Trong công nghệ sàn phẳng không dầm sử dụng hộp định hình tạo rỗng, dòng sản phẩm H52H20 (kích thước mặt 52x52 cm, chiều cao 20 cm) từ lâu đã được giới kỹ thuật đánh giá là một module chuẩn mực.

Đối với các nhịp kết cấu trung bình lớn — từ 8m đến trên 12m — việc lựa chọn thông số H20 không đơn thuần là một con số ngẫu nhiên, mà là kết quả của quá trình tối ưu hóa nghiêm ngặt giữa cơ học kết cấu, bài toán kinh tế và biện pháp thi công.

1. BẢN CHẤT HÌNH HỌC VÀ CÁC THÔNG SỐ CHỊU LỰC CỐT LÕI

Để hiểu tại sao H52H20 tối ưu, trước hết cần phân tích mặt cắt hình học của sàn sau khi đổ bê tông. Hộp H52H20 đóng vai trò như một cấu kiện cốp-pha rỗng cố định, biến sàn phẳng đặc thành một hệ dầm chữ I giao thoa theo hai phương vuông góc.

• Bề rộng sườn dầm (b): Khoảng cách giữa các hộp thường được thiết kế từ 10cm đến 12cm Với mặt hộp 52x52cm, khoảng cách tim - tim của các sườn dầm sẽ rơi vào khoảng 62-64cm. Đây là khoảng cách lý tưởng để bê tông đá 1x2 có thể dễ dàng len lỏi và đầm chặt mà không bị phân tầng.
• Lớp bê tông đỉnh và đáy (H₁ +H₂): Thường dao động từ 5cm đến 7cm
• Tổng chiều cao sàn toàn bộ (H):

H = H_hộp +H₁ +H₂ = 20 + 5 + 6 = 31cm

(Hoặc tối đa 32- 34cm tùy thuộc vào lớp bê tông bảo vệ và yêu cầu tải trọng).

2. TẠI SAO H52H20 LÀ TỶ LỆ VÀNG CHO NHỊP 8M - 12M?

Cân bằng động giữa Độ cứng quán tính (I) và Trọng lượng bản thân (G)

Trong cơ học kết cấu, độ võng của sàn (f) tỷ lệ nghịch với mô-men quán tính (I) của mặt cắt:

f ᾀ 1/I

Với sàn phẳng đặc, muốn tăng I để trị độ võng khi nhịp tăng, ta buộc phải tăng chiều cao H. Tuy nhiên, khi H tăng, trọng lượng bản thân sàn (G) tăng rất nhanh theo hàm bậc nhất với chiều dày, vô hình trung lại làm tăng tải trọng tác dụng, đòi hỏi thêm cốt thép và làm tăng kích thước cột, móng.

Dòng sản phẩm H20 giải quyết triệt để nghịch lý này trong dải nhịp 8m - 12m:

• Giảm tải vùng trung hòa: Hộp cao 20cm chiếm chỗ ở vùng lõi (vùng trung hòa) - nơi bê tông ít tham gia vào khả năng chịu mô-men uốn nhất. Nó giúp giảm từ 30% đến 35% trọng lượng bản thân so với sàn đặc cùng độ dày.
• Tối ưu hóa cánh chữ I: Chiều cao 20cm tạo ra một khoảng cách đủ lớn giữa lớp bê tông chịu nén phía trên và lớp thép chịu kéo phía dưới. Khoảng cách này (cánh tay đòn nội lực) đủ cao để tạo ra mô-men quán tính $I$ lớn, đảm bảo sàn đủ độ cứng chống võng trong giới hạn cho phép của Tiêu chuẩn (thường là L/250 hoặc L/500).

TỶ LỆ PHÂN BỐ VẬT LIỆU TỐI ƯU (HIỆU SUẤT CƠ HỌC)

Nếu nhịp từ 8m - 12m mà sử dụng hộp quá thấp (ví dụ H10, H15): Chiều cao làm việc của dầm chữ I bị thu hẹp, sàn không đủ độ cứng để chống võng trừ khi phải bù rất nhiều thép chịu kéo, gây lãng phí kinh tế.

Ngược lại, nếu sử dụng hộp quá cao (ví dụ H25, H30): Tổng chiều dày sàn sẽ vọt lên trên 37 - 40cm. Ở dải nhịp 8m - 12m, việc sàn quá dày là thừa lực không cần thiết, làm tăng chi phí bê tông đỉnh/đáy và làm mất đi lợi thế tối ưu chiều cao thông thủy của công trình.

Hộp cao 20cm tạo ra tổng chiều dày sàn khoảng 30 - 32cm. Theo công thức nghiệm định hình kinh nghiệm đối với sàn phẳng, tỷ lệ chiều cao sàn trên bước nhịp (H/L) tối ưu nằm trong khoảng 1/30 đến 1/35.

• Với nhịp 8m: 30cm = 800/26.6 (Rất an toàn, chịu được tải trọng cao như văn phòng, trung tâm thương mại).
• Với nhịp 12m : 32cm = 1200/37.5 (Vẫn nằm trong biên độ kiểm soát độ võng dài hạn bằng cách kết hợp đặt cấu kiện thép hợp lý hoặc tạo độ phồng thi công).

​​​​​​​

Mua hộp 52H20 giá tại xưởng: tại đây