Với tiêu chí nhẹ nhất, tải trọng lớn nhất và chịu rung chấn cao nhất, mô hình nhà chống động đất của 4 sinh viên Đại học Duy Tân đã xuất sắc vượt qua các đội đến từ 10 nước trong khu vực Châu Á-Thái Bình Dương để giành giải Nhất cuộc thi “Thiết kế mô hình nhà chống động đất” - IDEERS 2014 tổ chức vào cuối tháng 9 tại Đài Loan.

Mô hình nhà chống động đất của các em sinh viên Đại học Duy Tân 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.

“Thiết kế mô hình nhà chống động đất” - (IDEERS) là cuộc thi nhằm khuyến khích phát triển kỹ thuật chống động đất, giáo dục kiến thức bảo vệ khi có động đất xảy ra, đồng thời khuyến khích sinh viên-học sinh khu vực Châu Á-Thái Bình Dương tham gia sáng tạo khoa học về kỹ thuật phòng chống động đất. Trước đó, năm 2012 cũng tại cuộc thi này, đội tuyển của Đại học Duy Tân đã giành vị trí thứ 7 toàn đoàn. Năm 2013, trường tiếp tục cải tiến, tham gia thi thiết kế và đứng vị trí thứ ba.

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.

Bắc Trà My và Nam Trà My là 2 huyện thuộc tỉnh Quảng Nam thường xuyên xảy ra động đất, người dân huyện Bắc Trà My (Quảng Nam) hiện đang đối mặt với tường nứt, móng vỡ và nặng hơn là nhiều ngôi nhà có nguy cơ sụp đổ bất cứ lúc nào. Nếu áp dụng thành công mô hình, sẽ là bước hỗ trợ rất lớn cho người dân ở khu vực này.

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. Tuy nhiên, nếu mô hình được ứng dụng, sẽ giảm ít nhất 10% giá thành vật liệu xây nhà, riêng về kết cấu thép, thì tỷ lệ chênh lệch giá thành là 1,5 lần, do giá vật liệu thép xoắn có tác dụng kéo, nén, uốn, giãn… hạn chế tác động thiên tai. 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.

Nhóm nghiên cứu cho biết, hiện đang làm việc với UBND tỉnh Quảng Nam để đưa mô hình này vào thử nghiệm tại vùng Bắc và Nam Trà My.

Nguồn: Báo công thương, ngày 9/10/2014