Sàn bê tông không dầm là gì? Sàn bê tông không dầm này có những ưu điểm nào so với sàn bê tông truyền thống? Hãy đọc bài viết sau để có thông tin hữu ích.

Định nghĩa sàn bê tông không dầm

Sàn bê tông không dầm là loại sàn không cần sử dụng các thanh dầm ngang dọc hay còn gọi là sàn bê tông phẳng. Sàn bê tông liên kết trực tiếp với hệ cột trụ đỡ của công trình. Chính vì thế nó tạo ra được những ưu thế riêng cho mình về cả đặc tính kỹ thuật.

Xem thêm>>> Bê tông dự ứng lực

Sự ra đời của sàn bê tông không dầm

Cùng với sự phát triển của công nghệ vật liệu và quan niệm tính toán kết cấu. Cũng như quan điểm kiến trúc phù hợp với từng thời kỳ mà trong những thập niên gần đây nhiều công nghệ thi công sàn bê tông mới ra đời. Việc phát triển nhằm thay đổi những hình thức kết cấu cơ bản cột dầm sàn bằng những loại kết cấu mới cải tiến hơn.

Đồng thời kế thừa phương thức tính toán sàn theo lý thuyết cổ điển. Thay thế những phần, vùng sàn không chịu lực bằng các loại vật liệu tái chế, xem xét tải trọng tác dụng lên sàn để có phương án làm giảm nhẹ những tác dụng đó… Từ đó đề xuất những công nghệ sàn bê tông không dầm. Mà vẫn đảm bảo các yêu cầu về khả năng chịu lực, tính ổn định của kết cấu.

Có thể bạn quan tâm>>> Giới thiệu sàn bê tông nhẹ Vinaconex Xuân Mai

Với sự phát triển kinh tế – xã hội, nhu cầu xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp tăng nhanh. Đồng thời đòi hỏi ngày càng cao về thẩm mỹ và kỹ thuật. Ở các nước có nên xây dựng phát triển như Mỹ, Nga… Kết cấu sàn bê tông không dầm (còn gọi là sàn bê tông phẳng) được sử dụng khá rộng rãi. Nhiều sản phẩm công nghệ phát triển sàn bê tông không dầm đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu như: Áo, Đan Mạch, Mỹ, Nga… Tìm hiểu các công nghệ này từ nghiên cứu của các nước sẽ là nguồn tài liệu quý, bài học cho Việt Nam trong lĩnh vực phát triển sàn bê tông không dầm.

Cụ thể, các công nghệ như Panel 3D, sàn bóng, sàn Uboot, sàn ứng lực trước được áp dụng nhằm tạo ra những không gian sàn bê tông không dầm vượt nhịp lớn mà vẫn đảm bảo tính chịu lực của kết cấu sàn bê tông.

Sự phát triển sàn bê tông không dầm tại Việt Nam

Công nghê sàn bê tông không dầm ở Việt Nam từ năm 2006 được một số công, ty nghiên cứu, chuyển giao ứng dụng thí điểm vào một số công trinh tiêu biểu như: Sử dụng công nghệ sàn Bubledeck: Chung cư Licogi 13 (năm 2010, Thanh Xuân, Hà Nội gồm 27 tầng nồi, 3 tầng hàm với 30.600m2 sàn). Tòa nhà 28A Lê Trọng Tắn (năm 2010, Hà Đông, Hà Nội gồm 28 tầng nổi, 2 tầng hầm với 25.000m2 sàn). Chung cư cao cấp Ocean ViewManor (năm 2010, Long Điền, Bà Rịa Vũng Tàu gồm 24 tầng nổi, 1 tầng hầm với 30.129m2 sàn)…

Có thể bạn quan tâm>>> Báo giá sàn bê tông nhẹ Xuân Mai

Công nghệ sàn 3D như:

Trường THPT Phú Bài, khách sạn Xanh – Tp. Huế, khách sạn Hải Đăng – Nha Trang… Rất nhiều công trình áp dụng công nghệ sàn ứng lực trước như: Thư viện Trường Đại học Quốc gia Hà Nội (7 tầng). Tòa nhà 63 Lý Thái Tổ nhịp 11m; Tháp đôi Vincom (nhịp I0m). Trung tâm thương mại Thanh Trì (nhịp 13,2m). Trụ sở Viettel số I Giang Văn Minh (nhịp 8,5m). Tổ hợp văn phòng kết hợp nhà ở chất lượng cao Huỳnh Thúc Kháng, Tòa tháp 45 tầng Halico…

Xem thêm>>> 21 loại bê tông

Tuy nhiên đến nay, chúng ta vẫn chưa có tiêu chuẩn thiết kế, thi công và nghiệm thu phủ hợp với thực tế xây dựng Việt Nam. Mức độ áp dụng đến từng công trình cụ thể còn hạn chế. Chưa có một đánh giá thỏa đáng về hiệu quả kinh tế kỹ thuật. Vẫn phụ thuộc vào tiêu chuẩn nước ngoài và mô đun công nghệ của nhà sản xuất. Vấn đề đặt ra là áp dụng các phương pháp đánh giá dựa trên các tiêu chí đặc trưng của công nghệ sàn bê tông không dầm. Nhằm làm rõ phạm vi áp dụng mức độ công trình đưa lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế nhất.

Cấu tạo sàn bê tông không dầm

Cấu tạo đặc trưng đem lại ưu việt cho sàn bê tông không dầm chính là kết quả phối hợp đặc tính hình học của hai chỉ tiết cơ bản: lưới thép và các phần vật liệu rỗng. Trong đó lưới thép có nhiệm vụ phân bổ và định vị vật liệu tái chế tại những vị trí chính xác. Còn các phần vật liệu tái chế sẽ định hình thể tích lỗ rỗng và định dạng lưới thép.

Cấu tạo vật liệu và lưới thép sàn bê tông không dầm

Hệ thống kết cấu không cần phải có dầm và tường. Nhịp của một tấm sàn hoàn chỉnh có thể đặt tựa lên các cột lắp ghép hoặc các cột toàn khối. Sàn có tính toàn khối với độ ồn định cao, kháng lửa tốt, chịu được các tác động do thời tiết và cách âm, cách nhiệt tốt. Giảm được khối lượng trát trần khi áp dụng vào công trình.

Xét riêng đối với sàn bóng, vật liệu sử dụng đối với bê tông dùng xi măng pooc lăng.

Ưu điểm của sàn bê tông không dầm

Khả năng chịu lực và giảm tải trọng xuống móng

Với cùng một khả năng chịu lực, sàn bê tông không dầm Bubbledeck có độ cứng chống uốn đạt gần 87% và xấp xỉ độ võng so với sàn đặc. Nhưng giảm 50% trọng lượng bê tông. Với cùng một bề dày thì sàn bê tông không dầm Bubbledeck có thể chịu tải gấp đôi so với sàn đặc nhưng giảm được 65% trọng lượng bê tông. Khả năng chịu cắt của sàn bê tông không dầm Bubbledeck đạt từ 72+77%% so với sản đặc. Do đó để tính toán khả năng chịu cắt của sàn Bubbledeck. Có thể sử dụng hệ số 0,6 lần khả năng chịu cắt của sàn đặc với cùng chiều cao.

Linh hoạt trong thiết kế

Nhờ vào hiệu quả giảm chiều cao tổng thể của công trình mà sử dụng phương án sàn không dầm có thể tăng số tầng chức năng. Việc giảm trọng lượng bản thân kết cầu cho phép kết cấu sử dụng sàn phẳng vượt được nhịp lớn. Nhịp lớn nhất mà sàn nhẹ có thể đạt được là 20m.

Sàn bê tông không dầm thuận tiện cho việc bồ trí hệ thống kỹ thuật, kiến trúc thông thoáng.

Linh động trong vấn đề giật cấp sàn bằng cách sử dụng các modun khác nhau. Thông qua kích thước của vật liệu tái chế thay thế phần bê tông không chịu lực.

Tiến độ thi công sàn bê tông không dầm

Thi công sàn bê tông không dầm giảm toàn bộ hệ thống cốp pha dầm chính và dầm phụ. Thi công đơn giản hơn, nhanh hơn do chỉ lắp dựng và cấu tạo cốp pha cho sản phẳng so với thi công sàn có dầm.

Với ưu thế là giảm được lượng thép dùng trong sàn nhờ vào việc giảm tải trọng bản thân của sàn. Do đó công tác lắp đặt cốt thép cũng tiết kiệm thời gian và nhân lực.

Công nghệ thi công sàn bê tông Uboot, Bubbledeck, sàn 3D là những công nghệ thi công đơn giản, nhanh gọn và ổ định.

Mức độ thân thiện với môi trường

Với việc loại bỏ phần bê tông ở các thớ giữa của tiết diện sàn đã đem lại những lợi ích đáng kể. Làm giảm thiểu tác động đến môi trường nhờ giảm được các tài nguyên sử dụng và các yếu tố phát sinh trong quá trình thi công.

Tận dụng được nguồn nguyên liệu tái chế để sản xuất vật liệu không chịu lực trong cầu tạo của sàn.

Phân tích kết quả nghiên cứu các tiêu chí kỹ thuật phản ánh các công nghệ sàn không dầm là điều kiện cần để áp dụng các phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế kỹ thuật và tối ưu hóa phạm vi áp dụng công nghệ đó. Rõ ràng qua phân tích đã tiếp cận được tính ưu việt của các loại sản công nghệ này và mục tiêu đặt ra là cần có những so sánh cụ thể đến từng phạm vi công trình nhằm làm rõ cơ sở khoa học để lựa chọn phạm vi ứng dụng phù hợp với thực tế nước ta.

Nhược điểm của sàn bê tông không dầm

Việc tính toán, xây dựng các phương án chịu lực của sàn bê tông không dầm phức tạp. Đòi hỏi thiết kế kết cấu phải tính toán kĩ lưỡng để đảm bảo được chất lượng sàn.

Có nhiều các chi tiết phụ cần xây thêm để hỗ trợ chịu lực. Do đó mặc dù giảm được số lượng vật liệu làm sàn vẫn khiến chi phí cao hơn.

Cơ sở phương pháp đánh giá hiệu quả sàn bê tông không dầm

Ý tưởng phương pháp

Sử dụng một chỉ tiêu tổng hợp thể hiện dưới dạng giá trị tính bằng tiền và giá trị sử dụng là chỉ tiêu tổng hợp không đơn vị đo. Từ đó phân tích theo biến thiên Max (Min) của chỉ tiêu tổng hợp dùng đề so sánh lựa chọn ra phương án tốt nhất.

Nội dung và trình tự của phương pháp

Các bước tính toán:

Bước 1: Tiến hành nghiên cứu các giải pháp đề thấy rõ các yêu cầu.

Bước 2: Xây dựng hệ thống các chỉ tiêu đề so sánh và chọn hàm mục tiêu để so sánh (Max hoặc Mn).

Bước 3: Làm đồng hướng các chỉ tiêu giá trị sử dụng (đối với các chỉ tiêu giá trị thì không cần chú ý).

Bước 4: Triệt tiêu đơn vị tính của các chỉ tiêu.

Bước 5: Xác định chỉ tiêu giá trị tổng hợp.

Bước 6: Xác định chỉ tiêu giá trị (chi phí) cần thiết để đạt một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp.

Bước 7: So sánh chỉ tiêu giá trị (chi phí) cần thiết để đạt một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp đề chọn ra phương án tối ưu.

Hệ chỉ tiếu đưa vào so sánh

Các chỉ tiêu phản ánh giá trị tính bằng tiền: Cách xác định: Các chỉ tiêu này được tính toán dựa trên các công thức có sẵn hoặc các căn cứ kinh nghiệm thực tế khi thực hiện phương án.

Gồm các chỉ tiêu như sau:

Chỉ phí đầu tư, giá trị vật liệu.

Độ tiết kiệm do tận dụng các nguồn lực

Chi phí vận hành máy móc, chỉ tiêu hiệu quả kinh tế do máy móc đem lại cho tổ chức xây dựng.

Chi phí sửa chữa bảo dưỡng vận hành.

Thời gian thi công, chi phí đảm bảo vi khí hậu bên trong công trình, chi phí vận

Độ khó (để) thi công (hỏi ý kiến chuyên 1a).

Mức độ ảnh hưởng tới các công trình lân cận.

Tính chống động đất cháy nỗ (xác định theo cấp quy định).

Tính thẩm mĩ.

Tính dễ cải tạo sửa chữa theo yêu cầu (hỏi ý kiên chuyên gia).

Kết quả tính toán khảo sát

Khảo sát tính toán công trình theo hai phương án thiết kế bê tông cốt thép toàn khối thông thường và phương án công nghệ sàn bê tông không dầm (lựa chọn sàn Bubbedeck) đối với ba công trình có quy mô khác nhau: Tòa nhà chung cư cao cấp Ocean View Manor thành phố Vũng Tàu. Tòa nhà công vụ – Học viện Chính trị Hà Đông, Hà Nội. Nhà ở dân dụng ở Quảng Bình.

Tuổi thọ công trình (năm).

Trọng lượng kết cấu (theo tính toán).

Tính chống thắm (hỏi ý kiến chuyên 1a).

Tính chống ăn mòn (hỏi ý kiến chuyên

Tính chỉ tiêu giá trị (chi phí) cần thiết đề đạt, thành một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp (xem bảng so sánh sau).

Từ dự toán và thiết kế theo các phương án, bằng cách lập bảng các tiêu chí và tổng kết ý kiến chuyên gia lấy trung bình cộng ta có kết quả phân tích cho hai phương án sàn.

Công trình tòa nhà chung cư cao cấp Ocean View Manor

Công trình có bước cột lớn nhất 7,2 m; diện tích sàn tầng điển hình 1.128 m2, chiều cao giữa các tầng 3 m và không gian sử dụng linh hoạt.

Cho phương án l1: G đ1 = 2,08/282,6 = 0,00736 tỷ.

= 2,08/282,6 = 0,00736 tỷ. Cho phương án 2: G đ2 = 2,1/217,4 = 0,00965 tỷ.

Từ kết quả tính toán ta thấy, phương án sàn bê tông không dầm Bubbledeck là rẻ hơn so với sàn bê tông cốt thép thường. Nên sàn bê tông không dầm Bubbledeck là có hiệu quả kinh tế kỹ thuật hơn so với sàn bê tông cốt thép thường.

Công trình nhà công vụ – Học viện Chính trị Hà Đông

Công trình sử dụng làm hội trường, phòng hội họp, công năng sử dụng linh hoạt. Bước cột lớn nhất của tòa nhà là 8 m, điện tích sàn tầng điển hình 1.305 m2. Tính chỉ tiêu giá trị (chi phí) cần thiết đề đạt một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp (xem bảng sau).

Cho phương án l: G đ1 = 2,253/291,9 = 0,00772 tỷ.

= 2,253/291,9 = 0,00772 tỷ. Cho phương án 2: G đ2 = 2,203/208,1 = 0,0105 tỷ.

Từ kết quả tính toán ta thấy, phương án sàn bê tông không dầm Bubbledeck là rẻ hơn so với sàn bê tông cốt thép thường nên với công trình này lựa chọn sàn bê tông không dầm Bubbledeck là đúng đắn.

Công trình nhà ở dân dụng tại Quảng Bình

Mô tả đặc trưng: Là công trình dân dụng phục vụ nhu cầu sinh hoạt thông thường, công

năng sử dụng chủ yếu để ở, bước nhịp bé và không gian hẹp, mặt bằng thi công nhỏ. Diện tích sàn một tầng là 40,8 m2.

Tính chỉ tiêu giá trị (chi phí) cần thiết để đạt một đơn vị giá trị sử dụng tổng hợp (xem bảng 8).

Cho phương án I: G đ1 = 69,508 /261,23 = 0,266 triệu.

= 69,508 /261,23 = 0,266 triệu. Cho phương án 2: G đ2 = 58,047 /260,23 = 0,223 triệu.

Đánh giá

Từ kết quả tính toán ta thấy, phương án sàn bê tông cốt thép thường là rẻ hơn so với sàn bê tông không dầm Bubbledeck. Nên sàn bê tông cốt thép thường với công trình này là đáng giá hơn.

Với kết quả tính toán các công trình đặc trưng cho từng phạm vi áp dụng của sàn bê tông không dầm. Kết quả thu được đã phân vùng được tính hiệu quả trong giá trị sử dụng – giá trị sử dụng tổng hợp khi áp dụng công nghệ sàn bê tông không dầm.

Để đánh giá bằng phương pháp dùng một chỉ tiêu tổng hợp giá trị – giá trị sử dụng đã bao quát được các ưu điểm của sàn công nghệ mới. Từ đó tăng điểm đánh giá của các chuyên gia trong các tiêu chí đó khi đem ra so sánh với các sàn bê tông cốt thép thông thường.

Kết quả phân tích thấy được tính hiệu quả sử dụng sản công nghệ cho từng phạm vi công trình cụ thể, tối ưu phạm vi áp dụng của các loại sàn. Tính toán và bảng so sánh hiệu quả sử dụng đã chỉ ra: Khi áp dụng công nghệ sàn không dầm vào những công trình lớn. Diện tích sàn và khẩu độ nhịp cao trên 7 m thì mang lại hiệu quả kinh tế – kỹ thuật cao. Giá trị hiệu quả càng chênh lệch khi quy mô công trình càng lớn.

Các tiêu chí đưa ra khi đánh giá các công trình quy mô vừa và nhỏ cho thấy. Sàn bê tông không dầm khi áp dụng nhỏ lẻ sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế kỹ thuật vì tỉ lệ chênh điểm đánh giá giữa các tiêu chí không cao. Trong khi đó một số nhược điểm của sàn bê tông không dầm lại rõ ràng đối với các công trình này.

Kết luận về sàn bê tông không dầm

Các tiêu chí phân tích và so sánh trên ta có thể thấy những ưu điểm của công nghệ sàn bê tông không dầm: Khả năng vượt nhịp lớn, tăng chiều cao thông thủy. Thuận tiện linh hoạt cho phương án thiết kế kiến trúc. Cải thiện khả năng cách âm, cách nhiệt; thi công nhanh, giảm tải trọng xuống móng… Công nghệ sàn bê tông không dầm phù hợp với các công trình có diện tích mặt sàn lớn. Chẳng hạn như các chung cư cao tầng, trung tâm thương mại, trường học. Công trình cải tạo giảm tải trọng xuống móng… Có yêu cầu cao về kiến trúc, công năng sử dụng và đáp ứng được thời gian thi công nhanh.

Theo TẠP CHÍ THÔNG TIN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ QUẢNG BÌNH