Đang tải... (xem toàn văn)
Trụ đỡ cho các cột bê tông bảo vệ tầng 22 lại bị gỡ ra quá sớm, trong khi bê tông vẫn chưa khô hoàn toàn và nó hoàn toàn không thể đỡ được sức nặng của 24 tầng.. Sụp đổ liên tục biểu thị
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BÀI TẬP VỀ NHÀ 3
HƯ HỎNG VÀ SỬA CHỮA CÔNG TRÌNH
Giảng viên hướng dẫn: TS BÙI PHƯƠNG TRINH
5/ Nguyễn Công Huy – 1812378
TP Hồ Chí Minh, ngày 06 tháng 03 năm 2022
Trang 2Câu 1: Hãy tìm hiểu thêm thông tin về công trình này trên internet (hoặc từ các nguồn khác) và cho biết thời điểm công trình bắt đầu xây dựng và bị sụp đổ, và kèm trích dẫn minh chứng?
Skyline Plaza là một khu phức hợp lớn nằm ở ngã tư Bailey-Virginia, bao gồm 8 tòa nhà chung cư, 6 toàn nhà văn phòng, khách sạn và trung tâm thương mại Khi đang trong quá trình xây dưng, vào ngày 2 tháng 3 năm 1973, một tòa nhà chung cư A-4 và một nhà để xe liền kề bị sụp đổ Vụ việc cảy ra vào buổi chiều khoảng 14h30 dẫn đến cái chết của 14 người công nhân và 34 người khác bị thương
Hình 1 Hình ảnh toà nhà sau khi sụp đổ
Trang 3
Câu 2: Phân tích nguyên nhân đã dẫn đến hiện tượng hư hỏng nêu trên Trong tất cả các nguyên nhân dẫn đến hư hỏng trên thì nguyên nhân nào là chủ yếu và giải thích?
Tòa nhà bị sập xảy ra khi hệ thống tôn đang được dỡ bỏ bê tông mới đổ từ tầng 22 đến tầng 23 của tòa nhà Nhiều bê tông cũng đang được đổ thêm trên tầng 24 Hậu quả, một chiếc cần cẩu đang leo ở tầng 24 rơi xuống đất Vụ sập đã để lại một khoảng trống rộng 60 feet trong tòa nhà, từ trên xuống dưới Điều này làm cho nó trông như thể có hai tòa nhà riêng biệt
Trụ đỡ cho các cột bê tông bảo vệ tầng 22 lại bị gỡ ra quá sớm, trong khi bê tông vẫn chưa khô hoàn toàn và nó hoàn toàn không thể đỡ được sức nặng của 24 tầng Chính bởi vậy, các cột còn lại ở tầng 23 phải chịu áp lực quá lớn, đến nỗi cả tầng đã bị ép xuống, rồi sập xuống tầng dưới Công trình Plaza Skyline thì chưa được tính toán để chống đỡ lại khối lượng lớn như vậy
Sụp đổ liên tục biểu thị một hư hỏng kết cấu trên diện rộng do hư hỏng kết cấu cục bộ bắt đầu hoặc phản ứng dây chuyền của các hư hỏng sau khi hư hỏng một phần tương đối nhỏ của kết cấu Điều này cũng có thể được đặc trưng bởi sự mất khả năng chịu tải của một phần tương đối nhỏ của kết cấu do tải trọng bất thường, do đó, gây ra một loạt các hư hỏng làm đổ một phần chính của kết cấu
Việc rơi cần cẩu ban đầu được cho là nguyên nhân chính dẫn đến toàn bộ vụ tai nạn Sau một cuộc điều tra thích hợp, người ta đã xác định được rằng việc dỡ bỏ quá sớm hệ thống bảo vệ bên dưới các tầng mới được thêm vào, là lý do tại sao sự cố sập nhà xảy ra Người ta cho rằng các công nhân của công trường đã kéo các thanh đỡ bê tông quá nhanh, vội vàng để hoàn thành công việc một cách nhanh chóng
Hình 2 Sàn bị phá hoại sau sự cố sập
Trang 4Câu 3: Theo các bạn, có thể tránh được hư hỏng trên hay không? Nếu có khả năng tránh được, hãy nêu các giải pháp phòng tránh?
Có thể phòng tránh hư hỏng trên
Theo nhóm tìm hiểu thì nguyên nhân chính gây ra hư hỏng là để kịp tiến độ, kỹ sư đã bỏ qua các hình thức hỗ trợ cột bê tông trên tầng 22 Xi măng chưa khô hoàn toàn không thể chịu được trọng lượng của tầng 24 Sự thất bại của các cột đỡ này khiến cho 14 công nhân xây dựng thiệt mạng, 34 người khác bị thương nặng
Từ nguyên nhân trên nhóm đưa ra các giải pháp phòng tránh sau:
- Cần lắp đặt hệ giàn giáo, cây chống để hỗ trợ các cấu kiện dầm, sàn, cột đảm bảo khi bê tông của cấu kiện đạt tới cường độ cho phép thì mới tháo dỡ tránh trường hợp bê tông chưa kịp khô dẫn đến sụp đổ công trình
- Vai trò của người kỹ sư rất quan trọng cần lựa chọn những công ty uy tính có trách nhiệm để giám sát thi công cũng như thiết kế tránh tình trạng trễ tiến độ rồi bất chấp những yêu cầu về an toàn lao động, tiêu chuẩn thiết kế mà đẩy nhanh tiến độ để rồi nhận lại những tổn hao về người và của cải
- Nếu để kịp tiến độ thì có thể thêm một số chất phụ gia vào bê tông để giúp tăng nhanh quá trình đóng rắn bê tông, thay đổi phương pháp thi công đổ bê tông hợp lý, tăng số lượng nhân công để đẩy nhanh tiến độ
- Một số loại phụ gia giúp gia tăng quá trình đông kết bê tông:
Hình 3 Phụ gia đông kết nhanh MG50L
Trang 5Hình 4 Phụ gia đông kết nhanh R-7 N
Hình 5 Phụ gia đông kết nhanh R-4 N
Trang 6Câu 5: Ý kiến của nhóm về hư hỏng trên?
Việc thiết kế công trình không có vấn đề gì Tuy nhên, trụ đỡ cho các cột bê tông bảo vệ tầng 22 lại bị tháo ra quá sớm, trong khi bê tông vẫn chưa khô hoàn toàn và nó không thể đỡ được sức nặng Việc mất sự hỗ trợ từ bất kỳ cột nào trong số các cột này dẫn đến ứng suất quá mức của bản sàn xung quanh các cột còn lại “Sự tích tụ và tác động của các mảnh vỡ rơi xuống từ tầng 23 và tầng 24 làm quá tải sàn tầng 22 và gây ra sự sụp đổ liên tục của các tầng liên tiếp xuống mặt đất.”1
Sự sụp đổ này đã thu hút sự chú ý đến các vấn đề đặc hiệu của ngành xây dựng Hoa Kỳ Đầu tiên là nhà thầu dự án và nhà thầu phụ chịu trách nhiệm tạm thời các công việc, chẳng hạn như ván khuôn và hệ cột chống, mặc dù họ có thể không biết nhiều về tải trọng xây dựng hoặc thiết kế kết cấu Kỹ sư kết cấu - những người có kiến thức - thường không tham gia vào việc thiết kế các công trình tạm thời Thứ hai là triển khai thiết kế phụ thuộc vào việc kiểm soát chất lượng xây dựng và mức độ cẩn trọng trong kiểm tra có thể khác nhau giữa các dự án Thứ ba là tốc độ xây dựng quá nhanh có thể rất nguy hiểm Hiệp hội Xi măng Portland (PCA) và ACI đều sử dụng trường hợp này để cải thiện quy chuẩn xây dựng và an toàn kết cấu
Kaminetzky (1991, tr 67) đã chỉ ra sáu bài học từ trường hợp này2:
• Nhà thầu phải chịu trách nhiệm chuẩn bị bản vẽ ván khuôn, bao gồm cả lắp và tháo cột chống;
• Các nhà thầu nên chuẩn bị một kế hoạch kiểm tra chi tiết việc tháo khuôn bê tông, bao gồm cả thử nghiệm khả năng chịu lực của mẫu bê tông hình trụ;
• Thanh tra và các cơ quan kiểm tra chất lượng phải thẩm tra nhà thầu đã thực hiện hai hạng mục ở trên chưa;
• Kỹ sư quản lý hồ sơ phải đảm bảo rằng mình đã cung cấp cho nhà thầu với tất cả các dữ liệu tải trọng thiết kế cần thiết và các thông tin dự án;
• Tháo dỡ ván khuôn không kiểm soát có thể gây ra sụp đổ toàn bộ hoặc một phần công trình;
• Gia cố sàn liên tục và sàn đáy là cần thiết xung quanh các cột Gia cố liên tục cung cấp độ dẻo tổng thể cho công trình
1 Carino, N.J.,Woodward, K A.,Leyendecker,E V., and Fattal, S G.(1983) “A review of the Skyline Plaza collapse.” Concrete Int., 7(5), 35–42 Carper, K (2001) “Why buildings fail.” National Council of Architectural Registration Boards, Washington, DC
2 Kaminetzky, D (1991) Design and construction failures: Lessons from forensic investigations, McGraw-Hill, New York
Trang 7Nếu nhà thầu sử dụng các thử nghiệm đối với mẫu bê tông hình trụ để xác định thời điểm tháo dỡ ván khuôn trong thời tiết lạnh, các khối bê tông phải được dưỡng hộ ở cùng nhiệt độ môi trường với kết cấu Điều này sẽ ngăn chặn việc đánh giá sai cường độ bê tông tại chỗ
Trang 8TÀI LIỆU THAM KHẢO