Cách Bố Trí Thép Sàn Nấm Như Thế Nào Là Chuẩn?

Sàn nấm cũng như bố trí thép sàn nấm là một loại kết cấu xây dựng đặc biệt không sử dụng dầm truyền thống. Thay vào đó, bê tông cốt thép được bố trí trực tiếp lên cột và bản sàn, tạo thành bề mặt phẳng và liền mạch. Điểm nổi bật của sàn nấm là các “đầu cột mở rộng” (mushroom heads) hoặc “drop panels,” giúp tăng diện tích chịu lực và giảm ứng suất tại các điểm giao giữa cột và sàn. Hãy cùng công ty máy đai sắt Chiho tìm hiểu về các nguyên tắc cơ bản và phương pháp bố trí thép sàn nấm, góp phần đảm bảo an toàn, hiệu quả và tối ưu hóa thiết kế, thi công.

Ưu điểm của sàn nấm:

• Tiết kiệm chiều cao công trình: Do không cần dầm, khoảng cách từ trần đến sàn được tối ưu, đặc biệt phù hợp với các công trình yêu cầu chiều cao hạn chế.
• Thi công nhanh chóng: Kết cấu đơn giản giúp giảm thời gian và công sức thi công.
• Hiệu quả kinh tế: Giảm chi phí vật liệu và nhân công, đồng thời tối ưu hóa không gian sử dụng.

Cấu tạo và nguyên tắc bố trí thép trong sàn nấm

Cấu tạo sàn nấm

1. Phần bản sàn

1. • Bản sàn là bộ phận chịu lực chính, với chiều dày thường dao động từ 12-30 cm, phụ thuộc vào tải trọng tác dụng và nhịp giữa các cột.
   • Được thiết kế phẳng, không sử dụng dầm, giúp phân bố tải trọng đồng đều xuống cột.

2. Đầu cột mở rộng (mushroom heads)

1. • Là phần mở rộng tại đỉnh cột, có dạng nấm hoặc hình vuông, được sử dụng để tăng diện tích chịu lực.
   • Giảm ứng suất tập trung tại khu vực tiếp xúc giữa cột và bản sàn, hạn chế hiện tượng cắt xuyên (punching shear).

3. Cột

1. • Thường có tiết diện vuông hoặc tròn, tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc và kết cấu.
   • Cột liên kết trực tiếp với sàn, đóng vai trò truyền tải trọng từ sàn xuống móng.

Nguyên tắc bố trí thép trong sàn nấm

1. Đảm bảo khả năng chịu lực

1. • Bố trí thép tại các vùng trọng yếu để chịu lực uốn và cắt:
     • Vùng giữa nhịp: Chịu mô-men âm và dương do tải trọng phân bố.
     • Vùng tại cột: Chịu ứng suất cắt lớn nhất, cần tăng cường thép để đảm bảo an toàn.

2. Khoảng cách giữa các thanh thép

1. • Tuân thủ các yêu cầu về khoảng cách tối thiểu giữa các thanh thép để:
     • Đảm bảo khả năng bám dính giữa bê tông và thép.
     • Tránh hiện tượng tập trung ứng suất hoặc nứt bê tông.
   • Áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế như TCVN 5574:2018 hoặc Eurocode 2 để xác định cụ thể.

3. Tính liên tục và ổn định

1. • Các thanh thép phải được bố trí liên tục và có chiều dài neo phù hợp để đảm bảo khả năng chịu lực lâu dài.
   • Tăng cường thép tại các khu vực chịu lực lớn như đầu cột hoặc các nhịp lớn.

4. Kiểm tra khả năng chịu cắt xuyên (punching shear)

1. • Sử dụng thêm thép đai hoặc thép gia cường tại khu vực tiếp xúc giữa cột và sàn nếu cần thiết để chống lại hiện tượng cắt xuyên.

Phương pháp bố trí thép trong sàn nấm

1. Thép lớp trên (thép mô-men âm)

• Vị trí bố trí:
  • Bố trí thép lớp trên tại vùng đầu cột, nơi chịu mô-men âm lớn nhất do tác dụng của tải trọng.
• Tăng cường chịu lực:
  • Thép được tập trung nhiều hơn tại phần “đầu cột mở rộng” (mushroom heads) để tăng khả năng chịu lực uốn và giảm nguy cơ nứt tại các vị trí này.
• Cách sắp xếp:
  • Thép được bố trí song song và đều đặn, đảm bảo khả năng phân phối ứng suất tốt.

2. Thép lớp dưới (thép mô-men dương)

• Vị trí bố trí:
  • Bố trí tại vùng giữa nhịp, nơi chịu mô-men dương lớn nhất do tải trọng hoạt tải và trọng lượng bản thân sàn.
• Đảm bảo phân bố đều:
  • Thép lớp dưới cần được phân bố đều để tránh ứng suất tập trung tại một điểm, giúp bảo vệ toàn bộ bản sàn khỏi hiện tượng nứt do quá tải.
• Kết cấu ổn định:
  • Thép cần có chiều dài neo phù hợp để đảm bảo tính liên tục của kết cấu và khả năng chịu lực.

3. Bố trí thép chịu cắt

• Khu vực chịu cắt lớn:
  • Tăng cường thép tại khu vực tiếp xúc giữa cột và sàn, nơi có nguy cơ xảy ra hiện tượng cắt xuyên (punching shear) do ứng suất tập trung.
• Biện pháp gia cường:
  • Sử dụng thêm đai thép xoắn hoặc thanh thép đứng trong trường hợp chịu tải trọng lớn hoặc yêu cầu đặc biệt về an toàn.
• Bố trí hợp lý:
  • Đảm bảo thép chịu cắt được đặt đúng vị trí và đủ số lượng để tăng khả năng chống lại lực cắt tại các điểm trọng yếu.

4. Liên kết thép

• Móc nối thép:
  • Sử dụng các móc nối thép ở đầu thanh, đảm bảo lực dính giữa thép và bê tông được phân phối đồng đều.
• Chiều dài neo:
  • Tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo chiều dài neo thép phù hợp, nhằm duy trì khả năng chịu lực của toàn bộ kết cấu.
• Tính liên tục:
  • Đảm bảo các thanh thép được kết nối liên tục để tránh hiện tượng mất ổn định cục bộ hoặc ứng suất dư.

Lưu ý trong thiết kế và thi công sàn nấm

1. Tiêu chuẩn kỹ thuật

• Tuân thủ quy định tiêu chuẩn:
  • Áp dụng các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, như TCVN 5574:2018 hoặc các tiêu chuẩn quốc tế như Eurocode 2 và ACI 318.
  • Đảm bảo các yêu cầu về chịu lực, ổn định, và an toàn được thực hiện đúng theo quy định.
• Tính toán chi tiết:
  • Phân tích chính xác các tải trọng tác dụng, kể cả tải trọng hoạt tải và tải trọng động.
  • Sử dụng phần mềm hỗ trợ như ETABS hoặc SAFE để kiểm tra mô phỏng kết cấu.

2. Chống nứt và biến dạng

• Kiểm tra khoảng cách giữa các thanh thép:
  • Đảm bảo khoảng cách giữa các thanh thép phù hợp với tiêu chuẩn kỹ thuật, giúp hạn chế nguy cơ nứt do ứng suất tập trung hoặc do co ngót bê tông.
  • Phân bố thép đều đặn để giảm thiểu biến dạng không mong muốn.
• Sử dụng phụ gia:
  • Áp dụng các loại phụ gia bê tông giúp tăng cường độ và giảm nguy cơ co ngót.
  • Có thể sử dụng các biện pháp như đặt lưới chống nứt hoặc tăng cường thép tại các vị trí dễ bị ảnh hưởng.

3. Kiểm tra chất lượng thép và bê tông

• Kiểm tra thép:
  • Đảm bảo thép sử dụng không bị rỉ sét, cong vênh, hoặc có dấu hiệu hư hỏng.
  • Chọn thép có chứng nhận chất lượng từ nhà sản xuất uy tín, đảm bảo các thông số kỹ thuật đạt yêu cầu thiết kế.
• Kiểm tra bê tông:
  • Kiểm tra cường độ bê tông trước khi thi công, đảm bảo đạt mác thiết kế.
  • Theo dõi quá trình trộn và đổ bê tông để đảm bảo độ đồng đều và chất lượng cao nhất.
• Kiểm tra đồng bộ:
  • Đảm bảo sự tương thích giữa thép và bê tông trong thiết kế và thi công, đảm bảo kết cấu hoạt động như một khối đồng nhất.

Sàn nấm là giải pháp kết cấu hiện đại, tối ưu về chi phí và hiệu quả trong xây dựng. Việc bố trí thép đúng nguyên tắc, tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật, cùng kiểm soát chất lượng vật liệu đóng vai trò quan trọng trong đảm bảo an toàn và bền vững. Thiết kế và thi công cẩn thận sẽ mang lại hiệu quả vượt trội cho công trình.

Quý khách có thể tham khảo thêm về Ưu Điểm Của Sàn Nấm Trong Xây Dựng