JSOFT
Thiết bị kháng chấn bảo vệ công trình có các kết cấu ngầm
04/05/2022
(MOC.GOV.VN) - Sự phát triển các siêu đô thị hiện nay không thể thiếu việc khai thác và phát triển các không gian ngầm – những khoảng không gian có thể sử dụng để trông giữ ô tô, bố trí các nút giao thông ngầm, lắp đặt hệ thống liên lạc kỹ thuật và nhiều mục đích khác. Bên cạnh đó, vị trí nhiều thành phố rơi vào những vùng có các hoạt động rung chấn mạnh, ảnh hưởng thực sự tới các công trình có không gian ngầm. Một trong các biện pháp nâng cao khả năng kháng chấn của các công trình xây dựng là đưa trụ cách chấn vào giữa các kết cấu trên mặt đất và kết cấu ngầm dưới đất. Ảnh hưởng của các trụ tới tính kháng chấn của cả công trình đã chứng tỏ hiệu quả của phương pháp chống động đất này. Nhiều nghiên cứu, thực nghiệm cho thấy việc sử dụng trụ sẽ làm giảm tải trọng rung chấn xuống hai lần, thậm chí hơn.

Mật độ giao thông cao, mật độ xây dựng lớn tại các thành phố đòi hỏi cần nhanh chóng tìm các giải pháp mới cho các nhiệm vụ quy hoạch đô thị, trong đó có việc khai thác không gian ngầm. Hiện nay, tại các nước phát triển, các công trình ngầm chiếm tỷ lệ tương đối cao – xấp xỉ một phần tư tổng diện tích khai thác của các công trình được xây mới. Khai thác không gian ngầm cho phép giải quyết một loạt vấn đề quy hoạch đô thị, như làm bãi đỗ xe ngầm, sử dụng không gian ngầm để bố trí “nén” các tòa nhà / công trình với nhiều chức năng khác nhau, bố trí hệ thống giao thông ngầm, mạng liên lạc viễn thông ngầm…

Cấu tạo trụ cách chấn bằng cao su kim loại

Một phần đáng kể lãnh thổ Liên bang Nga nằm trong khu vực có nguy cơ động đất cao, do đó, đánh giá ảnh hưởng của không gian ngầm tới khả năng kháng chấn chung của cả công trình trở thành nhiệm vụ cấp thiết. Thống kê những trận động đất trong thời gian gần đây cho thấy trên thực tế, mỗi trận động đất mạnh luôn kèm theo sự tàn phá các công trình ngầm dưới lòng đất, tuy ở mức độ nhẹ hơn so với những công trình phía trên mặt đất. Ảnh hưởng của các không gian ngầm tới tính kháng chấn chung của các kết cấu trên mặt đất là điều hiển nhiên, thực tế. Ví dụ về ảnh hưởng này là sự sụp đổ một công trình dân dụng do động đất tại Thượng Hải (Trung Quốc) năm 2009. Sau trận động đất này, tòa nhà 13 tầng mới xây xong đổ ụp hoàn toàn. Các nguyên nhân nhanh chóng được xác định sau thảm họa là nền đất yếu và công trình có bãi đỗ xe ngầm. Tháng 5/2018, một công trình cũng đổ sập tại khu vực bán đảo Kamchatka (Nga) sau một rung chấn nhẹ, nguyên nhân bởi các kết cấu xây dựng trong phần ngầm của tòa nhà - theo các đặc tính kết cấu và độ cứng - không tương thích so với các kết cấu phần nổi trên mặt đất.

Thí nghiệm đặc tính cách chấn của các trụ cao su kim loại với mô hình tòa nhà 

Có nhiều phương pháp khác nhau để cải thiện khả năng kháng chấn của công trình. Trong xây dựng hiện đại, ứng dụng các thiết bị kháng chấn đặc biệt dưới dạng hệ thống cách ly rung chấn (cách chấn) tương đối phổ biến do chứng tỏ hiệu quả cao trong các tòa nhà / công trình chức năng khác nhau. Hệ thống cách chấn có tác dụng giảm năng lượng truyền sang công trình trong quá trình rung lắc thông qua các thiết bị dẫn động ở nhiều mức độ. Các thiết bị này sẽ triệt tiêu các tác động tới công trình về lâu dài. Trên thế giới, có rất nhiều công trình được xây có ứng dụng hệ thống cách chấn như vậy, trong số đó, rất nhiều công trình có không gian ngầm. Những tòa nhà / công trình kháng chấn xuất hiện khắp nơi tại Nhật Bản, Trung Quốc, Nga, Armenia và nhiều quốc gia khác. Mặt khác, tuy nhu cầu lắp đặt các hệ thống cách chấn là khá lớn, việc ứng dụng hệ thống này trong những công trình có không gian ngầm, có tính tới các đặc điểm xuất hiện tác động rung chấn và đặc tính đất nền vẫn cần được nghiên cứu sâu hơn.

Tác giả bài viết muốn đề cập thêm về các công trình nhà ở với bãi đỗ xe ngầm trong khu vực thường xuyên có động đất. Việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của các không gian ngầm tới tính kháng chấn của cả công trình đã được thực hiện nhằm so sánh với công trình không có bãi đỗ xe ngầm. Giải pháp kết cấu phần nổi trên mặt đất là hệ khung toàn vẹn. Các cột bằng bê tông cốt thép tiết diện vuông 300 x 300 mm; bước cột theo hướng dọc là 3m, theo hướng ngang là 3 và 6m; các tấm sàn đúc nguyên khối. Phần ngầm dưới đất của tòa nhà được thực hiện bằng các tấm bê tông cốt thép đúc sẵn chiều dày 800mm với các tường đúc nguyên khối theo phương thẳng đứng, và các cột tiết diện vuông 350 x 350 mm. Các tấm sàn trong phần ngầm cũng là tấm bê tông cốt thép đúc sẵn nguyên khối.

Các trụ cách chấn được lắp đặt giữa phần nổi và phần ngầm của tòa nhà có thể làm giảm tác động rung chấn hơn hai lần                      

Trong thiết kế, các trụ cách chấn của công ty FIP industrial được sử dụng - đây là những trụ cấu tạo từ nhiều lớp cao su kim loại, với đặc điểm độ cứng theo phương ngang thấp, độ cứng theo phương thẳng đứng cao, khả năng giảm rung lắc rất cao. Trong quá trình nghiên cứu, các kỹ sư xây dựng đã xem xét các đặc tính đàn hồi khác nhau của các trụ cao su kim loại. Các nghiên cứu tính toán được thực hiện với việc sử dụng tổ hợp chương trình “Autodesk robot structural analysis”. Việc mô tả điều kiện đất nền, các mô hình tính toán đều được phân tích kỹ trong quá trình thiết kế. Sự tương tác của kết cấu nằm sâu trong lòng đất với đất được thực hiện nhờ một hệ số đặc biệt mà việc tính toán hệ số cần thực hiện trong tổ hợp chương trình riêng cho các tấm móng theo phương nằm ngang và tường theo phương thẳng đứng của các bãi đỗ. Các phép tính được thực hiện có sử dụng biện pháp phổ quang và biện pháp linh hoạt có ứng dụng ghi lại quá trình tăng tốc của đất khi có động đất mạnh 7 - 9 độ richter. Kết quả được mô tả trực quan, thể hiện bằng biểu đồ lực xuất hiện trong các cột theo một trong các trục của tòa nhà. Phân tích kết quả như sau: trong tòa nhà trước khi đặt các trụ cách chấn, các bước nhảy được ghi lại rất rõ và gần như đều nhau, ở cả hai phần ngầm và trên mặt đất. Sau khi đặt trụ, lực tại các vị trí giảm hẳn, biểu thị bằng các bước nhảy ngắn, ổn định hơn.

Như vậy, có thể tóm tắt kết quả nghiên cứu như sau:

- Việc có bãi đỗ xe ngầm sẽ thay đổi trạng thái biến dạng khi chịu áp lực của công trình, dưới các tác động địa chấn sẽ dẫn đến gia tăng lực trong các yếu tố kết cấu tới hơn hai lần.

- Việc sử dụng hệ thống cách chấn dưới dạng các trụ truyền động giữa phần nổi trên mặt đất và phần ngầm dưới đất của công trình là giải pháp kháng chấn hữu hiệu do giảm mức tải động đất xuống hai lần, thậm chí hơn.

- Hiệu quả kháng chấn có thể đạt được ở các loại yếu tố trụ khác nhau.

- Điều kiện của đất hầu như không ảnh hưởng tới hiệu quả hoạt động của hệ thống cách chấn (kết luận này được khẳng định bằng nhiều dữ liệu do rất nhiều chuyên gia, nhiều nhà nghiên cứu phạm trù xây dựng trong các khu vực động đất đưa ra).   

 

Theo strelkamag.ru

Biên dịch: Lệ Minh

 

Tin chỉ đạo, điều hành

Penetron và các tiêu chuẩn môi trường trong xây dựng

Góp ý cho dự thảo Chiến lược phát triển khoa học và công nghệ ngành Xây dựng giai đoạn 2021-2030

Khai mạc phiên chính thức Đại hội Đại biểu Đảng bộ Bộ Xây dựng lần thứ IX, nhiệm kỳ 2020-2025

Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá nghiệm thu kết quả thực hiện nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng năm 2019 của Viện Vật liệu xây dựng

Quyết định về việc thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá nghiệm thu kết quả nhiệm vụ KHCN “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp đầu tư, quản lý, khai thác không gian ngầm phục vụ công cộng đô thị thích ứng với điều kiện Việt Nam”

Bộ Xây dựng trao Quyết định bổ nhiệm Phó Vụ trưởng Vụ Khoa học công nghệ và môi trường

Thứ trưởng Lê Quang Hùng chủ trì cuộc họp Hội đồng Tư vấn hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật xây dựng

Quyết định thành lập Hội đồng tư vấn đánh giá nghiệm thu kết quả thực hiện nhiệm vụ “Nghiên cứu thay thế sợi amiăng bằng các loại sợi khác trong sản xuất tấm lợp amiăng xi măng ”, mã số RD 106-18

Le Doan Hop

Tổ chức các hoạt động của Tháng hành động vì môi trường hưởng ứng Ngày Môi trường Thế giới và Ngày Quốc tế Đa dạng sinh học năm 2021

Thông báo đề xuất các nhiệm vụ, dự án bảo vệ môi trường từ nguồn sự nghiệp môi trường năm 2022 và giai đoạn 03 năm (2022-2024)

Bổ sung giải pháp theo QCVN 06:2010/BXD đối với công trình Khu phức hợp B3-CC1 khu trung tâm khu đô thị Tây Hồ Tây

Giải đáp vướng mắc trong việc áp dụng QCVN 06:2010/BXD tại dự án Tòa nhà hỗn hợp thương mại dịch vụ và căn hộ chung cư Alacarte Hạ Long

Luận chứng kỹ thuật bổ sung giải pháp thiết kế đảm bảo PCCC cho công trình Tháp A dự án Sunbay Park Hotel & Resort

Giải đáp vướng mắc trong việc áp dụng QCVN 13:2018/BXD

Luận chứng kỹ thuật bổ sung giải pháp thiết kế đảm bảo PCCC cho công trình Văn phòng làm việc, xây dựng tại số 65 đường Hải Phòng, phường Thạch Thang, quận Hải Châu, TP. Đà Nẵng

Luận chứng kỹ thuật bổ sung giải pháp thiết kế đảm bảo PCCC cho công trình Khu chung cư cao tầng, văn phòng thương mại và nhà ở Tuyên Sơn

® MOC giữ bản quyền nội dung trên website này.
THÔNG TIN LIÊN HỆ.