Tài liệu Nghiên cứu mức độ đáp ứng kháng chấn của một số công trình hiện hữu tại thành phố quảng ngãi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ANH CẨN NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Đà Nẵng - Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN ANH CẨN NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI C à ự 60 5 02 0 DD&CN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP HƯỚNG DẪN H HỌC: PGS.TS. TRẦN QU NG HƯNG Đà Nẵng - Năm 2018 i ỜI CẢ N Luận văn tốt nghiệp này được hoàn thành không những từ nỗ lực bản thân học viên mà còn nhờ sự hướng dẫn nhiệt tình và giúp đỡ của quý thầy cô, đồng nghiệp cùng bạn bè. Trước tiên xin cảm ơn Qúy thầy cô trong khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng đã nhiệt tình giảng dạy học viên trong suốt thời gian qua đồng thời quan tâm giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất để học viên có thể hoàn thành được Luận văn của mình. Học viên xin tỏ lòng biết ơn biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Trần Quang Hưng, người đã giúp đỡ,chỉ dẫn tận tình trong thời gian học viên thực hiện Luận văn và luôn quan tâm động viên giúp học viên có thêm tự tin để tiếp thu những kiến thức mới làm nền tảng cho việc học tập và công tác sau này. Xin cảm ơn các bạn học viên lớp 32X1CH những người đã luôn kề vai sát cánh trong suốt thời gian học tập. 18 T ả g 02 ăm 2018 ă Trần Anh Cẩn ii ỜI C Đ N m ă ./. 18 t T ả 02 ăm 2018 ă Trần Anh Cẩn iii ỤC ỤC ỜI CẢ ỜI C N ............................................................................................................. I Đ N ...................................................................................................... II ỤC ỤC .................................................................................................................III MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ..........................................................................................1 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU....................................................................................2 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................3 4. PHƯ NG PHÁP NGHIÊN CỨU...........................................................................3 5. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN ...................................................................................3 CHƯ NG 1. ỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐỘNG ĐẤT ...................................................4 VÀ TÁC ĐỘNG CỦ ĐỘNG ĐẤT LÊN CÔNG TRÌNH ........................................4 1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG ĐẤT ..........................................................................4 1.1.1. KHÁI NIỆM......................................................................................................4 1.1.2. NGUYÊN NHÂN .............................................................................................4 1.1.3. CÁC CẤP ĐỘ ĐỘNG ĐẤT .............................................................................5 1.1.4. ĐỘNG ĐẤT TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI ..........................................10 1.2. TÁC ĐỘNG CỦ ĐỘNG ĐẤT LÊN CÔNG TRÌNH .....................................10 1.2.1. ẢNH HƯỞNG CỦ ĐỘNG ĐẤT ĐẾN CÔNG TRÌNH, TÀI SẢN VÀ CON NGƯỜI ......................................................................................................................10 1.2.2. ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU KHUNG BTCT KHI CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT ...........................................................................................................................12 CHƯ NG 2. TÍNH T ÁN, THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT VÀ THỰC TRẠNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐÃ THI CÔNG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ..................................................................15 QUẢNG NGÃI .........................................................................................................15 2.1. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT ..........................................................15 2.1.1. BIỂU DIỄN TỔNG QUÁT CỦ TÁC ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT ........................15 2.1.2. PHỔ THIẾT KẾ KHÔNG THỨ NGUYÊN DÙNG CHO PHÂN TÍCH ĐÀN HỒI ............................................................................................................................15 iv 2.1.3. CÁC PHƯ NG PHÁP TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT ................16 2.2. THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT ................................................21 2.2.1. NHỮNG NGUYÊN TẮC C BẢN ...............................................................21 2.2.2. TIÊU CHÍ VỀ TÍNH ĐỀU ĐẶN CỦA KẾT CẤU ........................................24 2.2.3. CHỌN CẤU HÌNH KẾT CẤU HỢP LÝ .......................................................26 2.3. MỘT SỐ YÊU CẦU CẤU TẠO .......................................................................29 2.3.1. YÊU CẦU VỀ VẬT LIỆU VÀ KÍCH THƯỚC .............................................29 2.3.2. KIỂM TRA VÀ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO ...................................................30 2.3.3. MÓNG.............................................................................................................36 2.4. THỰC TRẠNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC THI CÔNG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI .......................................36 2.4.1. TỔNG QUAN .................................................................................................36 2.4.2. CÔNG TRÌNH KHẢ SÁT, ĐÁNH GIÁ KHÁNG CHẤN .........................36 2.4.2.3 CÔNG TRÌNH NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ (02 TẦNG) ...................................................................................................................................39 CHƯ NG 3. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ KHÁNG CHẤN MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU ...............................................................................................................40 3.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ..................................................................................40 3.1.1 TĨNH TẢI SÀN................................................................................................40 3.1.3 XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TRƯNG D ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH ...........43 3.2 KIỂM TRA KHÁNG CHẤN CÁC CÔNG TRÌNH ...........................................43 3.2.1 UBND XÃ TỊNH AN – THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI .................................43 3.2.2.6. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH.................................................................53 3.3.2 TRỤ SỞ LÀM VIỆC PHÒNG PC 46 CÔNG AN TỈNH QUẢNG NGÃI KIỂM TRA THÉP CỘT............................................................................................61 3.2.2.5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH..................................................................62 3.3.3 NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ ..............................................62 3.2.2.5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH..................................................................69 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................71 1. KẾT LUẬN ...........................................................................................................71 v 2. KIẾN NGHỊ ..........................................................................................................71 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................72 PHỤ LỤC ..................................................................................................................73 1. CÔNG TRÌNH NHÀ LÀM VIỆC UBND XÃ TỊNH AN ....................................73 1.1 HỒ S THIẾT KẾ KIẾN TRÚC ........................................................................73 1.2. HỒ S THIẾT KẾ KẾT CẤU ...........................................................................77 2. CÔNG TRÌNHTRỤ SỞ LÀM VIỆC PHÒNG PC64 CÔNG AN TỈNH QUẢNG NGÃI .........................................................................................................................80 2.1 HỒ S THIẾT KẾ KIẾN TRÚC ........................................................................80 2.2. HỒ S THIẾT KẾ KẾT CẤU ...........................................................................85 3. CÔNG TRÌNH NHÀ HIỆU BỘ TRƯỜNG THCS TRẦN PHÚ .........................90 3.1. HỒ S THIẾT KẾ KIẾN TRÚC .......................................................................90 3.2. HỒ S THIẾT KẾ KIẾN CẤU .........................................................................93 vi NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI Học viên: Trần Anh Cẩn Chuyên ngành: Kỹ thuật XDCT DD&CN Mã số: 60.58.02.08 Khóa : 32 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Nước ta đã ban hành tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn TCVN 9386:2012 dựa trên tiêu chuẩn Eurocode 8. Các công trình nhà cửa ở nước ta nói chung, thiết kế trước năm 2006 hay sau này, đại đa số là chưa quan tâm đến tải trọng động đất (trừ các nhà cao tầng). Thông qua việc khảo sát các hồ sơ thiết kế, đề tài tập trung đánh giá lại mức độ đáp ứng kháng chấn một số công trình hiện hữu đã được xây dựng trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi bao gồm: Cấu tạo kháng chấn và khả năng chịu lực của công trình khi động đất xảy ra. Kết quả cho thấy khi tính toán cho 03 công trình hiện hữu trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi: Về cấu tạo kháng chấn chưa đảm bảo, nhưng khi tính có tải trọng động đất công trình vẫn đảm bảo khả năng chịu lực. T : Động đất; Thiết kế kháng chấn; Khả năng kháng chấn; Cấu tạo kháng chấn, Nhà bê tông cốt thép. Abstract: Our country has issued the standard of TCVN 9386: 2012 based on Eurocode 8 standards. The buildings in our country in general, designed before 2006 or later, the majority is not interested. earthquake load (except for tall buildings). Through the survey of the design documents, the topic focused on reevaluation of the level of response to a number of existing projects have been built in the city of Quang Ngai include: Structural shock resistance and the ability bearing capacity of the work when the earthquake occurs. The results showed that when calculating 03 existing works in Quang Ngai city: Regarding the structure of shock resistance is not guaranteed, but when calculating the earthquake load capacity of the project still ensure the bearing capacity. Earthquake: Shock resistance design; shockproofing, Reinforced concrete buildings. Resistance to shock; Structural vii D NH ỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Những tòa nhà đổ nát sau một trận động đất (Nguồn Iternet) ....................4 Hình 1.2 Hệ khung cứng chân khớp giảm chấn (Nguồn Iternet) ..............................13 Hình 1.3 Biến dạng kết cấu khi động đất xảy ra (Nguồn Iternet) .............................14 Hình 1.4 Khớp dẻo giảm chấn cho công trình (Nguồn Iternet) ................................14 Hình 2.1 - Các tiêu chí của nhà có giật cấp ( Nguồn TCVN 9386-2012) .................26 Hình 2.2 Chiều rộng hữu hiệu của bản cánh dầm liên kết với cột tạo thành khung( Nguồn TCVN 9386-2012) ........................................................................................31 Hình 2.3. Cốt thép ngang vùng tới hạn của dầm( Nguồn TCVN 9386-2012) .........32 Hình 2.4. Sự bó lõi bê tông( Nguồn TCVN 9386-2012) ..........................................35 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Động đất là một trong những thảm họa thiên nhiên gây ra hậu quả khá lớn cho con người. Chỉ trong vài phút đồng hồ cả một thành phố có thể bị sụp đổ, cả một khu vực có thể bị sụt lún và đôi khi có thể có sóng thần. Động đất lớn có thể gây thiệt hại lớn về tài sản và nhân mạng. Việt Nam nằm trong vùng địa tầng ít có sự biến động của lớp vỏ Trái Đất, do vậy động đất ở nước ta xảy ra rất ít. Một số nước thường xuyên xảy ra động đất với cường độ lớn như: Philippin, Nhật Bản,…. Trước đây, Việt Nam có những trận động đất rất lớn đã xãy ra ở Điện Biên (năm 1935) với cường độ 6,75 độ Richter. Trận lớn thứ hai là động đất Tuần Giáo Sơn a (năm 1983), với cường độ 6,8 độ Richter. Và gần đây năm 2014 ở Sông Tranh (Quảng Nam) với cường độ 3,4 độ Richter, ở lưới (Thừa Thiên Huế) là 4,7 độ Richter. Tuy nhiên, đối với tốc độ đô thị hóa hiện nay làm ảnh hưởng đến sự ổn định của lớp vỏ Trái Đất, nguy cơ động đất ngày càng lớn. Theo ghi nhận của Viện Vật lý địa cầu, tính đến nay, sau mười năm kể từ khi thành lập, trung tâm báo tin động đất và cảnh báo sóng thần thuộc Viện Vật lý địa cầu đã phát hiện và báo tin khoảng 400 trận động đất trên toàn lãnh thổ và thềm lục địa Việt Nam. Các trận động đất này có độ lớn dao động trong khoảng từ 0,7 đến 4,7 độ theo thang mômen (gần tương đương từ 0,7-4,7 độ richter). Trong thiết kế xây dựng công trình, động đất là dạng tải trọng đặc biệt. Nước ta từ năm 2006 ban hành tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn dựa trên tiêu chuẩn Eurocode 8 (TCXDVN 375:2006). Đến nay, tiêu chuẩn này được chuyển đổi thành tiêu chuẩn TCVN 9386:2012. Thực tế hiện nay việc quy định có hay không thiết kế kháng chấn cho từng loại công trình vẫn chưa được nhắc đến. Ngoài ra, theo quy định của tiêu chuẩn TCVN 9386:2012, động đất được chia thành ba trường hợp (theo giá trị gia tốc nền thiết kế ag = I x agR): - Động đất mạnh ag ≥ 0,08g, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn; 2 - Động đất yếu 0,04g ≤ ag < 0,08g, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ; - Động đất rất yếu ag < 0,04g, không cần thiết kế kháng chấn. Gia tốc nền thiết kế trên lãnh thổ Việt Nam đa số nằm trong phạm vi ag < 0,08g, một số ít vùng miền có giá trị ag ≥ 0,08g. Do việc tính toán thiết kế công trình với tải trọng động đất thường dẫn đến kết cấu công trình lớn, từ đó phát sinh chi phí lớn. Do vậy, các công trình nhà cửa ở nước ta nói chung, thành phố Quảng Ngãi nói riêng thiết kế trước 2006 hay sau này, đại đa số chưa quan tâm đến tải trọng động đất (trừ các nhà cao tầng). Trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi chưa ghi nhận trường hợp động đất nào xảy ra. Thời gian gần đây thường xảy ra động đất tại khu vực thủy điện Sông Tranh 2, huyện Bắc Trà My và một số khu vực tại huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam (giáp ranh Quảng Ngãi) với cường độ dao động từ 2 – 4,7 độ richter. Theo phụ lục H, Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 thì trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi có gia tốc nền 0,0824g. Do vậy, nguy cơ về động đất xảy ra trên địa bàn thành phố là khá lớn. Xuất phát từ lý do trên, thông qua việc khảo sát hồ sơ thiết kế của một số công trình đã được xây dựng tại thành phố Quảng Ngãi, đề tài tập trung đánh giá lại khả năng kháng chấn của các công trình này, bao gồm: Cấu tạo kháng chấn, mức độ kháng chấn so với tiêu chuẩn và khả năng chịu lực tối đa trong trường hợp động đất xảy ra. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá mức độ đáp ứng kháng chấn của một số công trình hiện hữu tại thành phố Quảng Ngãi, từ đó đưa ra một số dự đoán cho tình hình xây dựng, sử dụng các công trình hiện nay trên địa bàn thành phố trong trường hợp động đất xảy ra. 3 3 Đ ượng và phạm vi nghiên cứu + Đối tượng: Khảo sát 03 công trình có kết cấu bằng bê tông cốt thép đã được xây dựng tại thành phố Quảng Ngãi, các loại công trình trụ sở nhà làm việc với quy mô vừa và nhỏ. + Phạm vi nghiên cứu: Mức độ đáp ứng kháng chấn của công trình. 4 P ươ p p ứu Khảo sát hồ sơ thiết kế của một số công trình tại thành phố Quảng Ngãi đã được phê duyệt, thi công xây dựng. Từ đó mô phỏng lại hệ kết cấu bằng một số phần mềm tính toán (Etabs, Sap2000…). Tính toán lại với tải trọng động đất tác dụng lên công trình theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9386:2012. Từ đó, đánh giá mức độ đáp ứng kháng chấn của các công trình đã được xây dựng trên địa bàn. 5. B cục của lu ă Luận văn gồm phần: Mở đầu, 03 Chương và phần Kết luận, kiến nghị 4 CHƯ NG 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐỘNG ĐẤT VÀ TÁC ĐỘNG CỦ ĐỘNG ĐẤT LÊN CÔNG TRÌNH 1.1. Tổng quan về Độ đất 1.1.1. Khái niệm Động đất là sự rung chuyển của mặt đất do kết quả của sự giải phóng năng lượng bất ngờ ở lớp vỏ Trái Đất. Động đất lớn có thể gây thiệt hại nghiêm trọng về tài sản và tính mạng con người. 1.1.2. Nguyên nhân Có nhiều nguyên nhân xảy ra Động đất: 1.1.2.1. Nguyên nhân nội sinh - Động đất do sụp lở các hang động ngầm dưới mặt đất và động đất do các vụ trượt lở đất đá tự nhiên với khối lượng lớn (loại động đất này thường chỉ làm rung chuyển một vùng hẹp và chiếm khoảng 3% tổng số trận động đất thế giới) Hình 1.1. Nhữ ò à đổ nát sau một tr độ đất (Nguồn Iternet) 1.1.2.2. Nguyên nhân ngoại sinh: Do thiên thạch va chạm vào trái đất, các vụ trượt lở đất đá với khối lượng lớn. 1.1.2.3. Nguyên nhân nhân sinh: 5 Động đất xảy ra do hoạt động làm thay đổi ứng suất đá gần bề mặt đặc biệt là các vụ thử hạt nhân, nổ nhân tạo dưới lòng đất hoặc tác động của áp suất cột nước của các hồ chứa nước, hồ thủy điện. 1.1.3. Các cấp độ độ đất Cấp độ chấn động (hay có thể gọi là chấn độ – seismic intensity) của một trận động đất là khái niệm dùng để chỉ mức độ rung lắc trên mặt đất gây ra bởi trận động đất ấy, xác định cho một địa điểm cụ thể. Mỗi trận động đất chỉ có một giá trị cường độ duy nhất, trong khi mức độ ảnh hưởng đặc trưng bởi giá trị cấp độ (hay chấn độ) lại khác nhau cho mỗi địa điểm nhất định trong khu vực chịu ảnh hưởng của trận động đất đó. Giá trị này thay đổi tùy thuộc vào khoảng cách tới tâm chấn, cấu tạo địa chất và đặc điểm địa hình của từng địa điểm. Chấn độ (intensity) tại mỗi địa điểm được xác định dựa trên giá trị gia tốc cực đại của đất nền tại khu vực đó ghi nhận được trong trận động đất. Hiện nay trên thế giới có nhiều thang đo khác nhau để xác định chấn độ (hay cấp động đất). Thông thường sử dụng các thang đo sau: 1131 Richter Thang đo này được Charles Francis Richter đề xuất vào năm 1935. Đầu tiên nó được sử dụng để sắp xếp các số đo về cơn động đất địa phương tại California.Thang đo Richter là một thang lôgarit với đơn vị là độ Richter. Độ Richter tương ứng với lôgarit thập phân của biên độ những sóng địa chấn đo ở 100 km cách chấn tâm của cơn động đất. Độ Richter được tính như sau: M = lg(A) - lg(A0) A: biên độ tối đa đo được bằng địa chấn kế. A0: là một biên độ chuẩn. Theo thang Richter, biên độ của một trận động đất có độ Richter 6 mạnh bằng 10 lần biên độ của một trận động đất có độ Richter 5. Năng lượng được 6 phát ra bởi trận động đất có độ Richter 6 bằng khoảng 31 lần năng lượng của trận động đất có độ Richter 5. Độ Richter Mô tả Tác hại nhỏ hơn Không 2,0 đáng kể 2,0-2,9 Thật nhỏ Thường không cảm nhận nhưng đo được 3,0-3,9 Nhỏ Cảm nhận được nhưng ít khi gây thiệt hại 4,0-4,9 Nhẹ 5,0-5,9 Trung bình 6,0-6,9 Mạnh 7,0-7,9 Rất mạnh 8,0-8,9 Cực mạnh 9,0-9,9 10+ Cực kỳ mạnh Ngoại lệ 1.1.3.2 Thang đo Động đất thật nhỏ, không cảm nhận được Rung chuyển đồ vật trong nhà. Thiệt hại khá nghiêm trọng. Có thể gây thiệt hại nặng cho những kiến trúc không theo tiêu chuẩn phòng ngừa địa chấn. Thiệt hại nhẹ cho những kiến trúc xây cất đúng tiêu chuẩn. Có sức tiêu hủy mạnh trong những vùng đông dân trong chu vi 180 km bán kính. Có sức tàn phá nghiêm trọng trên những diện tích to lớn. Có sức tàn phá vô cùng nghiêm trọng trên những diện tích to lớn trong chu vi bán kính hàng trăm km. Khả năng tàn phá ngoài sức tưởng tượng trong phạm vi hàng nghìn km vuông Hủy diệt mọi thứ, không gì có thể trụ vững trên diện tích cả lục địa MM (Modified Mercalli) (Modified Mercalli) còn gọi là “thang ercalli (hiệu chỉnh)” được áp dụng tại Mỹ. Thang đo này có 12 cấp theo thứ tự từ thấp tới cao, được biểu diễn bằng các số La Mã: 7 Cấp I II Mô tả Không cảm nhận được Yếu Tác hại Không nhận ra rung động nào Một vài người có thể cảm nhận được khi họ đang nằm nghỉ hoặc ở trên tòa nhà cao tầng. Một vài người có thể cảm nhận được nếu đang ở trong III Nhẹ nhà; ngược lại, họ sẽ không thấy gì nếu đang ở bên ngoài. IV Tương đối V Khá mạnh Một số đồ vật nhỏ như chén bát có thể bị dịch chuyển. Phần lớn mọi người đều có thể cảm nhận được ngay cả khi đang ngủ. Cửa bị đóng sập lại, bình hoa bị rơi vỡ. Mọi người dễ dàng cảm nhận được, việc đi lại gặp khó VI Mạnh khăn, đồ vật hư hỏng, nhà cửa với kết cấu yếu dễ dàng bị hư hại. VII VIII Rất mạnh Có sức phá hoại IX Uy hiếp X Mạnh dữ dội XI Cực kỳ mạnh XII Thảm họa Trở ngại trong việc di chuyển, thậm chí ngay cả khi đang trong xe hơi, rất nguy hiểm đối với nhà cửa. Phá hủy các ngôi nhà có nền yếu và một số công trình cầu cống. Khá nguy hiểm đối với nhà cao tầng, phá hủy các công trình đường ống dưới lòng đất. Phần lớn nhà cửa đều bị phá hủy, có thể có hiện tượng sạt lở đất. Hầu hết công trình xây dựng trên lẫn dưới mặt đất đều bị hư hỏng nặng. Gần như mọi thứ đều bị phá hủy, địa mạo bị biến dạng, mọi thứ bị hất tung lên. 8 1.1.3.3 MSK (Medvedev-Sponheuer-Karnik) Được áp dụng tại Đông Âu và iên Xô cũ vào trước thập niên 1990. Hiện nay, thang đo này vẫn đang được sử dụng rộng rãi tại Ấn Độ, Israel, Nga, cộng đồng các quốc gia độc lập (SNG) và Việt Nam… Thang SK khá giống thang , cũng có 12 cấp độ, ghi bằng chữ số La Mã: Cấp I II III Mô tả Tác hại Không cảm Không cảm thấy. Không có tác động lên các vật thể. nhận được Khó cảm nhận được Yếu Không có thiệt hại đối với nhà cửa. Chỉ những ai đang nghỉ ngơi mới cảm nhận được. Không có tác động lên các vật thể. Không có thiệt hại đối với nhà cửa. Người ở trong nhà cảm nhận được. Các đồ vật treo đu đưa nhẹ. Không có thiệt hại đối với nhà cửa. Người ở trong nhà cảm nhận được nhưng người ở bên IV Quan sát ngoài hầu như không nhận thấy. Rung động vừa phải. Có được trên thể nhận thấy sự rung hay đu đưa nhẹ của nhà cửa, phòng diện rộng ốc, giường, bàn, ghế v.v. Các đồ vật treo đu đưa. Không có thiệt hại đối với nhà cửa. Người ở trong nhà cảm nhận được, người ở bên ngoài nếu chú ý có thể nhận ra. Một số người sợ hãi và chạy ra khỏi V Khá mạnh nhà. Nhiều người đang ngủ tỉnh dậy. Có thể nhận thấy sự rung động hay đu đưa mạnh của toàn bộ nhà cửa, phòng ốc hay đồ nội thất. Các đồ vật treo đu đưa đáng kể. Thiệt hại nhẹ đối với các công trình xây dựng có kết cấu yếu. 9 Cấp Mô tả Tác hại Người ở trong nhà cảm nhận được, người ở bên ngoài nếu chú ý có thể nhận ra. Một số người sợ hãi và chạy ra khỏi nhà. Nhiều người đang ngủ tỉnh dậy. Có thể nhận thấy sự VI Mạnh rung động hay đu đưa mạnh của toàn bộ nhà cửa, phòng ốc hay đồ nội thất. Các đồ vật treo đu đưa đáng kể. Thiệt hại nhẹ đối với các công trình xây dựng có kết cấu yếu, vôi vữa hư hại dễ nhận ra. Phần lớn mọi người đều sợ hãi và cố chạy ra khỏi nhà. Đồ nội thất dịch chuyển và có thể bị lật nhào. Đồ vật bị rơi đổ. VII Rất mạnh Nước bắn tung tóe ra khỏi vật chứa. Thiệt hại nghiêm trọng đối với nhà cửa cũ, các ống khói xây bằng vôi vữa sụp đổ. Có các vụ lở đất nhỏ. Nhiều người khó đứng vững, ngay cả khi ở bên ngoài nhà. VIII Gây thiệt hại Đồ nội thất có thể bị lật nhào. Có thể nhìn thấy các con sóng chạy trên đất rất mềm. Các công trình xây dựng cũ bị sụp đổ một phần hay chịu thiệt hại đáng kể. Các vết nứt lớn và các khe nứt toác ra, đá lở xuống. Hoảng loạn. Người đi đứng không vững. Các công trình IX Phá hủy không đủ chuẩn sụp đổ. Thiệt hại thực sự đối với các công trình xây dựng có kết cấu tốt. Các đường ống ngầm nứt gãy. Mặt đất nứt toác, lở đất trên diện rộng. Các công trình gạch đá bị đổ sập, cơ sở hạ tầng bị phá X Hủy diệt hỏng. Lở đất ồ ạt. Các công trình tích nước có thể bị phá hoại, gây ra ngập lụt xung quanh. XI Thảm họa Phần lớn các công trình xây dựng đều sụp đổ. Xáo trộn đất trên diện rộng, sóng thần. 10 Cấp Mô tả Cực kỳ XII thảm họa 1.1.4 Độ Tác hại Tất cả các kết cấu phía trên và dưới đất đều bị phá hủy hoàn toàn. Cảnh quan nói chung bị thay đổi, sông suối bị thay đổi dòng chảy, sóng thần. đất tại thành ph Quảng Ngãi Trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi chưa ghi nhận trường hợp động đất nào xảy ra. Tuy nhiên, thời gian gần đây thường xảy ra động đất tại khu vực thủy điện Sông Tranh 2, huyện Bắc Trà My (giáp ranh tỉnh Quảng Ngãi) với cường độ dao động từ 2 – 4,7 richter.Cường độ của các trận động đất này khá lớn, có khả năng gây ảnh hưởng chấn động đến các huyện lân cận của tỉnh Quảng Ngãi. Bên cạnh đó, theo Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 khi gia tốc nền ag ≥ 0,08g thì phải tính toán cấu tạo kháng chấn. Trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi có gia tốc nền 0,0824g, nguy cơ về động đất xảy ra động đất là khá lớn. Như vậy khi thiết kế công trình cần phải tính toán cấu tạo kháng chấn. 1.2. T động củ Độ đất lên công trình Mức độ thiệt hại do động đất gây ra phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ sâu của tâm động đất, độ mạnh của các chấn động địa chấn được ghi và đo bằng độ Richter; cường độ của sóng địa chấn tác động vào các địa tầng của khu vực bị động đất được đánh giá theo 10 độ của thang độ Mercalli cải tiến. Đồng thời chúng còn phụ thuộc khoảng cách từ điểm trung tâm đến các nơi, cấu trúc các địa tầng vùng bị động đất, các kiến trúc được xây dựng trên vùng đất bị động đất như nhà, công trình, cầu cống, đường, đập, cột điện, sân bay, sân vận động, hải cảng... Ngoài ra, mức độ thiệt hại do động đất cũng phụ thuộc vào yếu tố địa dư như vùng đồi núi, vùng đồng bằng, vùng có hồ sông lớn, vùng ven biển, đô thị, thành phố, mật độ tập trung của người dân cư trú; sự chuẩn bị sẵn sàng của cộng đồng người dân trong công tác phòng chống thiên tai động đất. 1.2.1. Ả ưởng củ Độ 1.2.1.1. Các dạ ộng: đất đến công trình, tài sả à o ười 11 Gồm tác động nguyên phát và tác động thứ phát. Tác động nguyên phát của động đất do sự chuyển động mạnh của đất và hậu quả tức thì là các vết nứt gãy, các vết sụt lở nền đất, móng tường, sườn đồi núi, đê đập, nền và cột các công trình, những khoảng sụt lớn nứt gãy, các khối đất đá nền di chuyển có kích thước từ 10 đến 15 mét theo chiều bằng ngang và sự sụp theo chiều dọc sâu có thể từ vài mét đến vài chục mét. Trong tác động nguyên phát, ngoài chấn động của động đất gây ra còn có hiện tượng lỏng hóa các cấu tạo đất cát ẩm bị rời rã ra làm cho các kiến trúc nặng bị lún sâu vào lòng đất. Tác động nguyên phát của các sóng địa chấn và những rung chuyển được lan truyền từ tâm động đất ra các phía gây ra các tác động cộng hưởng làm tăng lực tàn phá của động đất đối với những công trình kiến trúc. Tác động thứ phát của động đất sẽ gây một số ảnh hưởng như sập lở đất đá làm thiệt hại về cơ sở vật chất và con người, tạo nên lũ lụt ở các vùng có hồ chứa nước lớn; tác động của động đất cũng làm cho các đập nước dâng cao mức nước, tràn nước, vỡ đập chắn hồ chứa nước. Đồng thời có thể gây cháy ở những đô thị, tại khu dân cư có thể phát sinh các đám cháy do chập điện, vỡ ống dẫn khí đốt; cháy các kho nhiên liệu, các loại vật liệu dễ cháy. Ngoài ra, sóng thần cũng có thể xảy ra do sóng chấn động ở nền đáy biển của khu vực có động đất tạo nên sự chuyển động các sóng biển lớn trên mặt biển với đỉnh sóng cao tới 30 mét và di chuyển với vận tốc 50 km/giờ khi tràn vào vùng ven biển gây lụt lội, phá hoại và cuốn trôi đi các công trình, cơ sở vật chất, người cũng như những loại động vật. 1.2.1.2. Tổn th i vớ ời Động đất có thể gây nên các trường hợp tử vong, chấn thương đa dạng và nhiều tổn thương kết hợp khác cho con người. Nguyên nhân: Do sập nhà, đất đá hoặc vật cứng rơi đè làm vỡ sọ, ngực, bụng, dập nát chi, chảy máu trong, chảy máu ngoài, ngã từ trên cao xuống. Do bị ngạt thở vì đất cát vùi kín, hít thở nhiều bụi, khói khí các vụ cháy, thành ngực bị chèn ép.