Phương pháp tính toán sàn phẳng chuẩn nhất hiện nay

Trong thiết kế kết cấu công trình hiện đại, sàn phẳng là giải pháp ngày càng phổ biến nhờ tính thẩm mỹ, khả năng tiết kiệm chiều cao tầng và tối ưu không gian sử dụng. Tuy nhiên, việc tính toán sàn phẳng đòi hỏi kỹ thuật chính xác để đảm bảo độ an toàn, khả năng chịu lực và tuổi thọ công trình. Vậy phương pháp tính toán sàn phẳng nào đang được áp dụng phổ biến? Cùng kỹ sư Calic tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

1. Tổng quan về sàn phẳng

Sàn phẳng là loại sàn bê tông cốt thép không có dầm chính và dầm phụ, liên kết trực tiếp với cột. Nhờ cấu tạo không dầm, sàn phẳng mang đến nhiều ưu điểm vượt trội:

Tăng chiều cao thông thủy.
Dễ bố trí hệ thống MEP (điện nước, điều hòa…).
Thi công nhanh, giảm chi phí ván khuôn.
Mang lại kiến trúc hiện đại, không gian mở.

Tuy nhiên, sàn phẳng thường có khẩu độ lớn và tập trung tải trọng trực tiếp lên cột, nên việc tính toán cần cẩn trọng để tránh nứt, võng hoặc đấm thủng sàn.

2. Các bước tính toán sàn phẳng tiêu chuẩn

Để tính toán sàn phẳng hiệu quả, cần tuân theo quy trình kỹ thuật rõ ràng. Dưới đây là 5 bước chính trong phương pháp tính toán sàn phẳng:

Bước 1: Xác định tải trọng tác dụng

Tính tổng tải trọng lên sàn bao gồm:

Tĩnh tải: trọng lượng bản thân sàn, lớp hoàn thiện, vách tường nhẹ…
Hoạt tải: tải trọng sử dụng (theo TCVN 2737:2021).
Tải trọng phụ trợ: như hệ MEP, tải gió, động đất (nếu có).

Bước 2: Chọn chiều dày sàn ban đầu

Chiều dày sàn ban đầu thường được chọn theo kinh nghiệm hoặc dựa vào tỷ lệ L/d (L: nhịp, d: chiều dày sàn). Gợi ý:

L/d = 28–35 với sàn hai phương.
L/d = 35–40 với sàn một phương.

Chiều dày sàn thường không nhỏ hơn 130–160mm đối với sàn phẳng không có đài cứng.

Bước 3: Phân tích nội lực sàn

Sử dụng phần mềm tính kết cấu như Etabs, SAP2000, Robot Structural Analysis… để mô phỏng hệ sàn, xác định:

Moment uốn (M).
Lực cắt (Q).
Kiểm tra biến dạng (võng, nứt…).

Nội lực sẽ là cơ sở để bố trí thép sàn và kiểm tra khả năng chịu lực.

Bước 4: Kiểm tra đấm thủng tại vị trí cột

Vì không có dầm, sàn phẳng chịu nguy cơ đấm thủng tại vị trí giao giữa cột và sàn. Kiểm tra theo công thức:

V ≤ φVc
Trong đó:

V: lực cắt tại chu vi tính toán.

φVc: khả năng chịu cắt đấm thủng.

Nếu không đạt, có thể tăng chiều dày sàn, sử dụng đài cứng hoặc bổ sung thép chống cắt.

Bước 5: Bố trí cốt thép và kiểm tra võng

Sau khi xác định nội lực, tính toán diện tích thép yêu cầu tại các vị trí chịu mô men lớn nhất. Đồng thời, kiểm tra võng tức thời và võng dài hạn để đảm bảo độ võng không vượt quá giới hạn cho phép (L/250 – L/500).

3. Một số lưu ý khi tính sàn phẳng

Không nên dùng sàn phẳng cho công trình có tải trọng lớn (như nhà công nghiệp).
Cần xem xét ảnh hưởng của co ngót và từ biến bê tông trong tính võng dài hạn.
Trong công trình lớn, nên sử dụng phần mềm phân tích phi tuyến để có kết quả sát thực tế.

Việc tính toán sàn phẳng là một quá trình đòi hỏi sự tỉ mỉ và tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật chặt chẽ. Ứng dụng đúng phương pháp sẽ giúp đảm bảo độ an toàn, hiệu quả kinh tế và tính thẩm mỹ cho công trình. Nếu bạn là kỹ sư kết cấu hay nhà thầu xây dựng, đừng bỏ qua việc cập nhật kiến thức và phần mềm mới nhất để tính toán sàn phẳng chính xác nhất.