Kết Cấu

Chỉ một cơn bão quét ngang, những mái nhà mà dân nghèo nơi dải đất miền Trung chắt chiu dành dụm xây cất phút chốc bị san bằng. Là người con của quê hương Quảng Ngãi, Phan Văn Sinh, sinh viên năm 4 khoa xây dựng Trường ĐH Kiến trúc TP.HCM, cứ trăn trở mãi điều này và đã bắt tay nghiên cứu đề tài “Giải pháp xây dựng và bảo vệ công trình nhà ở nông thôn trong vùng bão miền Trung”.

Phan Văn Sinh vẽ lại mô hình mái hiên di động đóng xuống khi có bão

Để nhà vững trong bão

Trước đây đã có một số mô hình nhà chống bão với thiết kế bền vững, an toàn nhưng do giá thành quá cao hoặc khó bảo trì, trong khi người dân còn nghèo nên họ không thể lựa chọn. Ở đề tài của Sinh, những nguyên tắc cần thiết áp dụng khi xây dựng nhà ở nông thôn trong vùng bão đã được đưa ra từ việc lựa chọn vật liệu, thời điểm, kiểu dáng nhà, cấu trúc mái, nền móng, tường, cấu tạo cửa...

Sinh giải thích: “Khi xây nhà cần chú ý đến việc lựa chọn vật liệu. Cần tận dụng tối đa vật liệu sẵn có ở địa phương: cây gỗ, tre, rơm rạ, đá... để giảm thiểu chi phí. Những vật liệu này nếu được xử lý, xây dựng đúng cách có thể chịu được tải trọng gió khá cao”.

Ở vùng nông thôn người dân thường dùng rơm rạ để lợp mái. Qua tìm hiểu, Sinh nhận thấy nếu trộn rơm với đất bùn đắp dày trên sàn tre hoặc gỗ, lớp đất dày có tác dụng tăng trọng lượng của vật liệu làm mái, thắng được áp lực gió tốc mái. Lớp che mưa nên đan phên, cót ép vào nhau thành lưới ô vuông đặt trên mái và lớp này có thể thay thế thường xuyên qua mỗi mùa gặt.

Nếu chọn gỗ cần ngâm gỗ ít nhất một năm hoặc xử lý hóa chất đối với các kết cấu chịu lực chính để tăng cường độ, chống côn trùng xâm hại. Riêng bêtông cốt thép là vật liệu chịu lực rất tốt, nếu thiết kế đúng cách công trình có thể chịu được sức gió rất lớn nhưng khá đắt tiền. Vì vậy chỉ nên áp dụng trong một số cấu kiện đòi hỏi tính kiên cố (móng, cột)...

Hình vẽ phối cảnh giải pháp mái cho nhà chống bão

Kiểu nhà đơn giản

Theo Sinh, để giúp ngôi nhà vững vàng hơn, kích thước nhà phải hợp lý, tránh nhà mảnh và dài. Đơn giản nhất là mặt bằng hình chữ nhật có chiều dài bé hơn ba lần chiều rộng. Bên cạnh đó cần gia cố thêm tường ngang để tăng cường độ ổn định cho công trình khi chịu tải trọng ngang theo phương cạnh ngắn. Không nên xây nhà cao quá 10m để giảm áp lực gió khi lên cao.

Nền móng của nhà phải được đầm chặt hoặc đóng bằng cọc tre, đủ sức chịu được tải trọng lớn, độ giật cao. Tùy khả năng kinh tế, người dân có thể chọn nguồn vật liệu khác nhau: móng đá chẻ (chiều rộng móng tối thiểu 0,4m), gạch đất sét nung (xây bằng vữa tam hợp hoặc ximăng - cát), móng trụ tre, luồng, gỗ... Độ sâu chôn móng phải đủ lớn (1,5-2,5m). Việc liên kết khung chịu lực với móng bằng cách liên kết cốt thép dọc trong cột với cốt thép móng. Gia cường giằng đứng, giằng ngang trong thân tường để đảm bảo công trình ổn định chống lực xô ngang và lực rung...

Về phần mái, qua nghiên cứu Sinh nhận thấy mái dạng cong là tốt nhất, áp lực giữ mái lớn, không tạo ra vùng quẩn gió. Trong khi những dạng mái nhà có hình dáng phức tạp sẽ tạo dòng rối cục bộ hoặc hút gió. Mái hiên phải tách rời với mái chính của nhà, tránh sự thò dài của mái trong vùng áp lực gió. Tốt nhất thiết kế dạng mái hiên có thể linh động xập xuống khi có bão và được liên kết chặt vào công trình tránh dao động. “Liên kết mái với khung chịu lực, dầm, cột bằng bulông, dây cáp thật chắc chắn vì mái là bộ phận dễ bị phá hủy nhất trong bão” - Sinh nói.

Các lỗ cửa phải đặt đối xứng nhau để giảm áp lực gió; hạn chế trổ cửa quá nhiều trong một mảng tường, nếu cần thiết phải trổ cửa thì nên gia cường giằng cửa. Tại vị trí lỗ cửa chính (cửa đi) nên sử dụng giằng tường, bổ trụ nếu nhịp cửa quá lớn. Phải bố trí khung sắt trong lỗ cửa để tăng cường ổn định vùng tường bị giảm yếu và cố định cánh cửa một cách chắc chắn. Các cửa đi, cửa sổ phải khít, tránh gió lùa vào nhà khi có bão. Nên làm cửa trượt, tăng diện tích sử dụng và tránh va đập. Cửa phải có đầy đủ then, chốt cài để cố định cửa không bị đập, vì khi gió tuồn được vào nhà áp lực gió từ cả ngoài lẫn trong sẽ dễ dàng phá hủy nhà.

Ngoài ra, việc chọn vị trí xây nhà thích hợp cần chú ý lợi dụng địa hình, địa vật. Cần xây dựng tập trung thành từng khu vực, bố trí các nhà nằm so le nhau giúp lưu thông gió dễ dàng; tránh bố trí các nhà thẳng hàng, dễ tạo túi gió hoặc luồng xoáy nguy hiểm.

Có thể ứng dụng vào thực tế

Đây là đề tài mang tính thời sự cao, có thể ứng dụng vào thực tế. Tác giả đã tổng hợp nhiều kinh nghiệm của các nghiên cứu trước đây để đưa ra những giải pháp phù hợp việc xây dựng và bảo vệ nhà ở vùng nông thôn vùng bão miền Trung. Đặc biệt, những giải pháp gia cường khung sườn bằng hệ thống thanh giằng, liên kết liền khối nền móng, tường, hệ kết cấu công trình... khá hợp lý. Với đề tài này có thể giúp người dân tham khảo để xây dựng, bảo vệ nhà ở của mình chống chọi được với bão.

TS.KTS LÊ VĂN THƯƠNG
(phó hiệu trưởng Trường ĐH Kiến trúc TP.HCM)

Hướng nghiên cứu thiết thực

Tác giả chọn hướng nghiên cứu vô cùng thiết thực. Nếu được bổ sung vài chi tiết thì đề tài này sẽ ứng dụng được ngay. Tôi đánh giá cao những đề xuất của tác giả về việc sử dụng vật liệu tại chỗ rất gần gũi, kinh phí hợp lý...

Thạc sĩ PHAN HÙNG SANH
(phó chủ tịch Hội Kỹ thuật xây dựng TP.HCM)

Theo Tuổi Trẻ