Khi cần vượt nhịp lớn ( trên 15m) nên dùng giải pháp Bubble Deck ứng lực trước, thực hiện căng sau(PT). Khi vượt nhịp lớn, tấm sàn Bubble Deck thông thường sẽ không gặp khó khăn về khả năng chịu lực nhưng cần hạn chế độ võng lớn. Vì vậy phải thực hiện giải pháp PT. Bubble Deck International vừa hoàn thành 32,000m2 sàn khu vực phát thanh và truyền hình cho trung tâm truyền thông Đan Mạch với kết cấu sàn ứng lực trứơc căng sau dày 390mm, khẩu độ vượt nhịp trên 16m. Các dây cáp ứng lực trước đặt cách nhau 3m cũng được chôn dễ dàng vào khe hở giữa các quả bóng của tấm sàn.
2.2.3.3. Phương pháp
Sản xuất và thực hiện:
+ Nâng cao chất lượng nhờ quá trình sản xuất công xưởng hóạ
+ Giảm khối lượng thi công tại công trường, không đòi hỏi nhiều công nhân tay nghề caọ
+ Lắp dựng đơn giản, dễ dàng.
+ Không cần nhiều không gian kho bãị + Hệ giáo lắp dựng nhẹ và ít tốn kém + Giảm thiểu rác thải trên công trường
2.2.3.4. Hiệu quả kinh tế
+ Tiết kiệm vật liệu ( tấm sàn, cột, vách, móng ) đến 50% so với sàn bê tông thông thường.
+ Tránh được việc gia công, lắp đặt cốt thép ngay tại công trình. + Giảm mạnh chi phí vận chuyển.
+ Lắp dựng đơn giản
+ Bố trí mặt bằng linh hoạt.
+ Chi phí cho việc sửa chữa, thay đổi thấp + Tuổi thọ công trình caọ
Kết hợp với các ưu điểm trên có thể tiết kiệm đến 2 - 10% chi phí cho toàn bộ công trình.
2.2.3.5. Thân thiện môi trường
+ Tiết kiệm điện đến 50% lượng vật liệu xây dựng - 1kg nhựa thay thế hơn 100kg bê tông.
+ Tiêu thụ ít năng lượng – cả trong sản xuất, vận chuyển, đặc biệt là lượng CO2 .
+ Không sản sinh ra chất thải – tái sử dụng 100%.
+ Môi trường xã hội tốt hơn: cải thiện điều kiện làm việc, thời gian xây dựng ngắn, ít ảnh hưởng tới xung quanh, ít tiếng ồn trong sản xuất, vận chuyển và lắp dựng.
+ Giảm thiểu rác thải sinh ra tại công trình xây dựung.
2.2.3.6. Đặc điểm đặc trưng của sàn Bubble Deck
Hình ảnh so sánh các đặc điểm đặc trưng cảu sàn Bubble Deck so với sàn thông thường truyền thống khác. Bên trái là kết cấu sàn truyền thống, bên phải là kết cấu sàn Bubble Deck. Hình ảnh chỉ rõ ràng khi sử dụng sàn Bubble Deck thì yêu cầu về mặt kiến trúc dễ được thỏa mãn hơn về mặt không gian:
Đây là loại kết cáu sàn sử dụng vật liệu hiệu quả cao, phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực được thay thế bằng các quả bóng nhựa rỗng làm giảm trọng lượng bản thân đến 35%. Dưới đây là một số đặc điểm nổi bật:
Công trình được đưa vào sử dụng sớm do dùng công nghệ sàn bê tông không dầm nhịp lớn Bubble Deck. Công trình có quy mô 1971m2 x 21 tầng, thời điểm vật liệu tháng 6/2007:
+ Tiết kiệm được chi phí vật liệu trong chi phí trực tiếp là 0,9 tỷ đồng.
+ Mỗi tầng giảm được tiến độ thi công 5,5 ngày vào các đầu mục công việc : lắp dựng ván khuôn hệ dầm sàn, cốt thép sàn, cốt thép hệ dầm sàn.
+ Toàn bộ công trình giảm được thời gian thi công 3,85 tháng.
+ Do giảm được thời gian thi công, hiệu quả do đưa công tình vào sử dụng sớm 7,0 tỷ đồng.
( Lưu ý rằng biện pháp thi công công trình đưa vào so sánh trên áp dụng cho tấm
sàn kết cấu sàn Bubble Deck kiểu B)
2.2.3.8. Một số kết quả khảo sát thực tế
Các thí nghiệm được tiến hành ở Đan Mạch, Hà Lan và Đức cho thấy:
Bubble Deck sẽ phân phối nội lực một cách tốt ( tối ưu tuyệt đối ) hơn bất kỳ loại kết cấu sàn rỗng nào khác.
Quả bóng rỗng làm việc như kết cấu không gian, sẽ không nảh hưởng tiêu cực và giảm cường độ của sàn.
Bubble Deck làm việc giống như kết cấu không gian - như kết cấu sàn bê tông rỗng đã biết.
Các thí nghiệm cho thấy cường độ chịu cắt của nó thậm chí cao hơn các giả định trước.
TT Khối lượng Đơn vị Bubble
Deck Sàn toàn khối Tăng giảm
1 Cốt thép Kg/m2 26 35.5 Giảm
2 Bê tông m3/m2 0.186 0.196 Giảm
3 Bóng nhựa tái chế quả/m2 16 0 Tăng
4 Ván khuôn hệ dầm sàn m2/m2 0 1 Giảm 5 Ván khuôn sàn m2/m2 0 0.21 Giảm 6 Giáo chống % 80 100 Giảm 7 Vận chuyển 30km 1 1 0 Tăng 8 Trát trần 1 0 1 Giảm 9 Hoàn thành Tháng 10.65 14.5 Giảm 10 Giá thành % 97 100 Giảm
Điều này thể hiệntác động tích cực của quả bóng. Hơn nữa, kinh nghiệm thực tế cho thấy tác động tích cực trong quá trình đổ bê tông - quả bóng gây ra một hiệu quả tương tự như chất phụ gia dẻọ
Tất cả các thí nghiệm, và kinh nghiệm kỹ sư khẳng định một thực tế hiển nhiên rằng Bubble Deck:
+ Trong mọi trường hợp đều đóng vai trò như tấm sàn đặc.
+ Tuân theo các điều lệ và quy luật như với tấm sàn đặc (với khối lượng quy đổi )
+ Tiết kiệm đáng kể.
2.2.3.8.1. Khả năng chịu uốn và biến dạng
Báo cáo khoa học từ trường Đại học kỹ thuật Eindhoven ( Hà Lan):
Luận án được tiến hành và kết hợp chặt chẽ với trường Đại học kỹ thuật Deft ( Hà Lan). Bubble Deck được so sánh với tấm sàn đặc cả về phương diện thực tế và lý thuyết. Sự làm việc của nó giống hoàn toàn với tấm sàn đặc kể cả trong trạng thái ngắn hạn hay dài hạn. Thí nghiệm tién hành trên tấm sàn laọi 1 dày 230mm và loại 2 dày 455mm.
Báo cáo khoa học từ trường Đại học kỹ thuật Darmstadt ( Đức):
Các thí nghiệm thực tế được so sánh với sự phân tích lý thuyết, kết quả. Thí nghiệm hoàn toàn phù hợp với lý thuyết. Sự khác biệt về biến dạng là rất nhỏ, và được giải thích bởi sự sai khác rất nhỏ về độ cứng:
Tính theo % của
tấm sàn đặc Cùng độ bền Cùng độ ứng uốn Bubble Deck Cùng lượng bê tông
Độ bền 100 105 150*
Độ cứng kháng
uốn 87 100 300
Lượng bê tông 66 69 100
* Với điều kiện cùng lượng thép và lượng bê tông thì bê tông sử dụng hiệu quả hơn đạt 220%.
2..2.3.8.2. Khả năng chịu uốn cắt.
ạ Độ bền cắt tại tiết diện bất kỳ.
Kết quả từ các thí nghiệm thực tế đã khẳng định cường độ chịu cắt phụ thuộc vào khối luợng hữu hiệu của bê tông. Để tính toán khả năng chịu cắt của sàn Bubble Deck, người ta đưa vào hệ số 0.6 sử dụng cho khả năng chịu cắt của tấm sàn đặc với cùng chiều cao như nhaụ Nó dảm bảo một khoảng thời gian an toàn lớn.
Báo cáo khoa học của GS. M.P Nielsen từ trường Đại học kỹ thuật Denmark ( Đan
Độ bền cắt cũng như khả năng chống chọc thủng đã được thủe nghiệm trên các cấu kiện với chiều dày 188mm. ở đây tỷ số a/d ( khoảng cách từ điểm đặt lực đến gối tựa / chiều dày sàn) lấy bằng 1.4 thì các kết quả đo được là:
+ Độ bền cắt tại tiết diện cso a/d = 1.4: khả năng chịu cắt của sàn Bubble Deck đạt được 81% so với tấm sàn đặc.
+ Độ bền cắt trung bình: khả năng chịu cắt trung bình của sàn Bubble Deck đạt được 91% so với các giá trị tính toán của tấm sàn đặc.
Báo cáo khoa học của GS> Kleinmann từ trường đại học kỹ thuật Eindhoven( Hà
lan):
Tấm sàn đặc được tiến hành so sánh với 2 dạng của Bubble Deck - một là dạng hệ cốt thép có giằng xiên lỏng lẻo và hệ cốt thép cso giằng xiên chặt chẽ - chiều dày tấm sàn là 340mm.
Thí nghiệm tiến hành với hai trường hợ hệ số a/d như sau:
Khả năng chịu cắt( % so với
sàn đặc) a/d = 2,15 a/d = 3,0
Sàn đặc 100 100
Bubble Deck giằng chặt chẽ 91 78(81)* Bubble Deck giằng lỏng lẻo 77
* Sau khi chỉnh sửa lại với thời gian đông cứng dài hơn
Báo cáo trong tạp chí hàng năm - Darmastadt Concrete - về bê tông và kết cấu bê
tông của trường Đại học kỹ thuật Darmstadt ( Đức):
Khả năng chịu cắt của Bubble Deck bằng 72 - 78% so với tấm sàn đặc.
Báo cáo khoa học - Optimising of Concrete Constructions - John Munk & Tomas Moerk - The Engineering School in Horsens ( Đan Mạch ):
Tấm sàn đặc được so sánh với Bubble Deck không có hệ cốt thép giằng xiên ( chỉ có lưới thép ngang) với chiều dày 130mm, và tỷ số a/d = 2,3.
Khả năng chịu cắt ( % so với sàn đặc ) a/d = 2,3
Sàn đặc 100
Bubble Deck không có giằng xiên 76