Tính toán thiết kế sàn không dầm và lưu ý không nên bỏ qua

Thiết kế sàn không dầm đang trở thành lựa chọn thông minh cho các gia chủ mong muốn một không gian sống hiện đại, thoáng đãng và bền vững. Không cần hệ thống dầm ngang dọc phức tạp, sàn không dầm giúp mở rộng diện tích sử dụng và tạo sự linh hoạt cho thiết kế nội thất, mang đến cảm giác rộng rãi cho ngôi nhà.

Cách thiết kế sàn không dầm như thế nào vừa đảm bảo yêu cầu chịu lực mà còn tối ưu chi phí và phù hợp với điều kiện thực tế công trình? Hãy cùng tìm hiểu những lưu ý thiết kế sàn không dầm quan trọng trong bài viết sau để có thêm kinh nghiệm và lựa chọn hoàn hảo nhất cho ngôi nhà của mình nhé!

Thiết kế sàn không dầm là gì?

Thiết kế sàn không dầm là quá trình kỹ sư xây dựng tính toán sàn theo lý thuyết cổ điển để thay thế các vùng sàn không chịu được trọng tải lớn.

Hiện nay, thiết kế sàn bê tông không dầm đã được nghiên cứu và phát triển ở nhiều quốc gia như Nga, Mỹ, Áo, Hà Lan, Đan Mạch,... Tại Việt Nam, các doanh nghiệp xây dựng cũng bắt đầu nghiên cứu từ năm 2006, và ứng dụng công nghệ này vào một số công trình tiêu biểu như tòa nhà 28A Lê Trọng Tấn (2010, Hà Đông, Hà Nội) và chung cư Licogi 13 (2010, Thanh Xuân, Hà Nội),...

Thiết kế sàn phẳng không dầm đòi hỏi độ chính xác và kiến thức chuyên môn cao. Đầu tiên, kỹ sư xác định yêu cầu tải trọng và mục đích sử dụng của công trình để lựa chọn vật liệu và kết cấu phù hợp như độ dày sàn, bố trí cốt thép, và các hệ thống hỗ trợ. Khi dựng mô hình, cần quy đổi độ dày sàn rỗng sang sàn đặc, khai báo riêng vật liệu và độ cứng, đồng thời tính toán các vị trí dễ xảy ra chọc thủng.

Các công cụ mô phỏng 3D hỗ trợ đánh giá tính toàn vẹn và an toàn của sàn không dầm, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật. Sau quá trình thiết kế và mô phỏng, sàn không dầm sẽ được triển khai thi công, mang lại khả năng chịu lực, độ cứng và độ bền vượt trội cho công trình.

Căn cứ tính toán sàn không dầm

Tính toán thiết kế sàn phẳng không dầm được căn cứ vào các tiêu chuẩn và quy định nghiêm ngặt về xây dựng như sau:

• Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
• Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất.
• Tiêu chuẩn TCVN 9362:2012 Thiết kế nền nhà và công trình
• Tiêu chuẩn ngành 20TCN-174-89 Tiêu chuẩn thiết kế nền và móng
• Tiêu chuẩn TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông cốt thép
• Tiêu chuẩn TCVN 5575:2012 Kết cấu thép
• Tiêu chuẩn TCVN 7575:2007 Tiêu chuẩn sử dụng tấm 3D
• Tiêu chuẩn TCVN 10304:2014 Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
• Tiêu chuẩn TCXD 198:1997 Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng
• Tiêu chuẩn TCVN 9393:2012 Tiêu chuẩn thí nghiệm cọc.
• TCVN 9393:2012 Phương pháp thí nghiệm tại hiện trường bằng tải trọng tĩnh nén dọc trục
• TCVN 9391: 2012 Lưới thép hàn dùng trong kết cấu BTCT - Tiêu chuẩn thiết kế, thi công

Cùng với các tài liệu chuyên môn khác:

• Hồ sơ thiết kế kiến trúc.
• Yêu cầu thiết kế của các bộ môn kỹ thuật: điện, nước, điều hòa, thông gió, phòng cháy chữa cháy,...
• Báo cáo khảo sát địa chất của các công trình lân cận.

Tính toán thiết kế sàn không dầm hiệu quả cần lưu ý những gì?

Thiết kế sàn không dầm là bước then chốt trong quy trình tính toán và ứng dụng giải pháp sàn phẳng không dầm. Dù khái niệm này không mới, nhưng việc tính toán và triển khai giải pháp một cách hiệu quả đòi hỏi kiến thức chuyên sâu, không phải kỹ sư nào cũng có thể thực hiện thành thạo.

Khi tính toán sàn vượt nhịp, kỹ sư cần chú ý kỹ đến một số yếu tố trọng tâm sau:

Nguyên tắc thiết kế

Nguyên tắc thiết kế sàn không dầm tập trung vào việc đảm bảo khả năng chịu lực, tính ổn định và hiệu quả sử dụng trong công trình. Do không có dầm chịu lực trung gian, sàn phải được tính toán kỹ lưỡng để chịu được tải trọng tác động, kiểm soát độ võng và hạn chế nứt gãy. Khi thiết kế sàn không dầm, cần tuân thủ các nguyên tắc sau:

• Tính toán tải trọng: Xác định tải trọng tĩnh và động tác động lên sàn, bao gồm tải trọng từ người, thiết bị, và các lực tác động khác.
• Chống chọc thủng: Đảm bảo sàn có khả năng chống chọc thủng ở vị trí giao cột-sàn. Điều này có thể được thực hiện thông qua gia cố thép hoặc tăng độ dày sàn tại các điểm cột.
• Kiểm soát biến dạng: Thiết kế sàn không dầm cần đảm bảo sàn không võng quá mức để tránh ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kết cấu và gây ra nứt vỡ.
• Lưới cột: Chỉ nên từ 6-20m vì ngoài tầm đó kết cấu bê tông không còn làm việc đàn hồi.

Phân tích kết cấu

Phân tích kết cấu là bước quan trọng trong thiết kế sàn không dầm để đảm bảo hệ thống chịu lực hiệu quả và an toàn. Một số điểm cần lưu ý:

• Mô phỏng ứng suất và chuyển vị: Sử dụng các phần mềm phân tích kết cấu để mô phỏng ứng suất và chuyển vị của sàn dưới các điều kiện tải trọng. Mô phỏng giúp xác định các vùng ứng suất cao và đảm bảo độ bền của sàn.
• Kiểm tra ứng suất cắt tại điểm giao cột-sàn: Đảm bảo vùng cột-sàn chịu được ứng suất cắt mà không gây ra chọc thủng. Đây là điểm nhạy cảm cần phân tích kỹ để tránh các sự cố nứt hoặc suy giảm kết cấu.
• Phân tích động: Đối với các công trình có tải trọng động (như nhà máy, khu công nghiệp), cần kiểm tra sự ổn định của sàn dưới tác động của rung động và lực động.

Lựa chọn vật liệu trong thiết kế sàn không dầm

Thiết kế sàn không dầm sử dụng nhiều loại vật liệu tiên tiến để đảm bảo khả năng chịu lực và độ bền. Bê tông cốt thép là một trong những lựa chọn đáng tin cậy, kết hợp khả năng chịu lực của bê tông với độ bền của thép. Thép gia cường đặt trong bê tông để tăng khả năng chịu tải và hạn chế nứt vỡ, đặc biệt tại giao điểm cột-sàn.

Bê tông nhẹ cũng thường được ưa chuộng nhờ khả năng giảm trọng lượng tổng thể của sàn mà vẫn giữ được độ cứng và khả năng chịu lực tốt. Bên cạnh đó, sợi thủy tinh cũng được ứng dụng nhằm tăng cường khả năng chịu lực và giảm trọng lượng. Vật liệu composite, sợi cốt thủy tinh/carbon có khả năng chống ăn mòn, chịu kéo cao và trọng lượng nhẹ là một lựa chọn khác được sử dụng phổ biến trong thiết kế sàn phẳng không dầm, nhằm tối ưu tính năng và giảm tải trọng.

Chống chọc thủng trong sàn phẳng không dầm

Hiện tượng chọc thủng xảy ra khi ứng suất tại các điểm giao giữa cột và sàn vượt quá khả năng chịu lực của bê tông. Nguyên nhân chính thường đến từ:

• Tải trọng lớn: Tải trọng tập trung cao tại các vị trí cột gây ra ứng suất vượt mức cho phép.
• Thiết kế chưa tối ưu: Những thiết kế thiếu các biện pháp gia cố hoặc không đảm bảo tính chính xác về khả năng chịu lực của sàn tại điểm dễ bị chọc thủng.
• Vật liệu xây dựng kém chất lượng: Sử dụng bê tông, cốt thép không đạt tiêu chuẩn hoặc không đúng theo hướng dẫn thi công cũng dễ dẫn đến hiện tượng chọc thủng.

Thiết kế sàn không dầm phải đảm bảo chống chọc thủng tại các điểm giao cột-sàn, nơi dễ xảy ra ứng suất cắt. Điều này đòi hỏi kỹ thuật gia cường và vật liệu đặc biệt để tăng khả năng chịu tải của sàn.

Trong thiết kế sàn phẳng không dầm, thép chống chọc thủng được bố trí xung quanh cột trong phạm vi mũ cột để đảm bảo an toàn, chống lại lực tập trung và momen uốn. Việc tính toán này dựa theo tiêu chuẩn TCVN 5574:2018 (thay thế cho TCVN 5574:2012).

• Thép đai xung quanh cột: Bố trí các vòng thép đai hoặc lưới thép quanh cột, với mật độ dày hơn gần cột và giảm dần ra xa.
• Đinh thép chống chọc thủng: Bố trí đinh thép theo nhiều hàng đồng tâm quanh cột, giúp phân tán lực cắt, thường từ 2 - 4 hàng với khoảng cách gần hơn khi sát cột.
• Bố trí hình nan quạt/xương cá: Thép tỏa ra từ cột theo hình nan quạt hoặc xương cá để phân bổ đều lực cắt, giảm nguy cơ chọc thủng.
• Tăng cường cho cột biên/góc: Tại cột biên và góc, cần bố trí thép dày hơn hoặc bổ sung thêm lớp thép để đảm bảo chịu lực tốt.

Bắt đầu dự án ngôi nhà mơ ước của bạn ngay hôm nay! 👉Liên hệ với GreenHN theo hotline 0967.212.388 để nhận tư vấn miễn phí từ đội ngũ chuyên gia hàng đầu.

Top 4 kích thước sàn vượt nhịp lớn được sử dụng phổ biến nhất

Khi thiết kế sàn vượt nhịp lớn cho các công trình hiện đại, việc xác định khẩu độ phù hợp là vô cùng quan trọng để đảm bảo độ bền và khả năng chịu lực của kết cấu. Độ vượt nhịp của sàn không dầm không chỉ ảnh hưởng đến sự linh hoạt trong thiết kế không gian mà còn quyết định hiệu quả thi công và chi phí tổng thể.

Dưới đây là top 4 kích thước sàn vượt nhịp lớn được ưa chuộng và áp dụng phổ biến nhất hiện nay, giúp tối ưu hóa không gian mà vẫn đảm bảo tính an toàn và bền vững cho công trình.

Sàn vượt nhịp 6m - 10m

• Ưu điểm: Độ bền và khả năng chịu lực tốt, dễ thi công và kiểm soát chi phí.
• Hạn chế: Giới hạn về tải trọng lớn và không phù hợp với không gian quá rộng.
• Ứng dụng: Thường dùng cho nhà ở, văn phòng nhỏ hoặc khu vực có tải trọng trung bình.

Sàn vượt nhịp 10m - 15m

• Ưu điểm: Cung cấp không gian rộng rãi hơn, giảm số lượng cột và tiết kiệm không gian.
• Hạn chế: Chi phí vật liệu tăng nhẹ so với sàn 8m, yêu cầu kỹ thuật cao hơn.
• Ứng dụng: Thích hợp cho văn phòng, nhà ở cao tầng và trung tâm thương mại nhỏ.

Sàn vượt nhịp 15m - 20m

• Ưu điểm: Cho không gian mở lớn, giảm cột trong thiết kế, tạo sự linh hoạt cho bố trí nội thất.
• Hạn chế: Chi phí cao hơn, yêu cầu vật liệu và kỹ thuật chịu lực tốt.
• Ứng dụng: Dùng cho văn phòng cao tầng, sảnh lớn, trung tâm thương mại.

Sàn vượt nhịp lớn hơn 20m

• Ưu điểm: Không gian mở tối đa, tối ưu hóa mặt bằng cho các khu vực rộng lớn, giảm chi phí nền móng do giảm số lượng cột.
• Hạn chế: Rất đắt đỏ, đòi hỏi công nghệ và kỹ thuật thi công tiên tiến, phù hợp với tải trọng nhẹ đến trung bình.
• Ứng dụng: Thích hợp cho sân bay, nhà thi đấu, trung tâm hội nghị lớn.

Hỏi - đáp những thắc mắc thường gặp về cách thiết kế sàn không dầm

- Kết cấu chịu lực là gì?

Kết cấu khung thép chịu lực là dạng kết cấu mà tải trọng ngang và đứng đều truyền qua dầm xuống cột. Kết cấu này, gồm dầm, giằng và cột, tạo ra hệ không gian bền vững nhờ sự kết hợp chắc chắn giữa các thành phần.

- Cột nhà chịu lực gì?

Cột nhà dân dụng chịu lực lớn tại chân cột (sát mặt dầm) và đầu cột (dưới mặt dầm), còn chịu lực nhỏ tại phần giữa cột (đoạn giữa 1/3 cột).

- Cốt thép dọc chịu lực gì?

Cốt thép dọc của dầm dùng loại AII, AIII hoặc CII, CIII với đường kính từ 12 - 40mm, chịu lực dọc. Cốt đai trong dầm dùng để chịu lực ngang, nên có đường kính nhỏ hơn.

- Thép cấu tạo dùng để làm gì?

Thép cấu tạo, còn gọi là cốt thép, là thép được đặt trong bê tông nhằm liên kết các thép chịu lực, tạo thành khung hoặc lưới. Loại thép này giúp cột bê tông cốt thép chịu được ứng suất do biến đổi nhiệt độ.

- Thép sàn được nối ở đâu?

Thép không được nối tại vị trí chịu lực lớn hay bị uốn cong. Thép lớp dưới tránh nối ở giữa nhịp ô sàn, còn thép lớp trên không nên nối tại vị trí gối. Không nối quá 50% diện tích cốt thép trên một mặt cắt, và mối nối cần bố trí so le.

- Nối thép sàn bao nhiêu d?

Thép gia công phải sạch sẽ, tránh rỉ sét, bụi và dầu mỡ. Cốt thép được cắt, uốn theo thiết kế. Mối hàn nối cần đảm bảo: hàn nối ≥ 10d, buộc nối ≥ 30d (với d là đường kính của thép), mối nối phải được làm sạch kỹ lưỡng.

- Tại sao cốt thép không được hàn?

Mối hàn ở cột bê tông, sàn và tường chịu lực dễ bị gãy giòn do tác động nhiệt. Vì vậy, cốt thép thông thường không được hàn để tránh tình trạng này.

- Thiết kế sàn phẳng với bước cột/nhịp bao nhiêu là hiệu quả?

Thông thường, sàn không dầm hiệu quả nhất trong bước nhịp 6 - 10m, trường hợp vượt nhịp lớn hơn cần có thêm các yếu tố dự ứng lực.

>> Tham khảo: Báo giá chi phí sàn không dầm, sàn vượt nhịp mới nhất 2025

Sàn phẳng GreenHN - Tiên phong cho giải pháp vật liệu công nghệ mới

Sàn vượt nhịp GreenHN mang đến giải pháp thiết kế thi công sàn không dầm đột phá, đạt chuẩn kỹ thuật hàng đầu và mở ra hướng đi mới cho các công trình hiện đại. Là một trong những công nghệ tiên tiến nhất tại Việt Nam, sàn phẳng GreenHN đã vượt qua nhiều giải pháp vật liệu khác, chiếm lĩnh niềm tin từ các chủ đầu tư nhờ khả năng tối ưu hóa không gian và giảm tải trọng công trình.

Đối mặt với thị trường cạnh tranh và sự xuất hiện tràn lan của các sản phẩm hộp kém chất lượng, chúng tôi luôn cam kết cung cấp vật liệu chuẩn kỹ thuật và bền bỉ, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe của chủ đầu tư và kiến trúc sư. GreenHN không chỉ là lựa chọn hàng đầu mà còn là sự khẳng định cho đẳng cấp và chất lượng vượt trội trong ngành xây dựng Việt Nam.

Hãy để GreenHN đồng hành cùng bạn trên con đường dựng xây mái nhà mơ ước. Đừng ngần ngại gọi cho chúng tôi bất kỳ lúc nào.

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG GREENHN

Hotline: 0967.212.388 - 0922.77.11.33 - 0922.99.11.33

Fanpage Xây Nhà Trọn Gói GreenHN

Youtube: Xây Nhà Trọn Gói GreenHN

Tiktok: Xây nhà trọn gói GreenHN

Tham khảo bản vẽ kết cấu sàn không dầm

Hy vọng bài viết đã giúp bạn hiểu rõ hơn về thiết kế sàn không dầm để có thể đưa ra quyết định phù hợp nhất cho tổ ấm của mình. Cám ơn bạn đã quan tâm theo dõi và hẹn gặp lại ở các bài viết bổ ích tiếp theo!