* Hệ hộp chịu lực : Trên suốt chu vi nhà, cột hàng hiên đợc bố trí với bớc nhỏ Hệ hộp có lới ô chữ nhật đợc tạo thành cột, dầm ngang tờng bao Khi bổ sung thêm chéo để thành hệ hộp có lới ô tam giác Trong số trờng hợp hiệu chịu lực lớn đợc bố trí thêm chéo ngang tạo thành lới ô dạng trám Hệ hộp chịu lực, sàn cứng đợc tựa trực tiếp lên thành hộp, cột bên bố trí tha không cần Nhờ hệ thống cứng theo phơng ngang sàn, theo phơng đứng dàn giằng quanh chu vi, hệ hộp tạo thành hệ không gian nhiều ô, độ cứng chống uốn lớn mà độ cứng chống xoắn lớn Vì loại kết cấu chịu lực hay đợc sử dụng làm nhà có chiều cao lớn cực lớn (iii) Sơ đồ khung-giằng: Loại kết cấu chịu lực hệ hỗn hợp bao gồm khung cứng hệ giằng đứng Hai loại kết cấu liên kết với sàn cứng để tạo thành hệ không gian chịu lực Khung tham gia chịu tải trọng đứng ngang Nút khung phải nút cứng Các kết cấu chịu lực khác nh vách cứng, lõi cứng, sàn cứng có đặc điểm, cấu tạo, truyền lực giống nh sơ đồ giằng Độ cứng hệ thống đợc khung cứng kết cấu giằng đảm bảo So với kết cấu giằng độ cứng khung nhỏ thua nhiều Vì kết cấu giằng chịu phần lớn tác dụng tải trọng ngang, có tới 70% Để tăng cờng độ cứng ngang cho khung, thờng bố trí: * Tại số nhịp cần bố trí thêm xiên dọc theo suốt chiềug cao nhà * Tăng cờng dàn ngang tầng đỉnh nhà số tầng trung gian, đồng thời liên kết khung với hai hệ dàn đứng ngang Các dàn ngang giữ vai trò nh phận phân phối lại lực dọc cho cột khung cản trở sụ xoay tự toàn hệ Bằng cách giảm đáng kể mômen đáy chuyển vị đỉnh nhà , dạt tới độ giảm 30% Bố trí thêm dải cứng ngang, dọc có chiều cao chiều cao tầng nhà Kho toàn hệ làm việc nh kết cấu dạng tổ ong, dải cứng đóng vai trò truyền nhanh tải trọng ngang ®Õn v¸ch ®øng ®Ĩ trun xng mãng http://www.ebook.edu.vn 89 C¸c giải pháp tăng cờng độ cứng cho hệ khung Dùng dàn ngang kết hợp lõi cứng: Hiệu chuyển vị Dùng dàn ngang kết hợp lõi cứng : Hiệu giảm mômen gối Dùng giải cứng ngang dọc (iv) Các hệ kết hợp: Ngoài hệ thống chịu lực nh sơ đồ đà nêu trên, tuỳ thuộc điều kiện mặt sử dụng, đặc điểm tải trọng khả thi công mà dọc theo chiều cao nhà, hệ thống kết cấu chịu lực có thay đổi (i) Cần tuân thủ tiêu chuẩn vật liệu làm kết cấu công trình: * Có cờng độ cao trọng lợng nhẹ Sự lựa chọn nhằm làm giảm lực quán tính công trình có dao động mà đảm bảo hiệu cao khả chịu lực tiÕt diƯn kÕt cÊu * Sư dơng vËt liƯu cã tính biến dạng lớn nhằm nâng cao khả phân tán lợng công trinhf có dao động lớn * Sử dụng vật liệu có khả chịu đựng tốt tải trọng lặp đổi chiều * Vật liệu đợc sử dụng có tính đồng nhất, đẳng hớng cao để không bị tách thớ tiết diện kết cấu chịu lực bị thay đổi chịu tải trọng lặp, tải trọng đổi chiều lúc công trình bị dao động * Vật liệu có giá thành hợp lý, điều kiện cung ứng không khó thị trờng thi công thuận lợi Đáp ứng đợc yêu cầu thơng sử dụng vật liệu thép Trong chừng mực kết hợp bê tông, bê tông cốt thép thép đem lại hiệu tốt (ii) Về hình dạng công trình: * Nên lựa chọn hình dạng mặt công trình đơn giản, gọn, đối xứng có độ cứng chống xoắn lớn Mặt có hình tròn hình vuông chịu đựng tốt côing trình chịu dao động kháng chấn Mặt có dạng L , H , Y chịu lực dao động thờng hay bị gÃy phần cánh phần cánh xa tâm uốn tâm xoắn Trong trờng hợp này, nên bố trí thêm khe kháng chấn để biến mặt phức tạp thành tổ hợp mặt đơn giản Khi có chấn động, phần nhà hai bên http://www.ebook.edu.vn 90 khe kháng chấn dao ®éng ®éc lËp møc ®é ®ång ®iƯu phần tăng lên Khe kháng chấn cần ®đ réng ®Ĩ dao ®éng hai khèi t¸ch biƯt không va đập vào Mặt nhà dài cần cắt thành nhiều đoạn ngắn tránh lệch pha dao động gây tác động không đồng suốt chiều dài nhà Mặt đối xứng có tâm cứng trùng gần trùng với trọng tâm mặt giải pháp tốt Mặt cần có độ cứng chống xoắn tốt Vách cứng đối xứng phơng án tốt nh bố trí vách cứng xa trọng tâm tốt * Theo phơng thẳng đứng, hình khối công trình cần cân đối, giản điệu liên tục Yêu cầu đảm bảo tính đồng điệu dao động phần khối công trình Công trình có tỷ số chiều cao chiều rộng lớn, chuyển vị đỉnh công trình lớn Các biến đổi đột ngột hình khối theo chiều cao dẫn đến đột biến khối lợng tham gia dao động biên độ dao động Sự không đồng điệu diễn phần khối lớn vµ khèi bÐ theo chiỊu cao vµ lµm cho tÝnh chất chiụ lực công trình trở nên phức tạp Cần thêm vách đủ cứng để truyền cách liên tục tảo trọng từ phần sang phần khác công trình Hình dáng thon dần theo chiều cao nh dạng tháp EIFEL Landmark Tower nh Excess 4000 hình khối tiêu biểu giảm thấp ảnh hởng dao động nhờ phân phối khối l−ỵng hỵp lý theo chiỊu cao * Däc theo hai phơng thẳng đứng ngang nhà, không nên thay đổi độ cứng, cờng độ tầng hay vài tầng phần nhà Lý tổng thể nhà xuất tầng hay đoạn mềm tập trung biến dạng làm cho nơi nơi mau h hỏng Giả thử cần thiết phải bớt số cột chẳng hạn phải bố trí vách cứng tơng ứng cho độ cứng nơi bị bớt cột gần nh không thay đổi * Cần thiết kế khung chịu lực nhà cao tầng có độ siêu tĩnh cao Lý có động đất gây số chỗ cục xập, sụt chỗ khác bền vững, điều hạn chế độ thiệt hại Khi này, có cân lại nội lực số nơi có ứng suất phụ nhiệt độ bị thay đổi lún lệch phần * Khi xét đến xuất khớp dẻo phơng án chọn để thiết kế cho khớp dẻo xuất dầm trớc sau đến cột Cột xuất http://www.ebook.edu.vn 91 khớp dẻo thờng ảnh hởng đến nhiều phận công trình Khớp dẻo dầm ảnh hởng cục Công trình có cột yếu biến dạng tập trung tầng đó, mức độ nguy hiểm tăng thêm Sự phá hỏng cắt uốn cột thờng lớn dầm cột thêm tác động lực dọc lớn dầm 2.9.9 Bố trí kết cấu mặt bằng: (i) Lới cột: Những nguyên tắc bố trí lới cột mặt nên nh sau: * Lới cột phải phù hợp với mặt kiến trúc sơ đồ kết cấu chịu lực toàn nhà Phải lu tâm đến yêu cầu định hình cấu kiện hệ môđun * Lới cột cần đơn giản , dễ dàng thi công thuận lợi cho trang thiết bị Nên chọn ô lới ô chữ nhật ô vuông Với nhà có mặt đối xứng nên tận dụng triệt để tính đối xứng mặt Nếu mặt không đối xứng, nên chia thành lới ô thống cho phần có thể, phần lại dành cho không gian đệm nh hành lang, sảnh, thang, khu phục vụ, khu kỹ thuật Bớc cột thích hợp nên 5~6 mét sơ đồ khung 9~12 mét cho sơ đồ kết hợp khung-lõi, khung-vách Với hệ kết hợp khung-hộp vách-hộp khoảng cách hàng cột đến 18~24 mét (iii) Tổ hợp sàn: Việc chọn sơ đồ kết cấu cho sàn ngang phụ thuộc kích thớc ô sàn ( nhịp, bớc cột), hình dạng ô sàn cấu tạo thân sàn Phơng án sàn đợc lựa chọn ảnh hởng đến chiều cao kiến trúc sàn độ cứng ngang toàn công trình Nhà khung có lới cột hình vuông hay chữ nhật, hệ sàn theo cách: giản đơn, phổ thông phức tạp 2.9.10 Tổ hợp cấu kiện theo phơng đứng Độ cứng không gian nhà phụ thuộc nhiều vào hình dáng Nhà có dạng thon dần theo chiều cao hợp lý phân phối trọng lợng dao động, kéo theo hạ thấp đáng kể tác dụng tải trọng gió, động đất http://www.ebook.edu.vn 92 Khi hai công trình có tỷ số chiều cao bề rộng ngang nhà (H/B) ~ chuyển vị nhà có độ thon 1/20 25~30% so với nhà độ thon Kết cấu dải giằng ngang thờng đặt đỉnh tầng kỹ thuật 2.9.10 Thi công nhà cao tầng Thi công nhà cao tầng có vấn đề sau cần giải : (i) Vấn đề vận chuyển lên cao : thờng dùng cần trục tháp , cần trục leo khả độ cao lớn chiều cao phục vụ cần trục tháp (ii) Vấn đề chuyển bê tông lên cao : thờng dùng bơm bê tông nhng bơm thông thờng bơm tới chiều cao 40 mét Khi cần chuyển bê tông bơm lên cao 40 mét dùng trạm trung chuyển chiều cao thích hợp đặt máy bơm chuyển tiếp (iii) Vấn đề đà giáo an toàn lao động : đà giáo nh phơng tiện vận chuyển cần gắn chặt chẽ với công trình , tầng có đợt liên kết (iv) Vấn đề cốp pha đà giáo tốc độ xây dựng ~ ngày tầng cho phần thô phải để giáo cốp pha , không đợc rỡ đến tầng rỡi đủ độ an toàn rỡ giáo Nhà cao tầng đợc phát triển xây dựng nớc ta thực tế hình thái kiến trúc đà cải thiện mặt đô thị nớc ta nh hiệu sử dụng đất cđa nã Ngµy , kiÕn tróc s− vµ kỹ s xây dựng nớc ta đà tự thiết kế xây dựng nhà cao tầng Phát triển đô thị , giải pháp nâng cao số tầng nhà thiết Bộ Xây dựng Nhà nớc khuyến khích xây dựng nhà cao tầng khu đô thị đợc quy hoạch có chủ định 2.10 Công nghệ thi công nhà thép tiền chế : Khi khối Đông Âu , xây dựng nhà thép , nhà khung Tiệp khắc đợc sư dơng kh¸ réng r·i ë n−íc ta Khung chịu lực nhà thép hình , kèo thép , lợp tôn Do kết cấu chịu lực thép hình nên loại nhà khung Tiệp khoẻ Nhà khung Tiệp sử dụng cho phân xởng sản xuất xí nghiệp công nghiệp , cho nhà kho chứa hàng hoá doanh nghiệp thơng mại , xí nghiệp công nghiệp http://www.ebook.edu.vn 93 Sau Đông Âu thay đổi chế độ kinh tÕ , viƯc nhËp khÈu khung TiƯp trë nªn hiÕm hai HÃng thép lớn đà vào thị trờng nớc ta lµ DHP cđa Australia vµ H·ng Zamil Steel cđa ả rập cung cấp loại nhà tiền chế thép Nhà HÃng Zamil Steel mỏng manh , nhng HÃng đảm bảo an toàn sử dụng nên đà bán đợc hàng vài trăm công trình với diện tích xây dựng đến vài vạn mét vuông riêng thị trờng phía Bắc nớc ta mà phần lớn nhà sản xuất Loại nhà tiền chế hữu hiệu , tạo xởng sản xuất nhanh chóng nói chung suất thu hồi vốn cao nên đợc khuyến khích sử dụng cho khu sản xuấ công nghiệp 2.11 Nhà nhịp lớn bê tông cốt thép vỏ mỏng : Vỏ bê tông cốt thép chia vỏ có hình dáng cong thoải hay nhiều chiều loại đà có xây dựng nớc ta loại vỏ hình cầu cha có Phổ biến với loại vỏ cong vỏ thoải hai chiều cong dơng, vỏ gồm cong hình trụ, vỏ cong đoạn lốp xe, vỏ cong hai chiều dơng, vỏ cầu loại đợc sử dụng phổ biến Hoa kỳ Nhà có mái nhịp lớn kiểu kết cấu dây nhà nhịp lớn thép có nút cầu tạo nên dạng mái nhịp lớn tinh thể sử dụng nhiều nhà công cộng công nghiệp nhng nớc ta cha sử dụng Bề mặt vỏ bê tông cốt thép đợc phân biệt độ cong ( hay hai độ cong), dấu độ cong ( dơng , âm , không ) phơng pháp tạo thành ( mặt dịch chuyển, mặt xoay ) Mái có kết cấu chịu lực vợt hết nhịp, sử dụng dây cáp mái dây Có loại sau: kết cấu dây, mái vỏ treo, hệ thống tổ hợp, mái có dây treo Theo đề nghị V.Z Vlasov , mặt vỏ đợc đặc trng độ cong Gauss đờng cong tích đờng cong Mặt vỏ có độ cong Gauss dơng tâm đờng cong mặt cắt qua pháp tuyến qua điểm xét mặt vỏ nằm pháp tuyến mét phÝa cđa mỈt vá http://www.ebook.edu.vn 94 MỈt vá cã độ cong Gauss âm tâm đờng cong mặt cắt qua pháp tuyến qua điểm xét mặt vỏ nằm pháp tuyến phía mặt vỏ Đối với vỏ có đờng cong Gauss dơng, theo phân loại P.L Pastenak gọi vỏ êliptic Đặc trng quan trọng mặt vỏ độ lớn đoạn nâng vỏ f Tuỳ thuộc vào tỷ lệ già đoạn nâng với kích thớc mặt cđa vá mµ ta gäi lµ vá cao hay vá thoải Vỏ thoải vỏ có độ nâng không 1/5 nhịp mặt vỏ Nếu mặt tròn f D/5 D đờng kính mặt vỏ.Vỏ thoải hay đợc sử dụng làm công trình kết cấu không gian Tại nhà máy xi măng Hải phòng , có số mái làm theo vỏ trụ mỏng bê tông cốt thép có dây căng chân mái nhịp 24 mét Loại vỏ kỹ s Rumanie thiết kế công ty Xây dựng Hải phòng thi công khoảng năm 1960 - 1961 Tại trờng Đại học Bách khoa Hà nội có hai nhà ăn làm mái vỏ trụ 15 mét Tại Đông Anh có nhà mái vỏ thoải nhng nhịp 15 mét nhà xây dựng có tính chất thí điểm loại kết cấu Loại nhà thích hợp cho nơi cần nhịp nhà lớn nh nhà ga , nhà thi đấu , garage kho chứa Tuy , loại nhà đợc thí điểm để chứng minh lực lợng xây dựng làm đợc loại nhà cha nhân rộng rÃi Điều kiện xây dựng rộng rÃi có nhu cầu nh làm khu thi đấu lớn hay khu cần có nhà nhịp lớn điều mà thời gian gần tới có nhu cầu Một số công nghệ n−íc ngoµi sư dơng nh−ng hiÕm sư dơng ë n−íc ta : 3.1 Công nghệ xây dựng nhà nhịp lớn kết cấu dây Kết cấu dây hay xác nhà nhịp lớn có mái kết cấu dây loại mái có kết cấu chịu lực đỡ mái dây cáp Hai đầu dây neo vào khung bê tông cốt thép neo xuống đất Kết cấu dây vợt qua nhịp đến vài trăm mét mảnh Kết cấu nhẹ , tạo không gian lớn , thuận lợi cho nhà thi đấu nhà , nhà kho chứa , nhà sản xuất lớn , nhà triển lÃm dạng nhà công cộng khác Chúng ta hy vọng thời gian tới , để điểm xuyết cho công trình đô thị , cần có số nhà loại để tăng tính muôn màu muốn vẻ kiến trúc đại đất nớc ta 3.2 Công nghệ xây dựng nhà vòm cầu bê tông cốt thép http://www.ebook.edu.vn 95 Tại vùng xa thành phố , vùng đồi thoải , đất rộng ngời tha , Hoa kỳ đà xây dựng nhiều nhà vòm cầu bê tông cốt thép cho trang trại vừa nhỏ sử dụng Loại nhà đợc dùng nhiều làm nhà nghỉ cuối tuần gia đình đô thị Công trình đợc chuẩn bị sàn bê tông cèt thÐp dµy tõ 100 ~ 120 mm Lµm mét khuyên móng mỏng đỡ cho chân vòm có chiều dày khoảng 300 mm nh vành giằng Đặt vào nhà túi vải nilông cao su dày bơm căng có hình bán cầu chân bán cầu phủ lên giằng móng làm cốp pha Buộc thÐp nhá cã tÝnh chÊt cÊu t¹o th−êng chØ dïng thép sợi đờng kính mm lên bên vỏ nửa cầu cao su sau dùng súng phun bê tông làm kết cấu bao che Vỏ nửa cầu bê tông cốt thép vừa mái , vừa tờng Phần trang trí bên tuỳ theo vốn đầu t mục tiêu sử dụng công trình Loại nhà đợc làm nhiều miền Trung miền Tây Hoa kỳ Đối với nớc ta , việc sử dụng loại nhà thích hợp cho trang trại miền trung du , vừa làm nhà , vừa làm nơi cất chứa cho trang trại 3.3 Công nghệ nhà nhịp lớn khung không gian thép mạng tinh thể Thực chất loại kết cấu kết cấu chịu lực đỡ mái cho loại nhà nhịp lớn giới sử dụng nh mốt thời thợng Mái đợc cấu tạo thành vòm thoải nửa cầu nối với nút hình cầu tạo thành hình dáng giống nh mạng tinh thể kim loại Những có hai đầu tiện ren để vặn vào nút cầu liên kết mắt Các nút cầu khoét lỗ đợc tính xác hớng tâm làm liên kết nối thành mạng Tấm lợp thờng bê tông cốt thép đúc sẵn lắp ghép Mái loại có nhịp vài trăm mét tiết kiệm vật liệu làm kết cấu Loại mái thích dụng cho nhà cần không gian lớn nh nhà thi đấu , nhà công cộng , kho chứa lớn , nhà triển lÃm Hà nội thiết kế thử nghiệm để xây dựng thí điểm vài công trình Bộ Xây dựng đà đồng ý cho số sở sản xuất xây dựng khí xây dựng nghiên cứu để làm thí điểm loại mái nhà Nhiều nhà thi đấu phục vụ SeaGames 2003 đà làm loại mái Một số công nghệ kháng chấn : 4.1 Khái niệm: Động đất , tợng rung động đột ngột mạnh vỏ trái đất dịch chuyển mảng thạch đứt gÃy vỏ trái đất http://www.ebook.edu.vn 96 đợc truyền qua khoảng cách lớn dới dạng dao động đàn hồi Động đất chủ yếu liên quan với nội lực kiến tạo Đại đa số động đất xảy đới hút chìm mảng thạch dọc đứt gÃy sâu Nhng có loại động đất ngoại lực nh trợt lở đất đá với khối lợng lớn cân trọng lực nơi có hồ chứa nớc lớn sâu nhân tạo Nơi phát sinh dịch chuyển động đất đợc gọi chấn tiêu lò động đất Nối tâm trái đất với chấn tiêu qua lên mặt đất, đờng gặp mặt đất nơi đợc gọi chấn tâm Khoảng cách từ chấn tâm đến chấn tiêu đợc gọi độ sâu chấn tiêu, ký hiệu H Khoảng cách từ chấn tiêu đến trạm quan sát ( trạm đặt máy hay chân công trình ) đợc gọi tiêu cự , khoảng cách từ chấn tâm đến trạm quan sát gọi tâm cự D Cờng độ động đất mặt đất xác định theo thang động đất đại lợng manhitut ( magnitude ) Động đất giới thờng tập trung hai đới: đới vòng quanh Thái Bình Dơng đới Địa Trung Hải qua Himalaya vòng xuống Malaixia Hai đới nơi tập trung nhiều núi lửa đà tắt hoạt động Động đất Chilê 1960 động đất mạnh ( 8,9 độ Richter) có lợng lớn gấp trăm lần lợng bom nguyên tử đà nổ Hirosima Tại Việt nam, động đất chủ yếu tập trung phía trũng Hà nội, dọc theo sông Hồng, sông Chảy, sông Đà, sông Cả, ven biển Nam Trung Động đất Điện Biên Phủ (1-11-1935) đạt tới 6,75 độ Richter, cấp 8-9 thang động đất, độ sâu chấn tiêu 25 km Động đất Tuần giáo ( Lai Châu) , xảy ngày 24-6-1989 đạt 6,7 độ Richter, cấp 8-9 , độ sâu chấn tiêu 23 Km Nhiều nguyên nhân phát sinh khối lợng gây động đất nh hang động bị xập, mảnh thiên thạch va vào trái đất, vụ thử bom hạt nhân ngầm dới đất, nhng nguyên nhân chuyển động tơng hỗ không ngừng khối vật chất nằm sâu lòng đất để thiết lập cân , thờng đợc gọi vận động kiến tạo Động ®Êt x¶y hËu qu¶ cđa vËn ®éng kiÕn tạo đợc gọi động đất kiến tạo Theo thống kê, 95% trận động đất giới có liên quan trực tiếp đên vận động kiến tạo Theo thuyết kiến tạo vỏ trái đất, thạch lớp cứng đợc tạo chủ yếu quần thể đá giàu nguyên tố Si Mg nên gọi tắt Sima bên đợc gắn lục địa rải rác quần thể đá giàu chất Si Al nên gọi tắt Sial tạo nên Bề dày thạch khoảng 70 km biển 140 km dới lục địa Tuy bao trùm toàn vỏ trái đất nhng thạch lớp có bề dày đồng mà có dạng kiến trúc phân mảng vết đứt sâu xuyên thủng Dới thạch lớp dung nham lỏng, dẻo nhiệt độ cao Thực tế làm cho mảng có chuyển dịch tơng dĩ nhiên lục địa bám dịch chuyển theo ( thuyết lục địa trôi nổi) Ngày tồn 11 vĩ mảng mang tên : Âu , ấn úc, Thái http://www.ebook.edu.vn 97 bình dơng, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Phi, Nam Cực, Philippin, Cocos, Caribê, Nazca Các mảng lớn lại đợc phân chia thành mảng nhỏ qua vết đứt gÃy nông Có năm dạng chuyển động tơng đối mảng động đất : mảng tách xa ra, mảng dũi ngầm xuống sâu , mảng trờn lên nhau, mảng va vào nhau, mảng rúc đồng qui vào Trong loại này, chuyển động dũi trờn tạo động đất mạnh Thí dụ trận động đất Kobê, Nhật , tháng Giêng năm 1995 đợc mô tả chuyển động mảng theo hình kèm Khi xảy động đất, trình chuyển động trợt tơng đối khối vật chất không vận động học đơn giản mà có tích luỹ biến dạng kèm chuyển hoá lợng, lợng từ trạng thái sang trạng thái khác dẫn đến tích tụ lợng vùng xung yếu định lòng đất Khi lợng tích tụ đến giới hạn , không cân với môi trờng chung quanh nên thoát dới dạng chuyển sang động gây động đất Các điểm tích tụ lợng , điểm chấn tiêu, nằm sâu lòng đất từ km đến 70km Trận động đất Tuần giáo ( 1983) có độ sâu H = 32 km Một số trận động đất kh¸c H = 70 km ~ 300 km C¸c trËn động đất mạnh thờng độ sâu 30 km ~ 100 km http://www.ebook.edu.vn 98 4.2 Đánh giá cờng độ động đất : Có thể dựa vào hậu nó, lợng gây trận động đất Trong vòng 200 năm qua giới đà đề nghị khoảng 50 loại thang phân cấp đo cờng độ động đất Các thang sau đợc nhiều nớc sử dụng : Thang Mercalli cải tiến: Năm 1902 G Mercalli ( Giuseppe Mercalli , ng−êi ý, 1850-1914 ) ®Ị thang đo cờng độ động đất 12 cấp Năm 1931 Wood Newmann bổ sung nhiều điênù cho thang 12 cấp thang đợc mang tên MM Thang MM đánh giá độ mạnh động đất dựa vào hậu tác động lên ngời, đồ vật công trình xây dựng Thang chia thành 12 cấp, từ cấp I đến IV động đất yếu, từ cấp V đến VI đà tác động đến giác quan ngời, đánh thức ngời ngủ, đèn treo trần nhà lay động, nhà cửa rung nhẹ có chút thiệt hại Động đất cấp VII làm cho ngời phải bỏ chạy khỏi nhà, h hỏng từ nhẹ đến vừa với nhà bình thờng làm hỏng nặng nhà mà khâu thiết kế thi công Một số ống khói bị đổ Cấp VIII làm h hỏng hàng loạt công trình, nhà đợc thiết kế thi công tốt.Panen sàn rời khỏi dầm đỡ Gọi động đất cấp IX cấp X động đất làm đổ hầu hết nhà Động đất cấp XI gây thiệt hại phạm vi lớn Cấp XII mang tÝnh hủ diƯt kÌm theo sù thay ®ỉi địa hình nơi có động đất Thang MKS-64 : Thang MSK-64 năm 1964 đợc Medvedev Sponheuer Karnic đề xuất để đánh giá động đất ảnh hởng đến công trình xây dựng Cờng độ động đất đợc đánh giá qua hàm số chuyển dời cực đại lắc tiêu chuẩn có chu kỳ dao động riêng T = 0,25 s Thang KSK-64 cịng cã 12 cÊp vµ quan hệ cấp MSK-64 với phổ biên độ lắc tiêu chuẩn nh bảng sau: MSK-64 Phổ biên độ (mm) 0,5~1,0 http://www.ebook.edu.vn 99 10 1,1~2,0 2,1~4,0 4,1~8,0 8,1~16,0 16,1~32,0 Thang Richter: Thay cho viÖc đánh giá cờng độ động đất thông qua hậu nó, năm 1935 , Richter, kỹ s địa chấn ng−êi Hoa kú( Charle Francis Richter , 1900-1985 ) ®−a thang đo cờng độ động đất cách đánh giá gần lợng đợc giải phóng chấn tiêu Ông đa định nghĩa , độ lớn M ( Magnitude ) cđa mét trËn ®éng ®Êt b»ng logarit thập phân biên độ cực đại A ( m ) ghi đợc điểm cách chấn tâm D = 100 km máy đo địa chấn có chu kỳ dao động riêng T = 0,8 sec M = log A Quan hệ lợng E ( ergi) đợc giải phóng chấn tiêu với magnitude đợc xác định theo công thức: Log E = 9,9 + 1,9 M - 0,024 M2 Tính toán theo công thức này, thu đợc : M 6,5 7,5 8,6 20 20 20 20 20 20 E 0,08x10 2,5x10 14,1x10 80x10 46x10 2000x10 20000x102 VỊ mỈt lý thut , thang M giới hạn trên, nhng thực tế cha đo đợc trận động đất có M đạt đến Trận động đất mạnh Columbia ( 30-11-1906 ) Sanricum, Nhật ( 2-3-1933) đạt tới 8,9 Độ sâu chấn tiêu ảnh hởng lớn tơng quan thang M thang MM Trận động đất có thang M=8 nhng sâu H>100 km ảnh hởng rộng nhng hậu lại không đáng kể Có trận động đất Maroc M = 5,75 nhng H = km đà gây cờng ®é ®éng ®Êt tíi cÊp XI ë vïng chÊn t©m Thang lợng Richter có bậc đánh số từ đến độ Richter Giữa thang Mercalli cải tiến vµ thang Richter cã quan hƯ nh− sau: http://www.ebook.edu.vn 100 Thang Richter M Thang Mercalli c¶i tiÕn MM I~II III IV~V VI~VII VII~VIII IX~X XI Năm 1981, Viện Kiến trúc Nhật đà thiÕt lËp mèi quan hƯ gi÷a thang MM , MSK-64 đặt thang đo động đất JMA Nhật mà thang gồm cấp với gia tốc cực đại đất W, cm/s2 nh bảng sau: MM MSK 64 JMA Wcm/s2 I I II II III IV V VI VII VIII IX X XI XII III IV V VI VIII IX X XI XII VII I II III IV V VI VII 0,5 10 20 50 100 200 500 1000 C¸c n−íc th−êng dïng song song hai thang lµ thang Mercalli cải tiến thang lợng Richter nên hay thấy nói trận động đất mạnh cấp có độ Richter Mạnh cấp , hay đợc hiểu theo cấp thang Mercalli cải tiến độ Richter theo thang Richter 3.Những trận động đất từ đầu năm 2001 cập nhật đến ngày 9-03-2001: Theo thống kê Trung tâm thông tin quốc gia động đất Hoa kỳ, trận động đất xảy gây tác hại cho công trình từ đầu năm 2001 đà ghi đợc nh dới đây: Ngày Giờ Vĩ độ Kinh độ 2001/01/01 06:57:04 6,907 Bắc 126,613 Đông 167,154 2001/01/09 16:49:28 14,898 http://www.ebook.edu.vn Độ sâu 33 km Độ Địa điểm mạnh Mindanao 7,4 Philippines Đảo 7,0 101 2001/01/10 16:02:43 2001/01/13 17:33:30 2001/01/26 03:16:40 2001/02/13 19:28:31 2001/02/19 22:52:30 Nam 57,019 B¾c 13,063 B¾c 23,326 B¾c 4,618 Nam 21,4 B¾c 2001/02/24 07:23:48 1,46 Bắc Đông 153,398 Tây 88,787 Tây 70,317 §«ng 102,937 §«ng 120,8 §«ng 126,3 §«ng 39 km 22 km 7,6 TrungMü Ên ®é 7,3 Indonexia 5,3 Vietnam 7,0 33 km 6,8 Vanuatu Alaska 6,9 111 km B¾c BiĨnMoluca 5,1 Sumatra Indonêxia Alaska Achentina Đảo Mariana Trungquốc Hoa kỳ Đảo atxăg Đảo Fiji Đảo Fiji N Indonexia Kamchatka Đảo Banda NiuZilên TQuốc NiuZilên Apganistan Indonexia Pakistăng Mariana 36 km 12 km 2001/03/07 08:29:19 0,30B¾c 2001/03/07 08:47:28 62:74 B¾c 2001/03/07 11:19:10 23,18Nam 2001/03/07 11:34:06 20,01 B¾c 2001/03/07 2001/03/07 2001/03/07 2001/03/07 2001/03/07 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/08 2001/03/09 2001/03/09 11:51:28 17:12:24 18:10:57 18:22:55 23:46:04 01:38:15 06:06:42 07:19:55 11:37:24 14:53:18 15:28:44 20:50:34 21:11:25 01:07:09 02:52:05 27,91 B¾c 35,05 B¾c 7,26Nam 20,02Nam 24,15Nam 8,70Nam 53,39Nam 6,37Nam 29,87Nam 35,29B¾c 30,26Nam 36,55B¾c 5,24Nam 32,51Bắc 14,04Bắc http://www.ebook.edu.vn 33 km 97,57Đông 33 km 148,35Tây 66,75 Tây 33,0 km 143,81 Đ 33,0 km 102,73Đ 84,81Tây 33,0 12,97Tây km 178,35Tây 179,72Tây 33,0 km 123,87Đ 6,7 160,09Đ km 130,71Đ 178,13Tây 10,0 99,49Đông km 178,32Tây 560,9 70,97Đông km 400,0 102,28Đ 69,48Đông km 118,3 144,90 Đ 3,0 4,4 4,3 4,4 3,2 5,6 4,5 4,3 5,1 4,4 5,1 5,2 4,3 4,7 5,1 5,9 5,4 4,6 102 5,2 130,15 § km 130,94T©y 84,8 4,9 km 114,5 km 33,0 km 33,0 km 300,0 km 148,6 km 33,0 km 33,0 km 122,1 km 200,0 km 10,0 km Chó thÝch cho b¶ng: Giê GMT Toạ độ theo Greenwich 2001/03/09 02:56:59 6,31Nam 2001/03/09 07:10:22 64,48Bắc Đảo Banda Canada Vào hồi 22h52 ngày 19-02-2001 địa bàn tỉnh Lai Châu xảy trận động đất gây nên nhiều đợt chấn động ngắn kéo dài đến sáng ngày 2002-2001 Theo báo cáo Trung tâm Địa chấn, trận động đất lúc 22h52 mạnh 5,3 độ Richter, sau lúc 1h24 ngày 20-02-2001 chấn động mạnh 3,8 độ Richter, lúc 2h04 ngày 20-02-2001 chấn động mạnh 4,3 độ Richter sau số đợt chấn động khác với cờng độ nhẹ Tâm động đất cách thị xà Điện Biên Phủ 20 km phía Tây toạ độ 21,4 vĩ độ Bắc; 120,8 độ kinh Đông, độ sâu 12 km Do chấn tâm cách thị xà Điện Biên khoảng 20 km nên tác động không mạnh Nhà cửa h hỏng chút nhà xập Về thiết kế kết cấu nhà đà làm Điện Biên phải rút kinh nghiệm hầu nh nhà làm kiểu khung bê tông cốt thép Chỉ có vài nhà làm kiểu khung không hoàn chỉnh phần lớn nhà tờng gạch chịu lực đợc xây với mác vữa thấp http://www.ebook.edu.vn 103 Nớc ta hầu hết trận động đất ghi lại đợc chấn tâm nằm tập trung phía Bắc, dọc theo vết đứt gÃy địa chất vùng sông Chảy, sông Hồng, sông Hồng , sông Đà , sông Mà , sông Cả Theo số liệu mà tập Quy chuẩn Xây dựng Việt nam ( tập III ) cung cấp vùng dự báo chấn động cực đại độ MSK-64, nghĩa tơng đơng độ 5~6 Richter Những năm qua ghi đợc nớc ta cực đại 6,75 độ Richter nhng phần lớn vào thời điểm động đất, vùng có ảnh hởng động đất mật độ nhà tha thớt nên thiệt hại không đáng kể Tại ấn độ vừa qua, trận động đất tháng 22 tháng Giêng năm 2001chỉ có 6,8 độ Richter mà đổ hàng trăm ngàn nhà làm chết khoảng 20.000 ngời , làm bị thơng nặng đến 20.000 ngời Nếu với độ sâu chấn tiêu chừng 30 km, đô thị cách chấn tâm 20 km tham khảo số kinh nghiƯm tỉng kÕt cđa kinh nghiƯm cÊu t¹o chi tiết nhà sau sơ kết trận động đất lớn nh Osaka ( 17 tháng Giêng năm 1995; 7,2 độ Richter ): (i) Nhà khung bê tông cốt thép chịu lực kháng chấn tốt nhà tờng gạch chịu lực (ii) Nhà khung bê tông cốt thép, nút khung nên bố trí thép đai nút khung , đai phân bố theo chiều cột khung, việc tránh đợc nứt nút khung tốt Khoảng cách ®ai 50 mm , ®ai Φ8 (iii) Gi÷a t−êng chÌn khung cần bố trí thép râu cắm từ cột khung để câu với tờng mà khoảng cách râu không lớn hàng gạch Nối hai cốt râu hai đầu tờng thép chạy theo chiều dài tờng Đờng kính thép râu Mạch chứa râu thép phải xây vữa xi măng vôi #100 Nên đặt râu thép đặt cốt thép cột, để ép vào mặt cốp-pha, sau rỡ cốp-pha cậy cho thép bung để cắm vào lớp tờng xây chèn Nếu quên khoan lỗ sâu http://www.ebook.edu.vn 104 100 mm vµo cét khung rèi nhÐt thÐp vµo sau nhng nhớ lấp lỗ chèn vữa có xi măng trơng nở ( sikagrout ) (iv) Với nhà tờng gạch chịu lực phải xây vữa có xi măng chất lợng vữa không nhỏ #25 Cần đảm bảo độ câu hàng gạch Không xây ba hàng dọc đến hàng ngang nên xây theo kiểu chữ công (v) Trong tờng nên có hai hàng giằng cao trình bậu cửa sổ, cao trình lanh tô cửa Giằng bê tông cốt thép #200 có cốt dọc đai nối cốt dọc Cốt thép đặt giằng Nhiều công trình h hỏng xuất lực cắt lớn dầm cột khung Những phá hoại loại thờng xảy phần cột sát mức sàn Lý chi tiÕt ë quanh nót khung ch−a ®đ ®é cøng Víi cét , ta thÊy ch−a cã cÊu t¹o chèng với lực cắt vùng gần chân cột Cần thiết kế lới ốp quanh chân cột Những thép dọc âm qua gối cột dầm , nên uốn móc 135o Nhà nhiều tầng bị động đất hay dập nát cột tầng tầng sát tầng khối nhà bị xoắn Mý tầng thờng phải làm thoáng cho phòng đón tiếp, garage nên không bố trí sờn gia cờng cột Cũng hay thấy cột bị dập sát chân tầng giảm độ cứng theo chiều cao nhà Những vị trí vừa nêu , chân cột cần gia cờng chống xoắn Để kháng chấn tốt, nên dùng cốt thép vằn ( thép gai, thép gờ) Kobê cho thấy nhiều nhà mà kết cấu dùng thép trơn thờng bị phá hỏng H− háng th−êng xt hiƯn lùc c¾t lín dầm cột khung Vị trí nơi phá hoại thờng xảy phần cột sát mức sàn Nên làm lới thép nhỏ ốp quanh chân cột , cột tăng độ cứng nhiều Thép dọc chịu mômen âm dù cốt vằn nên uốn móc 135o, mà nhiều tiêu chuẩn cho với thép vằn không cần uốn móc http://www.ebook.edu.vn 105 Trong chờ đợi qui định tạm thời Bộ Xây dựng ban hành, có số khuyến nghị nh không làm tăng chi phí xây dựng bao nh nhng đảm bảo kháng chấn đến độ Richter Kết luận : Phần đà trình bày công nghệ xây dựng nớc ta Những công nghệ vào nớc ta năm gần đợc trình bày chi tiết công nghệ khác Công nghệ sản xuất bao gồm : bí sản xuất ( know-hown ) , công cụ sản xuất , nguyên vật liệu , nhân công thực Phần trình bày đà nói lên phần nội dung công nghệ , phơng tiện sử dụng nguyên vật liệu Do đờng lối đổi Đảng ta rõ ràng quan hệ quốc tế giao lu với tất nớc sau năm 1992 , nhiều doanh nghiệp nớc đà tham gia thị trờng nớc ta nên công nghệ xây dựng nớc ta có thay đổi vợt bực Máy xây dựng nh nguyên liệu đặc thù đợc nhập vào nớc ta mau lẹ nên nói chung trình độ công nghệ xây dựng nớc ta không thua trình độ khu vực không nói ngang với trình độ khu vực Tuy , với yêu cầu hội nhËp khu vùc thêi gian rÊt gÊp n÷a , cần tìm hiểu để tiếp cận nhanh chóng với công nghệ tiên tiến , thiết bị tồn phát triển thời kỳ , thêi kú cña kinh tÕ trÝ thøc , cña công nghiệp hoá , đại hoá đất nớc / L.K http://www.ebook.edu.vn 106 tác giả : ( Chỉ sách viết năm 2001 -2002 ): Giám sát thi công nghiệm thu công tác bê tông cốt thép ( 64 trang A4) Hà nội 10-2001 Giám sát thi công nghiệm thu công tác lắp đặt trang thiết bị nhà dân dụng ( 75 trang A4) Hà nội 12-2001 Giám sát thi công nghiệm thu công tác lắp đặt đờng dây trạm (145 trang A4) Hà nội 6- 2002 Giáo trình thi công nhà cao tầng ( 143 trang A4) Hµ néi - 2002 ChØ dÉn thi công cho vùng có động đất nớc ta (45 trang A4) Hà nội - 2001 Giáo trình pháp luật xây dựng ( 180 trang A4) NXB XD - Hà nội 2001 Từ điển Giải thích Xây dựng Kiến trúc ( 780 trang A4 , chung với Đoàn Đình Kiến, Trần Hùng Đoàn Nh Kim ) NXBXD - Hà nội 2002 Các bạn có nhu cầu tài liệu liên hệ với tác giả: Lê Kiều Số 63/61 Thái Thịnh Hà nội Tel: 84.4 8532725 Fax: 84.4 5620187 Mob: 0913231614 E-mail : lekieu@fpt.vn http://www.ebook.edu.vn 107 ... nớc ta nên công nghệ xây dựng nớc ta có thay đổi vợt bực Máy xây dựng nh nguyên liệu đặc thù đợc nhập vào nớc ta mau lẹ nên nói chung trình độ công nghệ xây dựng nớc ta không thua trình độ khu... thi đấu , nhà công cộng , kho chøa lín , nhµ triĨn l·m Hµ néi thiết kế thử nghiệm để xây dựng thí điểm vài công trình Bộ Xây dựng đà đồng ý cho số sở sản xuất xây dựng khí xây dựng nghiên cứu... xây dựng nớc ta Những công nghệ vào nớc ta năm gần đợc trình bày chi tiết công nghệ khác Công nghệ sản xuất bao gồm : bí sản xuất ( know-hown ) , công cụ sản xuất , nguyên vật liệu , nhân công