Báo cáo khoa học kĩ thuật đề tài nhà tránh lũ

CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC NĂM HỌC 2020 -2021  BÁO CÁO ĐỀ TÀI KĨ THUẬT TÊN ĐỀ TÀI: NGÔI NHÀ TRÁNH LŨ Lĩnh vực: Kĩ thuật khí Mã dự án: Tháng 11/2020 MỤC LỤC ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI B CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU D TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU E TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU III ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẦN II NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý thuyết vật liệu cần thiết Cơ sở thực tiễn II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI III QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ .6 Kế hoạch nghiên cứu Thiết kế nhà tránh lũ 2.1 Kết cấu nhà 2.2 Thiết kế vẽ Thiết kế mơ hình thực nghiệm 3.1 Thiết kế phần móng phao .8 3.2 Thiết kế phần tường nhà mái nhà 3.3 Hồn thiện mơ hình .10 3.4 Tiến hành thử nghiệm nhiều điều kiện khác 10 IV KẾT QUẢ 11 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 12 I KẾT LUẬN 12 II KIẾN NGHỊ 12 III HƯỚNG PHÁT TRIỂN .12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thời gian vừa qua tỉnh miền Trung phải hứng chịu tàn phá nặng nề trận bão kinh hoàng, trận lũ lịch sử nhấn chìm hàng ngàn ngơi nhà biển nước, hàng ngàn người dân hết tài sản, nhà cửa, sống vơ cực, kèm theo tượng sạt lở đất xóa tan ngơi làng, vùi lấp hàng trăm người mà chưa thể tìm thấy họ Mỗi đợt lũ qua, nhân dân lại hứng chịu mát, nhà cửa bị trôi, mùa màng thất thốt, chí lũ cịn cướp sinh mạng người thân u họ,… trước tình cảnh đó, em cảm thấy xót xa, đồng cảm trước hồn cảnh người dân nơi nhận thấy cần phải có phần trách nhiệm đồng bào nên chúng em nghiên cứu cho đề tài “ Ngơi nhà tránh lũ” để góp phần hạn chế thiệt hại thiên tai lũ lụt gây cho người B CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Câu hỏi 1: Mục tiêu hướng đến đề tài gì? Mục tiêu mà đề tài hướng đến thiết kế ngơi nhà mặt nước mà khơng bị trơi lũ đến Người dân chạy trốn lũ mà cao, tránh lũ chỗ Ngơi nhà đảm bảo an tồn tính mạng, đảm bảo sinh hoạt ngày cho người dân sống bên Câu hỏi 2: Điểm đề tài gì? Trước có số ngơi nhà tránh lũ đời, chi phí xây dựng cịn cao kiến cơng trình khơng phù hợp với kinh phí số hộ gia đình Vì nên sản phẩm chúng em nhắm tới mục tiêu giá rẻ, khơng q khó để thực hiện, phù hợp với người dân có chất lượng hiệu ứng dụng vào thực tế đời sống Ngồi ra, kết cấu xây dựng ngơi nhà có điểm khác so với ý tưởng trước chúng em có thiết kế bốn trụ sắt chôn sâu đất để giữ cho nhà không bị trơi Bên ngơi nhà chúng em có gắn thêm thiết bị cảnh báo độ sâu nước lũ Câu hỏi 3: Khả áp dụng nhà đâu? Áp dụng cho khu vực thường xuyên bị lũ nhhư miền Trung Câu hỏi 4: Tiêu chí cho kết cấu nhà nào? Ngôi nhà cần đảm bảo tiêu chí:  Chi phí xây dựng thấp đảm bảo chất lượng  Đảm bảo thăng nước dân lên, chịu rung lắc gió bão gây ra, nước dân đến đâu nhà dân lên đến Nếu có sạc lỡ đất, nhà khơng bị trơi  Chứa từ 4- người /40m2 Bên nhà có hệ thống cảnh báo độ sâu mực nước lũ Câu hỏi 5: Khả nhân rộng mô hình nhà tránh lũ? Ngơi nhà xây dựng hàng loạt Câu hỏi 6: Giả thuyết khoa học đề tài gì? Giả thuyết khoa học đề tài Ngôi nhà tránh lũ ứng dụng rộng rãi thực tế mang lại hiệu thiết thực C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp thiêt kế xây dựng mơ hình - Phương pháp thử nghiệm - Phương pháp thu thập kết sai sót q trình thử nghiệm - Phương pháp thống kê xử lý sai sót D TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU Những cơng việc làm kết đạt - Tìm hiểu lý thuyết, kiến thức liên quan đến đề tài - Tìm hiểu tình hình cụ thể nơi cần áp dụng - Tìm vật liệu cho mơ hình - Thiết kế ngơi nhà, thiết kế lắp ráp mơ hình - Tiến hành thử nhiệm thực tế mơ hình chỉnh sửa sai sót q trình thực Sau q trình nghiên cứu, chúng em thiết kế ngơi nhà tránh lũ mặt nước với giá thành thấp kiêng cố, đảm bảo an toàn cho tính mạng tài sản Chúng em chế tạo thành cơng ngơi nhà mơ hình để thực nghiệm ý tưởng cho kết mong muốn Hướng phát triển tới chúng em muốn tích hợp thêm nhiều tính cần thiết cho ngơi nhà hệ thống phao an toàn tự động cho trẻ em E TÀI LIỆU THAM KHẢO https://nhandan.com.vn/khoa-hoc-giao-duc Trang web: https://nhadatmoi.net/tin-tuc/nha-chong-bao.html Trang web: https://vi.wikipedia.org Trang web: http://laptrinhc.edu.vn/ Trang web: https://danviet.vn BÁO CÁO ĐỀ TÀI PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thời gian vừa qua tỉnh miền Trung phải hứng chịu tàn phá nặng nề trận bão kinh hoàng, trận lũ lịch sử nhấn chìm hàng ngàn ngơi nhà biển nước, hàng ngàn người dân hết tài sản, nhà cửa, sống vơ cực, kèm theo tượng sạt lở đất xóa tan ngơi làng, vùi lấp hàng trăm người mà chưa thể tìm thấy họ Mỗi đợt lũ qua, nhân dân lại hứng chịu mát, nhà cửa bị trơi, mùa màng thất thốt, chí lũ cịn cướp sinh mạng người thân u họ,… trước tình cảnh đó, em cảm thấy xót xa, đồng cảm trước hồn cảnh người dân nơi nhận thấy cần phải có phần trách nhiệm đồng bào nên chúng em nghiên cứu cho đề tài “ Ngơi nhà tránh lũ” để góp phần hạn chế thiệt hại thiên tai lũ lụt gây cho người II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu mà đề tài hướng đến thiết kế ngơi nhà mặt nước mà khơng bị trôi lũ đến Người dân chạy trốn lũ mà cao, tránh lũ chỗ Ngơi nhà đảm bảo an tồn tính mạng, đảm bảo sinh hoạt ngày cho người dân sống bên Ngồi ra, ngơi nhà cần đảm bảo tiêu chí:  Chi phí xây dựng thấp đảm bảo chất lượng  Đảm bảo thăng nước dân lên, chịu rung lắc gió bão gây ra, nước dân đến đâu nhà dân lên đến  Nếu có sạc lỡ đất, nhà không bị trôi  Chứa từ 4- người /40m2  Bên nhà có hệ thống cảnh báo độ sâu mực nước lũ III ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng: mơ hình nhà chống lũ - Phạm vi nghiên cứu: Các tỉnh miền Trung bị lũ lụt IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp thiêt kế xây dựng mơ hình - Phương pháp thử nghiệm - Phương pháp thu thập kết sai sót trình thử nghiệm - Phương pháp thống kê xử lý sai sót PHẦN II NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý thuyết vật liệu cần thiết - Đá Chẻ (móng): - Tơn (Ngói) : - Tre, ván, gỗ (Tường): - Trụ sắt (Cố định cho móng nhà): - Thùng phi (Bệ nhà): - Cảm biến siêu âm Cơ sở thực tiễn Lũ lụt miền Trung năm 2020 (hay gọi là Lũ chồng lũ,Lũ lịch sử) đợt bão, lũ lụt khắp miền Trung Việt Nam, đêm ngày 06, rạng sáng ngày 07 tháng 10 năm 2020, tập trung chủ yếu tỉnh nghệ An,hà Tĩnh,Quãng Bình,Quãng Trị,Thừa thiên – Huế của Bắc Trung Bộ, phần Nam Trung Bộ gồm Đà Nẵng, Quãng Nam, Quãng Ngãi, Bình Định, Phú Yên và Bắc Tây Nguyên Lũ lụt miền Trung 2020 xem đợt lũ lụt lịch sử mới, đặt mức báo động IV, thuộc cấp bậc thiên tai nguy hiểm, rủi ro lớn của Việt Nam, ảnh hưởng sâu rộng tác động gây tổn thất, thiệt hại tồn khu vực, phá hủy, trì hoãn đẩy ngược kinh tế – xã hội miền Trung Việt Nam, đặc biệt địa phương Quảng Trị, Đà Nẵng, Quảng Nam Quảng Ngãi Nhu cầu xây dựng ngơi nhà chống lũ hồn tồn có Thiên tai ngày diễn biến phức tạp, khó lường Để bảo đảm an tồn tính mạng người dân vùng lũ cần có biện pháp cụ thể, thiết thực mang tính hiệu cao Một giải pháp mang tính khả thi để bảo đảm an toàn người tài sản lũ lớn xảy nhà tránh lũ Việc xây dựng nhà phao tránh lũ khơng giúp hộ nghèo kiên cố hóa nhà ở, yên tâm sản xuất, xây dựng cộng đồng an tồn, góp phần chung tay xây dựng nơng thơn mà chủ động giảm nhẹ tác động thiên tai, biến đổi khí hậu.  Ngơi nhà tránh lũ đề tài giải vấn đề nhà ở, nơi sinh hoạt, làm việc người, bên cạnh xử lý thiên tai, lũ lụt II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI Trước có số ngơi nhà tránh lũ đời, chi phí xây dựng cịn cao kiến cơng trình khơng phù hợp với kinh phí số hộ gia đình Vì nên sản phẩm chúng em nhắm tới mục tiêu giá rẻ, khơng q khó để thực hiện, phù hợp với người dân có chất lượng hiệu ứng dụng vào thực tế đời sống Ngoài ra, kết cấu xây dựng nhà không phức tạp, dễ xây dựng, mặt nước nên mở rộng xây dựng hàng loạt Bên ngơi nhà chúng em có gắn thêm thiết bị cảnh báo độ sâu nước lũ Mức giá thành hoàn thiện nhà tránh lũ an toàn nằm khoảng từ 15- 20 triệu đồng Trong đó, nhà tránh lũ hỗ trợ từ phần kinh phí hộ dân huy động nguồn lực riêng mình, người thân, nguồn tài khác, đối ứng phần nhân công tận dụng nguồn vật liệu nhà cũ sử dụng Những người nghèo hưởng lợi khơng có ngơi nhà an tồn mình, mà họ cịn tự tin hơn, chí sẵn sàng cho thay đổi tương lai III QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ Kế hoạch nghiên cứu Thời gian 15/3/2020 đến 20/4/2020 Nội dung công việc Lên ý tưởng, làm đề cương nghiên cứu 21/4/2020 đến 30/6/2020 Nghiên cứu tài liệu liên quan 01/7/2020 đến 15/8/2020 Tìm hiểu vật liệu cần thiết Thiết kế vẽ cho nhà 16/8/2020 đến 20/10/2020 Lắp ráp mơ hình nhà 17/11/2020 đến 18/11/2020 Vận hành thử, điều chỉnh sai sót 19/11/2020 đến 21/11/2020 Hồn thành báo cáo, dự thi cấp huyện 05/12/2020 đến 12/12/2020 Hoàn chỉnh đề tài dự thi cấp tỉnh Thiết kế nhà tránh lũ 2.1 Kết cấu nhà Giải pháp chúng em đưa xây dựng nhà tránh lũ biệt lập thiết kế sau: Phần móng: có bệ móng riêng biệt Một móng cố định móng di chuyển lên xuống chế giúp ngơi nhà nước Cả móng chế tạo từ sắt thép để có độ bền cao chống gỉ xét bị ngâm nước Diện tích móng tùy điều kiện gia đình Phần bệ nổi: tồn bệ có dạng khung gỗ với sắt làm để gia tăng kiên cố (gỗ chủ yếu) nằm phần móng nhà trang bị hệ thống phao đặc biệt với toàn thùng rỗng cỡ lớn (thùng phi nhựa) Với nhà diện tích trung bình 40m cần 10 - 12 thùng phi Phần tường nhà:Tường theo cách truyền thống, làm loại nhựa nhiệt dẻo đúc khuôn sẵn tên poltystyrene bê tông sợi thép gia cố, loại vật liệu xây dựng bền khơng bê tơng cốt thép nhiên giá thành rẻ giúp thi công nhanh Song song với tường, cột nhà làm loại vật liệu tỉ lệ thép nhiều để chịu lực tốt nhát Tường móng thiết kế nhằm chịu tải trọng thẳng đứng, có chiều dài từ 3,5 đến 4m Tường cố định lại chắn nẹp sắt tránh bung tróc sử dụng lâu dài Phần mái: Mái nhà theo kiểu mái gấp truyền thống, độ nghiên từ 30 đến 33ᵒ làm tôn lớp tôn song song sử dụng để làm mái cho nhà 2.2 Thiết kế vẽ 10 11 Thiết kế mơ hình thực nghiệm Trong trình nghiên cứu chúng em chế tạo mơ hình ngơi nhà tránh lũ cỡ nhỏ để thực nghiệm: 3.1 Thiết kế phần móng phao 12 3.2 Thiết kế phần tường nhà mái nhà 13 3.3 Sơ đồ thiết bị cảnh báo 3.4 Hồn thiện mơ hình 14 3.5 Tiến hành thử nghiệm nhiều điều kiện khác IV KẾT QUẢ 15 Sau trình nghiên cứu, chúng em thiết kế ý tưởng cho nhà tránh lũ, đồng thời làm mơ hình minh họa Thử nghiệm thành cơng lần hạn chế nhà chậm Chúng em tìm tịi, nghiên cứu lại thấy thay móng hình trụ vng thành trụ trịn tốc độ nhanh 16 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Sau trình nghiên cứu, chúng em thiết kế ngơi nhà tránh lũ mặt nước với giá thành thấp kiêng cố, đảm bảo an tồn cho tính mạng tài sản Chúng em chế tạo thành cơng ngơi nhà mơ hình để thực nghiệm ý tưởng cho kết mong muốn II KIẾN NGHỊ Trong trình nghiên cứu đề tài, chúng em gặp khó khăn suy nghĩ, phân tính tính khả thi ngơi nhà ứng dụng vào thực tiễn, tìm tịi hướng giải khác Do đó, chúng em kiến nghị chuyên gia lĩnh vực xây dựng góp ý thêm cho ý tưởng chúng em Chúng em mong muốn đề tài đưa vào ứng dụng thực tiễn để giúp đỡ bà miền Trung bị thiệt hại lũ lụt hàng năm III HƯỚNG PHÁT TRIỂN Hướng phát triển tới chúng em muốn tích hợp thêm nhiều tính cần thiết cho ngơi nhà hệ thống phao an toàn tự động cho trẻ em 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://nhandan.com.vn/khoa-hoc-giao-duc Trang web: https://nhadatmoi.net/tin-tuc/nha-chong-bao.html Trang web: https://vi.wikipedia.org Trang web: http://laptrinhc.edu.vn/ Trang web: https://danviet.vn 18 MỤC LỤC ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU A LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI B CÂU HỎI NGHIÊN CỨU, GIẢ THUYẾT KHOA HỌC C PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU D TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU E TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU III ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU PHẦN II NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I CƠ SỞ KHOA HỌC Cơ sở lý thuyết vật liệu cần thiết Cơ sở thực tiễn II ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI III QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ .6 Kế hoạch nghiên cứu Thiết kế nhà tránh lũ 2.1 Kết cấu nhà 2.2 Thiết kế vẽ Thiết kế mơ hình thực nghiệm 3.1 Thiết kế phần móng phao .8 3.2 Thiết kế phần tường nhà mái nhà 3.3 Hồn thiện mơ hình .10 3.4 Tiến hành thử nghiệm nhiều điều kiện khác 10 19