BỐ TRÍ KHE CO GIÃN CHO CÔNG TRÌNH

Khe biến dạng (deformation gap, expansion joint, strain joint) là khoảng hở hẹp nhằm tách một công trình thành những phần riêng biệt để hạn chế ảnh hưởng do sự biến dạng của công trình gây ra nứt nẻ. [1] Khe biến dạng có 3 loại : khe nhiệt,khe lún và khe kháng chấn.

* Khe nhiệt : Hay còn gọi là khe co giãn, được cấu tạo cho các công trình có chiều dài tương đối lớn, mục đích để khắc phục hiện tượng co giãn của kết cấu dưới tác động của nhiệt độ môi trường. Khe co giãn được sử dụng khi nhà có kích thước khá lớn (50 – 60m).

* Khe lún : Khe lún được cấu tạo trong công trình có sự chênh lệch lớn giữa các khối nhà, ví dụ như trong một công trình vừa có cả khối thấp tầng, vừa có cả khối cao tầng. Khe lún còn được sử dụng khi công trình xây trên nền đất có sức chịu tải khác nhau.

Vể mặt cấu tạo:

* Khe nhiệt và khe kháng chấn chỉ cần cắt qua thân (không cắt qua hầm và móng )
* Khe lún :cắt qua thân hầm và móng. Khoảng cách khe lún quy phạm là > 24 (m).

Phân chia công trình bằng khe co giãn, khe chống động đất và khe lún khi thiết kế nhà cao tầng cố gắng điều chỉnh hình dáng và kích thước mặt bằng bởi các giải pháp kết cấu và thi công để hạn chế việc chia cắt này sẽ dẫn đến sự bất lợi cho kết cấu công trình; thứ nhất : vì tải trọng công trình lớn nên tại hai bên khe lún cấu tạo móng gặp khó khăn; thứ hai : khi dao động dưới ảnh hưởng của địa chấn dễ gây ra xô đẩy làm hư hỏng công trình.

Việc chia cắt công trình cần phải được hạn chế, song trong những trường hợp sau đây thì việc chia cắt cấn được tiến hành.

Đối với khe co giãn : khe co giãn cần phải bố trí khi kích thước mặt bằng công trình quá lớn (vượt giá trị cho phép theo tiêu chuẩn) mà không có các biện pháp kết cấu và thi công đảm bảo tính an toàn cho công trình. Đối với nhà cao tầng khoảng cách cho phép giữa hai khe co giãn phụ thuộc vào hệ kết cấu chịu lực công trình và kết cấu tường ngoài của công trình. Với hệ kết cấu khung vách BTCT toàn khối nếu tường ngoài lắp ghép thì khoản cách cho phép giữa hai khe co giãn là 65m, nếu tường ngoài liền khối thì khoảng cách cho phép là 45m. Đối với khe lún : Khe lún của các bộ phận công trình chênh lệch nhau có thể làm cho công trình bị hư hỏng. Những trường hợp sau đây thì không nên bố trí khe lún:

+ Công trình tựa trên nền cọc, nền đá hoặc trên các nền được gia cố đảm bảo độ lún của công trình là không đáng kể.

+ Với việc tính lún có độ tin cậy cao thể hiên độ chênh lún giữa các bộ phận nằm trong giới hạn cho phép. Đối với khe phòng chống động đất : khe phòng chống động đất được bố trí tại các công trình được thiết kế chống động đất trong các trường hợp sau :

+ Kích thước mặt bằng vượt giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn.

+ Nhà có tầng lệch tương đối lớn.

+ Độ cứng và tải trọng của các bộ phận nhà chênh lệch nhau.

Việc tạo khe co giãn, khe phòng chống động đất và khe lún cần tuân theo các nguyên tắc sau:

+ Các khe co giãn, khe phòng chống động đất và khe lún nên bố trí trùng nhau.

+ Khe phòng chống động đất nên được bố trí suốt chiều cao của nhà, nếu trong trường hợp không cần có khe lún thì không nên cắt qua móng mà nên dùng giải pháp gia cố thêm móng tại vị trí khe phòng chống động đất.

+ Khi công trình được thiết kế chống động đất thì các khe co giãn và khe lún phải tuân theo yêu cầu của khe phòng chống động đất.[2]

Độ rộng của khe lún và khe phòng chống động đất cần được xem xét căn cứ vào chuyển vị của đỉnh công trình do chuyển dịch móng sinh ra. Chiều rộng tối thiểu của khe lún và khe phòng chống động đất được tính theo công thức:
δmin= V1 + V2 + 20mm

Trong đó: V1 và V2 là chuyển dịch ngang cực đại theo phương vuông góc với khe của hai bộ phận công trình hai bên khe, tại đỉnh của khối kề khe có chiều cao nhỏ hơn hai khối.[2]

Nhà 100m dài thì biến dạng do giãn nở nhiệt cỡ 2,5cm((TCVN356-2005 tr.39) [3]):
(0.7*10^(-5)/oC^(-1) x (40oC-5oC) x 100 m = 2.45cm.

Bề rộng của các khe nó có một công thức gần đúng[4]
∆=2.k.H2 +20mm

Trong đó

* H1 :là độ cao của khối nhà cao trong 2 khối công trình sát nhau .
* H2 :là độ cao của khối nhà thấp

Hệ số k phụ thuộc vào giải pháp kết cấu của nhà

* Kết cấu khung BTCT: k=1/500
* Kết cấu khung-vách: k=1/750
* Kết cấu tường BTCT: k=1/1000