Tài liệu Phân tích ứng xử chọc thủng sàn u boot bê tông và giải pháp chống chọc thủng

MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 T nh c thiết của đề tài: .............................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu:.................................................................................................... 1 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 2 4 Phương há nghiên cứu.............................................................................................. 2 5. C u trúc luận văn ......................................................................................................... 2 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ V THI C NG N -BOOT BÊ TÔNG 3 1.1. Giới thiệu công nghệ uboot-beton............................................................................. 3 1.1.1. Khái niệm ............................................................................................................ 3 1.1.2. Nguyên tắc c u tạo cơ bản .................................................................................. 3 3 Các công tr nh tiêu i u ụng àn -boot bê tông ....................................... 4 1.2. Đánh giá hiệu uả inh tế- ỹ thuật gi a àn - oot ê tông và àn TCT tru ền thống ................................................................................................................................ 6 Ưu đi m .............................................................................................................. 6 o ánh hương án ụng vật liệu của àn - oot ê tông và àn TCT tru ền thống .................................................................................................................. 8 1.2.3. Hiệu quả kinh tế gi a àn - oot và àn TCT tru ền thống ......................... 10 1.2.4. Khả năng chống cháy: ....................................................................................... 11 1.2.5. Khả năng thi công ............................................................................................. 11 1.2.6. Thời gian thi công: ............................................................................................ 12 1.2.7. Thân thiện với môi trường: ........................................................................... 12 1.3. Ứng dụng àn - oot trong công tr nh x ựng ................................................... 12 3 Ứng ụng -boot bê tông cho sàn phẳng không dầm ...................................... 14 1.3.2. U-Boot Beton áp dụng cho móng bè ................................................................ 15 4 Tiêu chu n và u hạm á ụng ........................................................................... 16 1.5. Thông số kỹ thuật .................................................................................................... 17 1.5.1. C u tạo ô àn đi n hình ..................................................................................... 17 1.5.2. Các thông số kỹ thuật ....................................................................................... 17 1.5.3. Dầm chìm trong sàn – Con ê định vị .............................................................. 19 1.6. Yêu cầu kỹ thuật...................................................................................................... 20 7 Phương há thi công àn u-boot ............................................................................ 21 7 Đổ tại chỗ: ......................................................................................................... 22 1.7.2. Bán lắp ghép: .................................................................................................... 27 1.7.3. Lắp ghép ........................................................................................................... 29 CHƯƠNG CƠ Ở L TH ẾT NGHI N CỨ CH C TH NG............................. 30 Tổng uan nghiên cứu về chọc thủng trong àn hẳng êtông cốt th ................. 30 Phương há giải t ch ............................................................................................ 33 3 Phương há ố ....................................................................................................... 38 4 Ph n t ch chọc thủng àn - oot ng hương há hần t h u hạn .................. 38 4 Loại hần t ...................................................................................................... 39 4 ự tương tác ...................................................................................................... 40 2.4.3. àng uộc tu ệt đối gi a hai ề m t ết c u .................................................... 40 4 4 Phần t nh ng m l m nt .................................................................. 41 4 Mô h nh vật liệu ................................................................................................ 41 4 Ph n t ch hần t h u hạn ................................................................................ 44 47 ựng ma trận độ cứng ............................................................................... 49 4 ựng v c tơ tải ........................................................................................... 51 CHƯƠNG 3 PH N T CH CH C TH NG N -BOOT BÊ TÔNG ......................... 52 3.1. Thiết ế t nh toán àn -boot .................................................................................. 52 3.1.1. Chọn ơ ộ ch thước àn -boot bê tông ...................................................... 52 3 uan niệm t nh toán àn -boot bê tông .......................................................... 53 3 3 Thiết ế hội trường ụng àn hẳng -Boot bê tông .................................. 54 3 4 T nh toán thiết ế căn hộ chung cư ................................................................... 58 3 Ph n t ch ứng x chọc thủng àn -boot ................................................................ 66 3.2.1. Mô h nh h nh học của n t liên ết chọc thủng ................................................ 66 3.2.2. Phát inh lưới ................................................................................................... 67 3.2.3. Điều iện iên .................................................................................................. 69 3.2.4. ết uả và thảo luận ........................................................................................ 70 3.3. Giải pháp chống chọc thủng:................................................................................... 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................... 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 89 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN T HẠC Ĩ ( ẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN C A HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT C A CÁC PHẢN BIỆN. TRANG TÓM TẮT LUẬN ĂN Tên đề tài: NT C NG C ỌC T NG ÀN - OOT T NG À G C NG C ỌC T NG Học viên: LÊ PHÚ VINH Chu ên ngành: ỹ thuật ựng Công tr nh D n ụng và Công nghiệ Mã số: 60.58.02.08 hóa: 34 DD H Trường Đại học ách hoa - ĐHĐN Tóm tắt: Do sàn U-Boot bê tông là àn nhẹ hông ầm với hệ thống cột chống trực tiế làm hát inh ự ết hợ gi a môm n uốn m lớn và hệ lực cắt uanh vị tr cục ộ đầu cột là ngu ên nh n làm tăng v ng nhạ cảm về há hoại gi n chọc thủng nga trên vị tr đầu cột tha v há hoại mềm đ c iệt hi nó được ụng với một hàm lượng cốt th gia cường lớn B ng hương há dụng phần mềm A A (là hần mềm thương mại đ xây dựng mô hình phần t h u hạn là một công cụ mô h ng mạnh và tiện ụng cho việc nghiên cứu giải u ết các ài toán trong l nh vực cơ học ết quả mô ph ng sự làm việc gi a các vật liệu, ta th y sự phù hợp của ứng su t, ổn định chuy n vị, quá trình hình thành tháp chọc thủng cũng như ự liên quan của chiều dày bản sàn U-Boot bêtông với chọc thủng. Từ đó hi u rõ được cơ chế phá hoại chọc thủng tại đầu cột và có định hướng trong việc thiết kế sàn U-Boot bê tông. Từ khóa: sàn U-Boot bê tông, hộp U-boot, chọc thủng. STRAIN ANALYSING OF PUNCTURED U-BOOT BETON AND METHOD OF RESISTING PUNCTURED. Subject: Because U-Boot beton floor is light floor without beam with direct pillar make arises a combination of a large negative bending moment and a shear force around the head of column causes increased sensitivity to brittle damage, penetrates right on top of the column instead of soft damage, especially when it is used with a large reinforcement. By the method of using software ABAQUS is a powerful and convenient simulation tool for researching and solving problems in the field of mechanics of structures. Results of simulation of work between materials, we see the suitability of strain, stable displacement, the process of tower formation punctured also relevance of thickness of U-Boot beton slab with puncture. Since, we may understand the penetrating and directive destruction mechanism at the end of the pillar in designing U-Boot beton floor. Key word: U-Boot beton floor, U-Boot Box, punctured. DANH MỤC CÁC B NG ảng : Khối lượng bê tông trên một mét vuông sàn .................................................. 9 ảng : Khối lượng cốt th trên một mét vuông sàn ............................................... 10 ảng 3 : Thông ố ỹ thuật của hộ -boot ............................................................... 52 ảng 3 : ảng u đổi tiết iện gi a àn - oot và àn hẳng .................................. 54 ảng 3 3: ảng thông ố ỹ thuật đầu vào ụng thiết ế àu -Boot ..................... 55 ảng 3 4: ảng nội lực t lợi nh t ụng thiết ế àn -Boot ............................... 57 ảng 3 : Bảng quy đổi moment trên tiết diện ch I .................................................... 60 ảng 3 : ảng t nh toán và ố tr cốt th trong àn ................................................... 64 DANH MỤC CÁC HÌNH H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh : C u tạo hộ đơn - hộ đôi .................................................................................... 3 : C u tạo liên kết các hộp cốt pha............................................................................ 3 3: C u tạo các lớp thép .............................................................................................. 4 4: x ựng t nh T Ninh ................................................................................... 4 : Cao ốc văn h ng Ch u Tu n-Hà T nh ................................................................ 5 : Chung cư và Trung t m thương mại City Life - Milano (Italy) ........................... 5 7: hách ạn Glor alac -Nghệ An ........................................................................ 6 : o ánh hiệu uả inh tế- ỹ thuật gi a công tr n ụng àn - oot và àn tru ền thống ...................................................................................................... 8 : M t b ng phương án sàn bê tông toàn khối và sàn Uboot-beton .......................... 9 : T lệ khối lượng bê tông trên một mét vuông sàn ............................................. 10 : T lệ hàm lượng thép của hai hương án àn .................................................... 10 : Ứng dụng trong ệnh viện ................................................................................ 12 3: Ứng dụng trong nhà đỗ xe nhiều tầng .............................................................. 13 4: Công tr nh công cộng văn h ng ..................................................................... 13 : Mô h nh àn hẳng - oot đi n h nh ............................................................... 14 : C u tạo - oot ê tông cho àn hẳng ............................................................. 15 7: C u tạo - oot cho móng ............................................................................ 16 : M t cắt bản sàn U-boot bê tông ........................................................................ 17 : Thông ố ỹ thuật h nh học của hộ -boot .................................................... 17 : C u tạo ầm ch m và con ê trong àn -boot................................................. 19 : Chi tiết thanh nối cứng điều ch nh được gi a các hộ U-boot ......................... 20 : Lắp đ t hệ cây chống......................................................................................... 22 3: Lắp đ t cốt pha hộp U - Boot ............................................................................ 23 4: Định vị và lắ đ t hộ -boot .......................................................................... 23 : Thi công xong thép lớp trên .............................................................................. 24 : Đổ bê tông sàn................................................................................................... 25 7: ê tông được cào m t và làm phẳng b m t ..................................................... 25 : hi ê tông đủ cường độ cốp pha sẽ được tháo dỡ .......................................... 26 : Lớ ê tông đã được đ c ẵn thay cho ván khuôn ........................................... 28 3 : Lắp ghép t m bê tông lớ ưới đ c ẵn tại nhà máy vào công trình. ............... 28 H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh H nh : Chọc thủng trong àn ạng h nh côn với nh ng góc chọc thủng o, 45o và 30o .................................................................................................................... 30 : Minh họa ự ụ đổ của cao ốc am oong-Hàn uốc o há hoại chọc thủng 31 3: ự ụ đổ của t a chung cư căn hộ Common alth Av nu o ton Ma achu tt Hoa ..................................................................................... 31 4: Minh họa một tai nạn o hiện tượng chọc thủng trong àn bêtông cố th hẳng ............................................................................................................... 31 : Phá hoại chọc thủng của àn cầu ....................................................................... 31 : Một mô h nh há hoại chọc thủng của àn ........................................................ 31 7: ự ụ đổ của căn hộ cao tầng lin Pla a ail Cro roa Virginia Hoa o há hoại chọc thủng ..................................................................... 33 : Mô h nh chọc thủng Kinnunen/Nylander ........................................................... 34 : Các ạng hần t hối hác nhau trong thư viện hần t A a u ..................... 39 : o ánh hần t t m v cổ đi n và liên tục trong thư viện hần t A a u .... 40 : Mô h nh há hoại o của ê tông .................................................................... 42 : Phá hoại n n ê tông với 3: Phá hoại o ê tông với ........................................................... 43 ........................................................... 43 H nh 4: uan hệ gi a ứng u t và iến ạng của vật liệu ống th .............................. 44 H nh : Phi tu ến vật liệu .............................................................................................. 45 H nh : Minh hoạ đường cong lực-chu n vị trong ài toán hi tu ến h nh học ......... 46 H nh 7: Giải thuật N ton-Raphson ............................................................................. 47 H nh : Đường cong lực-chu n vị ............................................................................... 49 H nh 3 : Dạng ết c u hộ rỗng ........................................................................................ 53 H nh 3 : Dạng ết c u thanh ............................................................................................. 53 H nh 3 3: Dạng àn hẳng ................................................................................................... 53 H nh 3 4: M t cắt ngang của àn ......................................................................................... 55 H nh 3 : u đổi tiết iện tương đương gi a tiết iện ch I và ch nhật ......................... 56 H nh 3 : Chia dải sàn theo phương X & Y ........................................................................ 56 H nh 3 7: ựng mô h nh 3D ........................................................................................ 56 H nh 3 : Chu n vị sàn...................................................................................................... 57 H nh 3 : Mom nt ải th o hương ................................................................................ 57 H nh 3 : Mom nt ải th o hương .............................................................................. 57 H nh 3 : i u đồ moment (KN.m) .................................................................................. 57 H nh 3 : Mô h nh và ch thước của àn hẳng TCT ................................................... 66 H nh 3 3: Mô h nh 3D của hộ -Boot trong Abaqus...................................................... 67 H nh 3 4: Phát inh lưới trong àn hẳng TCT .............................................................. 68 H nh 3 : Phát inh lưới cho hộ -Boot ......................................................................... 69 H nh 3 : Phát inh lưới cho cốt th ................................................................................ 69 H nh 3 7: Điều iện iên ................................................................................................... 70 H nh 3 : Ứng x của ứng u t th o thời gian gia tải ....................................................... 70 H nh 3 : Ph n ố ứng u t th o đường ch o àn ............................................................. 71 H nh 3 : Trường ứng u t h n ố trong m t cắt àn hẳng ê tông .............................. 72 H nh 3 : Trường ứng u t h n ố m t trên và m t ưới àn hẳng ê tông ................. 72 H nh 3 : Phổ h n ố ứng u t trong - oot và cốt th ............................................... 73 H nh 3 3: Đường cong uan hệ ứng u t-lực .................................................................... 74 H nh 3 4: uan hệ gi a lực và chu n vị t m àn ............................................................ 75 H nh 3 : Trường ứng u t h n ố trong m t cắt àn hẳng ê tông .............................. 76 H nh 3 : Trường chu n vị h n ố trong m t cắt àn hẳng ê tông ............................ 77 H nh 3 7: Phổ h n ố chu n vị - oot và cốt th ...................................................... 77 H nh 3 : Tương uan gi a ự há hoại cắt chọc thủng và lực tác ụng lên àn ............. 78 H nh 3 : uá tr nh tậ trung ứng u t đ h nh thành thá chọc thủng ............................ 79 H nh 3 3 : Thá chọc thủng mô h ng .............................................................................. 80 H nh 3 3 : Thá chọc thủng th nghiệm ............................................................................ 80 H nh 3 3 : M t đá thá chọc thủng ................................................................................... 80 H nh 3 33: M t trên đ nh thá chọc thủng .......................................................................... 80 H nh 3 34: ự h n ố há hoại cắt ọc hai cạnh ên của ô àn .................................... 81 H nh 3 3 ự h n ố há hoại cắt ọc th o đường ch o đi ua t m cột của ô àn....... 81 H nh 3 3 : uan hệ gi a lực và chu n vị t m àn hi ề à àn tha đổi ...................... 82 H nh 3 37 ự h n ố há hoại cắt ọc th o đường ch o đi ua t m cột của ô àn-m t ưới .................................................................................................................. 84 H nh 3 3 ự h n ố há hoại cắt ọc th o đường ch o đi ua t m cột của ô àn-m t trên ................................................................................................................... 84 H nh 3 3 : ự h n ố há hoại cắt ọc hai cạnh ên của ô àn-m t ưới .................... 84 H nh 3 4 : ự h n ố há hoại cắt ọc hai cạnh ên của ô àn-m t trên ..................... 84 H nh 3 4 : o ánh thá chọc thủng hi tha đổi ề à àn ............................................. 86 1 MỞ ĐẦU 1. T nh hi ủa đề tài: Tiết kiệm thời gian, vật liệu tăng hiệu quả s dụng và phù hợp với điều kiện áp dụng tại Việt Nam là mục tiêu nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ mới vào các dự án xây dựng Đối với sàn không dầm siêu nhẹ U-boot công nghệ Ch u u đảm bảo được các mục tiêu trên có th vượt nhịp lớn, nhẹ hơn giảm chiều cao tầng, tạo trần phẳng, giảm trọng lượng bản thân, giảm số lượng cột, chống rung và chống ồn Đồng thời, loại trừ được nhiều khuyết đi m các sàn công nghệ mới hiện na đang có tại Việt Nam đang mắc phải như: Độ võng lớn, chịu tải trọng ngang (gió động đ t) kém, dập vỡ, thời gian và biện pháp thi công phức tạp, vận chuy n cồng kềnh, c u lắ hó hăn hức tạp, tốn dây neo, buộc, ghép, khó cố định trong quá trinh thi công (sự đ y nổi trong quá trinh thi công) ch t lượng ê tông m au hi thi công đ lại các lỗ thủng, vết l Đ là công nghệ thi công àn đổ tại chỗ ho c bán lắp ghép, do vậ tăng ch t lượng bê tông sàn trong thi công, cốt liệu có th được trải đều khắp bề m t sàn, chống th m dột và thủng bề m t sau khi thi công. M t àn -Boot bê tông có nhiều ưu đi m như đã h n t ch nhưng ch nh v àn - oot hông ầm nên hả năng chống chọc thủng tại vị tr tiế giá gi a àn và đầu cột m Hiện na chưa có nhiều nghiên cứu về ứng x cũng như hả năng chống chọc thủng của àn - oot nh m t m hi u về cơ chế há hoại của àn o chọc thủng g t m ra các giải há chống chọc thủng cho àn - oot một cách th ch hợ luận án nà tậ trung nghiên cứu về Ph n T ch Ứng nên từ đó V vậ trong Chọc Thủng àn Tông Và Giải Phá Chống Chọc Thủng là mang t nh thiết thực và cần thiết 2. Mục tiêu nghiên cứu: Ph n t ch hả năng ứng x chọc thủng của àn - oot tại vị tr cột iên Ph n t ch hả năng ứng x chọc thủng của àn - oot tại vị tr cột gi a o ánh đánh giá cơ chế há hoại chọc thủng gi a cột iên và cột gi a - oot ê 2 Đề xu t giải há chống chọc thủng th ch hợ cho àn -Boot bê tông. 3. Đối ượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Sàn U-boot bê tông. Phạm vi nghiên cứu: Mô h ng h n t ch o ánh và đánh giá ứng x chọc thủng àn - oot ê tông và đề xu t giải há chống chọc thủng th ch hợ 4. hương há nghiên ứu Thu thậ các ố liệu thiết ế thi công àn - oot thực thế ựng mô h nh àn - oot ưới tác ụng chọc thủng của cột iên và cột gi a ng hương há hần t h u hạn Mô h ng và h n t ch ết uả mô h ng Tổng hợ đánh giá và đề xu t giải há h ng chống chọc thủng cho àn U-Boot. 5. C u trúc luận văn M đầu Chương MỞ ĐẦ GIỚI THIỆU GIẢI PHÁP SÀN U-BOOT. Chương CƠ Ở L TH ẾT PH N T CH CH C TH NG Chương 3 PH N T CH Đ NH GI TH NG ẾT L ẬN V IẾN NGHỊ ẾT N -BOOT. Ả V GIẢI PH P CH NG CH C 3 C ƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG ÀN U-BOOT BÊ TÔNG 1.1 Giới thiệu công nghệ uboot-beton 1.1.1. Khái niệm Uboot-Beton là công nghệ sàn nhẹ sản ph m công nghệ của hai tập đoàn Daliform Group (Italy) và Peikko Group (Phần Lan), s dụng các b ng nhựa polypropylen tái chế đ thay thế phần bê tông không tham gia chịu lực thớ gi a của bản sàn, giúp giảm trọng lượng kết c u, giảm kích thước hệ cột, vách, móng, tường, vách chịu lực và tăng khoảng cách lưới cột. Bản sàn Uboot-Beton là loại kết c u rỗng, phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực nên có nhiều ưu đi m về m t kỹ thuật và kinh tế. Ngoài ra bản sàn Uboot-Beton còn là một sản ph m cải tiến của Bubble Deck. 1.1.2. Nguyên tắc cấu tạo cơ bản U-Boot Beton có c u tạo đ c biệt với 4 chân hình côn và phụ kiện liên kết giúp tạo ra một hệ thống dầm vuông góc n m gi a lớp sàn bê tông trên và dưới. Có 02 dạng là hộp đơn và hộp đôi x m h nh H nh 1.1. Ngoài ra gi a các hộp còn có các liên kết các hộ với nhau theo cả 2 phương vuông góc. H nh 1.1: C u tạo hộ đơn - hộ đôi H nh 1.2: C u tạo liên kết các hộp cốt pha 4 Sàn U-Boot Beton có c u tạo gồm : một lớp thép trên, một lớp thép dưới, và gi a các khoang h là các thép gia cường x m h nh H nh 1.2 và h nh H nh 1.3. Việc đ t U-Boot Beton vào vùng bê tông không làm việc nh m giảm trọng lượng của sàn, cho phép sàn vượt nhịp lớn, giảm lượng bê tông và thép s dụng. U-Boot Beton được ứng dụng trong sàn phẳng không dầm vượt nhịp cũng như chịu tải trọng lớn. Với trọng lượng nhẹ, tính cơ động cũng như mô đun đa dạng, người thiết kế có th thay đổi thông số kỹ thuật khi cần trong mọi trường hợp đ phù hợp với các yêu cầu kiến trúc. H nh 1.3: C u tạo các lớp thép 1.1.3. c c n t n tiê i H nh 1.4: n àn -boot bê tông x ựng t nh T Ninh Ngày 15 tháng 8 năm 2012, LPC đã tri n khai công trình đầu tiên s dụng giải pháp sàn nhẹ U-Boot Beton tại Việt Nam. Hợp đồng đầu tiên đã được ký kết gi a LPC và S Xây dựng t nh Tây Ninh (xem H nh 1.4), mang lại cho khu vực c a ngõ phía Nam Việt Nam này một đi m sáng công nghệ. Trong bản hợp đồng này, LPC chịu trách nhiệm tư 5 v n thiết kế và cung c p hộp nhựa U-Boot đ cải tạo tầng 4 tòa nhà S xây dựng t nh Tây Ninh thành phòng hội nghị và văn phòng làm việc. Tổng diện tích cải tạo công trình là 250 m2. H nh 1.5: Cao ốc văn h ng Ch u Tu n-Hà T nh Cao ốc văn phòng Châu Tu n tại Hà T nh với 14 tầng lầu, Diện tích sàn đi n hình 620m2, Thiết kế với ô sàn vượt nhịp: 6.8 x 9.3m. Loại U-boot s dụng: H13+6, tổng chiều dày hệ sàn: 25cm m h nh H nh 1.5. H nh 1.6: Chung cư và Trung t m thương mại City Life - Milano (Italy) Chung ư và Trung tâm thương mại City Life - Milano (Italy) Xây dựng năm: 2010, Thiết kế ban đầu Chung cư và Trung tâm thương mại, Diện tích: 500.000 m2, Hệ thống kết c u sàn U-boot s dụng loại H13+7, tổng chiều dày hệ sàn: 36cm, xem H nh 1.6. 6 H nh 1.7: hách ạn Glor alac -Nghệ An Khá h ạn Glory palace được thiết kế nh m th a mãn trào lưu chọn nơi mới hiện nay: N m phía Đông, ngay trung tâm thành phố, cách dòng sông Lam 5 phút đi xe, điều đó làm cho Glory palace luôn được đón gió mát thổi vào. Nhìn về phía Tây Nam không xa (5phút đi ộ) là khuôn viên quảng trường HCM với ngút ngàn cây xanh, là công viên trung tâm với nhiều trò giải trí, là nơi đ cho ta có không gian thư thái cùng thiên nhiên sau nh ng giờ làm việc căng thẳng. Với 15 tầng làm căn hộ cao c p. S dụng phương án sàn nhẹ U-boot beton, Loại u-boot s dụng: H10+5 và H16+5, xem H nh 1.7. Đánh giá hiệ 1.2 inh - ỹ h ậ gi a àn - ê ng và àn TCT ền hống 1.2.1. đi Đ tiết kiệm chi phí xây dựng của các công tr nh s dụng kết c u bê tông cốt thép, ưu tiên tìm cách giảm trọng lượng bản thân kết c u sàn. Việc này có th được thực hiện b ng cách s dụng vật liệu nhẹ hơn; ho c vật liệu có cường độ cao hơn; ho c tối ưu hóa kết c u sàn. Theo hướng thứ nh t ho c thứ hai, người ta có th s dụng bê tông nhẹ ho c bê tông ứng lực trước. Nhược đi m của hai phương án này là giá thành của một đơn vị khối lượng vật liệu cao hơn so với vật liệu thông thường. Theo hướng thứ ba, kết c u sàn 7 được tối ưu hóa sao cho nó có trọng lượng nhẹ nh t và có chi phí vật liệu bê tông và cốt thép th p nh t so với các loại sàn bê tông khác. Phương án này có ưu đi m là tối ưu hóa sự làm việc của kết c u b ng cách giảm trọng lượng bê tông ng cách đ t hộ U- Boot vào vùng bê tông không làm việc. Với nhà có nhịp lớn và trung bình từ 8-20m, sàn U-Boot Beton là giải pháp sàn phẳng có trọng lượng nhẹ và tiết kiệm nh t mà vẫn đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo qui phạm thiết kế và thi công. au đ một ố ưu đi m nổi ật của àn luận văn ẽ tr nh à - oot ê tông o với àn TCT tru ền thống (tham hảo H nh 1.8): 1. Tăng ố lượng àn Do giảm chiều dày sàn so với sàn truyền thống nên với cùng chiều cao công tr nh nh ng công tr nh ụng ết c u àn -boot có khả năng tăng thêm tầng s dụng. 2. Nhị lớn th m mỹ và iến tr c thông thoáng Nhờ giảm trọng lượng bản thân của àn điều nầ cho h gian lớn hơn 3. Chiều à iến tr c thông thoáng hơn và àn vượt nhịp lớn. Không àng tha đổi mục đ ch dụng. àn m ng Sàn m ng hơn àn truyền thống với tải trọng và nhịp giống nhau o giảm được trọng lượng ản th n 4. Sàn phẳng không dầm V àn hẳng hông có ầm nên việc ố tr công năng iến tr c căn hộ linh hoạt hơn khi s dụng o với àn tru ền thống 5. Giảm số lượng cột Do àn vượt nhị lớn nên giảm được ố lượng cột điều nầ thuận tiện ố tr m t b ng àn linh hoạt đồng thời giảm ố lượng móng 6. Giảm tải trọng tác ụng lên móng Do giảm trọng lượng àn đồng ngh a với giảm tải trọng xuống móng Điều nầ làm giải há móng x l đơn giản Đồng thời giảm được tiết iện cột 8 7. Giảm ự tác động của tải trọng ngang Do giảm được trọng lượng đ t tại nh ng mức àn nên ẽ giảm được tải trọng ngang tác động lên toà nhà như tải trọng động đ t và tải trọng gió động 8. hả năng cách m cao Do àn c u tạo lớ - oot rỗng n m gi a ề à àn nên hả năng cách m của àn - oot r t tốt 9. hả năng cách nhiệt và chịu l a cao Đá ứng tiêu chu n REI 180 với lớp bê tông bảo vệ ch 3.5 cm. H nh 1.8: o ánh hiệu uả inh tế- ỹ thuật gi a công tr n thống n 1.2.2. t ền t ơn n n t iệ c àn ụng àn - oot và àn tru ền - t êt n à àn T T n Hiện nay, sàn bê tông cốt thép có dầm truyền thống là loại àn được s dụng rộng rãi nh t trong công nghệ xây dựng. Trong báo cáo này, việc so sánh trọng lượng cho hai hương án được xét trên một ô àn đi n hình với nhị đi n hình 8x8 m. Tải trọng được l y giống nhau cho cả hai hương án 9 Phân tích một ô àn có ch thước lưới cột 8x8 m thiết kế th o hương án àn oot và hương án àn tru ền thống được mô tả trong H nh 1.9 Th o hương án àn ê tông truyền thống có dầm ô àn đi n h nh được thiết kế gồm dầm ch nh có 0,4m x0,6m, dầm phụ 0,3x0,5m bản àn à ch thước tiết diện m Th o hương án àn oot ton với nhị đi n h nh x m ô àn được thiết kế với Uboot sàn dày nh t 26 cm, các Uboot có ch thước 52x52cm chiều cao cm ch n đế 5cm, bề rộng dầm chìm gi a các Uboot là 16cm. H nh 1.9: M t b ng phương án sàn bê tông toàn khối và sàn U-Boot bê tông So sánh hối lượng ê tông sàn Uboot với sàn bê tông cốt thép tru ền thống: Khối lượng bê tông của ô sàn được tính trên cơ s bê tông dầm chính, bê tông dầm phụ và bê tông sàn theo hai phương án. Kết quả tính toán uả cho th công tr nh ụng ết c u àn ảng 1.1 và H nh 1.10 ết - oot hối lượng ê tông giảm 33 o với àn tru ền thống. C u kiện 1.1: Khối lượng bê tông trên một mét vuông sàn Thể tích đơn vị Khối lượng đơn vị (m3/m2) (kg/m2) Tỉ lệ (%) Sàn bê tông truyền thống 0.25 625 100 Sàn Uboot 26cm 0.17 425 70 10 H nh 1.10: T lệ khối lượng bê tông trên một mét vuông sàn So sánh hàm lượng thép sàn Uboot với sàn bê tông cốt thép thông thường: Với m t b ng và tải trọng đã cho, đơn vị tư v n đã chiết tính hàm lượng thép đ làm cơ so sánh với giải pháp kết c u mới àn -boot. Kết quả cho th y, phương án kết hợp mà LPC đưa ra nhờ ưu thế về giảm trọng lượng bê tông và tăng chiều dày sàn so với phương án sàn bê tông cốt thép thường nên hàm lượng thép th p hơn nhiều, cụ th xem ảng 1.2 và H nh 1.11. 1.2: Khối lượ C u kiện ố trên một mét vuông sàn Kl thép (kg/m2) Tỉ lệ gi m thép(kg/m2) Sàn bê tông truyền thống 26.1 100 Sàn Uboot 21.2 87 H nh 1.11: T lệ hàm lượng thép của hai hương án àn 1.2.3. Hiệu quả kinh tế i àn - t à àn T T t ền t n Thông thường theo cách nhìn trực giác, chúng ta đánh giá hiệu quả mà U-Boot 11 Beton® mang lại b i hai ch tiêu là tiết kiệm bê tông và giảm chi phí cốp pha.Tuy nhiên cách này chưa tính đến lợi ích thực tế của U-Boot Beton® trong toàn bộ kết c u: Giảm hơn 15% hàm lượng thép s dụng trong sàn, cột và móng; s dụng ít bê tông hơn trong sàn, cột và móng. Ngoài ra U-Boot Beton® còn có ưu đi m giảm tải trọng động đ t do giảm trọng lượng bản thân sàn. Giảm trọng lượng công trình đồng ngh a với cột và móng m ng hơn chi phí đào móng ít hơn; tính linh hoạt trong sắp xếp cột giúp kiến trúc thông thoáng hơn Cụ th : Giảm chi phí bê tông so với sàn có độ dày tương đương Giảm chi phí thép. Giảm độ cao tầng do sàn phẳng không dầm. Khả năng tăng thêm tầng với công trình cùng chiều cao nhà. D dàng và nhanh chóng thi công. Phù hợp kỹ thuật top-down. Khả năng vượt nhịp lớn với cùng tài trọng ho c chịu tải trọng lớn hơn với cùng một nhịp. Tiết kiệm và d dàng vận chuy n, bốc xép và lưu kho. Bề m t sàn phẳng thuận tiện cho việc hoàn thiện và không đ i h i bố trí trần giả vì tính th m mỹ, nếu cần trần giả thì việc thi công nhanh hơn 1.2.4. Khả năng ch ng cháy: Hộp cốt pha sàn U–Boot được làm từ vật liệu Polypropylene, có khả năng chịu được nhiệt độ cao hơn so với bóng nhựa tái chế, ngoài ra khi cháy nhiệt độ cao, vật liệu Polypropylene không sinh ra khí độc và ít bị biến dạng hơn. 1.2.5. Khả năng thi công Sàn c u tạo b ng các hộp nhựa có 4 chân các góc nên việc vận chuy n và lắp đ t vô cùng d dàng và thuận tiện, ngoài ra có c u tạo chắc chắn nên khó bị xê dịch khi thi 12 công lắp đ t cốt thép hay đổ bê tông trong khi bóng nhựa khi thi công sàn BubbleDeck thì d bị biến dạng, xê dịch, và bị xì hơi. Do vậy sàn U–Boot nhanh hơn nhiều. 1.2.6. Thời gian thi công: U-Boot Beton là lọại sàn bán lắp ghép, s dụng chính phần bê tông đ c sẵn làm cốp pha nên không cần thêm cốp pha thép hay gỗ đ thi công sàn, hơn n a, các t m sàn đ c sẵn giúp công nghiệp hóa, chuyên môn hóa quá trình sản xu t. Chính vì vậy, thời gian thi công của sàn U-Boot Beton giảm hơn hẳn so với các loại sàn bê tông cốt thép đổ toàn khối thông thường. Thời gian chênh lệch cụ th còn tùy thuộc nhiều yếu tố, nhưng thông thường là khoảng 4-6 ngày/sàn. Đối với các công trình lớn, cao tầng, nếu tính ra thì khoảng thời gian tiết kiệm được này thực sự có ý ngh a về m t kinh tế, xã hội. 1.2.7. Thân thiện với U- oot it ờng: ton đã đạt được chứng nhận Bảo vệ môi trường (CCA), chứng ch này r t quan trọng đối với U-Boot Beton® vì nó chứng minh U-Boot không có nh ng ch t nguy hi m trong thành phần, không có sự phát xạ nh ng ch t độc trong suốt vòng đời sản ph m và uá tr nh thi công điều nà đảm bảo cho sức kh người lao động (nh ng người sản xu t và lắ đ t cũng như nh ng người s dụng công trình cuối cùng (nh ng người sống trong hu nhà và môi trường nói chung. 1.3 ng dụng àn - ng ng nh ựng H nh 1.12: Ứng dụng trong ệnh viện 13 S dụng U-Boot Beton® trong kết c u sàn r t phù hợp với nh ng công trình có yêu cầu kết c u sàn nhẹ, tiết kiệm vật liệu. U-Boot Beton® là giải há l tư ng đ tạo sàn với nhịp lớn và khả năng chịu tải cao: đ c biệt phù hợp với nh ng kết c u có yêu cầu về không gian m như trung t m thương mại, tòa nhà công nghiệ cũng như các công trình công cộng và nhà . U-Boot Beton® giúp bố trí cột thuận tiện hơn v hông cần dùng dầm Trong trường hợp nh ng công trường khó vận chuy n và thi công thì UBoot Beton® với t nh năng linh hoạt, nhẹ nhàng, thuận tiện r t thuận lợi cho điều kiện thi công, không cần vận chuy n và thiết bị nâng phức tạp. Khi s dụng U-Boot Beton® cho móng bè thì móng có th có độ dày lớn hơn mà vẫn giảm lượng bê tông s dụng. H nh 1.13: Ứng dụng trong nhà đỗ xe nhiều tầng H nh 1.14: Công trình công cộng văn h ng