Báo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bão

Báo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bãoBáo cáo bài tập lớn khoa học trái đất chủ đề phân tích sự ảnh hưởng của bão nguyên tắc xây dựng nhà chống bão

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KĨ THUẬT XÂY DỰNG

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN KHOA HỌC TRÁI ĐẤT

CHỦ ĐỀ: PHÂN TÍCH SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO

-NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG NHÀ CHỐNG BÃO

Giảng viên hướng dẫn: PHAN THỊ ANH THƯ

Nhóm lớp: L02; Nhóm: 04

Tp Hồ Chí Minh ngày 30 tháng 04 năm 2021

Mục lục

Sinh viên thực hiện: 2

Phân công nhiệm vụ: 3

Thực hiện Mô hình: 3

I ĐẶT VẤN ĐỀ 4

II NỘI DUNG 5

2.1 Tìm hiểu về bão: 5

2.2 Ảnh hưởng do bão 7

III NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG NHÀ CHỐNG BÃO 9

1 Chọn địa điểm xây dựng: 9

2 Hình dạng ngôi nhà: 9

3 Xây dựng mái nhà, độ nghiêng của mái: 9

4 Phần mái đua (mái hiên): 10

5 Phần nền móng, tường, kết cấu bao che: 10

6 Gia cường hệ tam giác ngang và đứng ( thanh chống chéo): 10

7 Các tấm mái lợp: 11

8 Hệ thống cửa đi, cửa sổ: 11

9 Then, chốt khóa: 11

10 Trồng cây xung quanh để tránh và cản gió: 11

IV CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ÁP DỤNG 13

1 Mô hình nhà chống bão của viện khoa học công nghệ - Bộ xây dựng: 13 2 Mô hình nhà chống bão giá rẻ của sinh viên trường đại học Kiến Trúc TP.HCM 13

3 Nhà trú ẩn khẩn cấp có thể nổi trên mặt nước có thể xây dựng nhà chống bão của sinh viên trường Đại học Bách Khoa TP.HCM 14

Sinh viên thực hiện:

Lớp: L02; Nhóm: 04

Phân công nhiệm vụ:

1 Chiêm Hồng Huấn: tìm kiếm, lọc, tổng hợp nội dung; làm slide Powerpoint; viết file Word báo cáo.

2 Trần Nguyễn Minh Phương: tìm hiểu về cấu trúc nhà chống bão.

3 Hồ Thanh Hải: tìm hiểu về bão.

4 Nguyễn Công Long: tìm hiểu về cấu trúc nhà chống bão.

5 Huỳnh Duy Hiếu: tìm hiểu về cấu trúc nhà chống bão.

6 Nguyễn Thành Sơn: tìm hiểu về bão.

Thực hiện Mô hình:

1 Chiêm Hồng Huấn

2 Trần Nguyễn Minh Phương

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Hằng năm, nước ta phải hứng chịu mùa mưa bão kéo dài từ tháng 5 đến tháng

12, với những cơn bão hình thành từ Biển Đông di chuyển và gây ảnh hưởng trực tiếp đến đất liền, nhất là các tỉnh ven biển Trong những năm trở lại đây, những cơn bão đã mạnh hơn, sức tàn phá kinh khủng hơn và tần suất xuất hiện bão ngày càng dày đặc so với những năm trước

Nỗi kinh hoàng khi nhắc đến bão chính là hậu quả mà nó đã để lại Gây thiệt hại nặng về về người và của Một cơn bão khi kết hợp với triều cường sẽ gây

ra lũ lụt nghiêm trọng Song gió giật trong bão kèm theo những cơn lốc làm

đổ nhiều công trình, nhà cửa,…Cứ mỗi cơn bão đi qua, ta lại nghe “ Hàng trăm ngôi nhà bị tốc mái, hàng trăm ngôi nhà bị đổ sập hoàn toàn Hàng ngàn ngôi nhà bị nhấn chìm trong nước lũ do ảnh hưởng của bão,…” Hiểu được những hậu quả tàn khốc ấy mà nhóm 04 đã lựa chọn chủ đề “ PHÂN TÍCH

SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA BÃO – NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG NHÀ

CHỐNG BÃO” nhằm giúp mọi người hiểu sâu được sự tác động của bão đến hoạt động của con người và từ đó đưa ra những nguyên tắc để xây dựng được một nơi tránh bão an toàn, giảm thiểu ít nhất thiệt hại về người và tài sản

II NỘI DUNG

II.1 Tìm hiểu về bão:

2.1.1 Bão là gì?

Bão hay xoáy thuận nhiệt đới là một vùng gió xoáy khổng lồ, có đường kính hàng trăm kilomet

Là một hiện tượng thời tiết cực đoan trong trạng thái nhiễu động của khí

quyển gây ảnh hưởng đến hoạt động của con người và môi trường

2.1.2 Phân loại bão:

Dựa theo sức gió:

+ Áp thấp nhiệt đới

+ Bão

+ Bão mạnh

+Bão rất mạnh

Dựa theo nguồn cung cấp chính cho bão:

+ Bão nhiệt đới: nguồn cung chính là hơi nước

+ Bão lửa: nguồn cung chính là lửa

+ Bão tuyến: nguồn cung chính là tuyết

+ Bão cát: nguồn cung chính là cát

[*]: Do bão xuất hiện chủ yếu và gây ảnh hưởng trực tiếp đến nước ta là Bão Nhiệt Đới nên những nội dung bên dưới sẽ thiên về Bão Nhiệt Đới

2.1.3 Điều kiện hình thành bão:

Một cơn bão sẽ được hình thành khi hội tụ đủ các yếu tố:

+ Nhiệt độ nước biển phải từ 260C trở lên và độ sâu nước biển phải tối thiểu là

50 mét

+ Bầu khí quyển bị mất đi sự cân bằng ổn định

+ Độ ẩm cao ở tầng đối lưu

+ Lực xoáy đủ mạnh ở bề mặt nước biển

+ Lực quán tính và độ đứt gió được duy trì ổn định

2.1.4 Quá trình hình thành:

Khi tiếp xúc với nước biển ấm, không khí phía dưới nóng lên và di chuyển lên cao hình thành một vùng áp thấp bên dưới Trong khi đó, không khí lạnh hơn

ở phía trên sẽ chảy về phía trung tâm áp thấp theo hình xoắn ốc để thế chỗ Quá trình này tiếp tục được lặp lại, khi không khí lạnh di chuyển xuống được nước biển làm nóng và di chuyển lên cao Khí ẩm bốc lên cao gặp lạnh sẽ hình thành những đám mây hơi nước Nhiệt độ càng cao, quá trình này diễn ra càng nhanh và gió xoáy càng mạnh lên => Bão được hình thành Bão được tiếp năng lượng từ đại dương, nên chúng sẽ yếu dần và tan đi khi di chuyển vào trong đất liền

2.1.5 Cấu trúc của một cơn bão:

Theo ảnh chụp từ vệ tinh: thấy được một cơn bão gồm: mắt bão và thành mắt bão; chuyển động xoắn ốc vào tâm bão

+ Mắt bão: là khu vực có điều kiện thời tiết hầu như yên bình ( quang mây, gió nhẹ); có hình dạng gần tròn và đường kính trung bình từ 30-65km

+ Thành mắt bão: là một vòng tròn mây dông chứa đựng những điều kiện thời tiết nguy hiểm nhất, là nơi có gió mạnh nhất của một cơn bão

Theo mặt cắt dọc của một cơn bão có thể thấy được cơn bão như một đĩa dẹt dày đặc, bên dưới hội tụ lượng lớn các dãy mây gây mưa Ở trung tâm không khí chuyển động giáng xuống

2.1.6 Phân cấp bão:

Phân cấp bão dựa vào tốc độ gió mạnh nhất ở vùng gần trung tâm xoáy thuận nhiệt đới

Thang bão Saffir Simpson: chia bão ra làm 5 cấp ( cấp thấp nhất là cấp 1 với sức gió từ 119-153km/h và mạnh nhất là cấp 5 với sức gió trên 250km/h ) Thang gió Beaufort: chia ra làm 18 cấp ( cấp thấp nhất là cấp 0 với vận tốc 1km/h và mạnh nhất là cấp 18 với sức gió 221km/h, chiều cao sóng trên 14m) Thang bão mở rộng: do sự mạnh lên của bão theo từng năm, chia bão ra làm

30 cấp Thấp nhất vẫn là cấp 0, cấp 8 sẽ hình thành bão nhiệt đới với sức gió 62-74km/h, cấp 16 sẽ trở thành siêu bão với sức gió 184-201km/h, cấp 28 sẽ

là cơn bão hủy diệt và Maximum là cấp 30 với sức gió đạt trên 527km/h có thể xóa sổ toàn bộ khu vực nó đi qua

2.6.7 Phân bố của bão:

Bão nhiệt đới thường phân bố ở 2 bên xích đạo ( từ 5-250 vĩ )

Bão thường được hình thành và đổ bộ ở khu vực ngoài khơi quốc đảo

Philippin, Biển Đông, vịnh Caribe, Ấn Độ Dương, Châu Úc,…

II.2 Ảnh hưởng do bão

2.2.1 Đối với con người – nông nghiệp – kinh tế

 Đối với con người: những con số đau thương thường được nghe “ Hàng

chục ( thậm chí là hàng trăm, hàng ngàn ) người chết, hàng trăm ( hàng ngàn ) người mất tích, hàng ngàn người bị thương,…”; Ngoài ra con người còn bị ám ảnh về tinh thần khi họ vượt qua được cơn bão lớn ( như cú sốc bão Linda 1997 đổ bộ vào miền Nam nước ta đã gieo rắc nỗi kinh hoàng trong ký ức của người dân khi nhắc lại,… )

 Nông nghiệp: Nước ta vốn là một nước nông nghiệp, nên khi bão xuất

hiện và quét qua, nền nông nghiệp bị tổn hại nặng nề: cây trồng bị gió quật gãy đổ, nhà kín trồng cây bị sập, hoa màu chuẩn bị thu hoạch hoặc vừa mới gieo trồng bị úng chết ( mưa ảnh hưởng từ bão ) làm cho người nông dân bị tổn hại về tiền của, thậm chí là mất trắng khiến họ điêu đứng, cuộc sống lâm vào cảnh bế tắc

 Kinh tế: các hoạt động thương mại, hàng hải, hàng không bị trì hoãn do

bão gây tổn hại đến nguồn thu hàng chục thậm chí là hàng ngày tỷ đồng;

các vùng ven biển, bãi biển bị tàng phá gây ảnh hưởng đến sự phát triển

du lịch ( ngành kinh tế mũi nhọn ) Cứ mỗi cơn bão đi qua, nền kinh bị trì trệ, 1 phần bị tổn hại, thất thu, 1 phần khắc phục hậu quả sau bão cho nhân dân

2.2.2 Đối với các công trình nhà ở:

Nhà là nơi để về, là nơi che chở, là chỗ dựa cho mỗi con người trong những lúc mệt mỏi, là nơi để người ta tự hào về những gì do chính sức lao động của

họ tạo nên Nhưng sau mỗi cơn bão thì hàng trăm, hàng ngàn căn nhà bị tốc mái, đổ sập ( do tốc độ gió lớn ) làm mất nơi cư trú của người dân, cùng với

đó nước lũ dâng cao ( mưa lớn do tác động của bão ) làm ngập các căn nhà ở vùng thấp gây nên tình trạng cô lập cuộc sống con người

III NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG NHÀ CHỐNG BÃO

1 Chọn địa điểm xây dựng:

Chọn địa điểm tránh lực tác động của gió

Lợi dụng địa hình phía sau các gò cao, hành cây để chắn gió bão

Tránh làm nhà nơi trống trải, ven sông, suối, giữa hai sườn đồi

2 Hình dạng ngôi nhà:

Xây dựng nhà có hình dạng đơn giản

Nên thiết kế nhà theo hình chữ nhật nhưng không được quá dài, chiều dài không nên gấp quá 3 lần chiều rộng, tốt nhất là 2.5 lần

Tránh thiết kế nhà chữ U hay chữ T ở những nơi thường xảy ra bão

Nên bố trí một không gian hoặc nửa không gian kiên cố có mái bằng bê tông cốt thép để làm nơi trú ẩn khi có bão

3 Xây dựng mái nhà, độ nghiêng của mái:

Nhằm tránh việc bị gió lùa gây tốc mái

Nên có độ dốc hợp lý, rơi vào 30-330 Mái che có độ dốc từ 5-100 rất dễ bị tốc do tiết diện cản gió thấp

Mái nhà nên được thiết kế thêm diềm để giảm thiểu sự tác động trực tiếp của luồng gió lên đầu mái

Nhà thấp tầng, vật liệu làm mái thường là ngói, fibro xi măng, phên nứa, tre,… nhẹ, dễ bị tốc mái khi có bão Nên dung biện pháp buộc, chèn vữa,

đè giữ bằng bao cát để cố định chúng,…

4 Phần mái đua (mái hiên):

Mái đua là phần mái để che mưa nắng hắt vào hiên nhà, cửa sổ

Tránh làm mái đua rộng, nên tách mái đua rời khỏi phần nhà chính

Chỉ nên làm mái hiên nhô ra khỏi tường nhỏ hơn 1 mét và đóng trần cho mái hiên để tránh gió lùa

5 Phần nền móng, tường, kết cấu bao che:

Các phần nền móng, tường, kết cấu mái, bao che nên được liên kết và neo chắc với nhau

Móng: nếu xây dựng trên nền đất yếu ( bùn, cát bão hòa,…) thì phải được gia cố bằng cọc tre ( 25 cọc/m2 dưới đáy móng; nếu nền đất tốt, chắc thì phải đầm nền kĩ trước khi xây móng; nếu móng xây bằng gạch thì phải có

hệ giằng móng bằng bê tông cốt thép đặt trực tiếp lên móng và chạy xung quanh nhà;

Móng nhà cần được xây cao để có thể chống được lụt bình thường

Tường: xây gạch nên có bề dày 20-22cm, nếu chiều dày tường nhỏ hơn 20cm thì phải xây bổ trụ ( tối thiểu 20*20cm) và cách nhau không quá 2.5m Nên bố trí tường ngang để tang độ cứng, khoảng cách giữa các tường không quá 4m Trong tường nên bố trí hệ giằng bê tông cốt thép đặt trên cửa đi, cửa sổ

6 Gia cường hệ tam giác ngang và đứng ( thanh chống chéo):

Khung nhà nếu không xây tường thì nên có một số cây đặt chéo để tang độ cứng cho khung nhà

Giàn vì kèo của phần mái nên có hệ giằng đứng và hệ giằng ngang chắc chắn để tránh tình trạng siêu vẹo do gió lớn

7 Các tấm mái lợp:

Phải được giữ chặc vào cấu trúc mái để tránh bị tốc gió

Dàn vì kèo phải được liên kết chặt vào thân nhà bằng dây thép hoặc bulon

Xà gồ phải được neo chắt vào vì kèo bằng dây thép Khoảng cách giữa các

xà gồ nên nhỏ hơn 1m

Nếu lợp mái bằng ngói thì phải xây con lươn, chèn vữa vào các ngói

Nếu lợp bằng tôn: tôn nên dày 0.45mm và được bắt vít vào xà gồ với

khoảng cách bắt đinh là 20-30cm Nếu tôn mỏng thì phải thêm thanh nẹp ( bằng thép hoặc gỗ ) trên mái

Nếu lợp bằng Fibro xi măng thì phải thêm thanh chặn bằng thép hoặc gỗ và được cột chặt vào xà gồ bằng dây thép

8 Hệ thống cửa đi, cửa sổ:

Các lỗ cửa nên bố trí đối xứng nhau để tránh hiện tượng gió lùa vào, không

có lối ra Điều này sẽ làm giảm đi nguy cơ tốc mái khi có nhiều áp lực gió tác động

9 Then, chốt khóa:

Hệ thống cửa đi, cửa sổ phải được neo giữ chắc chắn tránh bị phá hoại cục

bộ dẫn tới gió lùa tốc mái, đổ nhà

Khuôn cửa đi, cửa sổ có thép đuôi cá chôn vào tường

Cửa liếp, cửa gỗ nên gia cường thêm các thanh chữ Z buộc hoặc đóng đinh cẩn thận

10 Trồng cây xung quanh để tránh và cản gió:

Tùy thuộc vào vị trí và loại nhà để chọn loại cây trồng và bố trí khoảng cách phù hợp Những loại cây thường được trồng để chắn gió có hiệu quả

là tre, trúc hoặc cây dương (đối với vùng ven biển)

Ngoài ra: để giảm thiểu tốc mái, đổ nhà cho những nhà đã xây dựng, cần: Đối với nhà có độ dốc mái lớn, nên dung bao cát có khối lượng 15-20kg, nối với nhau bằng dây và đặt vắt qua mái nhà Khoảng cách giữa các bao cát là 1.5m Tốt nhất nên đặt gần các xà gồ và vì kèo

Đối với nhà có độ dốc mái nhỏ: làm tương tự như trên nhưng không cầnđây nối

Buộc chặt vì kèo, đòn tay bằng dây thép ( đóng đinh ), sau đó chèn vữa, xây con lươn ( dọc phần giáp tường ), xây con chạnh để gắn ngói

Dùng hệ giằng chữ A kết hợp dây neo xuống đất bằng cọc ( cắm cọc sâu 1-1.5m )

Bịt kín cửa và khe hở chống gió lùa vào nhà: cài chặt chốt cửa ra vào, cửa

sổ để tránh gió làm bung cửa Dán cửa kính bằng băng keo để giảm vỡ kính

Bão thường kèm theo mưa lớn làm nước dâng cao gây ngập nhà: nên nâng nền nhà hoặc sử dụng giải pháp này bằng cách nâng cả hoặc một phần của ngôi nhà bằng phao lớn ( thùng phuy) có neo đậu Phần nổi có thể dung làm nơi trú ẩn khẩn cấp chống bão lụt

IV CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ÁP DỤNG

1 Mô hình nhà chống bão của viện khoa học công nghệ - Bộ xây dựng:

Viện Khoa học Công nghệ xây dựng (thuộc Bộ Xây dựng) đã đưa ra những giải pháp kỹ thuật phòng chống thiên tai trong xây dựng nhà ở dân dụng Đây cũng là nội dung hợp tác của ngành Xây dựng Việt Nam với Chương trình hỗ trợ phát triển của Liên hợp quốc (UNDP).

2 Mô hình nhà chống bão giá rẻ của sinh viên trường đại học Kiến Trúc TP.HCM

Sinh viên Trường ĐH Kiến trúc TP.HCM đã đưa ra “Giải pháp xây dựng và bảo vệ công trình nhà ở nông thôn trong vùng bão miền Trung” Giải pháp này đã được nhiều nhà khoa học ngành xây dựng ủng hộ và khẳng định là một giải pháp mang tính khả thi, là phương án xây dựng nhà chống bão giá rẻ cho dân lao động miền Trung.

3 Nhà trú ẩn khẩn cấp có thể nổi trên mặt nước có thể xây dựng nhà chống bão của sinh viên trường Đại học Bách

Khoa TP.HCM

Mô hình nhà này có phần bếp như một khối di động nằm bên trong ngôi nhà Nhờ có hệ thống thùng phuy ở dưới nền mà bếp có khả năng nổi lên trên khi có nước ngập.

Mô hình nhà trú ẩn khẩn cấp chống bão lụt này do một nhóm sinh viên khoa xây dựng, trường ĐH Bách Khoa TP HCM dày công nghiên cứu Đề tài này đã đạt giải Xây dựng bền vững trong cuộc thi Holcim Prize do công ty xi măng Holcim Việt Nam tổ chức năm 2015.

Đây là mô hình nhà chống bão rất khả thi và đã được áp dụng vào thực tế tại một số địa phương tại các tỉnh miền Trung nước ta Thực tế cho thấy mô hình này hoạt động khá hiệu quả và xứng đáng được lan rộng ra nhiều vùng khác trong cả nước.