CHUYÊN ĐỀ ỨNG DỤNG SỬ DỤNG SÀN RỖNG (BUBBLE DECK) TRONG NHÀ CAO TẦNG

Phần 1GIỚI THIỆU Cơng nghệ BubbleDeck dùng trong thi cơng sàn bê tơng cốt thép cho nhà ở, trung tâm thương mại, tháp văn phịng đã đượccơng ty BubbleDeck International BDI - Đan Mạch phát

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ NHÀ CAO TẦNG

ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG SỬ DỤNG SÀN RỖNG (BUBBLE DECK)

TRONG NHÀ CAO TẦNG

GVHD : ThS Nguyễn Văn Giang Nhóm 12:

1) Nguyễn Thị Hồng Thơi 2) Tôn Long Tri

3) Dương Quốc Tuấn 4) Nguyễn Chí Tiến 5) Thái văn Vi

Mục lục

Phần 1: Giới thiệu

Phần 2: Sàn Bubble deck

2.1 Khái niệm 2.2 Nguyên tắc cấu tạo 2.3 Tính ưu việt sàn Bubbledeck 2.4 So sánh về giải pháp thiết kế 2.5 So sánh về khả năng chịu tải 2.6 Khả năng chịu động đất

2.7 Kết hợp giải pháp căng sau 2.8 Qui trình thi công sàn Bubbledeck Phần 3: Một số dự án đã thực hiện ở Việt Nam Phần 4: Kết luận

Phần 1

GIỚI THIỆU

Cơng nghệ BubbleDeck dùng trong thi cơng sàn bê tơng cốt

thép cho nhà ở, trung tâm thương mại, tháp văn phịng đã đượccơng ty BubbleDeck International (BDI) - Đan Mạch phát triển vàứng dụng ở 15 quốc gia với số lượng trên 200 cơng trình

Đây là cơng nghệ thi cơng tấm sàn phẳng, rỗng theo hai phươngkhơng dầm, ít cột, thi cơng khơng cần ván khuơn và cĩ khẩu độvượt nhịp lớn Sàn BubbleDeck rất linh hoạt trong thiết kế kiến trúc,

cĩ tính cách âm, cách nhiệt tốt và khả năng chống cháy nổ, giảmtác dụng động đất vượt trội Với cơng nghệ BubbleDeck, việc thicơng tấm sàn cĩ thể tiết kiệm tới 50% lượng bê tơng so với sàntruyền thống, giảm thời gian lắp dựng mỗi sàn xuống 5 đến 7 ngày,giảm tải trọng bản thân tấm sàn cũng như tải trọng lên phần mĩngcơng trình và gĩp phần tích cực vào cơng tác bảo vệ mơi trường.Với những tiến bộ trên, cơng nghệ BubbleDeck đã được cấp chứngnhận đạt Tiêu chuẩn Xây dựng Châu Âu

BubbleDeck là một cơng nghệ

thi cơng sàn bê tơng cốt thép

mang tính cách mạng trong xây

dựng khi sử dụng những quả

bĩng bằng nhựa tái chế để thay

thế phần bê tơng khơng 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%

Phần 2

SÀN BUBBLE DECK

2.1 KHÁI NIỆM

Bản sàn BubbleDeck phẳng,

khơng dầm, liên kết trực tiếp với hệ

cột, vách chịu lực cĩ nhiều ưu điểm

nổi bật về kỹ thuật và kinh tế như sau:

• Tạo tính linh hoạt cao trong thiết

kế, cĩ khả năng áp dụng cho nhiều

loại mặt bằng cơng trình

• Giảm tới 35% trọng lượng bản

thân kết cấu, từ đĩ giảm kích thước

hệ kết cấu cột, vách, mĩng

• 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 tơng thi cơng: 2.3kg nhựa tái chế thaythế cho 230kg bê tơng/m³ (BD 280)

• Rất thân thiện với mơi trường khi giảm lượng phát thải nănglượng và khí Cacbonic C02 (khí nhà kính)

2.1 KHÁI NIỆM

Nguyên tắc cơ bản – quả bĩng – lưới thép

Lưới thép gia cường bên trênQuả bĩng rỗng được làm bằng nhựa tái chế

Lưới thép gia cường bên dưới

2.2 NGUYÊN TẮC CẤU TẠO

Sàn Bubbledeck là loại kết cấu sàn rỗng làm việc theo haiphương trong đĩ các quả bĩng nhựa cĩ vai trị giảm thiểu lượng bêtơng ở vùng khơng cần thiết đối với kết cấu.

Bằng cách phối hợp lỗ rỗng tạo ra do trái bĩng và bố trí cácthanh của lưới thép, kết cấu bê tơng cĩ thể được tối ưu hố và tối đahĩa việc sử dụng đồng thời các vùng chịu Muốn và vùng chịu lực cắt

2.2 NGUYÊN TẮC CẤU TẠO

Ưu điểm trong lắp dựng: kết quả của phối hợp đặc tính hìnhhọc của hai chi tiết cơ bản: lưới gia cường và bĩng nhựa rỗng Khilưới gia cường trên và dưới được liên kết theo cách thơng thường,một phần tử Bubble Deck ổn định đã được hình thành

Lưới thép gia cường cĩ nhiệm vụ phân bổ và cố định các tráibĩng tại những vị trí chính xác, các trái bĩng định hình thể tích lỗrỗng, giúp giữ vững định dạng của lưới thép gia cường đồng thời ổnđịnh vị trí của lưới bĩng Khi tiến hành đổ bê tơng phủ kín lưới thépnêu trên, ta cĩ được tấm sàn rỗng "tồn khối" triệt để làm việc theohai phương

Sàn loại A

(Ghép cốp-pha)

Sàn loại B(Cốp-pha bê tơng tự mang)

Sàn loại C(Cốp-pha gỗ tự mang)

CÁC LOẠI SÀN BUBBLE DECK

Bubbledeck được sản xuất theo 6 dạng tiêu chuẩn

Độ dày tấm (mm): 170 230 280 340 390 430

Chi tiết cấu tạo tấm sàn dày 230

Chi tiết cấu tạo tấm sàn loại C

Bĩng – lưới thép cĩ chiều rộng 3 – 2,4m, chế tạo sẵn hoạt động theo 2 phương

Đổ bê tơng (tại chỗ)

Đặt lưới thép bổ sung bên trên được gắn chặt dọc theo các mối nối cấu

kiện (tại chỗ)

Đặt lưới thép trên và dưới nối với nhau dưới dạng mắt cáo

và chứa các quả bĩng

Đặt thanh nối dưới gắn với các mối nối cấu kiện

lỏng theo chiều ngang (tại chỗ)

Ván khuơn cố định bằng bê tơng đúc sẵn dày 60mm gồm

lưới thép dưới (Tùy chọn – cĩ thể được cung cấp như

Module Gia cường)

Chi tiết cấu tạo tấm sàn chế tạo sẵn ở nhà máy

Space

Height

Column net

Wider as less column

Lower as no use of girder

Larger span thanks to higher bearing capacity

of floor

2.3 TÍNH ƯU VIỆT CỦA SÀN BUBBLE DECK

- Giảm 50% trọng lượng của cả tòa nhà

- Sàn sau khi hoàn thiện có trọng lượng nhẹ hơn khoảng 35%

- Nhịp/khẩu độ gấp 40 lần độ dày sàn

- Con-son

Phần nhô ra gấp 10 lần độ dày sàn

BubbleDeck là sản phẩm có khả năng vượt nhịp theo hai phương

Khả năng vượt nhịp của BubbleDeck

• Tiết kiệm đến 50% lượng vật

liệu xây dựng – 1kg nhựa thay

thế hơn 100kg bê tơng

• Tiêu thụ ít năng lượng - cả

trong sản xuất, vận chuyển và

thực hiện

• Ít khí thải trong sản xuất và vận

chuyển, đặc biệt là lượng CO2

• Khơng sản sinh ra chất thải –

tái sử dụng 100%

Thân thiện môi trường

• Mơi trường xã hội tốt hơn: cải thiện điều kiện làm việc, thời gianxây dựng ngắn ít ảnh hưởng tới xung quanh, ít tiếng ồn trong sảnxuất, vận chuyển và lắp dựng

• Giảm thiểu rác thải sinh ra tại cơng trình xây dựng

Giấy chứng nhận xanh

Sự đóng góp của BubbleDeck vào việc giảm tác động tới môitrường

Giảm 63db tiếng ồn trong không khí

- BubbleDeck vượt quy định về khả năng cách âm

Giảm 41db tiếng ồn do va đập

- BubbleDeck vượt quy định về khả năng cách âm

- Khả năng cách nhiệt cao hơn 17% - 39% so với sàn đặc tương đương

TIẾT KIỆM TỪ 1000 m 2 BÊ TÔNG 110 m 3

TIẾT KIỆM TỪ 1000 m 2

TIẾT KIỆM TỪ 1000 m2

TẢI TRỌNG MÓNG

TIẾT KIỆM TỪ 1000 m2

TIẾT KIỆM TỪ 1000 m2

Khí nhà kính Co2

- Lợi ích chi phí và thi công của BubbleDeck

Tiết kiệm 2,5% - 10% tổng số chi phí

xây dựng

Giảm khối

lượng bê tông

được yêu cầu

Giảm tổng chi phí thi công và chi phí về môi trường

- Lợi ích vê chi phí của BubbleDeck

- Các Modul tiêu chuẩn của Bubbledeck

2.4 SO SÁNH VỀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

Việc sử dụng Bubbledeck giúp

cho thiết kế kiến trúc linh hoạt hơn

-dễ dàng lựa chọn các hình dạng,

phần mái đua và độ vượt nhịp/diện

tích sàn lớn hơn với ít điểm gối

tựa(cột, vách) hơn – không dầm,

không tường chịu tải và ít cột làm cho

thiết kế nhà khả thi và dễ thay đổi

Cũng có thể dễ dàng thay đổi phần thiết kế nội thất trong suốt

“vòng đời” của công trình

Mặt cắt của Bubbledeck cũng tương tự như những tấm sàn rỗngtheo 1 phương thông thường đã được sử dụng trong 40 năm qua.Tuy nhiên kết cấu của những tấm sàn loại này có nhược điểm làchỉ chịu lực theo 1 phương nên cần có dầm hoặc tường làm gốitựa suốt chiều dài ở cả hai đầu tấm sàn, vì thế khó thay đổi kếtcấu của toà nhà

2.5 SO SÁNH VỀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI

2.5.2 Khả năng chịu cắt và ứng suất cắt do chọc thủng

Theo kết quả các thử nghiệm thực tế, khả năng chịu cắt phụthuộc vào khối lượng hiệu quả của bê tông Khả năng chịu cắt củaBubbledeck đo được bằng 72-91% khả năng chịu cắt của tấm sànđặc Theo tính toán, hệ số 0.6 được sử dụng trong khả năng chịucắt đối với tấm sàn đặc có chiều cao xác định Điều này đảm bảotạo được độ dự trữ an toàn lớn cho kết cấu Do đó tại những vị trí

có tải trọng cắt lớn cần được đặc biệt chú trọng, ví dụ những vùngxung quanh cột Có thể giải quyết vấn đề này bằng cách bỏ bớtmột số quả bóng tại các vùng tới hạn xung quanh các cột , tạo ravùng bêtông đặc đủ khả năng chịu cắt Như vậy về tổng thể thì lựccắt tại cùng được loại bỏ bóng là 100% như sàn bê tông đặc bìnhthường

2.5.1 Khả năng chịu uốn và độ võng

Bubbledeck được so sánh với tấm sàn đặc theo lý thuyết và thực

tế Kết quả trong bảng cho thấy với cùng độ dày, khả năng chịu uốncủa hai loại tấm sàn bằng nhau nhưng độ cứng của Bubbledeck cóthể nhỏ hơn của tấm sàn đặc

2.5.3.Tiếng ồn

Thực hiện so sánh giữa Bubbledeck và tấm sàn rỗng theo 1phương có cùng chiều cao Bubbledeck có thể giảm ồn cao hơntấm sàn rỗng 1 phương 1db Tiêu chí chủ yếu giảm ồn là trọnglượng tấm sàn nên sàn Bubbledeck sẽ không hoạt động nhưnhững loại sàn khác có cùng trọng lượng

Việc chế tạo Bubbledeck tuân theo những tiêu chí chung và đượctính toán dựa trên những nguyên tắc chung, Việc chế tạo nàykhông khác so với những gì đã biết đến và được sử dụng Việcchế tạo cũng tương tự như chế tạo một tấm sàn đặc

Kết quả :

Bubbledeck hoạt động và có thể được tính toán tương tự nhưtấm sàn đặc

Lực động đất tác động lên cơng trình cĩgiá trị tỉ lệ với khối lượng tồn cơng trình vàkhối lượng tương ứng ở từng cao độ sàn.BubbleDeck, tấm sàn phẳng chịu lực theo 2phương, với ưu điểm giảm nhẹ trọng lượngbản thân, khi kết hợp với hệ cột và vách chịulực sẽ trở thành một giải pháp hiệu quảchống động đất cho các cơng trình cao tầng.

2.6 KHẢ NĂNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT

2.7 KẾT HỢP GIẢI PHÁP CĂNG SAU

Khi cần vượt nhịp lớn (trên 15m) sẽ đưa ragiải pháp BubbleDeck ứng lực trước, thựchiện căng sau Khi vượt nhịp lớn, tấm sànBubbleDeck thơng thường sẽ khơng gặp khĩkhăn về khả năng chịu lực nhưng cần hạnchế

về độ võng lớn, vì vậy phải thực hiện giảipháp căng sau

2.8 QUI TRÌNH THI CÔNG SÀN BUBBLEDECK

o Lắp hệ chống tạm thời – Các dầm đỡ được đặt song song, cáchnhau từ 1,8 – 2,4m

• Ghép nối các cấu kiện tấm sàn bán đúc sẵn vào đúng vị trí đã xácđịnh trên bản vẽ

• Ghép cốt thép liên kết – bao gồm cốt thép liên kết dưới và cốt thépliên kết trên vượt qua phần tiếp giáp giữa các cấu kiện

• Ghép cốt thép chịu cắt – Tại vị trí đầu cột (nếu cần)

• Ghép cốt thép biên – bao gồm các thanh gĩc và thanh kẹp tại vị tríbiên, theo chu vi bản sàn

• Ghép ván khuơn thành theo chu vi

• Cơng tác chuẩn bị đổ bê tơng – kiểm tra các mối nối giữa các cấukiện, làm sạch và làm ẩm lớp bê tơng đúc sẵn dưới

• Đổ bê tơng, đầm và làm phẳng mặt bê tơng

• Tháo hệ chống tạm thời- trong vịng 1 đến 2 tuần, tùy thuộc tưvấn cơng trình cụ thể

Some BubbleDeck projects

done in Viet Nam

Phần 3

MỘT SỐ DỰ ÁN BUBBLEDECK ĐÃ THỰC HIỆN Ở VIỆT NAM

The building before and after being upgraded with bubbledeck technology Hình ảnh xây dựng công trình trước và sau khi nâng cấp với công nghệ Bubbledeck 193 Ba Trieu

3.1 Một số dự án BubbleDeck loại A

Đặt lưới thép bên dưới

249 Thuy Khue

Sau khi tháo ván khuôn đáy, sàn không dầm, nhịp 13.6m

CMC Building

73 To Hien Thanh

Quy trình thi công bubbledeck - loại B

3.2 BubbleDeck loại B

Bước 1: Đúc các nửa quả

Bước 4: Ghép các lưới thépdưới + Bóng nhựa + lướithép trên thành lồng.

Bước 3: Các tấm lưới thép

trên dưới được hàn thành

tấm

Bước 5: Căn chỉnh, để trống

các lỗ kỹ thuật

Bước 6: Chuẩn bị ván khuôn,thành ván khuôn cao khoảng6-7cm, ván khuôn bằng thépnhẵn được thổi dầu cặn dạngsương để chống dính

Bước 7: Đổ lớp bê tông 6cm,

đặt lồng thép bóng đã được

chuẩn bị tại bước 4

Bước 8: Lớp bê tông 6cmchụp gần

Bước 9: Phủ bạt hạn để chế

bốc hơi nước, có thể bơm hơi

nước nóng để tăng nhanh

cường độ

Bước 10: Đưa các tấm cấu kiệnkiểu B ra bãi chứa

Bước 14:

Chở đến công trường.Bước 13:

Vận chuyển trên đường

Bước 15: Công trình có bước

cột 16.5m ( Bước cột tương

đối lớn)

Bước 16: Đặt hệ giáo chốngbên dưới (Không có ván khuônđáy, chỉ có hệ dầm đặt ngangtấm, cách nhau <1.8m)

Bước 18: Hệ giáo chống nhìn

từ bên dưới, các thanh đặtngang tấm bê tông 6cm đã

đổ trong nhà máy

Bước 17: Cẩu các tấm lên đặt

lên hệ giáo, mỗi tấm 2.4x9m

nặng khoảng 3.5tấn

Bước 19: Bố trí các tấm trên mặt bằng phải theo sơ đồ thiết kế do lướicốt thép phía dưới bố trí khác nhau trên sơ đồ sàn.

Bước 20: Căn chỉnh các tấm

Bước 21: Đặt các thanh thépngang nối các tấm

Bước 22: Mặt bằng nhìn từ bên trên, đặt các tấm thép chịu Mô mencăng trên, thép chống chọc thủng

Bước 23: Đổ bê tông còn lại toàn khối trên mặt bằng

Bước 24: Hoàn thiện bề mặt bê tông

Một số hình ảnh thi công xong

Bubbledeck type B – PG Hai Phong

Một số hạn chế của Bubbledeck loại B

Tại Châu Âu, nơi giá nhân công rất đắt, trong khi rất sẵn máymóc thiết bị, thì BD loại B tỏ ra rất phù hợp.Tại Việt nam hiện nay, giá lao động chưa cao lắm, trong khí rấtthiếu máy móc thiết bị thi công thì việc triển khai BD loại B có nhiềukhó khăn do:

- Phải đầu tư Nhà máy chế tạo cấu kiện BD loại B với các thiết bịđắt tiền,

- Phải vận chuyển cấu kiện từ nhà máy đến công trường khá xa làmtăng chi phí của sàn,

- Phải có thiết bị cẩu lắp có sức nâng lớn để đưa cấu kiện nặng 3tấn vào vị trí, chi phí cao

- Khó kiểm soát chất lượng thi công để bảo đảm 100% tấm cấu kiệnbêtông đúc sẵn không bị rạn nứt trong quá trình vận chuyển(đường xá xấu), cẩu lắp, thi công Trường hợp có tấm sàn bị rạnnứt phải xử lý, thay thế rất khó khăn và kéo dài thời gian thi côngmột cách không kiểm soát được

C.Ty thép Miền Bắc Khách sạn Thanh Hóa Chung cư cao cấp

Ocean View

3.3 BubbleDeck loại C

Some BubbleDeck projects in Viet Nam – BubbleDeck type CMột số dự án BubbleDeck hiện tại Việt Nam – BubbleDeck loại C

Some BubbleDeck projects in Viet Nam – BubbleDeck type C Một số dự án BubbleDeck hiện tại Việt Nam – BubbleDeck loại C

Trụ sở Handico

6 – Hà Nội

Nhà ga du thuyền Tuần Châu – Quảng Ninh

Some BubbleDeck projects in Viet Nam – BubbleDeck type C Một số dự án BubbleDeck hiện tại Việt Nam – BubbleDeck loại C

Thịnh 7-Vũng Tàu Chung Láng Hạ - Hà Nội cư 97 Chung cư Rốc Láp - Vĩnh Yên

Some BubbleDeck projects in Viet Nam – BubbleDeck type C Một số dự án BubbleDeck hiện tại Việt Nam – BubbleDeck loại C

Hình ảnh thi công Bubbledeck loại C

3.4 Một số hình ảnh thi công hệ thống hạ tầng kỹ thuật

Làm mát bằng nước/ tầng nước nóng đối với kiểm soát nhiệt độ trong xây dựng

Chuyển ống nhựa qua các lỗ nằm trong bản bê tông

Nối các ống nhựa với các ống phân phối

chính nằm dưới

MÔ TẢ VÀ SO SÁNH BUBBLEDECK LOẠI A, B VÀ C

Chế tạo cấu kiện tệp lưới thép+bóng

Đúc bê tông 6cm tại xưởng

Vận chuyển, lắp dựng, lắp thép nối, gia cường, Đúc bê tông lần 2

Chế tạo tệp lưới thép+bóng Liên kết ván khuôn tạm Vận chuyển, lắp dựng trên gối tựa tạm, nối thép, gia cường Đổ bê tông một lần tại công trường Dỡ cốp pha sử dụng lại

Mức độ công xưởng hoá trong

Thuận tiện trong vận chuyển Bình thường Khó khăn, tốn chi phí Tốt

Thuận tiện trong cẩu lắp vào vị trí Bình thường Phải có cần trục sức trục lớn Rất tốt

Mức vốn đầu tư cho Nhà máy

Tính linh hoạt cho các công

Thời gian thi công Dài, 8-12ngày/ sàn Ngắn, 5-7 ngày/sàn Rất ngắn, 3-5 ngày/ sàn

Kiểm soát chất lượng cấu kiện

trong khi chế tạo, vận chuyển,

cẩu lắp

Khắc phục hiện tượng đẩy nổi

Phần 4

KẾT LUẬN

Bubbledeck thực sự là một bước tiến quan trọng trong ngànhxây dựng Việt Nam Bubbledeck là sự tiếp nối trong loạt cơng nghệứng dụng kết cấu khơng gian và phù hợp với sự phát triển kết cấunhẹ hiện nay vào xây dựng

BubbleDeck là hệ sàn phẳng nhẹ duy nhất được chính thứccơng nhận tại nhiều quốc gia, đã được cấp Chứng nhận Kỹ thuật

Hà Lan CUR 86, cĩ giá trị tương đương với Chứng nhận của Tiêuchuẩn Xây dựng

Khi thi cơng hồn thiện, Bubbledeck là một sản phẩm hồnthiện, đảm bảo độ ổn định và bền vững, cĩ khả năng chịu lửa, cách

âm tốt và chống lại các tác động cĩ hại của thời tiết

Tài liệu tham khảo:

1) Công ty Cổ Phần Bubbledeck Việt Nam Website: www.bubbledeck.com.vn

2) Công ty Liên Doanh Bubbledeck Việt Nam Website: www.bubbledeckvietnam.com

3) Website: www.bubbledeck.com