• CẤU TẠO SÀN


    SÀN BÊTÔNG CỐT THÉP

    5.1. VỊ TRÍ, TÁC DỤNG VÀ ĐẶC ĐIỂM

    Sàn là bộ phận kết cấu đồng thời làm hai nhiệm vụ chịu lực và bao che cho công trình. Sàn chịu tất cả các loại tải trọng thường xuyên và tạm thời tác động lên, như tải trọng bản thân của tường vách, thiết bị, đồ đạc và của con người bên trên truyền xuống qua các kết cấu gối đỡ như tường, cột. Sàn còn được coi như một sườn nằm ngang để giằng giữ và liên kết các tường đứng và cột đứng với nhau đảm bảo tính ổn định và độ cứng chung cho toàn nhà, đồng thời để truyền lực xô ngang vào tường và cột. Nhiệm vụ ngăn che của sàn nhà là phân chia không gian trong nhà thành các tầng khác nhau, đảm bảo cho từng không gian chế độ nhiệt, ẩm, độ ồn theo yêu cầu.

    Sàn được cấu tạo với ba bộ phận chính:

    - Lớp mặt sàn: cấu tạo bề mặt hoàn thiện đặt trên lớp kết cấu chịu lực, được thực hiện với vật liệu lát mặt như gạch, ván gỗ, chất dẻo...

    - Lớp kết cấu chịu lực: gồm dầm hoặc dàn bằng gỗ, thép, bêtông cốt thép và các cấu kiện chèn kín khoảng trống giữa các dầm các tấm panen hay tấm đan bêtông cốt thép đúc sẵn. Toàn bộ sàn gác lên đầu tường chịu lực hoặc khung chịu lực.

    - Lớp trần sàn: được cấu tạo dưới lớp kết cấu chịu lực, nhằm tăng cường khả năng cách âm, cách nhiệt và làm cho bề mặt dưới của sàn được phẳng theo yêu cầu mỹ quan và vệ sinh.

    Sàn bêtông cốt thép là loại sàn được áp dụng phổ biến cho những công trình từ cấp 3 trở lên hoặc những công trình đặc biệt như kho hoá chất nổ, kho xăng dầu hoặc nơi thường tiếp xúc với hoá chất, hay với nước, thường bị ẩm ướt.

    Sàn bêtông cốt thép có ưu điểm cấu tạo đơn giản, bền chắc có độ cứng lớn. Khả năng chống cháy tốt, không mục nát, ít phải bảo trì, dễ thoả mãn các yêu cầu vệ sinh. Vượt được các khẩu độ lớn, diện tích rộng. Thuận tiện trong việc công nghiệp hoá xây dựng.

    Tuy nhiên sàn bêtông cốt thép có nhược điểm khó sửa chữa, khả năng cách âm không cao, tải trọng bản thân lớn.

    5.2. PHÂN LOẠI

    5.2.1. Theo giải pháp kết cấu

    Sàn sườn: có các dầm là sườn của sàn được bố trí theo một hoặc hai phương, trên hệ dầm có bản sàn được đúc liền khối với dầm hoặc panen lắp ghép.

    - Sàn sườn toàn khối có bản kê hai cạnh.

    - Sàn sườn toàn khối có bản kê bốn cạnh.

    - Sàn sườn kiểu ô cờ.

    - Sàn sườn lắp ghép dùng panen.

    - Sàn sườn bán lắp ghép.

    Sàn không sườn: loại sàn chỉ có bản sàn hoặc panen đặt trực tiếp lên tường chịu lực. Nhóm này có cả sàn nấm toàn khối, lắp ghép hoặc bán lắp ghép.

    5.2.2.Theo biện pháp thi công

    Sàn bêtông cốt thép có thể được thi công theo ba cách.

    Sàn bêtông cốt thép toàn khối: loại sàn này đảm bảo độ cứng lớn và liên kết tốt cho sàn. áp dụng cho loại nhà có mặt bằng không theo một qui tắc nhất định hoặc nhà có yêu cầu đặc biệt. Tuy nhiên loại sàn này có nhược điểm là tốn ván khuôn và sức lao động, thời gian thi công chậm và bị ảnh hưởng của thời tiết.

    Sàn bêtông cốt thép lắp ghép: loại sàn này đảm bảo yêu cầu công nghiệp hoá sản xuất và cơ giới hoá thi công. Kết cấu chịu lực của sàn được chế tạo ở nhà máy hoặc công trường, sau đó lắp ghép vào vị trí. Loại sàn này nâng cao hiệu suất lao động, tốc độ thi công không bị hạn chế bởi thời tiết, tiết kiệm ván khuôn. Tuy nhiên loại sàn này không có độ cứng bằng loại sàn đổ toàn khối, do đó cần có biện pháp gia cố nhất là ở những vị trí liên kết ráp nối.

    Sàn bêtông cốt thép bán lắp ghép: loại sàn trong có có một phần toàn khối, một phần lắp ghép. Nó tổng hợp cả ưu nhược điểm của hai loại trên.

    5.3. CẤU TẠO SÀN BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI

    Là loại sàn mà trong đó những thành phần cấu tạo như bản hay bản dầm được thực hiện để trở thành một khối duy nhất và liên tục ở mọi điểm ngay khi đổ sàn.

    5.3.1. Sàn bêtông cốt thép hình thức bản

    5.3.1.1. Sàn bản kê hai cạnh

    Là loại sàn toàn khối đơn giản nhất. Bản sàn chịu lực theo một phương, với tỷ số chiều dài lớn hơn hay bằng hai lần chiều rộng. Nhịp của bản sàn nên lấy trong khoảng 2000-3000, sàn có bề dầy khoảng 60-100, được gác sâu vào tường tối thiểu ≥ 100. Loại sàn này thích hợp cho hành lang, sàn nhà vệ sinh hay các phòng có khẩu độ nhỏ (hình 5.01).

    5.3.1.2. Sàn bản kê bốn cạnh

    Là loại sàn mà bản sàn chịu lực theo hai phương, với tỷ số chiều dài bằng hoặc nhỏ hơn 2 lần chiều rộng. Nhịp của bản sàn nên lấy trong khoảng 4000-5000, sàn có bề dầy khoảng 80-120, được gác sâu vào tường tối thiểu ≥ 100. Loại sàn này thích hợp cho sàn nhà có mặt bằng gần vuông (hình 5.02).

    5.3.1.3. Sàn nấm (hình 5.03)

    Là loại sàn chỉ có bản, không có dầm chịu lực. Chiều dày bản sàn thường lấy bằng 1/35-1/40 khoảng cách cột, thường bằng 150-200, với một số trường hợp bản sàn có thể dầy hơn. Bản sàn tựa lên một lưới cột 6000´6000 đến 8000´8000. Chỗ sàn tựa lên đầu cột, ứng suất cục bộ rất lớn, có thể đâm thủng sàn. Để khắc phục, đầu cột được cấu tạo có tán như hình nấm để đỡ sàn. Tán cột có thể là hình vuông, hình tròn, hình chữ nhật hay hình đa giác đều, trên loe to theo góc 45°, rộng 0,2-0,3 khẩu độ bước cột. 

    Loại sàn này có ưu điểm mặt trần phẳng, mỹ quan và có khả năng chịu lực chấn động, cũng như tải trọng lớn. Nhưng có nhược điểm không kinh tế vì tốn vật liệu. Sàn nấm áp dụng trong trường hợp khi sàn phải chịu tải trọng lớn hay có yêu cầu đặc biệt.

    5.3.2. Sàn bêtông cốt thép hình thức bản dầm

    5.3.2.1. Sàn kiểu dầm chính, dầm phụ

    Là loại sàn có sườn gồm các bản sàn và hệ dầm tạo thành trên mặt bằng những ô hình chữ nhật. Hình thức bản dầm được áp dụng trong trường hợp nhịp của sàn tương đối lớn. Đạt hiệu quả kinh tế khi sàn có nhịp trung bình. Tuy nhiên sẽ tốn ván khuôn, mặt dưới sàn không phẳng và phải làm trần treo khi có yêu cầu (hình 5.04)

    Được áp dụng khi khẩu độ phòng lớn hơn 3000. Sơ đồ kết cấu được tính xem như bản kê lên dầm phụ, dầm phụ gối lên dầm chính đặt lên cột. Các dầm chính được gác theo phương ngắn của phòng, có chiều dài thường 6000-9000, không cần cột chống và cách nhau 4000-6000. Dầm phụ đặt vuông góc với dầm chính, cách nhau khoảng 1500-3000. Dầm phải được gác sâu vào tường 200-250. Theo chu vi sàn, bản và dầm chính có thể kê trực tiếp lên tường chịu lực (dưới đầu dầm cần đặt tấm đệm bêtông cốt thép) hoặc đúc liền toàn khối với giằng tường. Bản sàn có chiều dày khoảng 60-100, tuỳ theo khẩu độ bản nhỏ hay lớn.

    Nhược điểm của loại sàn này là mặt trần không phẳng, chiếm nhiều không gian có ích của phòng. Để làm phẳng mặt trần có thể làm trần treo bằng vôi rơm, lưới thép phun vữa ximăng ở mặt dưới sàn, gỗ dán, thạch cao, nhựa … cách này có nhược điểm là đắt tiền và tốn công.

    Ngoài ra để làm phẳng mặt trần sàn, còn có thể cấu tạo sườn (dầm) quay lên phía trên, các khoảng trống được chèn bằng các vật liệu nhẹ như than xỉ, cát... (hình 5.05). Tuy nhiên cách này cũng có nhược điểm bản nằm ở vùng dưới không chịu nén, nên không tham gia vào sự làm việc của dầm, đôi khi lượng thép chung tăng lên, khối lượng vật liệu tôn sàn tương đối lớn làm sàn sẽ nặng hơn.

    Kích thước tiết diện dầm và bản do tính toán quyết định (hình 5.06).

    Sơ bộ có thể chọn:

    - Dầm chính: h=(1/8-1/15)l; b=(1/2-1/3)h.

    - Dầm phụ: h=(1/15-1/20)l; b=(1/2-1/3)h. 



    5.3.2.2. Sàn ô cờ (hình 5.07)

    Là loại sàn mà kết cấu của sàn được cấu tạo bởi hệ dầm giao nhau theo hai phương, chia mặt sàn thành các ô bản kê bốn cạnh. Có thể chia ra hai loại sàn ô cờ: sàn ô cờ kiểu bản kê bốn cạnh và sàn ô cờ kiểu lưới ô nhỏ.

    Loại sàn ô cờ kiểu bản kê bốn cạnh là loại sàn sườn, trong đó dầm chính, dầm phụ lấy bằng nhau. Chỗ gặp nhau của dầm ngang, dầm dọc là các cột đỡ. Lưới cột tạo nên một mạng lưới ô vuông hay ô chữ nhật gần vuông, với diện tích ô không quá 36m2. Chiều cao của dầm lấy bằng 1/10-1/12 khẩu độ dầm. Bản sàn có chiều dày từ 80-150. Loại sàn này có ưu điểm tạo nên mặt trần đẹp, dễ trang trí, áp dụng cho các không gian lớn có thể bố trí cột.

    Loại sàn ô cờ kiểu lưới ô nhỏ là loại sàn sườn, trong đó các dầm ngang dầm dọc lấy chiều cao bằng nhau, tạo thành lưới ô vuông từ 800-2000. Chiều cao dầm được lấy bằng 1/30-1/35l (l là khẩu độ lớn của phòng hay khẩu độ bước cột). Bản sàn có chiều dày 50, bản sàn tựa trực tiếp lên bốn tường hay các gối tựa xung quanh. Sàn có thể phủ lên phòng có diện tích 60-70m2 mà không cần cột đỡ ở giữa, chỉ dùng khi phòng có kích thước vuông hay gần vuông.

    Hệ thống dầm có thể song song với các cạnh của phòng hay đặt chếch 45o so với các cạnh của phòng.

    5.4. CẤU TẠO SÀN BÊTÔNG CỐT THÉP LẮP GHÉP

    5.4.1. Sàn bêtông cốt thép lắp ghép cấu kiện nhỏ

    Có thể chế tạo từng cấu kiện nhỏ (tấm đan bêtông cốt thép), thường từ 50-200kg, có thể dùng phương tiện thủ công hoặc cơ giới để lắp dựng.

    Cấu kiện chịu lực theo kiểu bản kê hai cạnh, có kích thước chiều dài 1200-2400, chiều rộng 450-800, chiều dầy 60-80 (hình 5.08). Dầm có nhịp l = 4000-5000, chiều cao dầm h = 1/20 l, tiết diện dầm có thể là hình chữ nhật, hình chữ T. Bản có thể gác lên tường hoặc mặt trên của dầm hoặc lên cánh chữ T. Chiều sâu gác cấu kiện tối thiểu phải ≥ 100 (hình 5.09). Trường hợp gác kết hợp với panen, sàn tấm đan có thể gác trên giằng tường bằng cách xây thêm hàng gạch bằng vữa ximăng.

    Loại sàn này hay được dùng cho hành lang hoặc các phòng có khẩu độ nhỏ. Thi công và chế tạo đơn giản nhưng cách âm, cách nhiệt kém. Để tăng khả năng cách âm, cách nhiệt có thể phủ thêm lên sàn một lớp vật liệu rời như than xỉ, song thi công sẽ khó khăn hơn (hình 5.10 - 5.11).