12 ƯU ĐIỂM CỦA NHÀ CAO TẦNG PANEL3D PANEL

12 ƯU ĐIỂM CỦA

          PANEL 3D

GSTS Nguyễn Văn Đạt

Năm 1933, Eugène Freyssinet đã phát kiến ý tưởng về ứng lực trước rồi mãi hàng chục năm sau mới được xã hội đánh giá cao, xem đó là cuộc cách mạng thứ nhất trong ngành xây dựng.

Ngày nay, ở nhiều nước, nhà cao tầng bằng panel EVG 3D đã và đang phát triển mang nhiều ưu điểm do những đặc thù mang tính sáng tạo từ khâu tự động hóa sản xuất đến trình tự thi công từ cấu tạo ngẫu nhiên của polystyren đến việc sử dụng như hệ cốp pha, từ việc phân bố đều thép cường độ cao đến mô nô lít hóa tại chỗ v.v... Tổng hợp về những ý tưởng thông minh trong sáng tạo đó, xứng đáng được ta tôn vinh đó là cuộc cách mạng thứ hai trong xây dựng.

Có thể hệ thống lại những ấn tượng từ những ưu việt nói trên theo 12 góc độ của một lăng kính đa diện:

1.     Nhờ EVG 3D Panel mà loại nhà cao tầng không cần dùng gạch xây.  Chỉ riêng ưu việt này đã là một đặc điểm rất lớn đối với yêu cầu hạn chế phát triển gạch nung. Liên kết giữa tường với tường, giữa tường với sàn bằng các chi tiết định hình (Typical detail) tốt hơn nhiều so với các giải pháp khác;

2.     Cấu tạo sàn không có dầm nên giảm được chi phí chiều cao cho mỗi tầng. nhờ vậy, diện tích sàn  sử dụng được tăng lên khi nhà cao tầng có cùng chiều cao làm tăng hiện quả kinh tế. Điều này tương tự như khi áp dụng sàn ứng lực trước cho nhà cao tầng;

3.     Không cần giàn giáo và cốp pha  vì không có công đoạn đổ bê tông tại chổ. Chỉ cần một số thanh chống và giằng. Còn quá trình phun bê tông thì tấm xốp polystyren làm chức năng cốp pha.

4.     Lưới thép cường độ cao phân bố trên hai bề mặt của panel có giằng chéo tạo ra cấu kiện không gian cục bộ trong phạm vi tấm. loại tấm này trở thành cấu kiện rỗng ba lớp có liên kết giằng theo những sơ đồ khác nhau, tạo ra sự làm việc đồng thời giữa các lớp đó.

Đây là dấu hiệu vượt trội của kiểu dáng kết cấu chính gốc của tấm EVG 3D so với các giải pháp khác. Hơn thế nữa, sự liên kết của các loại panel bằng các chi tiết định hình cường độ cao tạo ra kết cấu không gian trong phạm vi toàn công trình với chế độ tải phân bố theo hai phương trực giao. nhờ đặc điểm này đã tạo ra ưu việt lớn về độ cứng làm gia tăng độ bền vững trước gió bão lớn.

5.     Giảm đáng kể chi phí nền móng do tải phân bố. Chỉ cần chọn giải pháp móng băng hoặc cọc ép với tiết diện bé hơn so với các nhà cao tầng khác.

6.     Mô-nô-lít hóa theo trình tự tại công trình nên không cần thiết bị cẩu lắp nặng.

7.     Nhờ quá trình tự động hóa cao khi chế tạo panel  tại nhà máy nên có thể  rút ngắn tiến độ thi công xây lắp tại công trường. Đây là một trong những bí quyết tạo hiệu quả đặc biệt về kinh tế.

8.     Phương pháp thi công là lắp ráp tấm khi còn là tấm nhẹ rồi toàn khối hóa tại chỗ, bao phủ cả liên kết nên không xảy ra hiện tượng giảm độ cứng tổng thể như đối với kết cấu lắp ghép cổ điển có quá nhiều mối nối.

9.     Nhờ có tấm xốp tồn tại lâu dài trong hệ thống nên đã tạo ra môi trường sống khá tốt khi cả mùa lạnh và mùa nóng, làm giảm đáng kể năng lượng điện tiêu thụ nhờ khả năng cách nhiệt tốt cũng như khả năng cách âm.

10.                        Do tự động hóa chế tạo panel nên tạo ra dung sai lắp ráp rất thấp và do đó dung sai tích lũy cũng không đáng kể.  Nhờ vậy, đối với nhà 5-6 tầng có thể dùng kết cấu tấm chịu lực, với số tầng 9-10 chỉ cần bổ sung hệ sườn dạng khung, đối với nhà 16-18 tầng hoặc cao hơn cần kết hợp EVG 3D với hệ khung tiết diện không quá lớn nhờ tấm EVG 3D chống chuyển vị ngang tốt hơn khối xây chèn.

11.                        Hiếm có một loại công nghệ mới nào về xây dựng lại được quá nhiều nước tham gia thí nghiệm cơ bản  và thử nghiệm công trình như EVG 3D Panel, ví dụ:

ASTM A185, A72, C758

ASTM E72 thí nghiệm tường chịu nén

Qui phạm DIN 1045 của Đức năm 2002, xác định các loại mác bê tông thích hợp cho quá trình phun ONORM của Áo.

New Zealand (11/2000) thí nghiệm về động đất.

ACI 318-89 (Mỹ) đã kiểm tra về khả năng chống gió bão, động đất.

Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Việt Nam cũng đã thí nghiệm khả năng chịu lực của sàn và tấm tườngv.v...

12.                        Tổng hợp từ nhiều góc độ như đã nêu trên, công nghệ EVG 3D Panel có hàm lượng công nghiệp hóa cao, hội tụ những ưu việt từ các ý tưởng thông minh và sáng tạo ngang tầm với một cuộc cách mạng trong kỹ thuật xây dựng.

***

Qua công nghệ EVG 3D Panel, một lần nữa ta thấy, công nghệ mới không dễ cho và dễ nhận. trong trường hợp này, chúng ta đã mất nhiều năm rồi mà công nghệ cũng chưa thực sự phát triển mặc dù Việt nam có được lợi thế đi sau trong các bước triển khai này mặc dù VN đã tạo nhiều thuận lợi cho các qui phạm khác như ACI 318, BS 8110, ASTM ... được thực hiện ở một đất nước đang mở rộng cửa với bạn bè gần xa.

Xem tiếp...

TẤM 3D VÀ KHẢ NĂNG CHỊU ĐỰNG THIÊN TAI

KHẢ NĂNG CHỊU ĐỰNG NƯỚC LŨ

Tháng 10 năm 1996, một con đập gần câu lạc bộ Country Club và Sân Golf tại Cabo San Lucas thuộc Mexico bị vỡ trong trận cuồng phong, nuớc cuốn trôi cả đất dưới nền nhà trong khu vực.

Dưới đây là phóng sự của báo Cabo Life:

Đập giữ nước tại hồ phía sau Câu lạc bô và sân golf 15 lỗ bị vỡ, dòng nuớc hung hãn cuồn cuộn tuôn ra biển, thế nhưng ngoài con đập vỡ, thiệt hại không đáng kể. Bên kia đường là hai toà nhà xây dựng bằng 3D Panels, dòng nuớc hung hãn lại chọn cách chui qua gầm toà nhà.

 

Toà nhà đứng vững sừng sững, khô ráo, bên dưới không có gì chống đỡ nhưng không mảy may hư hại (như thấy trong hình). Công ty xây dựng chỉ cần đổ thêm bê tông vào gầm toà nhà thế là chủ nhà an tâm là nhà của họ sẽ an toàn trước mọi thiên tai có thể xảy ra trong tương lai.

Nhà xây dựng bằng 3D Panel, công nghệ được cho là công nghệ xây dựng nguyên khối, một lần nữa chứng tỏ khả năng đứng vững trước sức gió trên 250m/giờ, và như đã thấy qua trận vỡ đập trên đây, công nghệ xây dựng 3D Panel còn mạnh hơn cả cơn bão Fausto.

Qua bão, các toà nhà xây dựng bằng 3D Panel đứng vững, không nứt nẻ, không biến dạng cả bên trong lẫn bên ngoài, hãy để ý đến ban công 4.3 mét tại tầng hai toà nhà. Công nghệ xây dựng nguyên khối vững chắc đến nỗi kết cấu mái nhà đỡ cả nền móng ngôi nhà.

TÂM BÃO

Hàng năm, tại các vùng phía nam nuớc Mỹ mất đi một khối lượng nhà ở do bão tố. Hung hãn nhất của thế kỷ 20 là bão Andrew, cũng trong trận bão này một số ngôi nhà xây dựng bằng 3D Panel đã đứng vững

Dưới đây là bài viết đăng trên báo Washington Post, trong ảnh là các căn nhà gỗ bị sụp đổ hoàn toàn trong khi các nhà xây dựng bằng 3D Panel không bị hư hại.

 

 “Sau trận bão Andrew, một cuộc tranh luận sôi nổi chung quanh sự kiện tại sao tại South Florida rất nhiều nhà cửa bị hư hại trong khi tiêu chuẩn xây dựng Dade County yêu cầu các công trình xây dựng phải chịu được sức gió 190km/giờ. Các phân tích sơ khởi cho thấy các khối nhà xây dựng trong thập niên 1980 hầu hết là kiểu đóng hộp bằng gỗ.

Trong khi đó, một khối nhà mới được xây dựng vào năm 1991 do tổ chức Habitat for Humanity của cựu Tổng thống Hoa kỳ Jimmy Carter, ứng dụng công nghệ sử dụng các tấm Panel có lõi EPS (Expanded Polystyrene System) phun bê tông ở hai mặt, tất cả 14 ngôi nhà kiểu này tại Liberty City vùng North Miami đều không hề hấn gì trong trận bão.

Toà nhà một tầng tại Irma Cordeo of Homestead đứng vững trong cơn bão cũng được xây dựng bằng tấm panel có lõi ngăn cách bằng EPS, là tấm panel nhẹ, sử dụng rất ít nhân công khi lắp đặt, tấm panel gồm hai lưới thép, kết nối bằng các thanh thép chéo xuyên qua lõi ngăn cách EPS bề dày từ 40 đến 100mm, các tấm panel được gắn kết trên nền nhà và nối kết với nhau bằng dụng cụ đặc biệt.

KHẢ NĂNG CHỊU ĐỰNG GIÓ BÃO

Ngoài Florida, các khu vực vùng Caribean cũng thường xuyên chịu các tổn thất nặng nề do bão, đặc biệt trong các thập niên vừa qua, các thiệt hại do bão ngày càng gia tăng một cách đáng kể.

Hãy quan sát hai bức hình dưới đây là hai ngôi nhà sau cơn bão Marilyn vào tháng 9 năm 1995 tại St. Thomas, US Virgin Islands :

Hình ảnh thứ nhất là ngôi nhà gạch bê tông mái gỗ, toàn bộ mái bị tốc do cơn bão, vài bức tường bên ngoài cũng bị sụp đổ, toàn bộ tầng trên phải xây dựng lại.

Hình ảnh thứ hai được xây dựng bằng công nghệ 3D Panel, ngôi nhà còn nguyên vẹn sau cơn bão trong khi cây cối quanh toà nhà đều bị gãy đổ.

Hình dưới đây là toà nhà xây dựng chỉ bằng 3D Panel vào năm 1992. Toà nhà đã hoàn toàn không bị hư hại trong trận bão Luis tháng 9 năm 1995.

KHẢ NĂNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT TẠI CÔNG TRÌNH TẠI GRANITE MOUTAIN RESERVE, CALIFORNIA, U.S.A

Tháng giêng năm 1992, Công nghệ 3D Panels được chọn để xây dựng các bức tường bao chịu lực của bốn toà nhà tại Mojave vDesert, Granite Moutain Reserve, California.

Toà nhà độc đáo này ứng dụng công nghệ 3D Panel để có được độ cách nhiệt nhằm thu gom 96% năng lượng độc lập, là nơi Viện Đại Học California đặt chuyên khoa nghiên cứu về các vùng khô cằn. Dự án được tài trợ bởi Hiệp hội Khoa Học Quốc Gia, Southern California Edison Inc., và Đại học California.

Ngày 28/6/1992, vùng California này chịu hai trận động đất 6.5 và 6.9 độ richter (trận thứ hai được ghi nhận là trận động đất nặng nhất trong 40 năm qua). Tâm động đất nằm cách các toà nhà nói trên chỉ từ 80~110 km, theo Tiến sỹ Phillippe Cohen, nguời sống trong toà nhà, thì toà nhà liên tục bị rung động tại một điểm trong suốt một phút.

Thật khó tin, cả bốn toà nhà với các bức tường cao hơn 7.3 mét đều không hư hại mặc dù có những cửa kính rất lớn.

Báo cáo trên đây phân tích về yêu cầu kết cấu của toà nhà và sự chịu lực và độ vững chắc của công nghệ xây dựng 3D Panel, báo cáo nêu rõ “Không có dấu hiệu của bất cứ vết nứt hoặc hư hại nào đối với siêu kết cấu và nền móng.

Xem tiếp...

THÍ NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT

THÍ NGHIỆM KHẢ NĂNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT BẰNG MÔ HÌNH TOÀ NHÀ 6 TẦNG TRONG PHÒNG THÍ NGHIỆM

Để đảm bảo khả năng chịu lực động đất, nhiều cuộc thử nghiệm được tiến hành, một trong các cuộc thử nghiệm đó là thử nghiệm chống động đất tại Đại Học Tongji University Shanghai Trung Quốc trên một mô hình toà nhà 6 tầng 3D Panel tỷ lệ 1:6 .

Mô hình gồm panel 400 x 200 x 30 cm, luới tấm 3D có độ bền kéo 210N/mm2, độ bền nén của bê tông là 10N/mm2.

Mô hình phải chịu lực tại tâm động đất, bắt đầu từ 7 độ richter, theo báo cáo thử nghiệm thì mô hình bị phá hủy kết cấu tại lực động đất 9 độ richter, mô hình không chịu được lực ngang ở lực động đất này, dù vậy vẫn chưa bị sụp đổ, nếu là toà nhà dân cư, thì người ở vẫn không bị thương tổn do sự sụp đổ của các bức tường hoặc tấm sàn.

• Tại lực động đất 7 độ richter , không có vết nứt nẻ nhờ khả năng đàn hồi.
• Tại lực động đất 8 độ richter, có vết nứt trên đầu dầm tầng một, vết nứt lớn dần.
• Tại lực động đất 9 độ richter, mô hình không chịu được lực ngang, nhưng không sụp đổ.

Xem tiếp...