BS EN 1998-1:2004 | Eurocode 8 — Design of structures for earthquake resistance — Part 1: General rules, seismic actions and rules for buildings (thường được gọi tắt là Eurocode 8 Phần 1) là một tiêu chuẩn kỹ thuật thiết yếu, cung cấp các nguyên tắc và quy tắc ứng dụng để thiết kế công trình chịu động đất, đảm bảo an toàn cho con người và hạn chế thiệt hại cho công trình khi xảy ra động đất. Tiêu chuẩn này được sử dụng cùng với EN 1990:2002 (Eurocode 0) và các Eurocode khác có liên quan đến vật liệu (như EN 1992 cho bê tông, EN 1993 cho thép, v.v.).

Mục tiêu chính của Eurocode 8 là đảm bảo các công trình được thiết kế có khả năng chống chịu động đất với các mức độ thiệt hại có thể chấp nhận được, dựa trên mục đích sử dụng và tầm quan trọng của công trình. Các yêu cầu về hiệu suất được đặt ra dựa trên khái niệm thiết kế theo trạng thái giới hạn (limit state design), tương tự như các Eurocode khác.

Những điểm cốt lõi mà BS EN 1998-1:2004 đề cập bao gồm:

• Các yêu cầu về hiệu suất và tiêu chí tuân thủ (Performance Requirements and Compliance Criteria):

  • Bảo vệ sinh mạng (No-collapse requirement): Công trình phải được thiết kế để chịu được động đất thiết kế (design seismic action) mà không bị sập đổ hoặc hư hỏng nghiêm trọng có thể đe dọa an toàn của người ở. Điều này thường liên quan đến Trạng thái giới hạn cực hạn (Ultimate Limit State - ULS).

  • Giới hạn thiệt hại (Damage limitation requirement): Công trình phải có khả năng chống chịu động đất với cường độ thấp hơn (thường là động đất có xác suất xảy ra cao hơn) mà không gây ra thiệt hại đáng kể, tốn kém để sửa chữa hoặc gián đoạn hoạt động quá mức. Điều này thường liên quan đến Trạng thái giới hạn phục vụ (Serviceability Limit State - SLS).

  • Bảo vệ tài sản và duy trì hoạt động: Đối với các công trình quan trọng (ví dụ: bệnh viện, đồn cứu hỏa), có thể có yêu cầu cao hơn về việc duy trì hoạt động sau động đất.

• Điều kiện nền đất và tác động động đất (Ground Conditions and Seismic Action):

  • Phân loại nền đất: Tiêu chuẩn cung cấp các loại nền đất khác nhau (ví dụ: loại A, B, C, D, E) dựa trên đặc tính địa chất và địa kỹ thuật, ảnh hưởng đến phổ phản ứng thiết kế.

  • Định nghĩa tác động động đất: Hướng dẫn cách biểu diễn tác động động đất bằng cách sử dụng phổ phản ứng đàn hồi (elastic response spectra) cho cả phương ngang và phương đứng, bao gồm các thông số như gia tốc nền đỉnh (peak ground acceleration - PGA) và các điểm đặc trưng của phổ.

  • Tổ hợp tải trọng: Cách tổ hợp tác động động đất với các tải trọng khác (tĩnh tải, hoạt tải) theo các quy tắc tổ hợp của EN 1990.

• Nguyên tắc thiết kế chung cho công trình (General Rules for Buildings):

  • Chọn hệ thống kết cấu: Hướng dẫn lựa chọn loại hệ thống chịu lực kháng chấn phù hợp (ví dụ: khung, tường chịu cắt, hệ thống kép).

  • Độ dẻo (Ductility): Nhấn mạnh tầm quan trọng của thiết kế dẻo dai để công trình có thể hấp thụ năng lượng động đất thông qua biến dạng dẻo mà không bị sập đổ đột ngột. Tiêu chuẩn giới thiệu hệ số ứng xử (behaviour factor - q factor) để tính đến khả năng giảm lực động đất dựa trên độ dẻo mong muốn.

  • Thiết kế công suất (Capacity Design): Nguyên tắc đảm bảo rằng các vùng dẻo (ví dụ: dầm) sẽ hình thành trước các vùng giòn (ví dụ: cột) để kiểm soát sự hình thành khớp dẻo và tránh các chế độ phá hủy giòn.

  • Phân tích kết cấu: Các phương pháp phân tích (ví dụ: phân tích phổ phản ứng modal, phân tích tĩnh phi tuyến (Pushover analysis), phân tích thời gian lịch sử) để xác định nội lực và chuyển vị.

  • Các quy tắc về độ cứng, khối lượng và hình dạng của công trình: Ảnh hưởng của chúng đến hành vi động đất.

• Các quy tắc cụ thể cho các loại vật liệu (Specific Rules for Materials): Eurocode 8 Phần 1 cung cấp các quy tắc chi tiết cho thiết kế kháng chấn của các công trình sử dụng các vật liệu phổ biến:

  • Bê tông cốt thép (Concrete Buildings - Section 5): Yêu cầu về chi tiết cấu tạo cốt thép (chi tiết cốt đai, vùng nút khung, neo cốt thép) để đảm bảo độ dẻo cần thiết.

  • Kết cấu thép (Steel Buildings - Section 6): Các yêu cầu cho các mối nối dẻo, kiểm soát uốn dọc và ổn định.

  • Kết cấu hỗn hợp thép-bê tông (Composite Steel-Concrete Buildings - Section 7): Các quy tắc kết hợp các vật liệu.

  • Kết cấu gỗ (Timber Buildings - Section 8): Các yêu cầu về mối nối và hệ thống chịu lực ngang.

  • Kết cấu gạch đá (Masonry Buildings - Section 9): Các quy định về tường gạch chịu lực kháng chấn.

• Cách ly nền (Base Isolation - Section 10): Các nguyên tắc cơ bản và yêu cầu thiết kế cho các hệ thống cách ly nền để giảm tác động động đất truyền vào kết cấu bên trên.

BS EN 1998-1:2004 là một tiêu chuẩn phức tạp và quan trọng, yêu cầu người sử dụng phải có kiến thức sâu rộng về động lực học kết cấu, kỹ thuật địa chấn và hành vi của vật liệu dưới tải trọng động đất.

Các bạn có thể liên hệ trực tiếp Fanpage (https://www.facebook.com/VietConsEducation) của trung tâm để đặt câu hỏi. Chúng tôi sẽ giải đáp thêm cho bạn.

Quét mã QR 

>>> Xem thêm: Lịch khai giảng các khóa học siêu hot tại Vietcons Education!