Bài viết đi sâu nghiên cứu, so sánh tính hiệu quả của phương án sàn phẳng 3D- VRO và công nghệ thi công của loại sàn này so với loại sàn phẳng truyền thống.
KHOA HC & CôNG NGHê So sỏnh cụng ngh xõy dựng sàn 3D-VRO với công nghệ xây dựng sàn truyền thống Comparison of the construction technology between the 3d- vro slab and the traditional flat floor Lê Văn Nam, Lê Huy Sinh Tóm tắt Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho cơng trình xây dựng quan trọng Bởi định đến giá thành, chất lượng, tiến độ xây dựng công sử dụng cơng trình Thường có hai giải pháp kết cấu sàn truyền thống sử dụng cho cơng trình Sàn sườn Sàn phẳng Trong sàn phẳng thơng thường khơng thể vượt nhịp lớn Hiện nay, có nhiều phương án sàn phẳng không dầm như: sàn bê tơng cốt thép ứng lực trước, sàn bóng, sàn U-Boot Beton®, sàn lỗ rỗng ( 3D-VRO)…đều có nhiều ưu điểm so với sàn phẳng truyền thống Trong báo này, nhóm tác giả sâu nghiên cứu, so sánh tính hiệu phương án sàn phẳng 3D- VRO công nghệ thi công loại sàn so với loại sàn phẳng truyền thống Từ khóa: Hiệu quả, sàn 3D-VRO, sàn truyền thống Abstract Choosing a floor structure solution for a building is very important which determines the cost, quality, construction progress and performance of the building There are two popular traditional floor structure solutions used for the building are beam- and- slab floor and flat slab floor In which flat slab floor is not possible to have large span Currently, there are many flat slab alternatives without beams such as prestressed reinforced concrete floor, bubble deck slab, U-Boot Beton® floor, voided slabs (3D-VRO) all of them which have many advantages comparing to flat slab floor In this article, the authors have studied, compared the efficiency of 3D-VRO slabs and the construction technology of this floor with the traditional flat floor Keywords: Efficiency, 3D-VRO floor, flat slab floor ThS Lê Văn Nam Khoa Xây dựng, Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Email: ThS Lê Huy Sinh, Khoa Xây dựng Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội Email: 84 Đặt vấn đề Kết cấu bê tông bê tông cốt thép sử dụng rộng rãi nhờ ưu điểm sau: - Giá thành thấp: bê tông chế tạo chủ yếu từ vật liệu sẵn có đá, sỏi, cát; - Khả chịu lực lớn: khả chịu lực bê tông cốt thép lớn nhiều so với dạng vật liệu khác gạch, đá, gỗ ; - Độ bền cao: bê tông loại đá nhân tạo có khả chịu ăn mòn, xâm thực từ môi trường cao vật liệu thép, gỗ Chi phí bảo dưỡng thấp hơn; - Khả tạo hình khối dễ dàng: trước đơng cứng bê tơng dạng hỗn hợp lỏng dẻo nên có khả tạo hình khối phù hợp yêu cầu kiến trúc nhờ vào hệ thống ván khuôn; - Khả chống cháy tốt: ngưỡng 400 °C cường độ bê tông không bị suy giảm đáng kể; - Khả hấp thụ lượng tốt: kết cấu làm bê tơng cốt thép thường có khối lượng lớn nên có khả hấp thụ lực xung kích tốt Tuy nhiên sàn phẳng truyền thống có nhược điểm lớn sau: - Nặng nề: kết cấu xây dựng làm từ bê tơng cốt thép thường có nhịp tương đối nhỏ Chiều dày lớn gây tải trọng thân lớn, ảnh hưởng đến kết cấu cột; - Thời gian thi công kéo dài: bê tông cần thời gian để đông cứng, thời gian chất lượng bê tông chịu nhiều ảnh hưởng thời tiết, môi trường ; - Khả tái sử dụng thấp: việc tháo dỡ, vận chuyển tái sử dụng bê tông sau sử dụng tốn tiêu hao nhiều công sức; - Giá thành cơng trình cao, đặc biệt với cơng trình nhiều tầng chi phí bê tơng, chi phí cốt thép, nhân cơng máy móc, thiết bị sàn lớn [2] Để khắc phục nhược điểm nêu sàn phẳng truyền thống Hiện đơn vị nghiên cứu ứng dụng sử dụng phương án sàn phẳng 3D-VRO Ưu nhược điểm sàn 3D-VRO 2.1 Ưu điểm Qua trình nghiên cứu đánh giá thực tế sử dụng sàn 3D-VRO có ưu điểm: - Khả chịu lực cắt tốt hệ dầm đủ kích thước cấu tạo có đủ cốt thép chịu cắt dạng đai dạng ziczac hình sin; - Khối rỗng làm từ vật liệu EPS không cháy nên không lo vấn đề cháy nổ thi công sử dụng; - Kích thước khối xốp linh hoạt cắt gọt thi công nên đảm bảo linh hoạt chiều dài ô nhịp sàn hay bề dày sàn thay đổi; - Khối rỗng xốp khối đặc EPS đặc chịu lực nén tốt, không vỡ, không thấm nước, nên đảm bảo việc đầm thoải mái để đảm bảo độ đặc bê tông lớp lớp đầm, đảm bảo độ đồng lớp bê tông thiết kế, đảm bảo lượng bê tông chuẩn thiết kế không bị hao hụt; - Giảm khối lượng bê tông đến 65%, giảm 40% trọng lượng thân giảm 15% lượng cốt thép so với sàn bê tông cốt thép truyền thống; - Giảm chi phí ván khn ghép phẳng đáy thành sàn; - Ưu điểm không gian kiến trúc: Nếu chiều cao sử dụng chiều cao sàn 3D-VRO giảm 10% so với chiều cao sàn bê tông cốt thép truyền thống; - Lợi ích sử dụng: Sử dụng sàn 3D-VRO giảm bất lợi khơng T„P CHŠ KHOA H“C KIƯN TRC - XY DẳNG Hỡnh 2.1 So sỏnh khụng gian kiến trúc Hình 2.2 So sánh lợi ích điện không gian sử dụng dầm chạy qua khơng gian phòng Tiết kiệm dễ bố trí nội thất phù hợp với nhu cầu sử dụng Cách âm cách nhiệt tốt sàn có xốp; - Lợi ích điện: Sử dụng sàn 3D-VRO tiết kiệm vật liệu, dễ thi công đảm bảo yêu cầu kỹ thuật (độ dốc đường ống điện, nước, cứu hỏa …); - Lợi ích hoàn thiện: Sử dụng sàn 3D-VRO giảm diện tích trát trần, tạo khơng gian phẳng lớn khơng lộ dầm [1], [3] lực đa phương Gồm loại thép sau: - Thép lưới hàn chập mặt: gia công, lắp dựng kéo căng gần ứng lực trước hàn định vị đạt độ xác tuyệt đối; - Thép liên kết zic zak: uốn định hình đường sin xác tối ưu hóa khả chịu lực; sử dụng phương phương không cân với sàn lõi xốp hình lăng trụ phương với lõi xốp vng; 2.2 Nhược điểm - Thép gia cố: gia cố vị trí xung yếu để tăng khả chịu lực; - Khó khăn việc định vị, trình thi cơng đổ đầm bê tơng xốp dễ bị dịch chuyển không tạo hệ kết cấu chịu lực giống ý đồ thiết kế; - Thép liên kết: gia cơng theo nhiều hình dạng khác liên kết gữa sàn với tường, sàn với trụ, dầm, cầu thang [1], [3] - Nhiều vị trí cốt thép chịu lực tì trực tiếp vào xốp không bao bọc bê tông làm cho khả làm việc thép bê tông không tốt; 3.2 Xốp sàn - Lớp phủ bê tông chỗ dày mỏng khác xốp lên chiếm chỗ dễ gây vỡ trình sử dụng Cấu tạo sàn 3D-VRO 3.1 Khung thép sàn Các chi tiết hàn liên kết định hình lại với tạo thành khung thép 3D có cấu tạo đặc biệt, với khả chịu Sử dụng xốp cường độ cao Xốp đóng vai trò làm ván khn trong, nhằm loại bỏ phần bê tông không tham gia chịu lực Mặt khác tạo kết cấu sàn hệ thống dầm chữ I trực giao Mặt khác xốp có tác dụng cách âm, cách nhiệt cấu tạo đặc biệt [1], [3] Quy trình lắp dựng sàn 3D-VRO Bao gồm bước sau [1]: - Bước 1: Ghép cốp pha sàn phẳng; S¬ 27 - 2017 85 KHOA HC & CôNG NGHê Hỡnh 5.1: Biểu đồ so sánh khối lượng bê tông 1m2 sàn xây dựng Hình 3.1 Cấu tạo sàn 3D-VRO Hình 5.2: Biểu đồ so sánh khối lượng thép 1m2 sàn xây dựng Hình 4.1 Lắp dựng cốp pha, cốt thép sàn Hình 5.3: Biểu đồ so sánh diện tích cốp pha 1m2 sàn xây dựng Hình 4.2 Đổ bê tơng sàn Hình 5.4: Biểu đồ so sánh tổng hợp tiêu nhịp sàn điển hình (L=12m) 86 T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG Bảng 1: So sánh khối lượng bê tông 1m2 sàn xây dựng (m3) Nhịp (m) 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 Sàn truyền thống 0.193 0.208 0.225 0.272 0.289 0.339 0.374 Sàn hộp 3D-VRO 0.162 0.185 0.202 0.216 0.240 0.268 0.297 Bảng 2: So sánh trọng lượng thép 1m2 sàn xây dựng (tấn) Nhịp (m) 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 Sàn truyền thống 31.387 35.124 44.467 49.539 62.663 74.797 87.013 Sàn hộp 3D-VRO 23.390 25.358 31.356 37.407 44.462 50.952 57.063 Bảng 3: So sánh diện tích cốp pha 1m2 sàn xây dựng gồm dầm (m2) Nhịp (m) 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 Sàn truyền thống 1.541 1.545 1.542 1.568 1.538 1.531 1.582 Sàn hộp 3D-VRO 1.067 1.071 1.069 1.072 1.070 1.169 1.163 Bảng 4: Bảng dự toán hạng mục cơng trình theo phương án sàn truyền thống Stt MS CV Tên công việc HM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH SB.21325 Bê tơng sàn mái, đá 1x2, mác 300 Đơn giá Thành tiền (Vnđ) ĐV Tính Khối lượng Vật liệu Nhân công & Máy m3 605.42 1.266.720 697.270 766.891.350 422.136.59 100kG 50.00 1.673.720 974.450 83.685.900 48.722.500 100kG 140.00 1.722.520 412.370 241.153.360 57.73.,520 100kG 180.00 1.722.520 558.710 310.054.32 100.567.440 m2 2,907.2 39.530 73.871 114.921.62 Vật liệu Nhân công & Máy Sàn: 84*31,6*0,2 = 530,88 Dầm trục 1-10: 10*26,4*1,4*0,15 = 55,44 Dầm trục A: 86,8*1,0*0,22 = 19,096 SB.21951 Sản xuất lắp đặt cốt thép dầm, giằng, d 18mm SB.21953 Sản xuất lắp đặt cốt thép sàn SB.21972 mái, d >10mm 14000/100 = 140 18000/100 = 180 Gia công, lắp dựng, tháo dỡ ván khuôn cho bê tông đổ SB.23710 chỗ, ván khuôn gỗ gia cố, sàn, mái 214.757.770 Sàn: 84*31,6 = 2.654,4 Dầm trục 1-10: 10*26,4*0,15*2 = 79,2 Dầm trục A: 86,8*1,0*2 = 173,6 THM CỘNG HẠNG MỤC (LÀM TRỊN) 2.360.218.000 S¬ 27 - 2017 87 KHOA HC & CôNG NGHê Bng 5: Bảng dự tốn hạng mục cơng trình theo phương án sàn 3D-VRO STT Tên công tác Đơn vị Thành tiền (Vnđ) Khối lượng I Phần vật tư xây dựng nề Vật tư Nhân công & máy Tổng 1.133.559.380 358.699.847 1.492.259.227 Bê tông sản xuất thương phẩm, đổ bơm cần, bê tông đổ dầm sàn phẳng 3D, bê tông đá 1x2, mác 450# m3 549,6 601.806.780 109.919.046 711.725.827 Công tác lắp dựng cốt thép bê tông chỗ, cốt thép sàn, nấm mũ cột, dầm bo sàn Tấn 36.18 416,070,000 90,450,000 506,520,000 Nhân công lắp đặt sàn S-VRO + phụ kiện VRO m2 1.441 0, 21.615.000 21.615.000 Ván khuôn cho bê tông đổ chỗ, ván khuôn sàn phẳng, dầm 100 m2 21,03 115.682.600 136.715.800 252.398.400 II Phần vật tư lưới thép VRO cung cấp (tính theo khối lượng sản phẩm giao nhận bóc tách riêng xốp thép) m2 659.829.582 29.406.684 689.236.266 Ghi chú: - Tấm S-VRO bao gồm phần: Thép lưới hộp xốp phân tích khối lượng mục 5.1 5.2 phía Tấm S-VRO dày khoảng cách lưới thép hai mặt 32.0cm Lưới thép lớp panel fi3@130x(130&80) - Diện tích S-VRO vùng sàn có đặt xốp khơng bao gồm lỗ mở cầu thang bộ, thang máy, ô thông tầng, dầm, mũ cột m2 1.441 5.1 Lưới thép lớp panel fi3@130x(130&80), lưới thép lớp panel fi5.5@130x(130&80), ziczac hai phương fi4@235x(390&80), lưới nối đầu panel (bao gồm nhân công sản xuất thành panel) kG 9.012 148.123.719 148.123.719 5.2 Xốp khơng bắt lửa kích thước 370x370x290 tỷ trọng 10 kg/m3 hộp 6.528 412.938.762 412.938.762 Khung 1.779 98.767.102 98.767.102 Lưới thép lớp panel fi5.5@130x(130&80), ziczac 2phương fi4@235x(390&80) Xốp khơng bắt lửa kích thước 370x370x290 tỷ trọng 10 kg/m3 Khung lược chống cắt tăng cường nấm mũ cột fi 12.3, L=900mm, chiều dài 340mm (Chủ đầu tư tự cung cấp) 88 TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG Vận chuyển S-VRO phụ kiện khung thép chống cắt mũ cột, lưới thép bổ sung lớp mặt sàn đến cơng trình, xe thùng xe 2.4x9.2x2.4m Xe 10,35 29.406.684 29.406.684 1.793.388.963 388.106.531 2.181.495.494 Gói phụ kiện kèm theo miễn phí gồm: Con kê thép sàn lớp dưới, ty chống nổi, móc chống bềnh Trọn gói TỔNG CỘNG CHI PHÍ TRỰC TIẾP CỘNG HẠNG MỤC (LÀM TRÒN) 2.181.000.000 - Bước 2: Lắp đặt thép dầm biên có đai; 5.5 Ví dụ thực tế: - Bước 3: Lắp đặt thép dầm (không đai) khóa đầu cột; So sánh phương án sàn điển hình theo phương án truyền thống theo phương án sàn 3D-VRO cơng trình “Trung tâm thương mại - chợ Trương Định” Địa điểm: Số 461 đường Trương Định – phường Tân Mai – quận Hoàng Mai – Hà Nội Chủ đầu tư: Công ty TNHH trung tâm thương mại Trương Định (bảng bảng 5) - Bước 4: Lắp đặt khung U chống cắt vào vị trí dầm khóa đầu cột; - Bước 5: Lắp đặt mơ đun 3D-VRO Panel theo vị trí thiết kế; - Bước 6: Buộc định vị thép dầm đầu cột với khung thép U; - Bước 7: Lắp đặt khung U chỗng cắt mũ cột; - Bước 8: Lắp đặt lưới thép mũ cột; - Bước 9: Lắp đặt khung lược chống cắt; - Bước 10: Lắp vít chống đổ bê tông So sánh số tiêu công nghệ xây dựng sàn 3D-VRO công nghệ xây dựng sàn truyền thống Tiến hành so sánh mức nhịp sàn, chịu tải trọng có chuyển vị (độ võng sàn) tương đương Đánh giá tiêu sau: khối lượng bê tông, trọng lượng cốt thép, diện tích cốp pha (tính 1m2 sàn xây dựng) tổng hợp tiêu nhịp sàn điển hình Ví dụ cụ thể so sánh chi phí cho sàn cơng trình thực tế theo hai phương án sàn Kết luận Sàn 3D-VRO Việt Nam coi giải pháp kết cấu công nghệ mang lại hiệu cao như: thi công nhanh, vượt nhịp lớn, không gian tối ưu cho kiến trúc, tăng khả chịu lực kết cấu, tăng khả chống cháy, giảm chi phí xây dựng dẫn đến giảm giá thành sản phẩm Để việc ứng dụng công nghệ sàn 3D- VRO rộng rãi cần phải có đội ngũ chuyên gia giỏi, nhiều kinh nghiệm đội ngũ công nhân chun nghiệp Mặt khác nhà nước cần có sách khuyến khích chủ đầu tư mạnh dạn ứng dụng cơng nghệ xây dựng tiên tiến có cơng nghệ sàn 3D- VRO để rút ngắn thời gian thi cơng, giảm chi phí đầu tư dựng cơng trình…/ 5.1 So sánh khối lượng bê tơng (bảng 1) 5.2 So sánh trọng lượng cốt thép (bảng 2) Hình 5.2: Biểu đồ so sánh khối lượng thép 1m2 sàn xây dựng 5.3 So sánh diện tích cốp pha (bảng 3) Hình 5.3: Biểu đồ so sánh diện tích cốp pha 1m2 sàn xây dựng 5.4 So sánh tổng hợp tiêu nhịp sàn điển hình (L=12m) (Hình 5.4) Tài liệu tham khảo Công ty Cổ phần VRO, Hồ sơ lực, Hà Nội, 2016, 15-40 Phan Quang Minh, Ngơ Thế Phong Nguyễn Đình Cống, Kết cấu bê tông cốt thép phần cấu kiện bản, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006, 2-8 Tiêu chuẩn TCVN 7575:2007 - Tấm 3D Panel dùng xây dựng, Hà Nội, 2007,1-7 S¬ 27 - 2017 89 ... vít chống đổ bê tơng So sánh số tiêu công nghệ xây dựng sàn 3D-VRO công nghệ xây dựng sàn truyền thống Tiến hành so sánh mức nhịp sàn, chịu tải trọng có chuyển vị (độ võng sàn) tương đương Đánh... đồ so sánh khối lượng thép 1m2 sàn xây dựng Hình 4.1 Lắp dựng cốp pha, cốt thép sàn Hình 5.3: Biểu đồ so sánh diện tích cốp pha 1m2 sàn xây dựng Hình 4.2 Đổ bê tơng sàn Hình 5.4: Biểu đồ so sánh. .. 1m2 sàn xây dựng) tổng hợp tiêu nhịp sàn điển hình Ví dụ cụ thể so sánh chi phí cho sàn cơng trình thực tế theo hai phương án sàn Kết luận Sàn 3D-VRO Việt Nam coi giải pháp kết cấu công nghệ