i
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất n ớc, ngành xây dựng cơ
bản giữ một vai trò hết sức quan trọng. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát
triển mạnh mẽ của các lĩnh vực khoa học và công nghệ, lĩnh vực t vấn thiết kế và
xây dựng công trình đã có những b ớc tiến đáng kể. Minh chứng rõ nét nhất cho sự
phát triển này là xuất hiện ngày càng nhiều các toà nhà cao tầng, các cao ốc với số
tầng ngày càng tăng và quy mô ngày càng hiện đại, sử dụng đa dạng các giải pháp
sàn : Sàn BTCT toàn khối, sàn liên hợp thép - bê tông, sàn bubble deck, sàn phẵng
BTCT ứng lực tr ớc.
Trong Nhà cao tầng, khối l ợng thi công sàn chiếm một khối l ợng lớn của
công trình, vai trò của sàn trong các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang là rất
lớn và việc sử dụng các loại vật liệu truyền thống nh bê tông cốt thép toàn khối để
xây dựng nhà cao tầng tuy có u điểm là bền lâu theo thời gian và chịu lửa khá tốt
nh ng lại có nh ợc điểm cơ bản là nặng nề và tốc độ thi công chậm. Ng ợc lại, các
giải pháp sàn khác nh đã nêu ở trên lại có khả năng chịu lực rất cao, v ợt nhịp lớn
và tốc độ thi công nhanh chóng đã và đang thay thế cho các vật liệu bê tông và thép
riêng rẽ trong xây dựng các công trình cao tầng và công trình có khẩu độ lớn.
ở các n ớc tiên tiến nh Châu âu và Mỹ, các giải pháp sàn nêu trên đã rất phổ
biến và đã đ ợc đ a vào tiêu chuẩn quốc gia nh BS 8110 của Anh, ACI 318 của
Mỹ sử dụng cho thiết kế sàn phẵng BTCT ứng lực tr ớc, BS 5950 phần 3 của Anh,
AISC của Mỹ và gần đây nhất là Eurocode 4 của các n ớc Châu âu sử dụng cho
thiết kế sàn liên hợp thép - bê tông, NEN 6720:1995, NEN 5950:1995 của Hà Lan,
Eurocode 2 của các n ớc Châu Âu sử dụng cho sàn bubble deck và các tiêu chuẩn
dùng cho thi công. Họ cũng đã hoàn thiện quy trình thiết kế và chế tạo với độ tin
cậy cao, đ ợc kiểm nghiệm qua thực tế. ở Việt Nam, vì nhiều lý do nên các giải
pháp sàn nêu trên hầu nh chỉ mới bắt đầu sử dụng trong những năm gần đây và
nhiều giải pháp sàn đã đ ợc dùng trong thực tế nhiều khi theo thói quen của ng ời
thiết kế, ch a đánh giá, ch a so sánh cụ thể. Với những u điểm v ợt trội nh trên,
trong t ơng lai chắc chắn các giải pháp sàn nêu trên sẽ đ ợc sử dụng rộng rãi.
ng ời Đan Mạch sáng chế, đ ợc đề cử giải Môi tr ờng Châu Âu giành cho sự bền
vững, dành giải th ởng sáng tạo Jersey 2005 (Sản phẩm mới thiết thực nhất) và rất
nhiều giải th ởng vinh danh Châu Âu. Với các đặc điểm kỹ thuật v ợt trội của mình,
bubble deck - hệ sàn phẵng nhẹ duy nhất đ ợc chính thức công nhận tại nhiều quốc
gia, đã đ ợc cấp chứng nhận kỹ thuật Hà Lan CUR 86, có giá trị t ơng đ ơng với
chứng nhận của tiêu chuẩn xây dựng. Bubble deck đã có mặt tại Việt Nam với tên
giao dịch Bubble Deck Viet Nam Joint Venture Company. Các công trình tại Việt
Nam đã và sẽ sử dụng công nghệ Bubble deck gồm Khách sạn 38 tầng Nha Trang
Plaza, toà nhà Agrimexco, trụ sở chính công ty FPT, tổ hợp nhà ở đa năng 28 tầng
làng Quốc tế Thăng Long, Finance Tower Láng Hạ
Ngoài hai công nghệ sàn nêu trên thì ở Việt Nam bê tông ứng lực tr ớc củng
đ ợc sử dụng khá phổ biến. Bê tông ứng lực tr ớc lần đầu tiên đ ợc sử dụng năm
1960 khi xây dựng cầu Phủ Lỗ với nhịp dài 18m. Cho đến nay nhiều công trình có
quy mô lớn nh các cầu Phú L ơng, cầu Sông Danh, cầu Tân Đệ với nhịp trên
100m, các cầu Bãi Cháy, cầu Phú Mỹ, cầu Thanh Trì với nhịp trên 200m cũng đã
đ ợc xây dựng.
3
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
Từ năm 1996 ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp Việt Nam đã có nhiều
sự thay đổi, đó là nhanh chóng làm chủ đ ợc công nghệ ƯLT hiện đại của Thế Giới
và đ a vào ứng dụng cho các công trình phù hợp ở n ớc ta nh Nhà làm việc Tr ờng
Đại học Kiến trúc Hà Nội với dầm bê tông ƯLT v ợt nhịp 18m, công sơn có độ
v ơn 9m; Nhà điều hành Đại học Quốc Gia; Trung tâm th ơng mại Kim Liên; Toà
nhà Vincom City Towers với sàn phẵng bê tông ƯLT nhịp 10m; Trung tâm dịch vụ
th ơng mại Thanh trì sử dụng dầm bẹt ƯLT một ph ơng nhịp 13.2 x 6.6m; cùng
nhiều công trình xây dựng dân dụng có quy mô lớn nh công trình E town II
Building - Ho Chi Minh City với sàn phẵng bê tông ƯLT căng sau, nhịp 14m; E-
Town Office Building - Ho Chi Minh với sàn phẵng ƯLT hai ph ơng nhịp 13.2m;
Nhà máy Muto Seiko Factory - Dong Nai với dầm, sàn ƯLT nhịp 12.5m; Khu
Th ơng xá Vĩnh Trung plaza - Đà Nẵng với sàn phẵng bê tông ƯLT nhịp 10m Hệ
phạm trong n ớc và quốc tế để đ a ra các số liệu xác thực và thực tế thi công của
các giải pháp sàn ứng dụng.
trong tính toán coi nh chỉ làm việc theo nhịp song song với s ờn của tấm tôn thép.
6
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
Cốt thép của ô sàn sẽ đ ợc bố trí theo cấu tạo thoả mãn các yêu cầu về chống nứt
của Eurocode 4 cho ph ơng vuông góc với s ờn tôn.
2.1.1.2.Vật liệu sử dụng và các yêu cầu cấu tạo đối với sàn liên hợp
a. Tấm tôn thép định hình
Tấm tôn thép phải có c ờng độ chảy
.min
e
R không nhỏ hơn 220 N/mm
2
và tuân theo
tiêu chuẩn EN 10147. Tấm tôn thép có chiều dày không nhỏ hơn 0,75 mm và đ ợc
mạ kẽm hai mặt để chống ăn mòn. Mô hình làm việc của tấm tôn là đàn dẻo với mô
đun đàn hồi
210
a
E
=
kN/mm
2
.
b. Cốt thép
Cốt thép hoặc l ới thép sử dụng cho sàn liên hợp phải có khả năng chịu uốn và dãn
dài tuân theo tiêu chuẩn EN 10080. Yêu cầu này áp dụng cho cốt thép chịu mô men
âm tại gối liên tục hoặc công xôn, thép gia c ờng cho lỗ mở trên sàn, cốt thép tăng
c ờng khả năng chống cháy cho sàn.
Tiêu chuẩn EN 10080 đ a ra ba mác thép S220, S400 và S500. Các con số trong
mác thép biểu thị giới hạn đàn hồi
f
là sức bền kéo đứt của thanh thép.
Mô đun đàn hồi của cốt thép
210
a
E
=
kN/mm
2
.
c. Bê tông
Bê tông sử dụng cho sàn liên hợp tuân theo các đề xuất trong tiêu chuẩn Eurocode 2
(EN 1992-1-1), mục 3.1 đối với bê tông th ờng hoặc Eurocode 2 (EN 1992-1-1),
mục 11.3 đối với bê tông nhẹ.
Bê tông sử dụng trong kết cấu liên hợp đ ợc quy định bởi tiêu chuẩn Eurocode 4 có
lớp độ bền bê tông không thấp hơn C20/25, không cao hơn C60/75 đối với bê tông
th ờng và không thấp hơn LC22/20, không cao hơn LC60/66 đối với bê tông nhẹ.
7
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
Bảng 1.1 Các đặc tr ng cơ học của bê tông theo Eurocode 4
Lớp độ bền C20/25
C25/30
C30/37
)
1,5 1,8 2,0 2,2 2,5 2,7 2,9
cm
E
(kN/mm
2
)
29 30,5 32 33,5 35 36 37
Trong đó:
ck
f
: c ờng độ nén đặc tr ng của bê tông mẫu hình trụ ở 28 ngày;
ctm
f
: c ờng độ kéo trung bình của bê tông mẫu hình trụ ở 28 ngày;
cm
f
: c ờng độ nén trung bình của bê tông mẫu hình trụ ở 28 ngày,
8
cmck
ff
=+
;
,0,05
ctk
f : giá trị d ới của sức bền đặc tr ng khi kéo,
,0,05
0,7
ctkctm
ff
cc
: hệ số kể đến ảnh h ởng do tác động lâu dài lên sức bền nén và tác động bất lợi
của tải trọng. Giá trị của
cc
dao động từ 0,8 ~ 1,0 tùy theo quy định từng n ớc (các
thành viên sử dụng Eurocodes). Có thể dùng
1,0
cc
=
.
Bảng 1.2 Hệ số an toàn đối với vật liệu
Tổ hợp tải trọng
Bê tông
c
Thép thanh và thép ứng suất tr ớc
s
Cơ bản
1,5 1,15
Đặc biệt (trừ động đất) 1,3 1,0
+ C ờng độ tính toán chịu kéo của bê tông
,0,05
cm
E
Mô đun đàn hồi
cm
E
của bê tông phụ thuộc mô đun đàn hồi các vật liệu thành phần.
Giá trị của
cm
E
trong bảng 1.1 là cho bê tông cốt liệu đá thạch anh ở tuổi 28 ngày.
Đối với cốt liệu đá vôi và đá sa thạch mô đun đàn hồi giảm t ơng ứng là 10% và
30%. Đối với cốt liệu từ đá ba zan thì
cm
E
trong bảng 1.1 đ ợc tăng 20%.
+ Sự co ngót và từ biến của bê tông
Khi tính toán kết cấu liên hợp có thể phải xét đến sự co ngót của bê tông. Sự co ngót
của bê tông đ ợc xét đến và quyết định bởi các yếu tố nh độ ẩm môi tr ờng, kích
th ớc của cấu kiện và sự liên hợp của cấu kiện.
Sự co ngót đ ợc xác định qua các hệ số co ngót nh sau:
- bằng 3.10
-4
trong môi tr ờng khô ở trong hoặc ngoài công trình (trừ các cấu kiện
đ ợc nhồi bê tông);
- bằng 2.10
-4
trong các môi tr ờng khác và cho các cấu kiện nhồi bê tông.
Các giá trị trên dùng cho bê tông có khối l ợng riêng trung bình thông th ờng, đối
với bê tông nhẹ các giá trị trên đ ợc nhân lên 1,5 lần.
b
a)
d
S
h
P
h
S
b
o
b)
Hình 1.2 Các kích th ớc đặc tr ng cho sàn liên hợp
d. Các yêu cầu cấu tạo
Theo Eurocode 4, chiều dày của sàn liên hợp
s
h
không nhỏ hơn 80 mm và chiều dày
bê tông bên trên s ờn của tấm tôn
c
h
không nhỏ hơn 40 mm. Thông th ờng chiều
dày sàn liên hợp
100~400
s
h
=
mm, để đảm bảo khả năng chống cháy, cách âm và
chịu tải trọng tập trung thì
60
2.1.1.3 Trạng thái giới hạn dùng để thiết kế kết cấu sàn
liên hợp
Sàn liên hợp nói riêng và các kết cấu liên hợp nói chung (dầm, cột) đ ợc thiết kế,
kiểm tra theo các trạng thái giới hạn, tại các trạng thái này kết cấu đ ợc coi là không
còn khả năng đáp ứng các yêu cầu đề ra ban đầu (c ờng độ, điều kiện sử dụng bình
th ờng). Các hệ số an toàn tải trọng thích hợp đ ợc xét đến khi kiểm tra các cấu
kiện tại trạng thái giới hạn phá hoại và giới hạn sử dụng.
Eurocode 4 quy định các cấu kiện kết cấu đ ợc tính toán kiểm tra theo hai trạng thái
giới hạn: trạng thái giới hạn về c ờng độ và trạng thái giới hạn về sử dụng.
a. Trạng thái giới hạn về c ờng độ
Tại trạng thái giới hạn về c ờng độ, tải trọng đ ợc nhân với các hệ số an toàn riêng
rẽ
f
theo bảng 1.3 và đ ợc tổ hợp để xác định nội lực của cấu kiện. Các cấu kiện
sẽ đ ợc tính toán kiểm tra theo các điều kiện về c ờng độ.
Bảng 1.3 Giá trị hệ số
f
cho trạng thái giới hạn về c ờng độ
Giai đoạn Dạng tải trọng
f
Sử dụng
Tĩnh tải
Hoạt tải
1,35
1,5
Giai đoạn thi công
đ ợc tính đến khi kiểm tra khả năng chịu lực của tấm tôn và sàn liên hợp.
3000
TảI TRọNG THI CÔNG 0,75 kN/m2
Hình 1.3a Sơ đồ chất tải giai đoạn thi công để có mô men âm nguy hiểm nhất
TảI TRọNG THI CÔNG 0,75 kN/m2
L
3000
Hình 1.3b Sơ đồ chất tải giai đoạn thi công để có mô men d ơng nguy hiểm nhất
c.2. Tải trọng trong giai đoạn sử dụng
Bao gồm các loại tải trọng sau:
- Trọng l ợng bản thân sàn liên hợp;
- Tĩnh tải do vật liệu hoàn thiện, đ ờng ống kỹ thuật, vách ngăn trên sàn;
- Hoạt tải sử dụng của sàn;
- Do tác dụng của co ngót và từ biến trong bê tông;
- Tác động của khí hậu (chênh lệch nhiệt độ, gió).
2.1.1.4 Tính toán sàn liên hợp
a. Các b ớc tính toán kiểm tra sàn liên hợp
B ớc 1: Giai đoạn thi công
Tấm tôn thép đóng vai trò cốp pha cho sàn. Khi bê tông ở trạng thái ớt thì tấm tôn
thép làm việc nh cốp pha cho hệ sàn. Tấm tôn thép đ ợc kiểm tra về c ờng độ, độ
võng khi chịu trọng l ợng bê tông ớt, tải trọng thi công (xem mục 2.1.1.5).
12
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
Trong quá trình thi công, khi nhịp sàn lớn, để đảm bảo khả năng chịu lực có thể sử
dụng biện pháp chống tạm đảm bảo khả năng chịu lực, cũng nh hạn chế độ võng
của sàn trong giai đoạn thi công.
B ớc 2: Giai đoạn sử dụng
Tấm tôn làm việc kết hợp với bê tông tạo thành kết cấu sàn liên hợp. Tấm tôn đóng
Hình 1.4 Các kiểu liên kết cơ học điển hình giữa tấm tôn và bê tông
h
P
h
S
d
S
b
o
b
b
a)
d
S
h
P
h
S
b
o
b)
Hình 1.5 Chi tiết liên kết chịu cắt dùng neo tại đầu sàn
2.1.1.5 Thiết kế tấm tôn thép định hình trong giai đoạn thi
công
Tấm tôn thép định hình đ ợc tính toán kiểm tra trong giai đoạn thi công, khi mà bê
tông còn ớt và ch a đạt đến c ờng độ yêu cầu. Thông th ờng, chiều cao của s ờn
tôn là 50 mm, nhịp tối đa không v ợt quá 3 m.
14
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
hoặc các mốc sơn trên dầm.
+ Kiểm tra các chi tiết liên kết dầm - cột đã chờ sẵn trên cốt cứng cột cho đúng cao
độ, kích th ớc, tim trục, kiểm tra bu lông, mối nối hàn đảm bảo yêu cầu. Kiểm tra
các gối đỡ dầm trên cốt cứng, đảm bảo chắc chắn cho dầm có thể tựa vào khi cẩu lắp.
Đảm bảo các cốt cứng đ ợc giằng chắc chắn. Đánh dấu các đ ờng tim trục dầm trên
cốt cứng.
15
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
+ Khi lắp dựng dầm phụ, cần kiểm tra chi tiết bản mã đã liên kết sẵn trên dầm chính
cho đúng vị trí, tim trục.
b. Treo buộc cấu kiện :
Việc treo buộc dầm thép có thể sử dụng các dây cẩu thông th ờng hoặc bằng dụng
cụ treo buộc. Tuỳ thuộc vào kích th ớc và trọng l ợng dầm mà lựa chọn thiết bị treo
buộc phù hợp. Ng ời ta có thể dùng dây cẩu kép, móc chuyên dùng.
2.1.2.2. Lắp dựng dầm phụ liên kết với dầm chính
Sau khi đã lắp dựng xong hệ cốt cứng cột và hệ dầm chính, ng ời ta tiến hành lắp
dựng dầm phụ.
+ Lắp 2 dàn giáo tại 2 vị trí đầu dầm thẳng với đ ờng trục dầm, kiểm tra cho mặt
trên xà gồ cách đáy d ới một khoảng .2/)(
dpdc
HHh
=
Cao trình mặt trên xà gồ
đ ợc điều chỉnh bằng kích chân của dàn giáo, có độ điều chỉnh lớn hơn h.
+ Cần trục cẩu lắp dầm phụ quay xiên một góc với dầm chính để dầm đủ lọt qua bản
cánh trên dầm chính, sau đó quay vuông góc trở lại và tựa vào dàn giáo đã lắp dựng.
Dầm phụ phải đ ợc đ a đủ cao để bản cánh của dầm thép không va vào cánh d ới
của dầm chính.
+ Điều chỉnh chân kích giáo để dầm phụ cao bằng dầm chính.
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
tôn bằng cách phủ lên một loại vải không thấm n ớc có lỗ thoáng khí. Các bó tôn
cần đ ợc xếp gọn gàng tránh bị nghiêng, đổ.
b. Treo buộc tôn sàn
Các tấm tôn đ ợc bó thành từng chồng, dùng cần trục cẩu lên và đ a vào vi trí cần
lắp dựng. Các bó tôn cần đ ợc trang bị những thiết bị cần thiết cho việc cẩu lắp để
tránh không bị nghiêng đổ và các thiết bị nâng không làm h tổn tôn. Dây cáp buộc
quanh bó tôn sẽ giúp ng ời công nhân điều khiển và đặt tôn vào vị trí. Quá trinh cẩu
lắp cần phải đ ợc theo dõi cho tới khi tôn đ ợc đ a lên vị trí lắp dựng để tránh xảy
ra tai nạn. Các bó tôn nên đ ợc đặt sao cho thuận lợi cho việc rải tôn vào vị trí và
các tấm tôn đ ợc đặt đúng t thế để tránh phải quay khi lắp dựng. Khi cẩu các bó
tôn lên đặt dọc thành nhiều chồng nhỏ dọc theo hàng cột, không nên để ở một vị trí,
nh vậy sẽ thuận lợi và an toàn hơn khi lắp dựng.
c. Lắp dựng tôn hình
Lắp ghép tấm tôn gấp nếp vào dầm -> Hàn mấu neo vào dầm
Tiến hành lắp dựng hệ cột chống sàn theo đúng thiết kế (thiết kế kiểm tra tôn sàn
xem có cần cột chống sàn trong thi công bê tông sàn không). Hệ cột chống sàn là
các tổ hợp giáo vuông. Lắp dựng các hệ xà gồ. Dùng máy kinh vĩ kiểm tra cao trình
xà gồ cho đúng với cốt thiết kế.
Khi lắp dựng tôn, lắp tr ớc một số tấm tôn làm sàn thao tác. Một sàn thao tác nên
rộng ít nhất 3,6m.
Việc lắp dựng tôn phải đ ợc thực hiện theo đúng thiết kế. Khi các tấm tôn đ ợc rải
ra, một cạnh của tấm tôn là cạnh dẫn h ớng cho việc lắp dựng tấm tôn tíêp theo. Khi
chỉnh mép liên kết các tấm tôn ng ời công nhân nên quỳ xuống để tránh bị ngã.
Trong quá trình lắp dựng ng ời công nhân nên giữ một khoảng cách an toàn đối với
mép tôn (nên là 1,8m).
Liên kết các tấm tôn: Khi nhịp của tấm tôn sàn v ợt quá 1,5m (5ft), các tấm tôn liền
nhau phải đ ợc liên kết với nhau. Những cách phổ biến th ờng đ ợc dùng là hàn,
đinh vít hoặc liên kết bằng khuy.
+ n cò súng, chốt đ ợc nâng lên tạo một cung hồ quang.
+ Thời gian hàn kết thúc, chốt đ ợc gắn liền vào vùng nóng chảy, mối hàn
đ ợc hoàn thành, rút súng ra và tháo bỏ vòng đệm.
Trong công tác lắp dựng tôn sàn cần chú ý những điểm sau:
+ Tấm tôn phải đ ợc bảo vệ không bị h hỏng trong quá trình lắp dựng.
+ Lớp mạ kẽm tại những chỗ lõm của tôn trong thi công chốt hàn không đ ợc
bị làm hỏng và các chỗ lõm đó không làm giảm khả năng chịu lực của tôn.
+ Trong quá trình lắp dựng tôn, không nên làm việc khác d ới sàn thao tác và
khu vực lắp dựng tôn.
+ Đảm bảo các bó tôn luôn đ ợc cân bằng khi cẩu lắp. Luôn có ng ời điều
khiển, h ớng dẫn cho ng ời lái cẩu trong quá trình cẩu lắp.
+ Kiểm tra các bản thiết kế vị trí đặt tôn để tôn đ ợc đặt đúng vị trí và thuận
lợi cho việc lắp dựng.
19
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
+ Đảm bảo các tấm tôn đ ợc liên kết chắc chắn tr ớc khi sử dụng nó làm sàn
thao tác.
+ Tránh đi lại trên mặt tôn bị ẩm ớt.
2.1.2.5. Lắp dựng cốt thép sàn
Sau khi hệ tôn sàn đã đ ợc lắp dựng và liên kết chắc chắn, tiến hành lắp dựng hệ
l ới thép âm của sàn. Việc lắp dựng đ ợc tiến hành nh đối với thi công nhà bê tông
toàn khối.
+ Lắp đặt từng thanh: cốt thép đ ợc tập kết lên mặt sàn bằng cần trục tháp.
Công nhân sẽ lắp dựng thép sàn tại chỗ.
+ Lắp đặt từng phần: cốt thép sẽ đ ợc buộc thành từng l ới tr ớc, sau đó dùng
cần trục tháp đ a lên vị trí lắp dựng.
Để định vị l ới thép ng ời ta sử dụng các thanh chống.
Để tạo lớp bê tông bảo vệ, dùng các con kê. Có thể sử dụng con kê nhựa, bê tông.
2.1.2.6. Lắp dựng hệ cột chống xà gồ:
dầm sàn
Kiểm tra các mối liên kết giữa các tấm tôn, giữa tôn và dầm, kiểm tra hệ cột chống,
đảm bảo các liên kết chắc chắn, đúng theo bản vẽ thiết kế. Bề mặt tôn sàn phải đ ợc
làm sạch, cốt thép sàn đ ợc buộc chắc chắn.
Làm các cầu công tác để ng ời công nhân có thể đi lại trên đó mà không dẫm bẹp
cốt thép hoặc tôn sàn.
Khi thi công bê tông sàn, với những lỗ mở lớn (ví dụ lỗ cầu thang ) thì không nên
cắt tôn tr ớc khi đổ bê tông. Ng ời ta sẽ đặt sẵn các hộp khuôn gỗ có hình dáng nh
lỗ mở sàn và có kích th ớc đúng bằng lỗ mở. Sau khi bê tông đạt 0,75 c ờng độ
thiết kế mới tiến hành cắt tôn và tháo bỏ hộp gỗ tạo thành lỗ mở cho sàn liên hợp.
Để tránh làm cho tôn sàn bị võng quá nhiều, tr ớc tiên cần đổ trực tiếp bê tông t ơi
tại vị trí có dầm đỡ, sau đó mới đổ bê tông dần về phía giữa nhịp tấm tôn, không
đ ợc chất đống bê tông tại một vị trí.
Chiều cao đổ bê tông nhỏ hơn 1,5m để không làm phân tầng vữa bê tông và không
làm võng tôn sàn.
Dùng đầm dùi để dầm bê tông. Thời gian đầm tại một vị trí không đ ợc lâu quá hay
ít quá.
Đổ bê tông sàn
Thi công bê tông không có mạch ngừng, tức là bê tông đ ợc đổ liên tục, thời gian
thi công giữa hai lần đổ bê tông không quá 2,5h. Khối l ợng bê tông cần đổ không
đ ợc quá lớn và v ợt quá khả năng của nhà thầu
yccc
QQ
21
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
Khi vì lý do kỹ thuật hay vì lý do tổ chức, phải đổ bê tông có mạch ngừng. Thời gian
ngừng tốt nhất là khoảng từ 20h-24h. Mạch ngừng sẽ đ ợc bố trí ngoài vùng mặt cắt
phá hoại do lực cắt thẳng đứng và ngoài chiều dài chịu tr ợt.
Mạch ngừng không đ ợc bố trí trong vùng bề rộng hiệu quả b
các cấu kiện sẽ quá to hoặc hàm l ợng thép lớn, v ợt quá phạm vi dùng của lý
thuyết tính toán bê tông cốt thép thông th ờng. Có hai giải pháp đề ra:
+ Dùng kết câú chịu lực bằng thép thay cho bê thông cốt thép và tính theo lý thuyết
kết câu thép.
+ Thay các cốt thanh chịu lực bằng thép hình hoặc các thép bản tổ hợp. Các cấu kiện
loại này là cấu kiện tổ hợp thép - bê tông. Khi cấu kiện chịu lực, cả thép và bê tông
22
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
cùng tham gia làm việc. Tuy nhiên để bê tông không bị tách lớp, hàm l ợng thép
không nên v ợt quá 15%.
Đồng thời khi lựa chọn vật liệu sử dụng cho kết cấu nhà cao tầng phải dựa trên các
tiêu chuẩn sau:
+ Vật liệu xây dựng cần có tỷ lệ giữa c ờng độ và trọng l ợng càng lớn càng tốt.
Với công trình cao tầng th ờng tải trọng ngang chiếm u thế mà tải trọng ngang tác
động lên công trình thuộc loại lực quán tính, do đó nên u tiên dùng các loại vật liệu
nhẹ nh ng lại có c ờng độ cao.
+ Tính biến dạng lớn. Khả năng biến dạng dẻo cao có thể khắc phục đ ợc tính năng
chịu lực thấp của vật liệu hoặc kết cấu và tăng c ờng khả năng phân tán năng l ợng
khi công trình đang dao động.
+ Tính chịu mỏi lớn. Ưu tiên dùng các loại vật liệu hoặc hệ kết cấu có tốc độ giảm
c ờng độ và độ cứng thấp khi chịu tải trọng lặp lại.
+ Tính đồng nhất và đẳng h ớng cao. Khi bị dao động không nên để xảy ra hiện
t ợng tách rời các bộ phận kết cấu công trình.
+Gía thành hợp lý. Một công trình có khả năng chịu tải cao phải gắn liền với giá
thành hợp lý.
Kết cấu thép là loại kết cấu hàng đầu, thoả mãn đ ợc 04 tiêu chuẩn đầu tiên nh ng
giá thành t ơng đối cao. Kết cấu thép th ờng đ ợc sử dụng để xây dựng nhà có
chiều cao lớn và cực lớn, nhất là ở các n ớc công nghiệp phát triển.
Kết cấu liên hợp thép - bê tông là loại kết cấu mới, cũng đã đ ợc sử dụng khá phổ
biến ở các n ớc công nghiệp phát triển, đã thể hiện đ ợc nhiều u điểm nh :
tĩnh của kết cấu không giảm mà giảm đ ợc giá trị mô men âm để phù hợp với sự
làm việc của kết cấu là vấn đề cần quan tâm.
Tuy nhiên bên cạnh đó việc áp dụng kết cấu liên hợp thép - bê tông cũng đặt ra khá
nhiều vấn đề cần l u ý:
+ Kết cấu liên hợp đòi hỏi chất l ợng vật liệu cao và cac loại vật liệu sử dụng đòi
hỏi có khả năng chịu lực lớn.
+ Việc tính toán áp dụng kết cấu liên hợp thép - bê tông đòi hỏi công nghệ thi công
hiện đại, đòi hỏi các quy định, tiêu chuẩn về quản lý t ơng ứng. Hiện nay trình độ
xây dựng ở Việt Nam ch a thể đáp ứng vấn đề này.
+ Việc tính toán kết cấu liên hợp là phức tạp hơn so với kết cấu bê tông cốt thép
thông th ờng do sự có mặt của cốt cứng trong các cấu kiện dầm, cột; sự có mặt của
tấm tôn định hình trong bản sàn và cơ bản là do sự phân chia các giai đoạn tính toán
theo quá trình thi công kết cấu.
+ Trong việc nghiên cứu về kết cấu liên hợp, quan niệm cấu tạo và tính toán liên kết
giữa các biện pháp của khung cũng đặt ra khá nhiều vấn đề cần l u ý. Với sự đa
dạng khác nhau phụ thuộc vào loại liên kết.
* Ưu điểm tấm thép dập nguội:
Sự phát triển nhanh chóng của hệ thống sàn này ở Anh gần đây đã chứng minh
những u điểm nổi bật. Bằng các kết quả nghiên cứu của mình, Harding (1986)
nghiên cứu và đã chứng minh những u điểm sau:
+ Tấm thép dập nguội có tác dụng nh một ván khuôn vĩnh cửu cho sàn bê tông đúc
tại chỗ, vì vậy không cần phải lắp dựng và tháo ván khuôn, điều này đã tiết kiệm
đ ợc nhiều thời gian và nhân lực thi công.
+ Tấm thép, khi lắp dựng sẽ tạo ra ngay sau 01 sàn thao tác và đỡ các tải trọng thi
công. Vì không cần cốp pha đỡ nên các công việc hoàn thiện có thể đ ợc thực hiện
trên sàn ngay d ới một sàn đang thi công.
24
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
+ Tấm thép có vai trò nh cốt thép chịu kéo vì vậy giảm thời gian thao tác lắp đặt
cốt thép cho sàn.
Nh ợc điểm của kết cấu liên hợp là chi phí cho chế tạo và lắp đặt các liên kết chống
tr ợt t ơng đối cao. Đối với dầm có nhịp ngắn, tải trọng nhẹ thì chi phí này tốn kém
hơn so với sự tiết kiệm vật liệu của dầm liên hợp. Dầm liên hợp sẽ mang tính hiệu
quả cao khi sử dụng nhịp dài, tải trọng lớn.
Việc hình thành và ứng dụng dạng kết cấu liên hợp thép - bê tông đã có từ rất lâu,
bắt nguồn từ các xuất phát điểm:
25
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Học viên: Nguyễn Văn Thành
+ Xuất phát điểm thứ 1: Bắt đầu từ ý định muốn tận dụng khả năng của tấm sàn để
làm tăng khả năng chịu lực cho dầm bằng cách liên kết hai cấu kiện với nhau để tạo
thành cấu kiện liên hợp: tấm sàn bằng bê tông cốt thép có độ cứng ngang lớn, nó có
tác dụng liên kết các kết cấu nh dầm, cột, vách lại để chịu những tải trọng và giữ
ổn định cho hệ, còn những tải trọng theo ph ơng đứng thì các tấm sàn coi nh biện
pháp truyền tải và bản thân trọng l ợng của nó cũng là một thành phần tải trọng tác
dụng lên dầm. Khi chịu uốn do tải trọng đứng tác dụng, thì trong vùng nén cánh của
dầm lại rất dễ bị mất ổn định. Việc kết hợp với bản cùng chịu lực sẽ tạo thành một
kết cấu liên hợp có độ cứng và độ ổn định lớn dẫn đến khả năng chịu lực của nó tăng
lên.
+Xuất phát điểm thứ 2: bắt đầu từ ý định muốn phát huy u điểm đặc tr ng của mỗi
loại vật liệu thép và bê tông. Bê tông là loại vật liệu chịu nén tốt, thép là vật liệu chịu
kéo tốt. trạng thái giới hạn khi bê tông chịu nén và thép chịu kéo thì biến dạng
của chúng xấp xỉ nh nhau, trên cơ sở đó nếu thực hiện các liên kết và bố trí hợp
lý hai loại vật liệu này trong một tiết diện thì sẽ đ ợc một tiết diện tổ hợp tận dụng
đ ợc nhiều nhất khả năng của vật liệu để tạo thành tiết diện có khả năng chịu lực
cao.
Tác giả P.R.Knowles đã tập hợp một số bảng so sánh về mặt định l ợng sự u việt
của hệ liên hợp dầm thép - bản bê tông cốt thép trong cuốn sách Composite Steel
and Concrete Construction nh sau:
Bảng 1.1: So sánh trọng l ợng thép của một số loại dầm cầu chạy đơn giản có nhịp
Dầm liên hợp dùng thép chữ I không đối xứng (mở
rộng cánh d ới)
+ Không có thanh chống tạm trong quá trình thi
công 69
Copyright: Tài liệu đại học ©