1. Khi nào công trình cần tính toán động đất?

Theo Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 thì để đánh giá một công trình có thiết kế tải trọng động đất hay không thì chúng ta dựa theo giá trị gia tốc nền thiết kế a_g.

Trích dẫn Lời mở đầu/trang 9/ TCVN 9386:2012

Theo giá trị gia tốc nền thiết kế a_g = γ_I × a_gR, chia thành ba trường hợp động đất:

• Động đất mạnh a_g ≥ 0,08g, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn;

• Động đất yếu 0,04g ≤ a_g < 0,08g, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ;

• Động đất rất yếu a_g < 0,04g, không cần thiết kế kháng chấn.

Trong đó: 

• γ_I  - Hệ số tầm quan trọng  tra phụ lục E TCVN 9386:2012 tùy theo cấp công trình. Phân cấp công trình tra theo Thông tư 06/2021/TT-BXD.

• a_gR - Đỉnh gia tốc tốc nền thiết kế tra bảng 6.1 QCVN 02:2022/BXD

• g - gia tốc trọng trường lấy bằng 9.81 m/s²

Kết luận:

Điều kiện bắt buộc tính toán tác động của động đất cho công trình là : a_g ≥ 0,04g 

Lưu ý quan trọng:

• Trường hợp  a_g ≥ 0,08g: động đất mạnh. Bắt buộc tính toán động đất và cấu tạo thiết kế kháng chấn đầy đủ theo TCVN 9386-2012. Áp dụng hệ số q ≥ 1.5, chọn cấp dẻo DCM hoặc DCH, cần phân phối lại nội lực do hình thành khớp dẻo.

• Trường hợp  0,04g ≤ a_g < 0,08g: động đất yếu. Tính toán với hệ số ứng xử q=1.5, chọn cấp dẻo DCL, không yêu cầu cấu tạo kháng chấn đặc biệt, cấu tạo theo TCVN 5574-2012 hoặc EC2.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Công trình chung cư BTCT ở quận 1 TP.HCM quy mô 24 tầng nổi, 3 tầng hầm, tổng diện tích sàn là 15.000m2. Hỏi công trình có cần thiết kế động đất không?

• Theo phụ lục II - Thông tư 06/2021/TT-BXD, công trình cấp 2, do đó tra hệ số γ_I=1.0
• Theo bảng 6.1 - QCVN 02:2022/BXD thì tra a_gR=0.06g
• Do đó 0.04g<a_g = γ_I × a_gR = 0.06g <0.08g nên thiết kế kháng chấn giảm nhẹ với hệ số ứng xử q=1.5 và cấu tạo BTCT cấp dẻo thấp DCL

3. Trích dẫn tài liệu tham khảo

1. Hướng dẫn áp dụng cấp dẻo thấp trong thiết kế công tình Khu nhà ở chung cư - Công văn 1450/BXD-KHCN

2. Một số vấn đề trong thiết kế khung bê tông cốt thép cấp độ dẻo thấp và trung bình theo TCVN 9386_2012 - TS Võ Minh Quang

4. CẢNH BÁO 03 SAI SÓT PHỔ BIẾN TRONG THỰC HÀNH ÁP DỤNG TCVN 9386:2012 HIỆN NAY

Mặc dù TCVN 9386:2012 đã được áp dụng hơn 10 năm trong thiết kế kháng chấn tại Việt Nam, nhiều hồ sơ thiết kế công trình thực tế vẫn đang áp dụng sai tiêu chuẩn, tiềm ẩn nguy cơ mất an toàn và vi phạm quy chuẩn pháp lý. Cụ thể, có 03 sai sót điển hình như sau:

1. Chọn sai cấp dẻo: cố tình đưa về DCL để né cấu tạo kháng chấn

Hiện trạng:
Một số hồ sơ thiết kế công trình nằm trong vùng động đất mạnh (ag ≥ 0,08g) vẫn lựa chọn cấp dẻo thấp (DCL) để tránh các yêu cầu cấu tạo kháng chấn, nhất là thỏa điều kiện hệ số nén V_d trong cấu kiện cột.

Phân tích chuyên môn:

• Theo Mục 5.2.1.(2)P – TCVN 9386:2012, với ag ≥ 0,08g, chỉ được phép áp dụng cấp dẻo trung bình (DCM) hoặc cấp dẻo cao (DCH).

• Không được phép dùng DCL trong vùng động đất mạnh, vì DCL không đủ yêu cầu về cấu tạo và khả năng chịu biến dạng dẻo khi xảy ra động đất.

• Hành vi này làm giảm khả năng tiêu tán năng lượng, gây nguy hiểm nghiêm trọng khi xảy ra động đất thực tế.

2. Bỏ qua tính toán động đất yếu 0,04g ≤ ag < 0,08g

Hiện trạng:
Các hồ sơ thiết kế ở khu vực động đất yếu (0,04g ≤ ag < 0,08g) bỏ qua hoàn toàn tác động của động đất, với lý do "không bắt buộc thiết kế kháng chấn".

Phân tích chuyên môn:

• Theo Lời mở đầu và Điều 2 – TCVN 9386:2012, với ag ≥ 0,04g, phải tính toán động đất, dù chỉ cần áp dụng giải pháp kháng chấn đã giảm nhẹ (DCL).

• Việc bỏ qua tải trọng động đất trong tổ hợp nội lực là vi phạm tiêu chuẩn, có thể làm thiết kế thiếu an toàn, nhất là đối với công trình cao tầng hoặc nhịp lớn.

3. Không phân phối lại nội lực sau khi có khớp dẻo trong thiết kế DCM/DCH

Hiện trạng:
Trong nhiều công trình nằm ở vùng động đất mạnh (ag ≥ 0,08g), hồ sơ thiết kế chỉ đưa tải trọng động đất vào mô hình đàn hồi tuyến tính, sau đó lấy trực tiếp nội lực để bố trí thép, không phân phối lại nội lực do hình thành khớp dẻo ở cấp dẻo DCM/DCH.

Phân tích chuyên môn:

• Theo Mục 5.4.1 và 5.4.2 – TCVN 9386:2012, khi sử dụng cấp dẻo DCM/DCH và hệ số q >= 1.5, mô hình kết cấu phải giả định có hình thành khớp dẻo.

• Nội lực sử dụng trong thiết kế cấu kiện (nhất là momen đầu cột, lực cắt dầm) phải được phân phối lại theo sơ đồ phá hoại dẻo giả định.

• Việc không phân phối lại nội lực là sử dụng sai mô hình, dẫn đến thiết kế không đảm bảo đúng tính chất làm việc phi tuyến, và vi phạm bản chất phương pháp kháng chấn.

CÁM ƠN QUÝ ĐỘC GIẢ ĐÃ QUAN TÂM VÀ THEO DÕI BÀI VIẾT CỦA VIETCONS.EDU.VN !

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