Sàn BubbleDeck là một loại sàn phẳng sử dụng các quả bóng rỗng bằng nhựa (thường là nhựa tái chế) để thay thế phần bê tông không chịu lực trong sàn, giúp giảm trọng lượng bản thân của sàn mà vẫn giữ được khả năng chịu lực. Việc thiết kế sàn BubbleDeck cần tuân theo các tiêu chuẩn cụ thể để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Dưới đây là hướng dẫn cơ bản và các tiêu chuẩn thiết kế sàn BubbleDeck:
1. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo sàn BubbleDeck
Sàn BubbleDeck tận dụng các quả bóng rỗng để giảm thiểu khối lượng bê tông không cần thiết trong khu vực giữa sàn, nơi ít chịu lực. Việc này giúp giảm trọng lượng sàn, tăng khả năng vượt nhịp mà không cần nhiều dầm, giảm tải trọng lên cột và móng.
Cấu tạo sàn bao gồm:
- Bê tông: Vẫn là thành phần chủ yếu, bao quanh các quả bóng rỗng và chịu toàn bộ tải trọng từ trên xuống.
- Bóng rỗng: Thường làm từ nhựa tái chế, có đường kính từ 180mm đến 450mm, giúp giảm trọng lượng bê tông mà vẫn duy trì độ cứng của sàn.
- Lưới cốt thép: Sử dụng cốt thép lưới để gia cố sàn, giúp truyền lực hiệu quả từ các vùng chịu lực đến các cột và dầm.
2. Ưu nhược điểm của sàn bóng
- Ưu điểm:
- Giảm trọng lượng sàn, giảm tải trọng lên móng.
- Tăng khả năng vượt nhịp, tạo không gian mở.
- Tiết kiệm vật liệu bê tông.
- Nhược điểm:
- Chi phí sản xuất và thi công cao hơn sàn truyền thống.
- Yêu cầu kỹ thuật thi công cao, cần đội ngũ chuyên nghiệp.
3. Tiêu chuẩn và quy trình thiết kế sàn bóng:
- Tiêu chuẩn Eurocode (EN 1992-1-1): Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông châu Âu áp dụng cho sàn BubbleDeck, bao gồm các quy định về thiết kế, thi công, và kiểm tra chất lượng.
- ACI 318 (American Concrete Institute): Tiêu chuẩn về thiết kế và thi công kết cấu bê tông cốt thép tại Hoa Kỳ, có thể tham khảo để đảm bảo các yếu tố liên quan đến khả năng chịu lực và an toàn.
- Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN): Các tiêu chuẩn về thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép tại Việt Nam, chẳng hạn như TCVN 5574:2018 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế).
Theo đó, quy trình thiết kế sàn BubbleDeck đảm bảo các yếu tố:
- Xác định tải trọng: Xác định tải trọng tĩnh (tự trọng sàn, tường, vách ngăn) và tải trọng động (người, nội thất, thiết bị).
- Xác định khẩu độ và chiều dày sàn: Dựa trên yêu cầu về không gian và tải trọng, tính toán khẩu độ sàn phù hợp. Chiều dày sàn thường dao động từ 230mm đến 450mm, tùy thuộc vào khẩu độ và tải trọng yêu cầu.
- Bố trí bóng rỗng: Bố trí các quả bóng rỗng theo mô-đun nhất định (thường là theo hình lưới), đảm bảo tối ưu hóa việc giảm trọng lượng mà không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực.
- Thiết kế lưới cốt thép: Bố trí lưới cốt thép ở cả hai mặt trên và dưới của sàn để đảm bảo khả năng chịu lực và kiểm soát nứt gãy.
4. Kiểm tra khả năng chịu lực
- Chịu lực uốn: Tính toán khả năng chịu lực uốn của sàn, đảm bảo rằng cốt thép và bê tông đủ khả năng chịu được tải trọng uốn mà không bị nứt gãy.
- Chịu lực cắt: Xác định khả năng chịu lực cắt của sàn BubbleDeck, đảm bảo rằng cắt ngang không vượt quá khả năng chịu lực của sàn.
- Chịu tải trọng động đất: Nếu công trình nằm trong khu vực có nguy cơ động đất, cần kiểm tra khả năng chịu lực động đất của sàn, đảm bảo tính ổn định và an toàn.
5. Tiêu chuẩn thi công sàn bóng
- Chống thấm: Đảm bảo bê tông được thi công chặt chẽ, không có lỗ hổng xung quanh các quả bóng rỗng, ngăn ngừa nguy cơ thấm nước vào bên trong.
- Đổ bê tông: Quá trình đổ bê tông phải được thực hiện cẩn thận để đảm bảo các quả bóng rỗng không bị dịch chuyển. Thông thường, bê tông được đổ thành hai lớp: lớp đầu để cố định bóng, lớp thứ hai để hoàn thiện.
- Bảo dưỡng: Sàn sau khi đổ bê tông cần được bảo dưỡng theo tiêu chuẩn để đảm bảo bê tông đạt cường độ thiết kế.
6. Nghiệm thu trước khi bàn giao
- Kiểm tra chất lượng bê tông: Đảm bảo bê tông đạt cường độ yêu cầu thông qua các thí nghiệm kiểm tra mẫu.
- Kiểm tra kết cấu: Trước khi nghiệm thu, cần kiểm tra kết cấu sàn, bao gồm độ phẳng, độ chắc chắn, và các yếu tố kỹ thuật khác.
Tiêu chuẩn thiết kế sàn BubbleDeck đòi hỏi sự hiểu biết sâu rộng về nguyên lý hoạt động, các tiêu chuẩn thiết kế và thi công chặt chẽ. Khi được thực hiện đúng cách, sàn BubbleDeck mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho các công trình xây dựng, đặc biệt là trong các dự án đòi hỏi khả năng vượt nhịp lớn và giảm tải trọng. Việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế và Việt Nam sẽ giúp đảm bảo an toàn, hiệu quả và độ bền của sàn trong suốt vòng đời công trình.
