Xây dựng 3D Panen là công nghệ xây dựng hiện đại sử dụng tấm 3D Panen, giá thành xây dựng thấp, được áp dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực xây dựng như nhà ở cá nhân, chung cư cao tầng, nhà công nghiệp, đặc biệt có ưu thế khi xây chen trong các khu phố cổ, phố cũ. Tấm 3D Panen là một cấu trúc gồm tấm foam ngăn cách EPS expanded polystyrene system có bề dày từ 40 đến 100mm ở giữa hai lưới thép liên kết với nhau bằng các thanh thép giàn truss wire hàn chéo xuyên qua tấm foam ngăn cách.
Tấm 3D Panen có trọng lượng rất nhẹ và nhờ hệ thống thép giàn chịu lực 3 chiều nên rất vững chắc. Khoảng cách giữa tấm lưới phủ và tấm foam ngăn cách từ 13 đến 19mm. Hai lưới phủ, các thanh thép giàn chịu lực và tấm xốp ngăn cách được hàn liên kết với nhau thành tấm 3D Panen một cách chính xác bằng hệ thống máy hàn hoàn toàn tự động EVG 3D/48. Bề ngang tiêu chuẩn của tấm 3D Panen là 1,2m 1,0m còn chiều dài có thể thay đổi từng bước 10cm đáp ứng theo yêu cầu xây dựng. Các tấm panen được sản xuất theo kích cỡ của từng vị trí và đưa đến công trường, ở đó chúng được nối kết với nhau dễ dàng để trở thành những bức tường hoặc sàn nhà. Những tấm lưới nối sẽ gắn liền các tấm panen với nhau tạo ra một kết cấu lưới thép cho toàn bộ kiến trúc.
Sau đó một lớp vữa xi măng dày từ 40 đến 60mm được trát thủ công như đối với tường gạch xây, hoặc phun bằng máy trên cả hai mặt của cấu trúc "khô" này. Trong quá trình trát hoặc phun hồ xi măng, bề mặt tấm foam ngăn cách chính là mặt tiếp xúc với lớp hồ đó. Ngay sau khi lớp hồ xi măng khô cứng, tấm tường hoặc sàn panen trở thành một cấu trúc có sức chịu tải. Một cấu trúc tổng hợp bao bọc bởi bê tông và các thanh thép giàn trải đều được hàn chéo tạo nên sức chịu lực mặt cắt.
Để chứng minh tính hiệu quả của kỹ thuật xây dựng 3D, các trung tâm nghiên cứu nổi tiếng của Austria đã thực hiện nhiều thử nghiệm về độ bền ép, độ bền nén và độ bền cắt. Kết quả cho thấy những lý thuyết cơ bản và phương pháp tính toán trong xây dựng bê tông cốt thép cũng áp dụng không hạn chế đối với kỹ thuật xây dựng 3D. Điều đó cho thấy, các quy phạm và tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế về xây dựng bê tông cốt thép cũng áp dụng cho công nghệ xây dựng 3D.
Những đặc điểm vật lý của kỹ thuật xây dựng 3D như cách âm, cách nhiệt, chống cháy được xác định qua các cuộc thử nghiệm ở các phòng thí nghiệm quy mô lớn hoặc dựa trên những tính toán nghiêm túc.
Tóm lại, Hệ thống xây dựng 3D có giá trị kinh tết hay thế cho kỹ thuật xây dựng truyền thống đáp ứng tất cả các yêu cầu về vật lý và cấu trúc. Ngoài ra, kỹ thuật xây dựng này còn giảm trọng lượng công trình kiến trúc đến 40%.
Cấu tạo của tấm 3D Panen
Các thành phần 3D là một bức tường mỏng nằm giữa lớp bê tông, lực ép và lực cắt được chuyển tải tại bề mặt bức tường, độ chịu uốn trực giao với mặt tường bị hạn chế vì vậy ngôi nhà 3D được lắp dựng theo kiểu "hình hộp". Các thành phần 3D được nối kết với nhau, nhờ vậy các chỗ liên kết giữa tường và sàn, giữa tường và tường không chuyển tải hoặc chuyển tải rất ít mômen uốn cong, thường thường sự nối kết các tấm sàn riêng biệt thành một hệ thống sàn được áp dụng.
Lực ngang tác động đến kiến trúc 3D như gió, động đất bị hút vào mặt cắt. Một khối "hình hộp" liên kết các tấm 3D Panen theo chiều X và Y phải hình thành. Về kích cỡ, sàn 3D và tường 3D được xác định độc lập với nhau. Thiết kế kiểu khung cho ngôi nhà 3D cũng được nhưng chỉ giới hạn trong một số ít kiến trúc và không khuyến khích.
Hệ thống sàn 3D thường được thiết kế sàn một chiều. Ở vị thế ngang, tấm 3D panen thu hút rất ít lực cắt và vì vậy mômen cũng rất nhỏ. Những tấm sàn 3D một chiều này được tính toán trong trường hợp có ảnh hưởng liên tục như dãy đà liên tục với mặt cắt không thay đổi.
Cấu kiện 3D
Một cấu kiện 3D gồm một tấm EVG 3D Panen và các lớp bê tông dày tối thiểu 40mm ở hai bên. Một cấu kiện 3D chịu lực phải có lớp bê tông dày tối thiểu 50mm. Chỉ những bước tường nhà một tầng mới sử dụng lớp bê tông dày 40mm. Tấm 3D panen gồm một lõi EPS dày từ 40mm đến 100mm, hai lưới phủ và các thanh thép giàn trải theo chiều dọc. Các thanh thép giàn xuyên qua lõi EPS và được mạ kẽm để tránh bị gỉ sét. Thép lưới phủ không cần mạ nếu lớp bê tông đủ dày.
Lớp bê tông trên hai mặt tấm panen có tác dụng:
Chuyển tải lực nén
Chống gỉ sét cho các sợi thép bên trong.
để chống gỉ sét, lớp bê tông mặt trong toà nhà phải dày tối thiểu 40mm, mặt ngoài toà nhà là 50mm. Theo đúng nguyên tắc mặt trên tấm sàn phải trải lớp bê tông dày 50 - 60mm.
Bê tông cho tường và mặt dưới tấm sàn thường được phun bằng máy, tuy vậy có thể lô bằng tay, nhất là cho lớp mỏng thứ hai. Mặt trên của tấm sàn thường được dùng máy để bơm bê tông. Trong mọi trường hợp số lượng xi măng không được dưới 250 - 300kg/m2.
Nguồn: TC Xây dựng, số 8 - 2008