Các thành phần chính của tầng hầm phòng không bao gồm [4]:
• Các phòng chính (phòng cho người ẩn nấp)
• Các phòng phụ trợ như vệ sinh, y tế, kho chứa, bể chứa...
• Các phòng cho hệ thống kỹ thuật như thông gió lọc độc, máy phát điện, thông tin liên lạc, cấp thoát nước...
• Lối ra vào gồm hệ thống cửa và khoang đệm
3. Tải trọng tĩnh tương đương dùng để thiết kế kết cấu tầng hầm phòng không tầng hầm phòng không
Tác động của sóng xung kích hoặc sóng nén do nổ lượng nổ là tải trọng động, thông thường được quy về tải trọng tĩnh tương đương tác động lên tầng hầm phòng không [5] (Hình 2). Tiêu chuẩn GB50038-2005 đưa ra các dạng sóng xung kích và sóng nén do nổ bom thông thường và bom hạt nhân cùng các công thức tính toán tải trọng tĩnh tương đương. Bên cạnh đó, tiêu chuẩn này còn cung cấp bảng tra trực tiếp các giá trị tải trọng để thuận tiện cho quá trình thiết kế.
Trong quá trình tính toán kết cấu trần hoặc lối thoát trong nhà có thể xem xét đến ảnh hưởng của kết cấu bên trên đến tải trọng tác động lên tầng hầm phòng không nếu thỏa mãn
• Kết cấu bên trên không ít hơn hai tầng, tường ngoài tầng 1 là tường xây hoặc bê tông cốt thép, đồng thời tổng diện tích lỗ đục trên một mặt tường ngoài bất kỳ không vượt quá 50% diện tích bề mặt tường ngoài đó.
• Kết cấu bên trên chỉ có một tầng, vật liệu tường ngoài tầng dưới cùng và diện tích lỗ đục thỏa mãn yêu cầu trên, đồng thời kết cấu mái là bê tông cốt thép.
a) Giá trị tiêu chuẩn của qce1
Khi tầng hầm phòng không đặt tại tầng hầm 1, tải trọng tĩnh tương đương qce1 của trần tầng hầm lấy theo bảng 1. Khi chiều dày lớp đất phủ mặt trên trần lớn hơn 2,5m đối với tầng hầm phòng chống cấp 5, lớn hơn 1,5m đối với tầng hầm phòng chống cấp 6, trần tầng hầm có thể không xem xét tác dụng của trọng tĩnh tương đương do tác động nổ của bom đạn thông thường, nhưng khi thiết kế kết cấu trần tầng hầm phải tuân thủ các yêu cầu cấu tạo đối với tầng hầm phòng không [1].
Khi tầng hầm phòng không đặt tại tầng hầm 2 và các tầng phía dưới, trần tầng hầm có thể không xem xét tác dụng của trọng tĩnh tương đương do tác động nổ của bom đạn thông thường, nhưng khi thiết kế kết cấu trần tầng hầm phải tuân thủ các yêu cầu cấu tạo đối với tầng hầm phòng không [1].
Đối với công trình có tầng hầm mở rộng hơn phần thân, trần tầng hầm mở rộng thêm có thể nằm sâu hơn mặt đất. (A) (B) Các đơn vị phòng vệ (phân chia không gian để tránh phá hoại lan truyền)
(1) Khoang đệm phòng độc thứ nhất (2) Khoang đệm phòng độc thứ hai (3) Phòng cởi quần áo (4) Phòng tắm khử độc (5) Phòng kiểm tra và mặc quần áo (6) Giếng thông gió (7) Đường hầm (Lối thoát ngoài nhà) (8) Hành lang an toàn trong nhà (9) Lối ra vào (10) Phòng chính cho người trú ẩn (11) Lối thoát trong nhà (12) Kỹ thuật (13) Chỉ huy phòng không nhân dân (14) Lối thoát dự phòng (15) Vệ sinh chung 1 – Cửa bảo vệ 2 – Cửa kín 3 – Cửa thường 4 – Miệng đường hầm 5 – Tường ngăn 6 – Tường ngoài 7 – Tường lắp cửa 8 – Tường chịu sóng a – Cửa vào phòng cởi quần áo b – Cửa vào phòng tắm khử độc
c – Cửa ra khỏi phòng tắm khử độc d – Cửa ra khỏi phòng kiểm tra và mặc quần áo
trực tiếp đến giá trị của qce1. Nếu mặt trên tầng hầm ngoài nhà nằm ngay sát mặt đất (trường hợp sử dụng mặt tầng hầm làm sân, đường), giá trị h lấy bằng 0. Khi xét giá trị qce1 cho trần tầng hầm nằm trong nhà, giá trị h cũng lấy bằng 0.
b) Giá trị tiêu chuẩn của qce2
Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng tĩnh tương đương qce2 dùng để thiết kế kết cấu tường ngoài lấy theo bảng 2 và bảng 3.
Trường hợp mặt dưới trần tầng hầm phòng không cao hơn cao độ ngoài nhà, kết cấu tường ngoài tầng hầm phòng không sẽ chịu tác động trực tiếp của sóng xung kích do nổ bom đạn, nếu thiết kế kết cấu tường đạt đến trạng thái đàn hồi dẻo thì tải trọng tĩnh tương đương lấy bằng 400 kN/m2
đối với cấp 5 và 180 kN/m2 đối với cấp 6 phòng chống vũ khí thông thường.
4. Kết luận
Tác động nổ của bom đạn là tải trọng động đã được quy đổi về tải trọng tĩnh tương đương thông qua các công thức chuyển đổi và đã được lập thành các bảng tra trực tiếp trong Tiêu chuẩn GB50038-2005 vì vậy việc áp dụng trong thiết kế rất thuận tiện.
Với áp lực tính toán chênh nhau khoảng hai lần dẫn đến tải trọng tĩnh tương đương tác dụng lên kết cấu tầng hầm cấp 5 và cấp 6 cũng chênh lệch rất lớn (khoảng hai lần). Như vậy, chi phí cho tầng hầm kháng lực cấp 5 sẽ tăng lên đáng kể so với cấp 6. Tương tự với các cấp kháng lực cao hơn. Đây
là sự xung đột giữa yêu cầu an toàn và hiệu quả kinh tế mà chính sách quốc phòng cần giải quyết.
Việc thiết kế lưỡng dụng tầng hầm các công trình dân dụng, trong đó có tầng hầm nhà cao tầng, mặc dù làm phát sinh chi phí đầu tư, tuy nhiên là vấn đề rất quan trọng, cần được sự quan tâm đúng mức của chính quyền, đòi hỏi các cơ quan quản lý nhà nước cùng với các cơ quan chuyên môn tập trung xây dựng cơ chế phù hợp đồng thời nghiên cứu ban hành các quy định, quy chuẩn, tiêu chuẩn kỹ thuật liên quan để triển khai áp dụng trong thực tế./.
Tài liệu tham khảo
1. 中国人民共和国国家标准, 人民防空地下室设计规范 (Tiêu chuẩn GB50038-2005), 2010.
2. Nguyễn Hồng Sơn, Thiết kế kết cấu nhà chịu tác động của nổ sự cố, Nhà xuất bản Xây dựng, 2016.