Ứng dụng công nghệ châu Âu Gubeam cho nhà vượt nhịp lớn

Công nghệ GUBEAM được Công ty CP Đầu tư phát triển công nghệ GEC nghiên cứu phát triển là khởi đầu cho xu hướng xây nhà trọn gói theo công nghệ châu Âu sẽ hướng tới công trình vượt nhịp lớn, thân thiện với môi trường và nâng cao hiệu quả đầu tư xây dựng.

Nguồn dẫn tại: tapchixaydung

CEO Tạ Quang Huy* – TS Nguyễn Ngọc Thắng** *CEO Tạ Quang Huy, Công ty CP Đầu tư Phát triển Công nghệ GEC; **TS Nguyễn Ngọc Thắng, Khoa Công trình, ĐH Thủy lợi

Ngày nay, sự phát triển của khoa học công nghệ trong mọi mặt đời sống kinh tế xã hội, có thể nói là kỷ nguyên khoa học công nghệ 4.0 đã tác động đột phá tới nhiều ngành trong đó ngành xây dựng cũng nằm trong số các ảnh hưởng lớn.

GUBEAM là một công nghệ mới trong xây dựng tại Việt Nam được nghiên cứu phát triển, ứng dụng hiệu quả bởi đội ngũ chuyên gia của Công ty CP Đầu tư Phát triển Công nghệ GEC dựa trên nguyên lý làm việc liên hợp thép bê tông, kết hợp hệ khung với tấm sàn, tường rỗng nhẹ theo công nghệ châu Âu, phù hợp với các công trình dân dụng quy mô cao tầng, nhịp lớn.

Do được thiết kế đặc biệt nên dầm cột GUBEAM có kết cấu nhẹ hơn và khả năng chịu lực tốt hơn so với các loại cấu kiện truyền thống; giảm chi phí móng cho công trình.

Công nghệ GUBEAM mà GEC đã và đang nghiên cứu phát triển và từng bước ứng dụng vào lĩnh vực xây dựng công trình không chỉ tạo ra các công trình có hình dạng đa dạng theo yêu cầu thẩm mỹ kiến trúc và công năng, mà định hướng phát triển hướng tới các các công trình có quy mô lớn, nhịp lớn hơn mà các phương pháp xây dựng truyền thống khó có thể cạnh tranh được về nhiều mặt, trong đó đặc biệt là giá thành xây dựng và tiến độ thi công.

Công nghệ này hứa hẹn tiềm năng tăng năng suất lên tới 70% cho một số loại hình công trình, cùng với đó là việc sản xuất một phần cấu kiện định hình sẵn trong nhà xưởng, sử dụng vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường sẽ giảm thiểu đáng kể phế thải xây dựng, giảm ô nhiễm tiếng ồn và nâng cao mức độ an toàn vệ sinh môi trường.

Thời gian thi công xây dựng khi áp dụng công nghệ GUBEAM rút ngắn được sẽ là cơ sở quan trọng giảm chi phí đầu tư công trình, nâng cao hiệu quả đầu tư của dự án.

Ứng dụng công nghệ châu Âu Gubeam cho nhà vượt nhịp lớn

Hình 1. Thi công lắp dựng hệ GUBEAM trong công trình dân dụng.
Ứng dụng công nghệ châu Âu Gubeam cho nhà vượt nhịp lớn

Hình 2. Thi công lắp dựng hệ dầm, sàn nhẹ GUBEAM trong công trình dân dụng.

Khác với một số công nghệ xây dựng khác đang được triển khai trong ngành xây dựng ở giai đoạn phát triển ban đầu, chủ yếu áp dụng cho các công trình đơn lẻ, kích thước nhỏ; Công nghệ GUBEAM mà chúng tôi định hướng phát triển là khả năng tạo ra những ảnh hưởng tương đương, nhưng lớn hơn và chú trọng về mặt kết cấu.

Công nghệ này có lợi thế nhất định so với phương pháp thi công truyền thống, như thiết kế linh hoạt hơn, cấu kiện phân phối ứng suất đều hơn nên tốn ít vật liệu hơn.

Về mặt cơ học GUBEAM là kết cấu dầm liên hợp thép bê tông, trong đó tiết diện thép rỗng được tạo hình từ bản thép mỏng và nhồi đặc bê tông cốt thép bằng biện pháp thi công toàn khối tại chỗ sau khi hoàn thành giải pháp liên kết với sàn và cột khung.

Sự làm việc của kết cấu dầm được chia thành 2 giai đoạn, giai đoạn đầu khi bắt đầu hoàn thành thi công bê tông, dầm làm việc như một kết cấu thép thuần túy và giai đoạn sau khi bê tông đạt cường độ, GUBEAM trở thành kết cấu liên hợp thép bê tông.

Ứng dụng công nghệ châu Âu Gubeam cho nhà vượt nhịp lớn

Hình 3. Thiết kế cột GUBEAM tiết diện 22×76, công trình 8 tầng

Hình 3 minh họa kết cấu cột liên hợp GUBEAM, do thiết kế sử dụng kết hợp được hai loại vật liệu là bê tông cường độ cao và thép bọc mạ kẽm cùng cộng tác chịu lực, hệ cột GUBEAM có khả năng chịu nén tốt, giảm nhẹ đáng kể trọng lượng kết cấu. Liên kết nút khung giữa cột và dầm khá linh hoạt là ưu điểm lớn trong thiết kế kháng chấn.

Hình 4 thể hiện các bộ phận kết cấu dầm GUBEAM vượt nhịp xấp xỉ 10m, trong đó dầm thép bao gồm cánh trên, cánh dưới và sườn bụng.

Giải pháp thiết kế các lỗ mở sườn lớn của dầm GuBeam tại vị trí trục trung hòa của tiết diện nhằm giảm nhẹ trọng lượng thép của dầm, giảm tải trọng tĩnh tải và chi phí thép; đồng thời giúp linh hoạt cấu tạo liên kết với các dạng kết cấu sàn phẳng toàn khối hay sàn lắp ghép.

Cánh trên của dầm có bố trí tiết diện chữ U hở để phục vụ thi công bê tông toàn khối. Cốt thép dọc được bố trí đối xứng dọc theo nhịp dầm sát 2 bên sườn phía trong tăng cường khả năng chịu uốn của dầm.

Ứng dụng công nghệ châu Âu Gubeam cho nhà vượt nhịp lớn

Hình 4. Thiết kế dầm GuBeam tiết diện 76×35, vượt nhịp 9,75m.

Hệ dầm GUBEAM kết hợp với bê tông thành một khối đồng nhất nằm chìm trong sàn, nên giảm được tối đa chiều cao của dầm đến 50%, nhịp dầm hơn 9m nhưng chiều cao tiết diện chỉ cần 350mm là đủ khả năng chịu lực và biến dạng.

Với tính năng này GUBEAM làm tối ưu hóa không gian đứng có thể tăng số tầng khai thác trên cùng một chiều cao quy định, tạo bề mặt trần phẳng tăng thẩm mỹ, giảm chi phí trần giả, nguyên vật liệu, tải trọng, giúp việc lắp đặt các hệ thống kỹ thuật dễ dàng hơn.

Hơn nữa tiết diện GUBEAM được tạo hình từ bản tấm dập nguội tiết diện tổ hợp U, C cho phép đỡ tất các loại sàn như: sàn đổ tại chỗ, sàn đúc sẵn, sản rỗng, sàn dự ứng lực, sàn tôn.

Dầm GUBEAM với đặc điểm tiết diện đã nêu được sử dụng thiết kế linh hoạt dưới sơ đồ tính dạng dầm đơn giản một nhịp, dầm liên tục nhiều nhịp hoặc dầm đơn nhịp có đầu thừa; phù hợp với nhiều phương án kết cấu chịu lực khác nhau.

Tương ứng với mỗi dạng sơ đồ kết cấu dầm là một giải pháp liên kết với cột. Hình 5 minh họa giải pháp liên kết dầm đơn GUBEAM với một hệ sàn nhẹ, thi công giảm tới 80% hệ chống cốp pha, chống tại một số vị trí điểm giữa dầm và giữa sàn.

gec.com.vn

Hình 5. Thi công hệ sàn rỗng nhẹ cốp pha cho sàn GUBEAM toàn khối.

Với hệ GUBEAM, sử dụng công nghệ chế tạo cốp pha bê tông đúc sẵn thay thế cốp pha luân chuyển ở đây không chỉ giúp kiểm soát chất lượng vật liệu và rút ngắn tiến độ thi công xây lắp mà còn hạn chế tối đa mức độ ảnh hưởng ô nhiễm tới môi trường do việc thi công bê tông cốt thép toàn khối tại công trường như hiện nay.

gec.com.vn

Hình 6. Thi công cốp pha hệ GuBeam nhà cao tầng.
gec.com.vn

Hình 6. Cột chống cốp pha thi công hệ kết cấu GUBEAM nhà nhịp lớn.

Trong những năm gần đây, phát triển công nghệ xanh, sạch, thân thiện với môi trường vào lĩnh vực xây dựng đang trở thành một xu thế tất yếu tại Việt Nam.

Trong xu thế đó, kết cấu liên hợp thép – bê tông với công nghệ sản xuất cấu kiện tỏ ra chiếm ưu thế hơn cả nhờ vào khả năng chịu lực của cấu kiện được nâng lên, vượt nhịp lớn hơn và đặc biệt tạo dựng được hệ kết cấu thân thiện với môi trường.

gec.com.vn