MỘT SỐ ĐÁNH GIÁ VỀ HỆ THỐNG QUY CHUẨN - TIÊU CHUẨN VỀ ĐỘNG ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG CHỐNG ĐỘNG ĐẤT CỦA NHÀ VÀ CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG Ở VIỆT NAM HIỆN NAY PGS TS NGUYỄN XUÂN CHÍNH TS TRỊNH VIỆT CƯỜNG TS NGUYỄN ĐẠI MINH TS VŨ THỊ NGỌC VÂN Viện KHCN Xây dựng Tóm tắt: Bài báo trình bày số thông tin tổng quan tác động động đất giới Việt Nam, hệ thống tài liệu kỹ thuật có Việt Nam lĩnh vực kháng chấn, tình hình thiết kế kháng chấn khả chịu động đất công trình xây dựng, đề xuất số tiêu chí để đánh giá mức độ nguy hiểm nhà công trình số kết luận - kiến nghị phục vụ quản lý nhà nước Đặt vấn đề Động đất tượng tự nhiên gây dao động đất nền, động đất dịch chuyển mảng kiến tạo vỏ trái đất loại động đất mạnh, gây chết người, làm sụp đổ nhà cửa, phá hoại công trình xây dựng, ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế xã hội Khác với bão, chưa đủ phương tiện kỹ thuật tin cậy để dự báo động đất nên việc cảnh báo, sơ tán người dân khỏi công trình động đất gây nguy hiểm thực Trong năm gần đây, nhiều trận động đất lớn xảy giới, gây thiệt hại nặng nề người, nhà công trình sở hạ tầng kỹ thuật Ngay nước có tiềm lực, kinh nghiệm xây dựng phòng chống động đất Nhật, Mỹ, New Zealand, Nga, Trung Quốc, Đài Loan (Trung Quốc)… nhiều nhà công trình thiết kế xây dựng chịu động đất không tránh khỏi bị hư hỏng sụp đổ động đất mạnh xảy Điển hình trận động đất xảy gần tại: San Fernado, California - Mỹ (1994), Kobe – Nhật Bản (1995), Đài Loan (1999), Gazly, Armenia - Liên Xô (1989), Tứ Xuyên – Trung Quốc (2008), Christchurch – New Zealand (2011) làm chết nhiều người gây sụp đổ nhiều công trình Do tượng biến đổi khí hậu toàn cầu, thiên tai xảy ngày phức tạp, với tần suất cường độ ngày cao Cơn địa chấn Sumatra-Andaman trận động đất xảy đáy biển ngày 26/12/2004 Trận động đất kích hoạt chuỗi đợt sóng thần chết người lan tỏa khắp Ấn Độ Dương, sóng cao 30m (100 ft) tàn phá cộng đồng dân cư sinh sống ven biển Indonesia, Sri Lanka, Ấn Độ, Thái Lan nơi khác, cướp sinh mạng 225000 người thuộc 11 quốc gia Trận động đất Nhật Bản ngày 11/3/2011 mạnh độ richter trận động đất mạnh vòng 140 năm qua, làm đáy biển Nhật Bản dịch chuyển 24m, gây sóng thần cao 10m làm nổ lò phản ứng hạt nhân Fukushima Ở Việt Nam, theo đồ phân vùng động đất chu kỳ lặp 500 năm Viện Vật lý địa cầu lập (đề tài độc lập cấp Nhà nước, chấp nhận QCVN 02 : 2009/BXD TCXDVN 375 : 2006) nước ta phần lãnh thổ phía Bắc có khả xảy động đất mạnh cấp VIII (theo thang MSK-1964) tương ứng với gia tốc từ 0,12g đến 0,24g (trong g gia tốc trọng trường), phần lãnh thổ Việt Nam lại xảy động đất yếu yếu (yếu – tương ứng với gia tốc (ag) 0,04g ag < 0,08g (tương đương với động đất cấp VI đến VII thang MSK-1964), yếu – tương ứng với ag < 0,04g (tương đương với động đất cấp VI) Từ năm 1900 đến 2006 ghi nhận 115 trận động đất từ cấp VI VII (4,5 4,9 độ richter) khắp vùng lãnh thổ nước ta, 17 trận động đất cấp VII (5,0 5,9 độ richter) số trận động đất mạnh cấp VIII Điện Biên Phủ năm 1935 (6,8 độ richter), Tuần Giáo - Lai Châu năm 1983 (6,7 độ richter) Trận động đất Điện Biên Phủ ngày 19/2/2001 mạnh 5,3 độ richter xảy vùng núi Nam Oun (thuộc Lào), cách thành phố Điện Biên khoảng 15 km phía Tây, với độ sâu 12 km Cường độ chấn động vùng tâm chấn đạt tới cấp VII VIII theo thang MSK–1964 Trận động đất không gây thiệt hại người làm hư hỏng số nhà công trình thành phố Điện Biên Trận động đất độ richter xảy Myanmar ngày 24/3/2011 gần biên giới nước Lào – Thái Lan – Myanmar gây chấn động cấp V Hà Nội cấp VI số nơi khu vực Tây Bắc Ảnh hưởng biến đổi khí hậu thấy rõ nét nước ta Các tỉnh Nam trước xuất động đất bão lớn thường thấy xảy Điển hình trận động đất xảy khu vực khơi vùng biển Vũng Tàu gây rung động đến nhiều công trình xây dựng Vũng Tàu Tp Hồ Chí Minh, đặc biệt nhà cao tầng, trận bão lụt lớn miền Trung, miền Nam xảy với cường độ lớn đỉnh lũ cao Tình hình giới Việt Nam cho thấy rằng, để giảm thiểu thiệt hại người tài sản động đất gây thân nhà công trình xây dựng phải chịu động đất quốc gia phải có biện pháp phù hợp cho vấn đề Để tổng hợp báo cáo Thủ tướng Chính phủ giải việc chống động đất Việt Nam, Bộ Xây dựng giao nhiệm vụ cho Cục Giám định Nhà nước chất lượng công trình xây dựng chủ trì phối hợp với Viện KHCN Xây dựng Vụ Khoa học công nghệ & môi trường tập hợp, phân tích hệ thống Quy chuẩn – Tiêu chuẩn (QC-TC) phục vụ xây dựng nhà công trình vùng có động đất; kiểm tra lại khả chống động đất công trình xây dựng hữu đề xuất biện pháp thích hợp Dưới số nội dung báo cáo Viện KHCN Xây dựng kết thực nhiệm vụ Hệ thống QC - TC phục vụ xây dựng nhà công trình vùng có động đất 2.1 Danh mục quy chuẩn tiêu chuẩn tài liệu có - Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997, ban hành theo QĐ số 682/BXD-CSXD ngày 14-12-1996; - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng QCVN 02 : 2009/BXD; - TCXD 45 : 1978 Tiêu chuẩn thiết kế nhà công trình; - TCVN 2737 : 1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế; - TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối; - TCXD 205 : 1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế; - TCXDVN 375 : 2006 Thiết kế công trình chịu động đất – Tiêu chuẩn thiết kế; - TCXDVN 338 : 2005 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế; - TCXDVN 356 : 2005 Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế; - Quyết định 09/2005 QĐ – BXD ngày 7/4/2005 quy chế áp dụng tiêu chuẩn nước hoạt động xây dựng Việt Nam; - Thông tư số 40/2009/TT-BXD ngày 09/12/2009 việc Quy định việc áp dụng tiêu chuẩn xây dựng nước hoạt động xây dựng; - Tính toán cấu tạo kháng chấn công trình nhiều tầng, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 1993; - Hướng dẫn xây dựng sửa chữa hư hỏng nhà công trình vùng có động đất tỉnh Lai Châu Nhà xuất Xây dựng, 2001; - Hướng dẫn thiết kế nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất theo TCXDVN 375: 2006 Nhà xuất Xây dựng, 2008; - Hướng dẫn xây dựng phòng chống thiên tai Nhà xuất Xây dựng, 2008 2.2 Các công trình bắt buộc phải thiết kế xây dựng chịu động đất Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997 1 - văn quy định yêu cầu kỹ thuật tối thiểu bắt buộc phải tuân thủ hoạt động xây dựng Việt Nam yêu cầu kháng chấn công trình xây dựng sau: a Tại Điều 3.6 – Chống động đất quy định: - Công trình cấp - công trình đặc biệt quan trọng không cho phép hư hỏng cục bộ: áp dụng biện pháp kháng chấn theo cấp động đất cực đại với tần suất; - Công trình cấp II – công trình cho phép hư hỏng cấu kiện riêng lẻ, phải đảm bảo an toàn cho người thiết bị: phải thiết kế kháng chấn với cấp động đất lựa chọn trường hợp cụ thể; - Công trình cấp III – công trình bị phá hủy động đất có khả chết người thiệt hại lớn kinh tế: yêu cầu phải thiết kế kháng chấn b Tại điều 8.4 – Phân cấp công trình dân dụng, công nghiệp nêu rõ: - Công trình cấp I công trình có tuổi thọ 100 năm, chất lượng sử dụng cao; - Công trình cấp II công trình có tuổi thọ 50 100 năm, chất lượng sử dụng khá; - Công trình cấp III công trình có tuổi thọ 20 50 năm, chất lượng sử dụng trung bình Theo bảng 8.4.2: Chất lượng sử dụng nhà đa số chung cư xây dựng có phòng ngủ, sinh hoạt, bếp, vệ sinh riêng biệt hộ nhà cấp II, phải thiết kế kháng chấn Các công trình dân dụng khác, công trình công nghiệp có niên hạn sử dụng 50 năm phải thiết kế kháng chấn 2.3 Điều kiện để thiết kế công trình chịu động đất Để có công trình chịu động đất cần có số liệu tự nhiên cấp động đất tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất Căn quy định Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997 1 thấy: a Tại Điều 2.1 số liệu tự nhiên khu vực xây dựng quy định: số liệu quan chức Nhà nước cung cấp cấp động đất yêu cầu tham khảo đồ phân vùng động đất, phụ lục 2.8 tập III Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997 Số liệu năm 2009 chuyển thành Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng QCVN 02 : 2009/BXD b Về tiêu chuẩn thiết kế chống động đất động đất - Thông tư số 12/BXD-KHCN ngày 24/4/1995 78/BXD ngày 17/7/1995 chấp thuận, cho phép áp dụng tiêu chuẩn hành ISO, Anh, Đức, Mỹ, Nhật, Pháp, Úc để thiết kế công trình xây dựng Việt Nam (sau thay Thông tư 09/2005 40/2009); - Năm 2006 Bộ Xây dựng ban hành TCXDVN 375 : 2006 Thiết kế công trình chịu động đất – Tiêu chuẩn thiết kế Như điều kiện để thiết kế công trình chống động đất trước 2006 sau 2006 đủ Ngoài theo danh mục QC-TC nêu nhiều tiêu chuẩn tài liệu liên quan phục vụ thiết kế kháng chấn Bộ Xây dựng ban hành để áp dụng Tuy nhiên giai đoạn mức áp dụng tiêu chuẩn cụ thể áp dụng có khác 2.4 Tình hình áp dụng QC – TC Tình hình áp dụng QC - TC việc thiết kế xây dựng công trình chịu động đất Việt Nam từ năm 1954 đến phân thành giai đoạn sau: a Giai đoạn xây dựng thời kỳ 1954 1976 Giai đoạn này, nhà nhà chung cư nói riêng thường kết cấu từ tầng Kết cấu chịu lực nhà thường tường xây gạch khung bê tông cốt thép, sàn panel hay bê tông cốt thép toàn khối Những năm 1960 1976 xuất thêm nhà có giải pháp kết cấu lắp ghép: nhỏ, lớn khung lắp ghép Kết cấu lắp ghép lúc đầu bê tông xỉ dùng cho nhà đến tầng, sau bê tông cốt thép, dùng cho nhà cao từ đến tầng Với giải pháp kết cấu nhà lắp ghép hình thành nên khu chung cư: An Dương, Phúc Xá, Bờ sông (1 tầng); Kim Liên, Nguyễn Công Trứ (4 tầng); Yên Lãng, Trương Định (2 tầng); Trung Tự, Khương Thượng, Giảng Võ, Thành Công, Vĩnh Hồ (4 tầng) Giai đoạn này, hầu hết công trình nhà thấp tầng không thiết kế kháng chấn b Giai đoạn xây dựng thời kỳ 1976 1986 Từ năm 1976 1986, Hà Nội, Hải Phòng, Vinh, Phúc Yên, Việt Trì số thành phố miền Bắc xây dựng phổ biến loại nhà lắp ghép lớn Trong đó, số loại nhà lắp ghép lớn thiết kế chịu động đất Điển hình cho loại nhà tính toán chịu động đất giai đoạn mẫu nhà lắp gép lớn IW Đạo Tú Cộng hòa Dân chủ Đức thiết kế mẫu nhà lắp ghép lớn LV Xuân Mai Liên Xô thiết kế Các mẫu nhà thiết kế theo tiêu chuẩn Đức Liên Xô, có khả chịu động đất cấp VII VIII c Giai đoạn xây dựng thời kỳ 1986 1997 Đây giai đoạn đầu thời kỳ đổi Một số dự án đầu tư nước triển khai Việt Nam Nhiều công nghệ xây dựng đưa vào áp dụng, công nghệ cọc khoan nhồi, bê tông thương phẩm, đổ bê tông bơm phun, sàn phẳng thường ứng lực trước, tạo điều kiện cho xây dựng nhà cao tầng phát triển Nhà cao tầng xây dựng ngày nhiều thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội Các nhà cao tầng thời kỳ chủ yếu sử dụng giải pháp kết cấu chịu lực khung – vách bê tông cốt thép đổ chỗ, kết hợp với sàn bê tông cốt thép đổ chỗ Chiều cao công trình phần nhiều 20 tầng Ở thời kỳ này, vấn đề kháng chấn quan tâm chưa có quy định yêu cầu thiết kế công trình chịu động đất Do vậy, nhiều công trình xây dựng thời kỳ chưa thiết kế kháng chấn Tuy nhiên, công trình quan trọng Nhà nước đầu tư số công trình yêu cầu chủ đầu tư thiết kế kháng chấn Tiêu chuẩn kháng chấn dùng để thiết kế cho công trình chủ yếu tiêu chuẩn SNiP II -7-81* Liên Xô quy phạm UBC:1991 Hoa Kỳ d Giai đoạn xây dựng thời kỳ 1997 đến Đây giai đoạn nhà cao tầng phát triển mạnh Nhiều giải pháp, công nghệ thi công tiên tiến áp dụng như: công nghệ thi công Top – Down, công nghệ thi công cọc Baret, tường vây, cốp pha trượt (lõi cứng) kết hợp với lắp ghép (cột, sàn), kết hợp đổ chỗ với lắp ghép cấu kiện ứng lực trước Với công nghệ xuất ngày nhiều công trình cao 20 tầng, có công trình nhà cao tới 33, 34 tầng đưa vào sử dụng Hiện có công trình siêu cao tầng lên đến 65, 70 tầng tòa tháp Bitexco, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh, tổ hợp Keangnam Hanoi Lanmark Tower, Từ Liêm, Hà Nội Giải pháp kết cấu công trình nhà cao tầng áp dụng chủ yếu kết cấu khung – vách khung – lõi bê tông cốt thép đổ chỗ, kết hợp với sàn bê tông cốt thép đổ chỗ sàn bê tông cốt thép nửa lắp ghép (dạng sàn sandwich) Các công trình nhà cao tầng xây dựng Hà Nội giai đoạn hầu hết thiết kế chịu động đất cấp VII Tiêu chuẩn kháng chấn áp dụng SNiP II-7-81* Liên Xô, tiêu chuẩn UBC 1997 Hoa Kỳ TCXDVN 375 : 2006 Ở thành phố Hồ Chí Minh trước quan niệm rằng, công trình xây dựng khu vực không cần thiết kế kháng chấn Tuy nhiên, sau ảnh hưởng trận động đất khơi vùng biển Vũng Tàu năm 2005 làm nhà cao tầng thành phố Hồ Chí Minh rung chuyển vấn đề thiết kế kháng chấn cho nhà cao tầng quan tâm Một số nhà công trình yêu cầu thiết kế chịu động đất Khả chống động đất công trình xây dựng Việt Nam 3.1 Một số dạng kết cấu công trình chịu động đất yếu Theo nghiên cứu giới dạng kết cấu công trình sau có nguy bị hư hỏng, sụp đổ cục hay toàn phần động đất lớn xảy ra: a Nhà công trình có tính không đặn mặt Tính không đặn mặt bố trí kết cấu lệch tâm cứng tâm khối lượng Đây loại kết cấu có nguy hư hỏng cao tác động động đất phải chịu thêm hiệu ứng xoắn gây lệch tâm độ cứng khối lượng Ngoài ra, giảm yếu tình trạng không tính đến thiết kế thay đổi vị trí điểm đặt tập trung khối lượng tầng nhà trình sử dụng, cải tạo b Tính không đặn dọc theo chiều cao nhà Sự không đặn bố trí khối lượng độ cứng dọc theo chiều cao nhà nguyên nhân gây hư hỏng hay phá hoại công trình động đất xảy Kết cấu bị hư hỏng cục hay phá hoại khu vực có thay đổi đáng kể kích thước hình học, độ cứng khối lượng Kết cấu có tầng tầng mềm hay tầng tầng mềm; số công trình cải tạo nội thất, mở rộng không gian sinh hoạt, thường bỏ cột, tường tầng hay tầng sử dụng làm cửa hiệu, phòng họp, phòng thể thao, Đây kết cấu có khả chịu động đất c Các thay đổi không hợp lý (về mặt kỹ thuật) kết cấu có Các thay đổi (cải tạo) kết cấu có dạng sau đây: - Nâng thêm tầng không tính toán thiết kế; - Phá bỏ tường ngăn chịu lực có; - Cắt hay mở tường liên tục để làm cửa (lối đi) hay bố trí đường ống, lắp đặt thiết bị, nội thất; - Cắt cột, khoét sàn, bố trí lại kiến trúc làm thay đổi công tòa nhà (cửa hàng, văn phòng); - Thêm sàn, làm chuồng cọp (tăng diện tích); - Thêm tường ngăn (tạo nhiều phòng thuê) d Các sai lệch thi công xây dựng Kinh nghiệm xây dựng phòng chống động đất giới kết cấu có nhiều sai lệch mang tính ngẫu nhiên nguy hiểm xảy động đất lớn Sau dạng sai lệch mang tính ngẫu nhiên hay gặp phải có độ rủi ro cao động đất sảy ra: - Các cột không thẳng đứng theo quy định tiêu chuẩn/quy phạm xây dựng; - Lệch tâm vị trí nút dầm cột (tâm dầm có độ lệch lớn so với tâm cột); - Độ lệch tâm ngẫu nhiên thi công sai ảnh hưởng lớn đến phản ứng kết cấu chịu tác động động đất; - Sai lệch nhiều đặc trưng vật liệu (sai số cường độ thực tế trường so với quy định thiết kế, ví dụ: cường độ bê tông, cốt thép có cường độ thấp hơn, thềm chảy thấp so với thiết kế ) e Phá hoại dây chuyền số kết cấu động đất Phá hoại dây chuyền thường xảy công trình cải tạo, cột, tường chịu lực tầng hầm hay tầng nhà cao tầng bị đập bỏ (để làm tăng diện tích không gian sử dụng) Trong trường hợp dầm sàn phía đỉnh cột thường bị tải f Các kết cấu thuộc loại giòn (độ dẻo thấp) kết cấu khả tiêu tán lượng Thông thường kết cấu gạch đá, điển hình công trình văn hóa, lịch sử, công trình giòn dễ bị phá hoại chịu động đất g Nhà công trình gần hết tuổi thọ sử dụng Nhà công trình gần hết tuổi thọ sử dụng có nguy cao động đất mạnh xảy h Nhà có hư hỏng, biến dạng mức Lún, nứt, biến dạng, hư hỏng cấu kiện nhiều cấu kiện… Các dạng nhà đánh giá mức độ nguy hiểm theo tiêu chí riêng 3.2 Một số tiêu chí để đánh giá mức độ nguy hiểm nhà công trình a Đánh giá móng Đánh giá mức độ nguy hiểm móng gồm hai phần: móng Khi kiểm tra móng cần trọng xem xét tình trạng vết nứt xiên dạng hình bậc thang, vết nứt ngang vết nứt thẳng đứng vị trí tiếp giáp móng với tường gạch chịu lực, tình trạng vết nứt ngang chỗ nối tiếp móng với chân cột khung, tình trạng chuyển vị nghiêng nhà, tình trạng trượt, ổn định nền, biến dạng, rạn nứt đất Đất đánh giá nguy hiểm có tượng sau: - Tốc độ lún thời gian tháng liên tục lớn mm/tháng biểu dừng lún; - Nền bị lún không đều, độ lún vượt giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn hành, tường bên có vết nứt (do lún) có bề rộng lớn 10 mm, độ nghiêng cục nhà lớn 1%; - Nền không ổn định dẫn đến trôi trượt, chuyển vị ngang lớn 10 mm ảnh hưởng rõ rệt đến kết cấu phần thân, mặt khác có tượng tiếp tục trôi trượt Móng đánh giá nguy hiểm có tượng sau: - Móng bị mủn, mục, nứt, gẫy dẫn đến kết cấu bị nghiêng lệch, chuyển vị, rạn nứt, xoắn rõ rệt; - Móng có tượng trôi trượt, chuyển vị ngang thời gian tháng liên tục lớn mm/tháng biểu chấm dứt b Đánh giá cấu kiện kết cấu xây gạch Đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu xây gạch bao gồm nội dung: khả chịu lực, cấu tạo liên kết, vết nứt biến dạng, Kết cấu xây gạch đánh giá nguy hiểm có biểu sau: - Tường, cột chịu lực có vết nứt thẳng đứng theo phương chịu lực với bề rộng vết nứt lớn mm độ dài vượt 1/2 chiều cao tầng nhà, có nhiều vết nứt thẳng đứng mà độ dài 1/3 chiều cao tầng nhà; - Tường, cột chịu lực có bề mặt bị phong hoá, bong tróc, mủn vữa mà tiết diện bị giảm 1/4; - Tường, cột đỡ dầm kèo chịu nén cục xuất nhiều vết nứt thẳng đứng, bề rộng vết nứt vượt mm; - Trụ tường chịu nén lệch tâm xuất vết nứt ngang, bề rộng vết nứt lớn 0,5 mm; - Tường, cột bị nghiêng mà độ nghiêng lớn 0,7%, chỗ nối hai tường kề có vết nứt xuyên suốt qua; - Tường, cột không đủ độ cứng, có tượng uốn cong xuất vết nứt ngang vết nứt xiên; - Ở lanh tô có vết nứt thẳng đứng, đầu lanh tô có vết nứt xiên rõ rệt; phần tường đỡ lanh tô có vết nứt ngang bị võng xuống rõ rệt c Đánh giá cấu kiện, kết cấu bê tông cốt thép Đánh giá mức độ nguy hiểm cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép bao gồm nội dung: khả chịu lực, cấu tạo liên kết, vết nứt biến dạng, Khi tính toán khả chịu lực cấu kiện, kết cấu bê tông cốt thép, phải kiểm tra cường độ bê tông, mức độ carbonát hoá bê tông, tính chất học, thành phần hoá học, mức độ ăn mòn cốt thép Diện tích tiết diện đo cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép không bao gồm phần diện tích bị hư hỏng nguyên nhân khác gây Khi kiểm tra kết cấu bê tông cốt thép cần trọng xem xét vết nứt tình trạng ăn mòn cốt thép chịu lực cột, dầm, sàn; vết nứt ngang phần chân phần đỉnh cột; độ nghiêng kèo ổn định hệ thống giằng chống Cấu kiện kết cấu bê tông cốt thép đánh giá nguy hiểm có tượng sau: - Dầm, sàn bị võng L0/150 (L0 – nhịp tính toán dầm, sàn), bề rộng vết nứt vùng chịu kéo lớn mm; - Vùng chịu kéo phần nhịp dầm đơn giản, dầm liên tục xuất vết nứt thẳng đứng chạy dài lên đến 2/3 chiều cao dầm, bề rộng vết nứt lớn 0,5 mm, gần gối tựa xuất vết nứt xiên lực cắt, bề rộng vết nứt lớn 0,4 mm; - Ở vị trí cốt thép chịu lực dầm, sàn xuất vết nứt nằm ngang vết nứt xiên, bề rộng vết nứt lớn mm, sàn xuất vết nứt chịu kéo lớn 0,4 mm; - Dầm, sàn có cốt thép bị ăn mòn xuất vết nứt dọc theo chiều cốt thép chịu lực có bề rộng vết nứt lớn mm, cấu kiện bê tông bị hư hỏng nghiêm trọng, lớp bảo vệ bê tông bị bong tróc làm lộ cốt thép chịu lực; - Xung quanh mặt sàn đổ chỗ xuất vết nứt đáy sàn có vết nứt đan xiên; - Dầm, sàn ứng lực trước có vết nứt thẳng đứng chạy dài suốt tiết diện bê tông phần đầu bị nén vỡ làm lộ cốt thép chịu lực, chiều dài đoạn cốt thép bị lộ lớn 100 lần đường kính cốt thép chịu lực; - Cột chịu lực có vết nứt thẳng đứng, lớp bê tông bảo vệ bị bong tróc, cốt thép chịu lực lộ bị ăn mòn, bên có vết nứt ngang với bề rộng lớn mm, bên bê tông bị nén vỡ, cốt thép chịu lực lộ bị ăn mòn; - Phần tường có vết nứt đan xiên, bề rộng lớn 0,4 mm; - Cột, tường bị nghiêng, độ nghiêng vượt 1% độ cao, chuyển vị ngang vượt h/500; - Bê tông cột, tường bị mủn, bị carbonát hoá, phồng rộp, diện tích hư hỏng lớn 1/3 toàn mặt cắt, cốt thép chịu lực lộ ra, bị ăn mòn nghiêm trọng; - Cột, tường biến dạng theo phương ngang lớn h/250, lớn 30 mm; - Độ võng kèo lớn L0/200, cánh hạ có vết nứt đứt ngang, bề rộng vết nứt lớn mm; - Hệ thống giằng chống kèo hiệu lực dẫn đến nghiêng lệch kèo, độ nghiêng lớn % chiều cao kèo; - Lớp bê tông bảo vệ cấu kiện chịu nén uốn bị bong rộp, nhiều chỗ cốt thép chịu lực bị ăn mòn lộ ngoài; - Chiều dài đoạn gối dầm - sàn nhỏ 70 % giá trị quy định Đối với trường học, bệnh viện hay số công trình quan trọng khác phải có đánh giá chi tiết khả kháng chấn để có biện pháp chủ động đối phó động đất mạnh xảy tránh trường hợp động đất Tứ Xuyên, Trung Quốc (2008) có nhiều trường học bị sụp đổ chất lượng thi công làm nhiều học sinh bị thiệt mạng 3.3 Đối chiếu với công trình xây dựng Việt Nam a Các chung cư nhiều tầng lắp ghép cũ Một dạng công trình cần lưu ý trước tiên chung cư nhiều tầng cũ Trong thập kỷ 60, 70 đầu thập kỷ 80 kỷ XX, chung cư có quy mô từ tầng xây dựng nhiều nước ta nơi cư ngụ hàng vạn gia đình Được Bộ Xây dựng giao nhiệm vụ điều tra, đánh giá tình hình chất lượng chung cư nước từ năm 1996 đến nay, Viện KHCN Xây dựng thực nhiều đề tài dự án vấn đề Theo kết điều tra khảo sát chung cư từ trước đến khái quát chất lượng chung cư sau: - Hầu hết chung cư cũ sử dụng 50 năm tức gần tuổi thọ thiết kế Qua thời gian dài khai thác sử dụng không bảo trì quy định, nhiều chung cư bị cơi nới cải tạo tùy tiện nên bị xuống cấp nghiêm trọng, nhiều chung cư xếp vào nhóm nhà nguy hiểm, nguy sập đổ bất thường; - Các hư hỏng phổ biến lún, nứt móng việc cơi nới cải tạo dẫn tới nứt vỡ kết cấu; - Đối với nhà lắp ghép lớn hầu hết cốt thép mối nối bị rỉ bị ăn mòn từ mức nặng tới nặng, bê tông mối nối chất lượng kém, hầu hết mối nối kiểm tra xác định cường độ bê tông bị rỗ, có nhiều mối nối bị chèn gạch vỏ bao xi măng; - Thấm dột môi trường sử dụng làm cho cấu kiện kết cấu bị mủn mục (đối với kết cấu xây gạch), bong rộp rỉ cốt thép (đối với kết cấu bê tông cốt thép) Như nói, phần lớn chung cư cũ thành phố lớn nước ta, để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật quy định tiêu chuẩn hành khó khăn, việc chịu thêm tác động bất thường động đất khả sụp đổ cao b Nhà riêng lẻ dân tự xây dựng Nhà dân tự xây không thiết kế kháng chấn, nhà có kiến trúc mặt mặt đứng cân đối, xây dựng bảo đảm chất lượng (vật liệu, kết cấu, thi công) khả chịu động đất Đối với dạng nhà ống, kết cấu chịu lực tường gạch khung bê tông cốt thép chèn gạch, kích thước mặt không hợp lý, chiều rộng nhà thông thường từ m m chiều dài lên 20 m, liên kết phận kết cấu không kỹ thuật (như liên kết khung tường gạch, hệ giằng tường, lanh tô ô văng, ) Với kết cấu kiến trúc khả chịu tác động động đất Tổng kết thực tế từ động đất cấp VII Lai châu cho thấy, nhà khung chèn gạch tầng bị hư hỏng cục liên kết tường khung động đất, nhà dân tầng xây gạch bị nứt xiên lớn (1 cm) tường có lỗ cửa, không bị sụp đổ c Chung cư cao tầng xây dựng Hầu hết chung cư cao tầng xây dựng thời gian gần thiết kế kháng chấn theo tiêu chuẩn Liên Xô (cũ) SNiP II-7-81*, tiêu chuẩn UBC 1997 Hoa Kỳ TCXDVN 375: 2006 Điều phần thể qua công tác thiết kế thẩm tra hồ sơ thiết kế mà Viện KHCN Xây dựng thực từ năm 2000 trở lại (xem phụ lục kèm theo) Tuy nhiên qua đợt kiểm tra, khảo sát trường Cục Giám định Viện KHCN Xây dựng thấy thi công việc thực thi cấu tạo theo yêu cầu kháng chấn chưa thực nghiêm túc Kết luận kiến nghị 4.1 Kết luận Với phân tích nêu, đưa số kết luận sau: a Về hệ thống QC – TC phục vụ thiết kế thi công kháng chấn: Quy định cấp công trình phải thiết kế kháng chấn, số liệu tự nhiên động đất, tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn kết cấu có tương đối đủ b Các nhà công trình cao tầng xây dựng từ năm 2000 trở lại mà Viện KHCN Xây dựng thiết kế thẩm tra, nhìn chung tính toán, thiết kế chịu động đất theo tiêu chuẩn: TCXDVN 375 : 2006, SNiP II-7-81* UBC: 1997 c Các chung cư, đặc biệt chung cư lắp ghép gần hết tuổi thọ sử dụng mà có thêm dấu hiệu sau có khả bị sụp đổ động đất mạnh (cấp VII VIII) xảy ra: - Nhà lắp ghép lớn với mối nối bị hư hỏng phần lớn hư hỏng hoàn toàn; - Loại nhà có nhiều phụ tải chất thêm (như: nâng tầng, bể nước, chuồng cọp, ) không tính toán thiết kế; - Nhà bị tháo dỡ tường, cắt cột chịu lực để tạo không gian rộng để làm dịch vụ - Các công trình xếp vào cấp D theo tiêu chuẩn TCXDVN 373 : 2006 “Chỉ đẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà” d Nhà dân với dấu hiệu dễ bị nguy hiểm động đất mạnh (cấp VII-VIII) xảy ra: - Lún nứt với độ nghiêng > %; - Các nhà siêu mỏng; - Các công trình xây gạch cũ mà có móng tường gạch bị mủn; - Các nhà xây gạch có vết nứt tường, cột chịu lực thẳng đứng theo phương chịu lực với bề rộng vết nứt > mm độ dài vượt 1/2 chiều cao tầng 4.2 Kiến nghị - Đối với nhà chung cư lắp ghép công trình đánh giá mức độ nguy hiểm cấp D (nguy hiểm tổng thể) theo TCXDVN 373 : 2006, kiến nghị phá dỡ, xây mới; - Kiện toàn hệ thống QC – TC, xây dựng thêm hướng dẫn kỹ thuật; - Tuyên truyền nhân dân ý thức xây dựng, phổ biến giải pháp xây dựng nhà công trình chịu động đất; hướng dẫn nhân dân việc chủ động tự vệ cho trú ẩn, thoát nạn, cứu nạn có động đất xảy ra; - Đưa vào chương trình đào tạo trường đại học, tập huấn phổ biến cho kỹ sư giải pháp cấu tạo kháng chấn; - Tiếp tục cập nhật số liệu động đất, nghiên cứu, chuyển giao phát triển công nghệ xây dựng hiệu phòng chống động đất cho công trình Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997, ban hành theo QĐ số 682/BXD-CSXD ngày 14-12-1996 TCXDVN 373 : 2006 Chỉ đẫn đánh giá mức độ nguy hiểm kết cấu nhà Nhiệm vụ Hợp tác Quốc tế theo Nghị định thư với Bungari “Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả kháng chấn chung cư nhiều tầng đề xuất giải pháp khắc phục” Dự án: Sửa chữa mối nối nhà lắp ghép lớn B8, B10 khu Thanh Xuân Bắc Viện KHCN Xây dựng (1996-1997) Dự án: Điều tra đánh giá, đề xuất công nghệ, vật liệu hiệu nhằm ngăn chặn hư hại nhà lắp ghép lớn thẩm thấu mối nối khu Thanh Xuân Viện KHCN Xây dựng, 1996 -1997 Dự án: Điều tra trạng đề xuất sách quản lý chất lượng, biện pháp bảo trì khu nhà nhiều tầng Việt Nam Viện KHCN Xây dựng, 2002 ... vùng có động đất 2.1 Danh mục quy chuẩn tiêu chuẩn tài liệu có - Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997, ban hành theo QĐ số 682/BXD-CSXD ngày 14-12-1996; - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Số liệu điều kiện... đất, nghiên cứu, chuyển giao phát triển công nghệ xây dựng hiệu phòng chống động đất cho công trình Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam 1997, ban hành theo QĐ số 682/BXD-CSXD... Việt Nam 1997 1 - văn quy định yêu cầu kỹ thuật tối thiểu bắt buộc phải tuân thủ hoạt động xây dựng Việt Nam yêu cầu kháng chấn công trình xây dựng sau: a Tại Điều 3.6 – Chống động đất quy định: