Mô hình nhà chống động đất

Với tiêu chí nhẹ nhất, tải trọng lớn nhất và chịu rung chấn cao nhất, mô hình nhà chống động đất được xây dựng theo khối nhà 7 tầng, hình trụ vuông. Các trụ thép được đúc theo hình chữ V, với sàn hình thoi, kết nối toàn bộ khối lượng từng sàn. Nếu những ngôi nhà bình thường chỉ tải trọng được 1/2 tổng khối lượng tòa nhà, thì với mô hình thiết kế này, các em sinh viên đã tải trọng được 30kg trên tổng trọng lượng chỉ 460g, tức gấp hơn 60 lần khối lượng tòa nhà.

Theo nhóm nghiên cứu, động đất xảy ra theo thể đa phương, làm kết cấu chuyển động dạng xoắn. Trụ góc chữ V kết hợp sàn hình thoi giúp mô hình ổn định tổng thể, chống xoắn tốt nhất có thể, đây là trụ chỉ được sử dụng trong các nhà cao tầng, có tác dụng chịu xoắn khi xảy ra động đất, xoắn theo nhiều phương. Nếu bình thường các ngôi nhà thường xây dựng trụ theo khối bê tông vuông thì mô hình này sử dụng trụ thép chữ V, vừa giảm thiểu chi phí thi công, vừa chịu cường lực tốt hơn. Trong quá trình thực hiện, nhóm đã ứng dụng phần mềm SAP, nhằm đưa kết cấu tạo mô phỏng không gian 3D. Đồng thời, sử dụng dầm ứng lực trước căng sau, có tác dụng chống ngã, đổ nhờ độ cong, có thể chịu lực đè nặng.

Xác định phía chân mô hình sẽ chịu tác động nội lực rất lớn nên các em đã gia tải khối lượng tăng dần ở những tầng dưới cùng. Đồng thời, sử dụng dầm dự ứng lực để giằng quanh, nhằm tản lực và “niềng” chắc các mặt sàn.

Để xây một căn nhà chống động đất theo kiểu thông thường, cần nhiều dây văng, thép dày đặc trong kết cấu nhà mới có khả năng chịu được rung chấn.

Theo mô hình các em sinh viên xây dựng, một ngôi nhà 2 gian chống động đất chỉ chịu chi phí xây dựng khoảng 200 triệu đồng, cao hơn 25% so với một ngôi nhà thông thường.