và chuyӇn giao công nghӋ BubbleDeck. Công ty
DECOVINA ÿang thӵc hiӋn mӝt sӕ công trình có sӱ dөng công nghӋ sàn
BubbleDeck nhѭ: dӵ án nhà ӣ cho ngѭӡi thu nhұp thҩp - Tp. Hѭng Yên - TӍnh
Hѭng Yên, tòa nhà văn phòng Sóc Sѫn - Thành phӕ Hà Nӝi, dӵ án Vinacomin
Tower - Tp. Hҥ Long - Quҧng Ninh.
- Công ty Cә Phҫn Tѭ Vҩn Ĉҫu Tѭ LICOGI 16.8 ÿã mua bҧn quyӅn công nghӋ
sàn BubbleDeck. HiӋn nay công ty ÿang thiӃt kӃ Chung cѭ + Văn phòng Nam An, ӣ
khu dân cѭ Bҳc Tân KǤ, Tân Quý, Phѭӡng Bình Hѭng Hòa, Quұn Bình Tân, Thành
phӕ Hӗ Chí Minh bҵng công nghӋ mӟi: Móng Top-base + Sàn Bubbledeck + vách
bҵng gҥch bê tông nhҽ vӟi quy mô cao 21 tҫng trong ÿó có 1 tҫng hҫm.

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 8

1.4 Mөc tiêu và phҥm vi cӫa ÿӅ tài
1.4.1 Mөc tiêu cӫa ÿӅ tài
Dӵa trên các kӃt quҧ nghiên cӭu ÿã có trong phҫn tәng quan, hӑc viên ÿã xác
ÿӏnh mөc tiêu nghiên cӭu chính trong luұn văn gӗm:
9 Khҧo sát và phân tích ҧnh hѭӣng cӫa kích thѭӟc, hình dҥng bóng nhӵa,
cѭӡng ÿӝ bê tông và cӕt thép ÿai ÿӃn ӭng xӱ cӫa sàn BubbleDeck.
9 TiӃn hành mô phӓng các mүu sàn bҵng phѭѫng pháp phҫn tӱ hӳu hҥn sӱ
dөng phҫn mӅm ANSYS ÿӇ so sánh vӟi kӃt quҧ thӵc nghiӋm cӫa các mүu
sàn.
9 ĈӅ xuҩt sӱ dөng dҥng bóng dҽt cҧi tiӃn trong kӃt cҩu sàn BubbleDeck nhҵm
nâng cao khҧ năng chӏu lӵc cӫa sàn và tiӃt kiӋm chi phí cho công trình.
9 Ĉѭa ra các kӃt luұn, kiӃn nghӏ, khuyӃn cáo và hѭӟng phát triӇn cӫa công
nghӋ sàn BubbleDeck.
1.4.2 Phҥm vi cӫa ÿӅ tài
ĈӅ tài thӵc hiӋn khҧo sát phân tích thӵc nghiӋm ӭng xӱ vӅ khҧ năng chӏu lӵc cӫa
sàn BubbleDeck. Tәng cӝng 9 mүu thӱ gӗm 2 mүu sàn bê tông cӕt thép ÿһc và 7
mүu sàn BubbleDeck vӟi 3 loҥi bóng nhӵa sӁ ÿѭӧc tiӃn hành khҧo sát. Các tham sӕ
nghiên cӭu bao gӗm: kích thѭӟc - hình dҥng bóng nhӵa, cѭӡng ÿӝ bê tông và cӕt
thép ÿai. ĈӅ tài tiӃn hành phân tích, so sánh, ÿѭa ra nhӳng nhұn xét và kӃt luұn vӅ
tính hiӋu quҧ cӫa viӋc sӱ dөng bóng nhӵa trong kӃt cҩu sàn BubbleDeck. Ĉӗng thӡi
ÿӅ tài còn mô phӓng các mүu sàn bҵng chѭѫng trình ANSYS ÿӇ so sánh vӟi kӃt quҧ
thӵc nghiӋm.

Luұn văn này ÿѭӧc chia làm 2 phҫn:
Phҫn 1: Phҫn thuyӃt minh và thӵc nghiӋm, gӗm 5 chѭѫng:

Chѭѫng 1: TӘNG QUAN
Chѭѫng 2: PHѬѪNG PHÁP BUBBLEDECK

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 9

Chѭѫng 3: PHÂN TÍCH THӴC NGHIӊM
Chѭѫng 4: MÔ PHӒNG MҮU SÀN BҴNG PHѬѪNG PHÁP PHҪN TӰ HӲU
HҤN
Chѭѫng 5: KӂT LUҰN
Phҫn 2: Phҫn phө lөc, gӗm các ÿһc tính cӫa vұt liӋu, sӕ liӋu thí nghiӋm
và sӕ liӋu mô phӓng.

CHѬѪNG 1: TӘNG QUAN


TS. Lѭѫng Văn Hҧi - 10

CHѬѪNG 2
PHѬѪNG PHÁP BUBBLEDECK
2.1 Giӟi thiӋu chung vӅ BubbleDeck
Sàn BubbleDeck là mӝt loҥi sàn rӛng sӱ dөng các quҧ bóng rӛng bҵng nhӵa tái
chӃ ÿӇ thay thӃ cho vùng bê tông ít tham gia chӏu lӵc cӫa bҧn sàn. Qua ÿó làm tăng
chiӅu cao tiӃt diӋn, tăng EI, giҧm trӑng lѭӧng bҧn thân. Sàn BubbleDeck không có
dҫm nhҵm tҥo ÿѭӧc không gian rӝng, có khҧ năng vѭӧt ÿѭӧc nhӏp lӟn, giҧm ÿѭӧc
ÿáng kӇ trӑng lѭӧng cӫa kӃt cҩu, tӯ sàn ÿӃn cӝt và móng công trình. Hình 2.1 so
sánh các ѭu và nhѭӧc ÿiӇm khi sӱ dөng sàn BubbleDeck và sàn bê tông cӕt thép
thông thѭӡng.

SÀN ĈҺC

SÀN BUBBLEDECK

Rӝng hѫn do
Không gian

bӓ bӟt cӝt

Khoҧng thêm

Thông thӫy

TiӃt kiӋm chiӅu cao
do không có hӋ dҫm

Nhӏp lӟn hѫn do
Lѭӟi cӝt

khҧ năng chӏu tҧi
cӫa sàn lӟn hѫn

Hình 2.1: So sánh sàn ÿһc vӟi sàn BubbleDeck

CHѬѪNG 2: PHѬѪNG PHÁP BUBBLEDECK