Khoa học, Công nghệ, Sản phẩm mới
Các giải pháp cấu tạo tăng cường khả năng ổn định cho công trình kiến trúc chịu sự tác động của gió bão và những đề xuất mới phù hợp trong điều kiện Việt Nam 27/03/2008

I. ĐặT VấN Đề
Để phòng tránh những tác động dẫn đến mất ổn định cho các công trình xây dựng trong vùng ảnh hưởng của chu kỳ bão hàng năm, gây nên thiệt hại lớn về tài sản và tính mạng của người dân. Có nhiều vấn đề cần phải quan tâm như: thiết kế quy hoạch đô thị, quy hoạch khu dân cư, thiết kế hệ thống kỹ thuật hạ tầng đô thị hợp lý, tránh thiệt hại do bão gây nên... Bài viết này giới hạn đề cập đến các giải pháp, nhằm tăng cường khả năng ổn định cho công trình Kiến trúc chịu được sự tác động do áp lực gió trong bão gây ra.
II. QUY TRìNH, NGUYÊN TắC & GIảI PHáP THIếT Kế.
1. Các giai đoạn cần quan tâm đối với công trình
Công trình Kiến trúc xây dựng trong vùng ảnh hưởng, cần đảm bảo các quy trình thiết kế, thi công, gia cố, sửa chữa cần được quan tâm, kiểm soát đúng mức độ trong các giai đoạn:
1.1. Giai đoạn thiết kế: Quy hoạch, Kiến trúc và Kết cấu.
Căn cứ vào các yếu tố: khu đất xây dựng, địa hình xung quanh công trình, phương hướng địa lý, đặc điểm khí hậu tự nhiên để đưa ra giải pháp thiết kế quy hoạch, giải pháp mặt bằng, mặt cắt, hình khối công trình hợp lý nhất.
Căn cứ vào yêu cầu ổn định, bền vững, kinh tế và áp lực gió trong bão tác động đến công trình, để đưa ra giải pháp thiết kế kết cấu chịu lực hợp lý đối với công trình xây dựng trong vùng chịu tác động của bão.
Căn cứ vào đặc điểm tác động của gió, bão đến các bề mặt (tường, sàn, mái...), các vị trí trên công trình chịu áp lực lớn hơn, để thiết kế cấu tạo các bộ phận tăng cường khả năng chịu lực, cũng như các bộ phận chờ sẵn giúp cho việc gia cố cấu trúc trước thời điểm của mùa bão hằng năm.
Chọn lựa vật liệu xây dựng và hoàn thiện công trình thích hợp.
1.2. Giai đoạn thi công xây dựng.
Do đặc điểm xây dựng ở nước ta còn mang tính chất thủ công, chất lượng thực tế của công trình đảm bảo ổn định trước tác động của gió bão hay không, phụ thuộc vào việc hiểu đúng và thực hiện đúng các quy trình kỹ thuật cần thiết, trong đó cần lưu ý đến các vấn đề:
Các cấu kiện phải đảm bảo đủ cường độ để chịu lực và đảm bảo đủ độ cứng để truyền lực.
Thực hiện các chi tiết liên kết các bộ phận cấu kiện đúng quy cách, với yêu cầu đủ độ cứng và kết nối liên tục từ hệ thống mái xuống đến hệ thống móng. Đảm bảo yêu cầu tất cả các cấu kiện trong toàn bộ hệ thống cấu trúc của công trình, cùng làm việc đồng thời khi chịu các lực tác động của gió bão.
Đối với công trình có hệ thống khung chịu lực bằng vật liệu bê tông cốt thép (BTCT), chỉ nên tháo dỡ cốt pha 48 giờ sau khi đổ bê tông đối với cột hoặc có thể để lâu hơn, như vậy sẽ tránh tình trạng xảy ra các vết nứt trên thân cột ảnh hưởng đến khả năng chịu lực và truyền lực trong thực tế. Tiến hành dưỡng hộ bê tông đúng lúc và đúng cách, Sau khi đổ bê tông từ 2-8 giờ, thời gian thực hiện công việc này từ 7-10 ngày. Nguyên tắc căn bản của việc dưỡng hộ bê tông là tạo môi trường ẩm trên bề mặt bê tông.
Đối với tường bao che xung quanh và ngăn chia không gian bên trong công trình, cần đảm bảo chất lượng của gạch xây, vữa xây, kỹ thuật xây và công việc dưỡng hộ sau khi xây. Vữa xây tường nên sử dụng có Mác từ 75-100. Sử dụng trong thời gian không qúa 3 giờ sau khi trộn hỗn hợp. (sau 4-6 giờ sẽ giảm 20%-30% cường độ, sau 10 giờ giảm 50% cường độ).
1.3. Giai đoạn gia cố trước mùa bão hàng năm.
Tiến hành kiểm tra, sửa chữa hư hỏng tại các vị trí liên kết giữa các cấu kiện.
Bổ sung một số cấu kiện gia cố, nhằm tăng khả năng chịu được các lực tác động có thể lớn hơn, tùy theo cấp độ của từng cơn bão. Các chi tiết liên kết để bổ sung cấu kiện, nên được thiết kế và thi công chờ sẵn trên hệ thống cấu trúc của công trình, cũng như xung quanh công trình.
1.4. Giai đoạn sau bão.
Tiến hành kiểm tra, đánh giá tìm ra những nguyên nhân gây nên các hư hỏng cho công trình trong cơn bão, rút ra những kinh nghiệm trong thực tiễn, qua đó hoàn thiện hơn kỹ thuật xây dựng công trình chịu được tác động ảnh hưởng của bão.
Sửa chữa, gia cố các hư hỏng trên công trình nếu có.
Bao bọc, trám lấp các cấu trúc neo chờ sẵn trên cấu trúc cố định của công trình nhằm mục đích bảo vệ, tránh bị rỉ sét, hư hỏng do tác động của môi trường.
Phổ biến tài liệu hướng dẫn kỹ thuật, kinh nghiệm thiết kế, xây dựng, gia cố sửa chữa công trình Kiến trúc... rộng rãi cho nhân dân trong các vùng chịu tác động ảnh hưởng của bão.
 2. Các nguyên tắc xây dựng cơ bản.
Theo tài liệu “Hướng dẫn kỹ thuật xây dựng nhà vùng bão lụt” của tác giả Kevin J.Macks. Có ba nguyên tắc cơ bản xây dựng công trình phòng chống gió bão, để đảm bảo cho các bộ phận trong công trình Kiến trúc đáp ứng được yêu cầu cùng chịu tải trọng khi chịu sự tác động của áp lực gió trong bão:
2.1. Neo giữ: Tất cả các bộ phận trong công trình phải được neo giữ vào những cấu trúc cố định. Điểm neo giữ cuối cùng cho toàn bộ các cấu trúc bên trên, chính là hệ thống móng trong công trình.
2.2. Giằng: Hệ thống giằng cứng giúp cho toàn bộ cấu trúc chống lại áp lực gió gây trượt, rung chuyển, xô nghiêng.
2.3. Liền khối: Toàn bộ các cấu kiện của công trình, phải đảm bảo liên kết thành một khối liên tục từ mái xuống đến móng.
3. Các giải pháp cấu tạo cần quan tâm và đề xuất một số chi tiết cấu tạo thích hợp
Trong bài viết này, đề cập đến những giải pháp cấu tạo chủ yếu có ý nghĩa quan trọng, cũng như đề xuất một số giải pháp mới thích hợp ứng dụng trong điều kiện Việt Nam. Bởi vì nếu một bộ phận, chi tiết cấu kiện nào đó trong công trình không đủ khả năng chịu áp lực gió trong bão bị hư hỏng, có thể kéo theo sự mất ổn định và sập đổ cho toàn bộ cấu trúc của công trình.
3.1. Kết cấu chịu lực và truyền lực chính của công trình.
Sử dụng kết cấu khung chịu lực, hệ thống giằng cứng trong các mặt phẳng của khung, để tăng khả năng chịu lực xô ngang, chống rung cho công trình.
Móng phải được ngàm chặt vào nền đất, tại vị trí cổ móng (bộ phận tiếp giáp giữa móng và chân cột) nên gia cường thêm thép để chống cắt, chống trượt tại chân của công trình.
Bố trí hệ thống đà kiềng liên kết các móng và chân cột hoặc thiết kế bản sàn tầng trệt, để tăng khảnăng chống rung.
Các công trình kiến trúc đứng độc lập trong không gian trống trải, chịu đồng thời nhiều áp lực từ nhiều hướng đến toàn bộ hệ thống cấu trúc. Do đó đối với các công trình nha ở tại các khu quy hoạch mới, nên liên kết các kết cấu khung chịu lực của từng công trình riêng biệt lại thành từng nhóm, (mỗi chiều dài và rộng của nhóm, không nên vượt qúa 20m đối với khung BTCT).
3.2. Hệ thống tường bao che và ngăn chia không gian.
Trên một bề mặt tường có thể cùng lúc chịu tác động của hai áp lực vừa đẩy, vừa hút. Vì vậy phải tăng khả năng chịu lực theo phương nằm ngang tác động vào tường bằng các giải pháp: sử dụng vật liệu, đảm bảo độ cứng của tường, bố trí hệ thống giằng tường và bổ trụ nằm trong thân tường và trên đỉnh tường, đảm bảo kỹ thuật trong qúa trình xây tường.
Tường bao che xung quanh ở các bề mặt công trình nên có chiều dày không nhỏ hơn 200mm, vữa liên kết có Mác từ 75-100. Bố trí hệ thống bổ trụ BTCT trong thân tường gạch, khoảng cách 2-3m tùy thuộc vào vị trí của tường ở dưới thấp hay trên cao. Tường có diện tích mở cửa lớn, nên bố trí bổ trụ ở hai bên mép của cửa vì đây là vị trí dễ bị xô ngã.
Bố trí hệ thống giằng tường BTCT trong thân tường với khoảng cách 1-1,5m. Nên kết hợp hệ thống giằng tường với các cấu kiện lanh tô, ô văng, bệ cửa.
Giằng tường tại vị trí đỉnh tường sẽ chịu áp lực rất lớn từ hệ thống cấu trúc của mái và áp lực tác động ngang của gió, do đó cần được liên kết cứng toàn khối với hệ thống khung chịu lực chính (cột) và với các bổ trụ ngay bên dưới để đảm bảo truyền lực.
Thép trong giằng tường và bổ trụ, phải được đảm bảo liên kết liên tục và neo chắc vào thép trong các cấu trúc chịu lực chính của công trình (cột, dầm).
Thanh xà gồ tại vị trí gác lên đỉnh tường phải được neo cứng vào giằng BTCT, bằng thép thanh hoặc thép bản (thép neo được chôn chờ sẵn trong qúa trình thi công giằng tại đỉnh tường), thép neo phải được neo vào thép trong giằng tường.
(Còn nữa)

Giang Ngọc Huấn


Các tin khác
Một số vấn đề về kết cấu tháp cao tầng bằng thép ( 04/04/2008 )
Nguyên lý làm việc của vì neo gia cường khối đá ( 04/04/2008 )
Năng lực của lòng đất và sự khai thác dành cho nhà cao tầng ( 27/03/2008 )
Ứng dụng công nghệ mới làm đê, kè chống ngập, úng ( 27/03/2008 )
BREEAM, GBC Và LEED, các hệ thống đánh giá kiến trúc xanh trên thế giới ( 27/03/2008 )
Độ chống thấm của vữa và bê tông hạt nhỏ ( 27/03/2008 )
Móng cọc nhồi đường kính lớn mở rộng đáy (tiếp theo) ( 27/03/2008 )
Xu hướng khai thác không gian ngầm đô thị ( 27/03/2008 )
ĐHXD- Trung tâm hợp tác đào tạo và Tư vấn quốc tế Năng động và phát triển ( 27/03/2008 )
Hiệp Hội Tư vấn xây dựng Việt Nam (VECAS) với nhiệm vụ năm 2007 ( 27/03/2008 )
Cuộc tranh luận khoa học kéo dài hơn 25 năm đã đến hồi kết ( 27/03/2008 )
 Tin mới nhất

Lộ trình đổi mới R&D Xây dựng và giao thông Hàn Quốc

Những năm qua, Hàn Quốc đã mở rộng rất nhiều đầu tư trong nghiên cứu và phát triển (R&D) khoa học và công nghệ và đã đạt được thành tựu có ý nghĩa. Bắt đầu như là một dự án hợp tác R&D công nghiệp – hàn lâm tháng 12/1994, dự án R&D công nghệ xây dựng và giao thông đã dần dần phát triển ra tổng số 16 dự án bao gồm “Dự án Nghiên cứu và Phát triển công nghệ xây dựng trọng điểm” năm 2006 với vốn Nhà nước được chi cho các dự án từ 1,2 tỷ won lên 262 tỷ won.


Thông báo về việc triệu tập đại hội lần thứ VI của Tổng Hội XDVN

Căn cứ vào Nghị quyết hội nghị BCH TW Tổng Hội XDVN lần thứ V khoá V ngày 6/12/2007, Đoàn Chủ tịch Tổng Hội XDVN đã có quyết định và thông báo về việc tổ chức đại hội khoá VI của Tổng Hội vào ngày 21/8/2008. Đoàn Chủ tịch Tổng Hội đã lập đề cương tổ chức đại hội và ra quyết định thành lập Ban Tổ chức để chuẩn bị đại hội.


Các đề tài NCKH của Tổng Hội được duyệt trong năm 2008

Theo công văn số 02/BXD-KHCN ngày 7/1/2008 của Bộ Xây dựng, về kế hoạch khoa học công nghệ và môi trường ngành xây dựng năm 2008, ban hành theo quyết định số 1535/QĐ-BXD ngày 28/12/2007 của Bộ trưởng Bộ Xây dựng, Bộ Xây dựng thông báo chính thức các đề tài mà cơ quan thực hiện là Tổng Hội XDVN trong năm 2008 gồm 2 đề tài, đó là:


10 sự kiện quan trọng của Hội Môi trường đô thị Việt Nam năm 2007

1. Trong thời gian từ 28/2~13/3/2007, Hội đã cử 30 thành viên tham quan, học tập và trao đổi kinh nghiệm về xử lý chất thải công nghiệp và bảo vệ môi trường  ở Nhật Bản.
2. Đã tổ chức hội nghị BCH lần thứ 7 khoá II tại TP Hồ Chí Minh vào ngày 15/6/2007


Hoạt động của Hội Kết cấu và Công nghệ xây dựng Việt Nam

Họp Thường trực BCH
Ngày 19/1/2008, Hội đã họp hội nghị Thường trực BCH do Chủ tịch Hội, GS. TSKH. Nguyễn Văn Liên chủ trì. Hội nghị đã quyết định một số công tác quan trọng trong năm 2008.


Hội Xây dựng Hà Nội họp tổng kết công tác năm 2007

Sáng ngày 26/1/2008 tại Hội trường Công viên Bách Thảo, Hội Xây dựng Hà Nội đã họp hội nghị Tổng kết hoạt động năm 2007 với sự tham dự của các uỷ viên BCH Hội, lãnh đạo các chi hội cùng đại diện các Hội bạn. GS.TS. Nguyễn Mạnh Kiểm Chủ tịch Tổng hội XDVN và Phó Chủ tịch UBND Hà Nội Nguyễn Văn Khôi đã đến dự Hội nghị.