Liên hiệp các hội khoa học và kỹ thuật Việt Nam
Thứ sáu, 21/01/2005 22:56 (GMT+7)

Người say mê nghiên cứu nhà chống động đất ở Việt Nam

Đầu năm 1994, một cây cầu áp lực đất “thuần Việt” gọn nhẹ mang tên Tây Ninh có tính năng chống các chấn động từ nền đất không bền vững đã được đưa vào sử dụng tại Thạch Thất, Hà Tây. Cây cầu gồm bốn khổ, khẩu độ 14 m, mặt làm bằng bê tông liên hợp có tải trọng đủ cho đoàn xe 10 tấn và từng chiếc xe nặng 60 tấn đi qua.

Trông đơn giản nhưng phải mất 4 năm nghiên cứu, kỹ sư Nguyễn Văn Mẫn mới biến ý tưởng một cây cầu chống động đất của mình trở thành hiện thực. Cây cầu áp lực đất không đòi hỏi vật liệu cũng như thiết bị thi công mới, được làm bằng xi măng cốt thép bình thường nhưng thiết kế với một số cấu trúc đặc biệt nhằm giảm sự tác động của những cơn địa chấn (nếu có) như: không cố định vĩnh cửu phần móng cầu với nền đất mà dùng các khớp nối và những thanh kèo xiên đặc dụng để truyền áp lực tải trọng từ trên xuống móng cầu; vẫn giữ cố định những điểm kết nối đảm bảo cầu không bị cuốn trôi trong điều kiện bão lũ...

Điểm quan trọng nhất là tính toán, định dạng hai bên mố cầu sao cho tương ứng với các chấn động và đảm bảo sự cân bằng hai đầu để không làm biến dạng cây cầu khi bị lực nhiều phương từ các phương tiện vận tải truyền xuống.

Ưu điểm của sáng chế loại cầu áp lực đất là khả năng thiết kế cầu ngay cả trên các nền địa chất yếu, đất bị lún với tải trọng tùy mức độ yêu cầu.

Do khai thác được áp lực ngang của nền đất nên công đoạn xử lý móng cầu không mất nhiều công sức như các loại cầu khác, thời gian thi công giảm một nửa và chi phí giảm 35 - 40%. Bộ Giao thông - Vận tải đã đồng ý cho kỹ sư Mẫn áp dụng nghiên cứu của mình vào việc xây dựng một số cầu từ năm 1993, đến nay, cầu áp lực đất đã chứng minh được tính ưu việt và vẫn đang được sử dụng. Cục Sở hữu công nghiệp sau quá trình xem xét đã cấp bằng bảo hộ độc quyền sáng chế cầu áp lực đất cho ông Nguyễn Văn Mẫn.

Ngay sau khi áp dụng thành công loại cầu chống các chấn động từ nền đất, kỹ sư Mẫn đã nảy ra ý tưởng tạo một ngôi nhà an toàn không chỉ trong các cơn địa chấn mà còn có khả năng chống lại một số thiên tai hay xảy ra tại VN như lũ quét, gió bão, đất lở... Và cuối cùng, sau hơn bảy năm tìm tòi, nghiên cứu, ông đã thành công...

Công nghệ mới dễ thực hiện

Hiện nay, trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu thiết kế các công trình chống động đất. Tại Nhật Bản, khi làm móng cao ốc, các kỹ sư đã tạo một hệ thống giảm chấn, theo đó nền nhà trước khi nối xuống đất sẽ đi qua một lớp tấm đệm lò xo dày tùy theo độ cao của tòa nhà. Còn tại Pháp, nguyên lý cũng tương tự nhưng người ta thay lớp lò xo đặc dụng bằng các loại cao su, lốp ôtô nhồi đất để chống động đất.

Tuy nhiên, theo kỹ sư Mẫn, các công trình kiến trúc theo các phương pháp trên sẽ chỉ được giảm chấn ở phần nền, còn phần khung, tường phía trên sẽ phải chịu toàn bộ lực nghiêng, kéo theo chiều của lò xo nên rất có thể gây các vết nứt nguy hiểm, thậm chí gãy đôi nhà.

Theo phương pháp của ông, nhà cứu nạn cũng được thiết kế giảm chấn dựa theo lực đàn hồi của các vật liệu co giãn. Tuy nhiên, nhà cứu nạn không dùng vật liệu đàn hồi trên toàn bộ mặt bằng công trình mà chỉ dựa trên phần khung nhà. Ông Chấn nói: “Phương Tây chống chấn động cho nhà bằng cách dàn vật liệu đàn hồi trên toàn diện tích, còn tôi chỉ cần làm trên chu vi. Nền đàn hồi sẽ gồm hai phần chính: hệ trục giảm chấn (bao gồm hai thanh giảm chấn nằm vuông góc ở mỗi tầng) và những tấm đàn hồi. Nguyên lý trượt ngang cũng được áp dụng.

Khi có động đất, do nền nhà cứu nạn không bắt chặt với mặt đất nên trước tiên ngôi nhà sẽ trượt cùng hướng với chiều chấn động, sau đó các tấm đàn hồi sẽ phát huy tác dụng, cuối cùng là trục giảm chấn sẽ giữ vững cấu trúc, hình dáng ngôi nhà và giảm chấn trên từng tầng”.

Theo quan điểm của kỹ sư Mẫn, những nghiên cứu chống động đất từ trước đến nay chưa thành công là do các nhà khoa học chưa tính được hết hệ lực, cường độ cũng như vị trí tác động các lực của vỏ trái đất lên ngôi nhà (khi có động đất). Nhờ hệ thống giảm chấn, với thiết kế kín, chuyên biệt theo nghiên cứu của ông Mẫn, nhà cứu nạn còn có thể tránh được các thảm họa khác có hệ lực co kéo mạnh theo nhiều phương như gió lốc, lũ quét...

Để xây dựng nhà cứu nạn, giống như cầu áp lực đất, không cần vật liệu đặc biệt, chỉ cần một chuyên gia để thiết kế khung thép, chỉ số kỹ thuật, độ dài của khung...

Ngoài các chỉ số bắt buộc như: cường độ chịu lực của hệ khung phải đáp ứng khoảng 300-350kg/cm2 (nhà bình thường chỉ khoảng 200kg/cm2), mức chịu lực của tấm đàn hồi từ 80 đến 100kg/cm2 cùng một số bí quyết công nghệ khác, còn lại về cơ bản, nguyên vật liệu, cách xây dựng là không khác so với nhà bình thường. Toàn bộ chi phí cho một ngôi nhà cứu nạn, tùy địa điểm cũng như yêu cầu của gia chủ, sẽ đắt gấp rưỡi so với xây nhà bình thường.

Tự bỏ tiền xây xong một ngôi nhà cứu nạn tại Gia Lâm (Hà Nội), ông Nguyễn Văn Mẫn cho biết đã rút ra được nhiều kinh nghiệm thực tế. Theo ông, trên thế giới chưa có ai công bố về một thiết kế giống nhà cứu nạn của ông. Hiện ông đã gửi bản vẽ chi tiết, các thông số kỹ thuật, báo cáo khoa học lên Cục Sở hữu công nghiệp để được xem xét cấp bằng bảo hộ độc quyền. Nếu nghiên cứu này được ứng dụng đại trà có kết quả, đây chắc chắn sẽ là một công trình có ý nghĩa rất lớn đối với vùng núi phía Bắc nước ta và vùng đồng bằng sông Cửu Long hay bị lũ lụt.

Nguồn: http://vnexpress.net ngày 26/7/2004.

Xem Thêm

Đắk Lắk: Người “gieo chữ” ở vùng cao
Có lẽ đây là một biểu tượng đẹp của lòng yêu nghề. thương yêu học trò, luôn tận tâm với nghề, có tinh thần sáng tạo và trách nhiệm xã hội, có phương pháp giảng dạy khoa học giúp học sinh yếu tiến bộ hơn…

Tin mới

Đoàn Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam tổ chức Hội nghị hiệp thương lần thứ nhất về cơ cấu, số lượng người ứng cử đại biểu Quốc hội khóa XVI
Ngày 4/12, tại Hà Nội, Đoàn Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam tổ chức Hội nghị hiệp thương lần thứ nhất để thảo luận về cơ cấu, thành phần, số lượng người của các cơ quan, tổ chức, đơn vị ở Trung ương được giới thiệu ứng cử đại biểu Quốc hội khóa XVI.
Triển khai thực hiện các văn bản mới của Trung ương về về bảo vệ chính trị nội bộ Đảng
Chiều 4/12 tại Hà Nội, Đảng ủy Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiêp Hội Việt Nam) đã tổ chức hội nghị quán triệt và triển khai Quy định 367-QĐ/TW và Hướng dẫn số 05 - HD/BTCTW của Ban Tổ chức Trung ương về một số vấn đề về bảo vệ chính trị nội bộ Đảng.
Phổ biến những điểm mới các Luật, Nghị định
Sáng 4/12/2025, tại Hà Nội, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Việt Nam (Liên hiệp Hội Việt Nam) tổ chức Hội thảo Phổ biến các văn bản tới các Hội thành viên, Liên hiệp Hội địa phương và Tổ chức khoa học và công nghệ. Đây là hoạt động thường niên của Liên hiệp Hội Việt Nam nhằm cập nhật thông tin, hướng dẫn nghiệp vụ cho các đơn vị trong cùng hệ thống.
Lễ Khởi động Dự án Hỗ trợ trồng cây lâm nghiệp cảnh quan và Phát triển nông lâm kết hợp tại tỉnh Gia Lai
Ngày 01/12/2025, tại tỉnh Gia Lai, Trung tâm Con người và Thiên nhiên (PANNATURE) phối hợp cùng Sở Nông nghiệp và Môi trường tỉnh Gia Lai và tổ chức Face the Future (Hà Lan) tổ chức Lễ Khởi động Dự án Hỗ trợ Trồng cây Lâm nghiệp Cảnh quan và Phát triển Nông lâm kết hợp tại tỉnh Gia Lai (GLAD).
AI - Đạo đức và an toàn trong kỷ nguyên mới
Chiều 2/12 tại Hà Nội, mở đầu chuỗi tọa đàm “Khoa học vì cuộc sống” của Tuần lễ Khoa học Công nghệ VinFuture 2025 đã diễn ra buổi tọa đàm với chủ đề: “Trí tuệ nhân tạo (AI) vì nhân loại - Đạo đức và an toàn AI trong kỷ nguyên mới”. với thông điệp “Cùng vươn mình - Cùng thịnh vượng” tiếp tục truyền cảm hứng đổi mới vì con người.
Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam chúc mừng 50 năm Quốc khánh nước CHDCND Lào
Nhân dịp kỷ niệm 50 năm Quốc khánh nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào và 105 năm ngày sinh Chủ tịch Cay-xỏn Phôm-vi-hản, thay mặt Ủy ban Trung ương Mặt trận Tổ quốc Việt Nam, bà Bùi Thị Minh Hoài - Ủy viên Bộ Chính trị, Bí thư Trung ương Đảng, Chủ tịch Ủy ban Trung ương MTTQ Việt Nam đã gửi thư chúc mừng.
Việt Nam - Lào khẳng định tầm nhìn chung, lợi ích chiến lược đan xen và định hướng đồng hành lâu dài
Nhận lời mời của Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Nhân dân Cách mạng Lào, Chủ tịch nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào Thongloun Sisoulith và Phu nhân, Tổng Bí thư Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam Tô Lâm và Phu nhân dẫn đầu Đoàn đại biểu cấp cao Đảng, Nhà nước Việt Nam thăm cấp Nhà nước tới Lào và dự Lễ kỷ niệm 50 năm Quốc khánh Lào từ ngày 1 - 2/12/2025.
Viện Chính sách, Pháp luật và Quản lý tuyên truyền về phòng chống ma túy, tệ nạn xã hội tới tuổi trẻ học đường
Với mục tiêu nâng cao nhận thức, giúp các em học sinh biết cách tự bảo vệ mình trước những cám dỗ, nguy cơ và hành vi vi phạm pháp luật, chương trình: “Tuyên truyền giáo dục về phòng chống ma túy, tác hại của thuốc lá và đồ chơi nguy hiểm có tính bạo lực.” được diễn ra thực sự đã mang lại những giá trị hữu ích.
Định hướng đầu tư phát triển hệ thống cảng hàng không Việt Nam đến 2050
Một quốc gia muốn bay cao thì trước hết phải có đường băng vững chắc. Khát vọng đưa Việt Nam trở thành trung tâm kết nối khu vực về logistics, du lịch, đầu tư và tri thức đòi hỏi chúng ta phải xây dựng hệ thống cảng hàng không, sân bay hiện đại, hiệu quả, bền vững và thông minh.