Tiểu luận kết cấu xây dựng công nghệ xây dựng bằng sàn bóng Bubble Deck

MỤC LỤC
Mục lục

1

Mở đầu

2

I. Cấu tạo cơ bản của sàn Bubble Deck

3

1. Cấu tạo

3

2. Vật liệu sử dụng

3

3. Đặc tính kỹ thuật

3

II. Các loại sàn Bubble Deck

4

1. Sàn Bubble Deck loại A

4

2. Sàn Bubble Deck loại B

4

3. Sàn Bubble Deck loại C

5

III. Đặc tính kỹ thuật

6

1. Khả năng chịu lực

6

2. Khả năng chịu động đất

6

3. Khả năng chịu lửa

6

4. An tồn cháy nổ

7

5. Đặc tính cách nhiệt

7

6. Bảo vệ mơi trường

7

7. Tối ưu chi phí bảo trì

7

IV. Quy trình thi cơng

8

1. Quy trình thi cơng sàn BubbleDeck loại A

8

2. Quy trình thi cơng sàn BubbleDeck loại B

8

V. Ưu, nhược điểm của sàn BubbleDeck

9

1. Ưu điểm

9

2. Nhược điểm

10

Kết luận

11

Tài liệu tham khảo

12

1


MỞ ĐẦU
Trong vài năm gần đây, loại hình nhà cao tầng được xây dựng nhiều, và ngày càng
nhiều hơn ở Việt Nam. Tuy nhiên, các cơng trình cao tầng ở Việt Nam phát triển chậm
hơn các nước khác trên thế giới hàng chục năm, nhất là trong hình thức kết cấu chịu lực
và vật liệu xây dựng. Cho đến nay, phương pháp kết cấu dạng khung đổ bê tông cốt thép
toàn khối tại chỗ, xây tường gạch để ngăn chia các phòng được áp dụng rất rộng rãi tại
Việt Nam. Việc áp dụng phương pháp kết cấu này có nhược điểm là làm cho tải trọng
cơng trình lớn, dẫn đến việc các kết cấu chịu lực có kích thước lớn, làm giảm diện tích
sử dụng của cơng trình.
Một trong những giải pháp cho vấn đề này là công nghệ xây dựng bằng sàn bóng
Bubble Deck. Sàn bóng Bubble Deck có nhiều ưu điểm về mặt kỹ thuật và kinh tế, cụ
thể như: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng áp dụng cho nhiều loại mặt
bằng cơng trình; Giảm tới 35% trọng lượng bản thân kết cấu, từ đó giảm kích thước hệ

kết cấu cột, vách, móng; Tăng khoảng cách lưới cột, giảm hệ tường, vách chịu lực;
Giảm thời gian thi cơng và các chi phí dịch vụ kèm theo; Tiết kiệm khối lượng bê tông
thi công: 2,3kg nhựa tái chế thay thế cho 230kg bê tông/m (BD 280) và rất thân thiện
với môi trường khi giảm lượng phát thải năng lượng và khí C02(khí nhà kính).
Vì vậy, trong tiểu luận này, em xin phép được trình bày chi tiết về cấu tạo cũng
như quy trình thi cơng sàn bóng Bubble Deck, nhằm giúp mọi người hiểu rõ hơn về
cơng nghệ xây dựng bằng sàn bóng Bubble Deck, cũng như góp phần phổ biến rộng rãi
cơng nghệ thi cơng sàn bóng Bubble Deck.

2


I. CẤU TẠO CƠ BẢN CỦA SÀN BUBBLE DECK:
1. Cấu tạo: Hệ sàn Bubble Deck có cấu tạo gồm 03 lớp cơ bản:
- Lưới thép trên;
- Quả bóng rỗng làm từ nhựa tái chế;
- Lưới thép dưới.

Hình 1. Cấu tạo sàn Bubble Deck
2. Vật liệu sử dụng: gồm
- Cốt thép chịu lực: RB500W
- Bê tông: Xi măng pooclăng tiêu chuẩn.
- 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.
3. Đặc tính kỹ thuật:
Loại

Độ dày

BD230
BD280
BD340
BD390
BD450

(mm)
230
280
340
390
450

Bóng
(mm)
Ø 180
Ø 225
Ø 270
Ø 315
Ø 360

Nhịp
(m)
7-10
8-12
9-14
10-16
11-18

Trọng lượng

Thể tích bê

(Kg/m2)
370
460
550
640
730

tơng (m3/m2)
0,10
0,14
0,18
0,21
0,25

II. CÁC LOẠI SÀN BUBBLE DECK:
1. Sàn Bubble Deck loại A:
3


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

Hình 2. Cấu tạo sàn Bubble Deck loại A
2. Sàn BubbleDeck loại B:
Cấu kiện bán toàn khối, đáy của lưới bóng được cấu tạo một lớp bê tông đúc sẵn, dày
60mm thay cho ván khuôn tại công trường.

4


Hình 3. Cấu tạo sàn Bubble Deck loại B
3. Sàn Bubble Deck loại C:
Tấm sàn thành phẩm, sản phẩm phân phối tới chân cơng trình dưới dạng tấm bê tơng
hồn chỉnh [1].

Hình 4. Cấu tạo sàn Bubble Deck loại C
5


III. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT:
1. Khả năng chịu lực:
Một tấm sàn đặc sẽ gặp rất nhiều vấn đề khi phải vượt nhịp lớn do ảnh hưởng của
trọng lượng bản thân. Bubble Deck đã giải quyết vấn đề này bằng cách giảm 35% lượng
bê tông trong tấm sàn nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu lực tương ứng. Do đó, với một
khoảng cách lưới cột, sàn Bubble Deck chỉ cần sử dụng khoảng 50% lượng bê tông so
với tấm sàn đặc không dầm.
Bảng so sánh khả năng chịu uốn của Bubbledeck và sàn đặc thông thường
Theo % sàn đặc

Khi cùng khả

Khi cùng độ cứng

năng chịu lực
chống uốn
Khả năng chịu lực

100
105
Độ cứng chống uốn
87
100
Thể tích bê tơng
66
69
(* Trong điều kiện cùng hàm lượng cốt thép.

Khi cùng lượng
bê tông
150*
300
100

Bản thân bê tông đạt hiệu quả lớn hơn đến 220%)
Bubble Deck có khả năng chịu lực cắt xấp xỉ 65% khả năng của sàn đặc với cùng
chiều cao. Trong tính tốn thường sử dụng hệ số 0.6 để thể hiện mối tương quan này.
Khả năng chịu cắt (tính theo % của sàn đặc)
a/d
Sàn đặc
100
BubbleDeck (không dầm)
65
Trong những vùng chịu lực phức tạp (khu vực quanh cột, vách, lõi), có thể bỏ bớt các
quả bóng để tăng khả năng chịu lực cắt cho bản sàn.
2. Khả năng chịu động đất:
Lực động đất tác dụng lên cơng trình có giá trị tỷ lệ với khối lượng tồn cơng trình và
khối lượng tương ứng ở từng cao độ sàn.

Tuy nhiên, Bubble Deck là hệ tấm sàn phẳng chịu lực theo hai phương, với ưu điểm
giảm nhẹ trọng lượng bản thân, khi kết hợp với hệ cột và vách chịu lực sẽ trở thành một
giải pháp hiệu quả chống động đất cho các cơng trình cao tầng.
3. Khả năng chịu lửa:
Bubble Deck là sản phẩm không bắt cháy. Khả năng chịu lửa phụ thuộc vào lớp bê
tông bảo vệ lưới thép gia cường dưới.
Độ dày lớp bảo vệ (mm)
Thời gian chịu lửa (phút)

15
30

20
60

25
90

30
120

35
180

6


- Ngăn khói: Có khả năng ngăn khói cao.
- Bóng nhựa: Khơng chứa khí độc.
4. An tồn cháy nổ:

Bubble Deck là hệ sàn phẳng chịu lực theo hai phương, có khả năng chống cháy nổ rất
hiệu quả. Bubble Deck thoát khỏi dạng kết cấu nặng nề, loại bỏ các tấm tường đặc, tránh
được ảnh hưởng của áp suất khơng khí đều là những nguyên nhân bất lợi nhất dẫn đến
tình trạng phá hủy cơng trình.
5. Đặc tính cách nhiệt:
BubbleDeck có thể chịu nhiệt cao hơn 39% so với tấm sàn đặc tương đương có cùng
độ dày.
6. Bảo vệ mơi trường:
Bằng việc loại bỏ lượng bê tông ở thớ giữa bản sàn, Bubble Deck đã góp phần khơng
nhỏ vào việc hạn chế các tác động khơng có lợi tới mơi trường. Khi tiến hành xây dựng
cơng trình, cần phải xem xét ảnh hưởng trực tiếp của cơng trình tới mơi trường, bao gồm
các nguồn tài nguyên được sử dụng và các khí thải phát sinh từ q trình thi cơng.
Mỗi 10,000m2 sàn BubbleDeck (BD340) tiết kiệm được:
- 1,100 m3 bê tông;
- 183 chuyến xe trộn bê tông;
- 2,585 tấn lực truyền xuống móng - hoặc sử dụng ít hơn 27 cọc;
- 2,533 kJ năng lượng sử dụng để sản xuất và vận chuyển bê tơng;
- 420 tấn khí thải CO2 – khí nhà kính.
7. Tối ưu chi phí bảo trì:
Hệ sàn/cột linh hoạt giúp cho Bubble Deck tối ưu hóa nguồn đầu tư của chủ đầu tư.
Kết cấu Bubble Deck cũng mang lại hiệu quả cao khi thay đổi công năng sử dụng của
tấm sàn. Có thể dễ dàng loại bỏ, sửa đổi kết cấu bao che, các vách ngăn trong cơng trình
tương ứng với cơng năng sử dụng mới.
Bản chất vượt nhịp theo hai phương của tấm sàn BubbleDeck cho phép thiết kế lại
tồn bộ mặt bằng bên trong cơng trình tương ứng với các giá trị tải trọng thiết kế ban
đầu[1].
IV. QUY TRÌNH THI CƠNG:
1. Quy trình thi cơng sàn BubbleDeck loại A:

7

- Lắp dựng hệ giáo chống, xà gồ, cầu phong: Hệ giáo chống được lắp dựng đảm bảo cho
khoảng cách giữa các xà gồ là 1,2m. Hệ cầu phong sử dụng thép hộp, khoảng cách lớn
nhất giữa các cầu phong là 0,6m.
- Ghép ván khuôn sàn BubbleDeck: Ghép ván khuôn đúng vị trí đã xác định trên bản vẽ.
Đảm bảo bề mặt ván sàn được phẳng và kín khít.
- Lắp đặt lưới thép dưới – bóng – lưới thép trên và giằng bóng: Lắp đặt lưới thép dưới,
lưới thép trên và giằng bóng theo đúng bản vẽ thiết kế. Bao gồm cả cốt thép liên kết lưới
dưới, cốt thép liên kết lưới trên. Cốt thép liên kết cần được định vị vào lưới thép bằng
liên kết buộc.
- Lắp đặt cốt thép mũ cột, cốt thép chịu cắt: Lắp đặt cốt thép mũ cột, cốt thép chịu cắt tại
vị trí đầu cột (nếu cần).
- Ghép ván khuôn thành theo chu vi.
- Công tác chuẩn bị đổ bê tông: Kiểm tra độ kín khít của ván khn sàn, liên kết cốt thép,
giằng bóng... Làm sạch sàn trước khi đổ bê tơng.
- Đổ bê tơng tồn khối: Đổ bê tơng theo mác đúng quy định trong thiết kế. Đầm và làm
phẳng mặt bê tông.
- Tháo dỡ hệ chống đỡ, ván khuôn sàn: Tùy thuộc vào cấp độ bền của bê tông, bước cột
của kết cấu và biện pháp thi công của nhà thầu.
2. Quy trình thi cơng sàn Bubble Deck loại B:
- Lắp dựng hệ cột chống tạm thời: Các dầm đỡ được đặt song song. Khoảng cách tối đa
giữa các xà gồ đỡ không vượt quá 1.8m.
- Ghép các cấu kiện BubbleDeck bán toàn khối đúc sẵn: Ghép các cấu kiện BubbleDeck
bán tồn khối vào đúng vị trí đã xác định trên bản vẽ.
- Ghép cốt thép liên kết: Bao gồm cốt thép liên kết phần dưới của tấm sàn (trực tiếp trên
lớp bê tông đúc sẵn không cần định vị hoặc trên ván khn có định vị) và cốt thép liên
kết phần trên tấm sàn (trực tiếp lên lưới thép trên), cùng với các thanh uốn đi kèm.
- Ghép cốt thép chịu cắt: Tại vị trí đầu cột (nếu cần).
- Ghép cốt thép biên: Bao gồm các thanh góc và thanh kẹp tại vị trí biên, theo chu vi bản

sàn.
- Ghép ván khuôn thành theo chu vi.
- Công tác chuẩn bị đổ bê tông: Kiểm tra mối nối giữa các cấu kiện, làm sạch và làm ẩm
lớp bê tông đúc sẵn.

8


- Đổ bê tơng tồn khối: Đầm và làm phẳng mặt bê tông.
- Tháo dỡ hệ cột chống tạm thời: Tùy thuộc tư vấn, hướng dẫn cơng trình cụ thể [1].
V. ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA SÀN BUBBLE DECK:
1. Ưu điểm:
- BubbleDeck là công nghệ thi công tấm sàn phẳng, rỗng theo hai phương khơng dầm, ít
cột và có khẩu độ vượt nhịp lớn. Sàn Bubble Deck rất linh hoạt trong thiết kế, có khả
năng áp dụng cho nhiều loại mặt bằng cơng trình, có tính cách âm, cách nhiệt tốt và khả
năng chống cháy nổ, tăng tác dụng chống động đất vượt trội.
- Với công nghệ Bubble Deck, việc thi cơng tấm sàn có thể tiết kiệm tới 35% lượng bê
tông sàn so với sàn truyền thống, giảm thời gian lắp dựng mỗi sàn xuống 5 đến 7 ngày,
giảm tải trọng bản thân tấm sàn cũng như tải trọng trên phần móng cơng trình, từ đó giảm
kích thước hệ kết cấu cột, vách, móng.
- Là khả năng chịu lực của một tấm sàn đặc gặp rất nhiều vấn đề khi phải vượt nhịp lớn
do ảnh hưởng của trọng lượng bản thân. Bubble Deck đã giải quyết vấn đề này khi giảm
35% lượng bê tông trong tấm sàn nhưng vẫn đảm bảo khả năng chịu lực tương ứng. Vì
vậy, khi có cùng khả năng chịu lực, một tấm sàn BubbleDeck tiết kiệm 35% lượng bê
tông và 55% khối lượng thép so với một tấm sàn đặc.
- Tấm sàn phẳng chịu lực theo hai phương, với ưu điểm giảm nhẹ trọng lượng bản thân,
khi kết hợp với hệ cột và vách chịu lực sẽ trở thành một giải pháp hiệu quả chống động
đất cho các cơng trình cao tầng.
- Khả năng vượt nhịp tốt. Quá trình xác định nhịp lớn nhất mà tấm sàn BubbleDeck có
thể vượt qua dựa trên tiêu chuẩn British Standard 8110 và EuroCode 2, có bổ sung hệ số

1.5 để kể đến việc giảm nhẹ bản thân sàn so với sàn đặc truyền thống. Tỷ số giữa nhịp /
chiều cao tính tốn của tấm sàn L/d ≤ 30 đối với sàn đơn, L/d ≤ 39 đối với sàn liên tục,
L/d ≤ 10.5 đối với sàn ngàm một phương.
- Tiết kiệm khối lượng bê tông thi công: 2,3 kg nhựa tái chế thay thế cho 230 kg bê
tông/m và rất thân thiện với môi trường khi giảm lượng phát thải năng lượng và khí CO2,
góp phần tích cực vào công tác bảo vệ môi trường.
- Điều đặc biệt quan trọng, sử dụng cơng nghệ BubbleDeck có thể tiết kiệm đến 20% 25% giá thành xây dựng.

9


- Phạm vi ứng dụng sàn Bubble Deck không giới hạn, từ nhà ở dân dụng, Nhà xưởng
công nghiệp, Villa, Khách sạn, Cao ốc, Trường học... cho đến khu bãi đậu xe đều đáp ứng
tốt.
2. Nhược điểm:
- Trong quá trình đổ bê tơng, nếu khơng kiểm sốt chất lượng cốp pha gỗ, số lượng ty neo
có thể gây ra hiện tượng xơ lệch bóng hoặc đẩy nổi tấm sàn. Điều này khiến chiều dầy
sàn tăng hơn so với thiết kế, lớp bảo vệ bê tơng đỉnh quả bóng mỏng và ít nhiều ảnh
hưởng đến sự làm việc của kết cấu.
- Do bóng hình trịn nên khó khăn trong việc định vị, trong q trình thi cơng đổ và đầm bê
tơng bóng dễ bị dịch chuyển khơng tạo được hệ kết cấu chịu lực giống như ý đồ thiết kế.
- Nhiều vị trí cốt thép chịu lực chính tì trực tiếp vào quả bóng vì vậy khơng 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
q 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.
- Nếu chất lượng không tốt bóng có thể vỡ trong q trình thi cơng dẫn đến chứa nước
bên trong và gây khó khăn trong quá trình sử dụng sau này.
- 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 [2].

10


KẾT LUẬN
Với nhiều tính năng vượt trội thì hệ sàn sàn Bubble Deck đã được áp dụng vào xây
dựng nhiều cơng trình trong cả nước từ nhiều năm nay. Tuy nhiên do chưa vượt qua được
một số hạn chế mang tính bản chất của cơng nghệ như đã nêu ở trên nên có một số cơng
trình có chất lượng xấu.
Chính vì vậy để phát huy hết ưu điểm của sàn bóng và tránh được các sự cố đáng tiếc
xảy ra trong q trình thi cơng thì phải lựa chọn được các nhà thầu có kinh nghiệm trong
thiết kế và thi cơng, các sản phẩm bóng có chất lượng đảm bảo.

11


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trang web ecovina.com
/>2. Trang web vietnamconstruction.vn

/>
12