tạp chí khoa học kiến trúc và xây dựng

Tỡng bión tõp
PGS.TS. Vừùng Ngẹc Lừu
Ph Tỡng bión tõp
PGS.TS.KTS. Nguyỗn Tờ Lìng
Hợi ẵởng khoa hẹc
PGS.TS. Vừùng Ngẹc Lừu
Chễ tèch Hợi ẵởng
PGS.TS.KTS. Nguyỗn Tờ Lìng
Ph chễ tèch Hợi ẵởng
PGS.TS. Phm Trẹng Mnh
PGS.TS. Phm Minh H
TS.KTS. Ló Quín
TS.KTS. Vế An Khắnh
Thừủng trỳc Hợi ẵởng
Bión tõp v Trè sỳ
TS.KTS.Vế An Khắnh
Trừũng Ban Bión tõp
CN. Vế Anh Tuịn
Trừũng Ban Trè sỳ

Trẫnh by - Chọ bn
KTS.Tròn Hừùng Tr
To son
Phẻng Khoa hẹc Cộng nghố - Hụp tắc Quờc tọ
Trừủng }i hẹc Kiọn trềc
Km10, ẵừủng Nguyỗn Tri, Thanh Xuín, H Nợi
}T: (84-4) 3854 2521 Fax: (84-4) 3854 1616
Email:
Giịy php xuịt bn sờ 184/GP-BTTTT ngy 05.02.2010.
Chọ bn ti: Trừủng }i hẹc Kiọn trềc
In ti: Cộng ty cỡ phòn In Cộng }on

Nợp lừu chiổu: 2.2013
2
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
3
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
Contents
Number 10_2013 - Science Journal of Architecture & Construction
science & technology
4
Urban furnitures with landscapes in new urban
zones in Hanoi
MSc. DANG THI LAN PHUONG
7
Evaluation of miclroclimate soild beated wall houses
in the mountainess in the Nothern areas of Vietnam
Dr. LE CHIEN THANG
MA. NGUYEN VAN HIU
11
Challenges in research of spatial functional develop-
ment of underground architecture in Vietnam
Dr. VU AN KHANH
16
Process of underground construction used the sink
lower technology
Dr. BUI MANH HUNG
20
Calculation of two-layer structure wiring with any
load, ambient temperature variations and any
deflection

Dr. PHAM VAN TRUNG
26
New procedure of eigen vector and eigen value of
systems by Gauss Extreme Principle
MSc. NGUYEN THI THUY LIEN
30
The influence of excavation order to the structural
diagram.
MSc. HOANG THI LINH QUYEN
36
Research on application of ground anchor for deep
excavations technology.
Dr. NGUYEN NGOC THANH
41
Activity of the formula for cellular columns in the
soft steel frame.
Prof Dr. DOAN TUYET NGOC
MSc. PHAM NGOC HIEU
46
Building up and solutions of practical hardness of
connection affects spreadly over endurance, stiff-
ness, stability of structure frame
Prof Dr. NGUYEN PHUONG THANH
MSc. DAO NGOC TIEN
49
Research on the influence of flange area of T-sec-
tion beam to shear strength of reinforced concrete
beams by referring some foreign codes
Dr. NGUYEN NGOC PHUONG
55

Impact of climate change and sea level rise to
Quang Binh province plan and solutions
Prof Dr. NGUYEN THI NGOC DUNG
58
Vietnam organizational structure of the urban drain-
age system management till 2020
Dr. MAI THI LIEN HUONG
62
Main contents of Revolution Ways of The Communist
Party of Vietnam
Dr. PHAM THI KIM NGAN
64
Experiences of teaching and foreign languages level
assessment by the Common European Framework
of Reference for Languages
MA. DAO THI TAO
67
Foreign languages teaching in the communication
tendency among cultures
MA. TRAN THI MAI PHUONG
69
Teaching and learning speech skills in architectural
training.
MA. NGUYEN THUY VAN
student's scientifIc researches
72
Solutions for spatial management and streets archi-
tecture in expansion
74
Research on changes of drainage circulation in the

condition of full air keeping
student's exellent projects
information & events
Mệc lệc
Sờ 10_2013 - Tp chẩ Khoa hẹc Kiọn trềc - Xíy dỳng
Khoa hẹc v cộng nghố
4
Trang thit b ụ th vi kin trỳc cnh quan cỏc
khu ụ th mi ti H Ni
ThS. NG TH LAN PHNG
7
ỏnh giỏ iu kin vi khớ hu trong nh tng
trỡnh vựng nỳi phớa Bc Vit Nam
TS. Lấ CHIN THNG
KS. NGUYN VN HU
11
Nhng thỏch thc trong nghiờn cu phỏt trin
chc nng khụng gian kin trỳc ngm Vit
Nam
TS. V AN KHNH
16
Quy trỡnh xõy dng cụng trỡnh ngm bng cụng
ngh h chỡm
TS. BI MNH HNG
20
Tớnh toỏn h li dõy hai lp chu ti trng bt
k v nhit
TS. PHM VN TRUNG
26
Trỡnh t mi gii bi toỏn dao ng riờng bng

phng phỏp nguyờn lý cc tr Gauss
ThS. NGUYN TH THY LIấN
30
nh hng th t thi cụng cụng trỡnh n s
kt cu
ThS. HONG TH LINH QUYấN
36
Nghiờn cu ng dng neo t trong thi cụng h
o sõu
TS. NGUYN NGC THANH
41
S lm vic ca ct thộp cú bn bng khoột
rng trong khung thộp nh
PGS. TS. ON TUYT NGC
ThS. PHM NGC HIU
46
Xõy dng v gii bi toỏn n nh khung phng
n hi cú xột cng thc t ca liờn kt
PGS.TS. NGUYN PHNG THNH
ThS. O NGC TIN
49
Nghiờn cu nh hng ca cỏnh tit din ch T
ti kh nng chu ct ca dm bờ tụng ct thộp
TS. NGUYN NGC PHNG
55
Tỏc ng ca bin i khớ hu v nc bin
dõng n tnh Qung Bỡnh - K hoch hnh
ng ng phú
PGS. TS. NGUYN TH NGC DUNG
58

C cu t chc v nhõn s qun lý h thng
thoỏt nc ụ th Vit Nam n nm 2020
TS. MAI TH LIấN HNG
62
Nhng ni dung c bn mụn ng li Cỏch
mng ca ng cng sn Vit Nam
TS. PHM TH KIM NGN
64
Kinh nghim ging dy v ỏnh giỏ trỡnh
ngoi ng theo "Khung Chõu u tham chiu v
ngụn ng"
ThS. O TH TO
67
Dy ngoi ng trong xu th i thoi gia cỏc
nn vn húa
ThS. TRN TH MAI PHNG
69
Dy v hc k nng thuyt trỡnh ting Anh trong
mụi trng o to kin trỳc
ThS. NGUYN THY VN
Khoa hẹc sinh vión
72
Gii phỏp qun lý khụng gian, kin trỳc tuyn
ph khi m rng ng (Ly ph Quan Nhõn,
phng Nhõn Chớnh lm vớ d)
74
Nghiờn cu s bin i ca nc rỏc tun hon
trong iu kin hiu khớ
}ở ắn sinh vión xuịt sỉc
Tin tửc v sỳ kiốn

4
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
5
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
Trang thiọt bè ẵộ thè
vi kiọn trềc cnh quan
cắc khu ẵộ thè mi ti H Nợi
ThS. }ĩng Thè Lan Phừùng
Túm tt
Kin trỳc cnh quan l s tng hũa
cỏc thnh phn chc nng hin din
trong khụng gian kin trỳc. Trang
thit b cụng trỡnh nh bng gh, cỏc
ro cn giao thụng, thựng cha rỏc,
bin bỏo úng vai trũ quan trng
trong vic to nờn din mo khụng
gian ụ th cng nh bn sc riờng
cho tng khu vc.Trang thit b ụ
th cú thm m cao s tng tớnh trt
t trong kin trỳc cnh quan ụ th.
Trong nhng nm gn õy, kin trỳc
cnh quan trong cỏc khu ụ th mi
ó c cỏc nh thit k ụ th quan
tõm v u t, tuy nhiờn h li quờn
mt s cú mt ca cỏc thnh phn
trang thit b ụ th trong ú. Chớnh
s u t khụng trit trong giai
on thit k v s qun lý lng lo
trong giai on s dng trang thit

b ụ th ó lm nờn nhng khu ụ
th ln xn v thiu bn sc
Abstract
Landscape architecture is
synchronization of components
presented in architectural space.
Street furniture such as benches,
barriers, etc play important roles
in creating the face of urban
space as well as place identity.
Aesthetic street furniture will
enhance the architectural unity
of urban landscapes. In recent
years, landscape architecture in
the new urban areas has been
focused by designers; however,
they have forgotten presence of
street furniture. Due to supercial
investment in designing periods
and ill management in using time of
street furniture leads to messy new
urban and lack of characteristics.
Khỏi nim v vai trũ ca trang thit b ụ th vi kin trỳc
cnh quan khu ụ th
Trang thit b ụ th (TTBT) l mt thut ng chung cho cỏc vt
th v cỏc thit b c lp t trờn ng ph cng nh cỏc khụng
gian cụng cng trong ụ th vi nhiu mc ớch khỏc nhau. Nú bao
gm bng gh, cỏc ro chn giao thụng, ốn ng, bin bỏo, i
phun nc, bn cõy, tỏc phm ngh thut iờu khc cụng cng v
thựng cha rỏc [1]. Núi c th hn, trang thit b ụ th l vt th hay

b phn c t trong khụng gian cụng cng ca ụ th nhm cung
cp cỏc dch v v chc nng c th khỏc nhau cho ngi dõn trong
ụ th. õy l mt nhõn t thit yu trong mụi trng ụ th nhm gúp
phn trc tip vo cỏc hot ng ca con ngi.
Kin trỳc cnh quan l kin trỳc xut phỏt t nhn thc th giỏc,
chỳ trng n hỡnh thỏi khụng gian, n ngh thut b cc, phi kt
hp cỏc thnh phn nhm to c s th cm khụng gian cho con
ngi theo ý nht nh. Kin trỳc cnh quan l ngh thut thit k
v b cc khụng gian kin trỳc. Mt khỏc, khụng gian kin trỳc c
to nờn bi cỏc vt th v phi vt th cú tỏc ng ti giỏc quan ca
con ngi, cu thnh bi cnh vt t nhiờn, cnh vt nhõn to. i
tng ca kin trỳc cnh quan l tt c thnh phn ca khụng gian
cú tỏc dng to nờn giỏ tr thm m.
Trong cỏc nhõn t cu thnh nờn cnh quan khụng gian ụ th,
TTBT l yu t tỏc ng gn nht ti hot ng ca con ngi.
Mc dự l nhng thnh phn nh, nhng TTBT kt hp cựng cỏc
nhõn tú ca cnh quan ụ th khỏc nh cụng trỡnh kin trỳc v khụng
gian ụ th úng mt vai trũ quan trng trong vic xỏc nh cht
lng ụ th cng nh úng gúp to b mt cnh quan ụ th. Nú cú
th to thnh mt tỏc phm ngh thut ng ph hay c vớ nh
nhng nt nhc trm bng trong bn nhc khụng gian ụ th to ra
nhng im nhn riờng cho tng khu ụ th
Trc õy, Vit nam, trang thit b ụ th cha c cỏc nh
thit k ụ th cng nh kin trỳc s cnh quan quan tõm ỳng mc.
H ch coi chỳng nh nhng th khụng cn c phụ trng. Cỏc
nh thit k ch chỳ trng n vic kin to nhng khụng gian ụ th
p, sinh ng v n tng bi nhng yu t cõy xanh, mt nc
m quờn rng trang thit b o th cng l nhng yu t cu thnh
nờn nhng khụng gian ú phc v li ớch ca con ngi.
Thc trng v hỡnh thc v chc nng s dng ca trang

thit b ụ th ti cỏc khu ụ th mi H Ni
B mt ca kin trỳc cnh quan ụ th ang li nhng khong
trng v dng nh cũn cú xu hng gia tng. S nhch nhỏc, ln
xn trong cỏc khu ụ th ang ngy mt hin rừ v tt c nhng iu
ú cú th mt phn l do ý thc ca con ngi. Tuy nhiờn, mt nhõn
t rừ rng d nhn ra l s khụng ng b trong hỡnh thc cng nh
s xung cp nghiờm trng ca nhng trang thit b ụ th. Nguyờn
nhõn l t s b qua trong giai on thit k n s lng lo ca
cụng cuc qun lý trong giai on s dng. Thit k v u t cho
trang thit b ụ th trong ụ th núi chung cng nh trong cỏc khu
ụ th mi H Ni núi riờng l mt vn ht sc cp bch v cn
c quan tõm trong giai on hin nay.
Cỏi p ca kin trỳc cnh quan ụ th hiu cho ỳng
thỡ khụng ch th hin mt cụng trỡnh kin trỳc p m
tng th ton khu vc.
Hin nay, hu ht cỏc trang thit b k thut ụ th do
cỏc c quan chuyờn ngnh (giao thụng cụng chớnh, chiu
sỏng ụ th) nm gi vai trũ thit k, lp t v thi cụng.
iu ú gõy nờn s nhm chỏn trong cnh quan ụ th.
Cựng mt mu gh ỏ, mt kiu bng ch ng, mt
kiu ốn tớn hiu giao thụngỏp dng cho tt c cỏc khu
ụ th, khụng to nờn c nột c trng, bn sc riờng
cho tng khu vc. Vic la chn vt liu v k thut thi
cụng trang thit b ụ th cng khụng c nghiờn cu k
lm cho s xung cp din ra nhanh chúng v lm mt
chc nng s dng ca bn thõn thit b.
Cỏc thựng rỏc b trớ khụng cú quy hoach, khụng phỏt
huy ht c chc nng s dng v gõy nh hng n
thm m cnh quan khu ụ th. Cựng mt dóy nh nhng
kiu dỏng bin tờn s nh khỏc nhau gõy mt m quan v

tớnh thng nht cho kin trỳc cnh quan khu vc.
Cõy xanh l mt thnh phn khụng th thiu trong
kin trỳc cnh quan ụ th. Cỏc kin trỳc s cnh quan
cng ó c gng quy hoch v b trớ cõy xanh mt cỏch
hp lý trong khu ụ th, tuy nhiờn hỡnh thc bn cõy cho
nhng cõy xanh, vt th úng gúp khụng nh vo thm
m kin trỳc khụng gian ụ th cha c nghiờn cu.
Gh ỏ ngi ngh trong cụng viờn cng nh trờn
ng do trong khu ụ th hin nay ch yu c ch
to sn, khụng cú thit k riờng no cho tng khu vc hay
khu ụ th khỏc nhau. iu ny gõy ra s nhm chỏn v
hỡnh thc trong ụ th. Kin trỳc cnh quan khu vc n
iu, thiu bn sc l iu cn trỏnh trong thit k ụ th
hin i.
Ro chn phõn chia khụng gian cng c s dng
ph bin trong cỏc khu ụ th mi nhng hỡnh thc cng
khụng phong phỳ v khụng to n tng thm m. Nhiu
khu ụ th cũn dựng nhng thanh chn gia c t cỏc
thanh chng lm gim giỏ tr thm m cho cnh quan khu
vc ụ th.
Kinh nghim s dng trang thit b ụ th nc
ngoi
Khỏc vi nc ta, trang thit b ụ th cỏc nc tiờn
tin) c u t thit k cng nh b trớ quy hoch mt
cỏch bi bn t khõu u tiờn trong quy hoch cho ti thi
cụng v qun lý s dng. Vai trũ ca cỏc trang thit b ụ
th c chỳ ý v quan tõm cỏc nc phỏt trin trờn
th gii nh Hoa K, cỏc nc Chõu u v Nht Bn v
mi ch bt u c chỳ trng trong thit k ụ th cỏc
nc khỏc nh Trung Quc.

Trang thit b ụ th cỏc nc phỏt trin c nhn
thc y v trờn thc tin khụng ch c coi l mt
thnh phn khụng th thiu ỏp ng nhu cu ca con
ngi, m cũn l biu trng cho tng nc v tng khu
vc. Thit k v b cc cỏc b phn trang thit b ụ th
i lin vi thit k ụ th v kin trỳc cnh quan. Nhiu
b phn trang thit b ụ th ó tr thnh biu tng ca
quc gia. Vớ d nh hp in thoi mu l biu trng
ca nc Anh hay hp th ca Hoa K.
Trang thit b ụ th cũn l cụng c quỏng cỏo trờn
Hỡnh 1. Thựng rỏc kt hp qung cỏo trong khu ụ
th the Manor
Hỡnh 2. Thựng rỏc t ti khu ụ th Trung Yờn
Hỡnh 3. Ro chn khụng gian khu ụ th Trung Yờn
6
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
7
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
I. Tng quan
t l loi vt liu truyn thng v ph bin
trờn khp th gii. t cú kh nng ng dng
cao trong nhiu th loi cụng trỡnh khỏc nhau
nh tớnh cht c bit ca nú. t cng l loi
vt liu mang tớnh bn vng nh kh nng tỏi s
dng, sn cú, d khai thỏc v d thi cụng. Ngũai
cỏc cụng trỡnh truyn thng cỏc vựng dõn c
nghốo v xa xụi, t cng ang hin din trong
cỏc kin trỳc ng i phự hp vi xu hng
m bo tớnh bn vng cho mụi trng.

Vo nhng nm 70 ca th k XX, vi cuc
khng hong nghiờm trng v nng lng du
ha, vic nghờn cu khai thỏc cỏc dng nng
lng mi nng lng hon nguyờn ó
tr thnh vn thi s khụng ch trong lnh
vc nng lng m cũn c trong lnh vc xõy
dng, i tng s dng nng lng nhiu
nht (s dng ti 30-40% tng s nng lng,
17% nc sch, 25% lng g khai thỏc, v
40-50% nguyờn liu thụ). Vic quay tr li vi
cỏc vt liu truyn thng xõy dng bng t v
cỏc vt liu t nhiờn ngoi cỏc mc ớch trỏnh
xa hoa, lóng phớ khụng cn thit, m cũn mang
c tớnh cht vn húa xó hi: õy l phn ng
bn nng ca mt s khụng ớt ngi ca xó hi
cụng nghip phỏt trin cao, bt u b d ng vi
mụi trng y nhng bờ tụng, st thộp lnh
lo, nhng thit b mỏy múc ti tõn, mm mng
ca ụ nhim, v h mun c gn tr li vi
thiờn nhiờn, vi nhng vt liu t nhiờn m cỳng
quen thuc nh t, ỏ, tre, g, na.
Trong nhng nm qua ngun ti nguyờn
thiờn nhiờn (nng lng khụng tỏi to) vn tip
tc b lóng phớ v b e da can kit, mụi trng
sinh thỏi ngy cng b ụ nhim. S phỏt trin
chờnh lch gia thnh th v nụng thụn, mt
trong nhng nguyờn nhõn ca nhiu t nn xó
hi v ca s nghốo úi, din ra trờn khp ton
cu vn cha c quan tõm gii quyt. Xõy
nh bng t mt mt gii quyt mt phn no

ú vn tit kim nhiờn vt liu, mt khỏc to
iu kin cho ngnh kin trỳc cú trong tay mụi
trng th nghim rng ln, nhm tin ti vic
xõy dng mt nn kin trỳc giu bn sc v
thớch ng vi nhng iu kin kinh t, vn húa
v khớ hu ca t nc. Vỡ vy, xõy nh bng
t l mt gii phỏp cú th c ỏp dng c
cho mụi trng nụng thụn trờn ci tin.
}ắnh giắ ẵiồu kiốn vi khẩ hõu
trong nh từủng trẫnh
ũ vểng nềi phẩa Bỉc Viốt Nam
TS. Ló Chiọn Thỉng
KS. Nguyỗn Vìn Hậu
Túm tt
Nh tng trỡnh l mt loi hỡnh kin trỳc t ton
khi tiờu biu trờn th gii vi rt nhiu kiu dỏng
a dng v phong phỳ. Vit Nam, cng nh nhiu
nc chõu , chõu Phi khỏc, nh tng trỡnh úng
vai trũ quan trng trong i sng con ngi trong
mt thi gian di. V cng ging nh nhng quc gia
ang nm trong giai on phỏt trin kinh t nhanh
chúng, nhng di sn quý bỏu ú ang dn mt i do
quan nim v tõm lý thay i ca ngi dõn trong
thi k mi. Nhng u im ca kin trỳc t ton
khi mt ln na li c t ra khi m vn nng
lng dn núng lờn v th gii ũi hi mi ngnh
ngh phi cú trỏch nhim vi mụi trng. Trong lnh
vc xõy dng, cỏc cụng trỡnh cn phi xanh hn,
tiờu tn ớt nng lng hn. i vi nh nụng thụn,
chim t trng ln trong cỏc quc gia ang phỏt trin,

vn ny cng c lu ý do cỏc kinh nghim ng
x trong quỏ kh. Vic ỏnh giỏ cỏc iu kin vi khớ
hu trong cỏc iu kin khỏc nhau s lm rừ nhng
u nhc im ca loi nh ny t ú cú nhng
xut hp lý trong thit k nh bng t trong i
sng nụng thụn mi.
Abstract
Houses with soil-beaten walls is a typical type of soil
architecture in the world with many different styles and
diversity. In Vietnam, as well as many Asian and African
countries, houses with soil-beaten walls play an important
role in human life in a long time. Like other countries in the
period of rapid economic development, the precious heritage
houses are being diminished by the concept and psychological
change of people in the new period. The advantages of the
solid soil architecture are raised once again when energy
issues and global warming require all industries to be
friendly environmental. In the construction, buildings need
to be greener, less energy consumption. For rural houses,
accounting for a large proportion in developing countries, this
problem has been noted deal with the behavior experience in
the past. The evaluation of microclimate conditions in different
conditions will clarify the advantages and disadvantages of
this house type in order to suggest reasonable proposals for
such house type in the new rural life.
ú vụ cựng hu ớch. Tuy nhiờn mi hỡnh thc qung cỏo
trờn ú u c kim tra nghiờm ngt v phự hp vi
kin trỳc v cnh quan xung quanh.
Nh thit k Nht Bn cũn kt hp chc nng mt
cỏch tỏo bo v n tng vi chic gh bng ngh trờn

ng ph v xe p tp th dc cho ngi.
Mt s xut thit k v b trớ trang thit b ụ th
hi hũa vi cnh quan ụ th
L mt phn trong khụng gian kin trỳc cnh quan,
trang thit b ụ th cn c thit k cng nh la chn
hỡnh thc da trờn nhng nguyờn tc nht nh nhm to
nờn s thng nht v bn sc riờng cho tng khu ụ th.
Tt c nhng iu ú s lm nờn mt tng th vi mụi
trng v cuc sng ụ th tt hn. Ngoi chc nng
riờng ca bn thõn vt th, nú cũn giỳp to nờn mt th
thng nht hi hũa vi mụi trng xung quanh. Vic thit
k v b trớ trang thit b ụ th cn gn vi thit k ụ th
cng nh kin trỳc cnh quan khu vc ú. V yờu cu
thit k cng nh la chn hỡnh thc cho cỏc trang thit
biij o th, ngoi nhng chc nng riờng cn phi cú thỡ
cn phi hi hũa vi khụng gian kin trỳc xung quanh.
Vi cỏc thựng rỏc t trong khu vui chi ca thiu nhi thỡ
cn s dng nhng mu sc bt mt v hỡnh thc thu
hỳt th giỏc ca tr em. Vi v trớ khu cụng viờn, nhiu
cõy xanh thi cn la chn v thit k hỡnh thc thớch hp
v hi hũa vi tng khu vc. Cỏc trang thit b ụ th cn
c b trớ v trớ d nhn bit nhng khụng lm nh
hng n vic i li ca con ngi, cn la chn vt liu
phự hp to tớnh thm m, to bn v tn ti bn
vng. Cỏc b phn trang thit b ụ th cn c b trớ
m bo an ton v tng v p cnh quan ụ th.
Trong bn v thit k ụ th v kin trỳc cnh quan,
cn xỏc nh rừ a im c th cho phộp b trớ cỏc trang
thit b ụ th nh gh ỏ, thựng cha rỏc cho tng khu
vc, cn thit k c th, chi tit v a ra cho cng ng

ngi dõn s s dng trc tip la chnv úng gúp ý
kin.
Tuyờn truyn v giỏo dc nõng cao nhn thc ca
ngi dõn trong vic thc hin quyn v ngha v s
dng cng nh bo v cỏc trang thit b ụ th trong khu
vc l iu cn thit, cn hn ch ti a vic hy hoi
cng nh lm thay i v trớ v b phn liờn quan ờn
trang thit b ụ th. Ngoi ra, cn cú ch ti qun lý riờng
cỏc thit b ụ th cho tng khu vc.
Kt lun
Thit k v b trớ trang thit b ụ th hi hũa vi kin
trỳc cnh quan cỏc khu ụ th mi ti H Ni l vn
cp bỏch v l trỏch nhim chung ca nhiu phớa. lm
c iu ú thỡ cn trin khai ng b, cn cú nhng
quy nh nghiờm ngt v trang thit b ụ th trong quy
hoch, thit k ụ th núi chung v quy nh riờng cho mi
khu ụ th. iu ú cú th to lp cho mi khu ụ th mt
khụng gian kin trỳc bn vng v cú bn sỏc riờng./.
Ti liốu tham kho
1. Wikipedia.org
2.
3.
4.
5.
Hỡnh 5. Thit k gh ngi vi nhng ý tng tỏo bo
v c ỏo mang bn sc riờng ca tng khu vc
Hỡnh 4. Bo v cõy c thit k Anh
Phn bin: TS. V An Khỏnh
8
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG

9
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
Bảng 3. Hiện trạng VKH tại nhà ông Hoàng Mạnh Đàn
TT Ký hiệu Địa điểm
Phương pháp
đo
Nhiệt độ
(
0
C)
Độ ẩm
(%)
Vận tốc gió
(m/s)
Ánh sáng
(Lux)
1 K1 Ngoài sân Đo nhanh 23.1 83.8 0.98 230
2 K2 Hiên nhà Đo nhanh 23.6 82.6 0.04 197
3 K3 Phòng khách giữa nhà Đo nhanh 23.8 78.5 0.02 162
4 K4 Phòng thờ Đo nhanh 23.9 78.1 0.02 160
5 K5 Phòng ngủ Đo nhanh 24.2 78.3 0.01 160
6 K6 Mái Tầng 1 Đo nhanh 24.3
7 K7 Mái Tầng 2 Đo nhanh 24.6
3733/2002/QĐ-BYT
Mùa lạnh:
16-20
≤ 80
Mùa lạnh:
0.2-0.5

100-300
Mùa nóng:
30-34
Mùa nóng: 1.5
Bảng 4. Hiện trạng VKH tại nhà ông Mã Văn Phú
TT Ký hiệu Địa điểm
Phương pháp
đo
Nhiệt độ
(
0
C)
Độ ẩm
(%)
Vận tốc gió
(m/s)
Ánh sáng
(Lux)
1 K1 Ngoài sân Đo nhanh 22.6 84.6 0.43 233
2 K2 Hiên nhà Đo nhanh 22.8 82.8 0.38 198
3 K3 Phòng khách giữa nhà Đo nhanh 23.1 78.5 0.02 164
4 K4 Phòng thờ Đo nhanh 23.6 78.1 0.01 162
5 K5 Phòng ngủ Đo nhanh 23.7 78.3 0.01 162
6 K6 Mái Tầng 1 Đo nhanh 22.8
7 K7 Mái Tầng 2 Đo nhanh 23.1
3733/2002/QĐ-BYT
Mùa lạnh:
16-20
≤ 80
Mùa lạnh:

0.2-0.5
100-300
Mùa nóng:
30-34
Mùa nóng: 1.5
III. Nhận xét đánh giá về điều kiện Vi khí hậu tại các nhà được khảo sát
Qua số số liệu khảo sát tại Nhà ông Hoàng Văn Hậu (dân tộc Tày) cho thấy nhiệt độ bên trong nhà cao hơn nhiệt
độ bên ngoài nhà từ 0,4- 0,9
0
C, độ ẩm bên trong nhà thấp hơn độ ẩm bên ngoài nhà từ 4,7-5,9%. Với cấu tạo kiến trúc
có tường bao kín xung quanh, sự chuyển động thành dòng của không khí trong nhà phát hiện được với giá trị rất nhỏ,
(giá trị lớn nhất V < 0,02.m/s), ngay cả khi mở hết các cửa ra vào. Ánh sáng bên trong công trình đảm bảo chiếu sáng
cho các hoạt động sinh hoạt của con người theo Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ y tế.
Nhà Bà Be Thị Lây dân tộc Tày cho thấy nhiệt độ bên trong nhà cao hơn nhiệt độ bên ngoài nhà từ 0,7- 1,5
0
C, độ
ẩm bên trong nhà thấp hơn độ ẩm bên ngoài nhà từ 5,5 – 5,7%, Với cấu tạo kiến trúc có tường bao kín xung quanh, sự
chuyển động thành dòng của không khí trong nhà phát hiện được với giá trị rất nhỏ, (giá trị lớn nhất V = 0,02.m/s giá trị
nhỏ nhất là 0,01 m/s), ngay cả khi mở hết các cửa ra vào, tỷ lệ gió qua không gian nhà là rất thấp, ánh sáng bên trong
công trình đảm bảo ánh sáng cho hoạt động sinh hoạt của con người theo Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ y tế.
Nhà ông Hoàng Mạnh Đàn cho thấy nhiệt độ bên trong nhà cao hơn nhiệt độ bên ngoài nhà từ 0,7- 1,5
0
C, độ ẩm
bên trong nhà thấp hơn độ ẩm bên ngoài nhà từ 5,5 – 5,7%, Với cấu tạo kiến trúc có tường bao kín xung quanh, sự
chuyển động thành dòng của không khí trong nhà phát hiện được với giá trị rất nhỏ, (giá trị lớn nhất V = 0,02.m/s giá trị
nhỏ nhất là 0,01 m/s), ngay cả khi mở hết các cửa ra vào, tỷ lệ gió qua không gian nhà là rất thấp, ánh sáng bên trong
công trình đảm bảo ánh sáng cho hoạt động sinh hoạt của con người theo Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ y tế.
Nhà ông Mã Văn Phú Qua cho thấy nhiệt độ bên trong nhà cao hơn nhiệt độ bên ngoài nhà từ 0,2 - 1,1
0
C, độ ẩm

bên trong nhà thấp hơn độ ẩm bên ngoài nhà từ 6,0 -7,0%, sự chuyển động thành dòng của không khí trong nhà phát
hiện được với giá trị rất nhỏ giá trị lớn nhất V = 0,02.m/s giá trị nhỏ nhất là 0,01 m/s, ánh sáng bên trong công trình đảm
II. Nhà tường trình ở miền núi phía Bắc Việt Nam:
Ở Việt Nam, đất sử dụng để làm nhà khá đa dạng tùy vào từng vùng khí hậu và dân tộc. Trong khi ở vùng đồng
bằng, đất thường sử dụng kết hợp với các loại vật liệu làm cốt khác để tạo thành những bức tường thở như các bức
tường tranh vách đất thì ở vùng miền núi, đồng bào dân tộc lại thích xây các loại nhà bằng đất toàn khối hơn.
Với môi trường sống trên các triền núi cao, khí hậu lạnh, khắc nghiệt thì ngôi nhà trình tường bằng đất, lợp ngói
hay tranh có ưu điểm mát mẻ về mùa hè, giữ ấm về mùa đông, chống thú dữ,… Đây là nét kiến trúc độc đáo về nhà
ở của vùng cao.
Bảng 1. Hiện trạng VKH tại nhà ông Hoàng Văn Hậu dân tộc Tày nhà trình bằng đất 40 năm
TT Ký hiệu Địa điểm
Phương pháp
đo
Nhiệt độ
(
0
C)
Độ ẩm
(%)
Vận tốc gió
(m/s)
Ánh sáng
(Lux)
1 K1 Ngoài sân Đo nhanh 22.7 73.3 0.98 241
2 K2 Hiên nhà Đo nhanh 22.9 72.9 0.12 174
3 K3 Phòng khách giữa nhà Đo nhanh 23.1 72.8 0.02 168
4 K4 Phòng thờ Đo nhanh 23.2 72.4 0.02 161
5 K5 Phòng ngủ Đo nhanh 23.6 72.6 0.01 160
6 K6 Mái Tầng 1 Đo nhanh 23.3
7 K7 Mái Tầng 2 Đo nhanh 22.9

3733/2002/QĐ-BYT
Mùa lạnh:
16-20
≤ 80
Mùa lạnh:
0.2-0.5
100-300
Mùa nóng:
30-34
Mùa nóng: 1.5
Bảng 2. Hiện trạng VKH tại nhà Bà Be Thị Lây dân tộc Tày nhà trình bằng đất 40 năm
TT Ký hiệu Địa điểm
Phương pháp
đo
Nhiệt độ
(
0
C)
Độ ẩm
(%)
Vận tốc gió
(m/s)
Ánh sáng
(Lux)
1 K1 Ngoài sân Đo nhanh 22.3 83.0 0.67 238
2 K2 Hiên nhà Đo nhanh 22.8 82.8 0.06 184
3 K3 Phòng khách giữa nhà Đo nhanh 23.0 77.7 0.04 167
4 K4 Phòng thờ Đo nhanh 23.1 77.3 0.03 164
5 K5 Phòng ngủ Đo nhanh 23.4 77.4 0.01 162
6 K6 Mái Tầng 1 Đo nhanh 23.2

7 K7 Mái Tầng 2 Đo nhanh 22.5
3733/2002/QĐ-BYT
Mùa lạnh:
16-20
≤ 80
Mùa lạnh:
0.2-0.5
100-300
Mùa nóng:
30-34
Mùa nóng: 1.5
Nhà trình tường càng dày, đất sét tốt thì càng bền. Có thể bắt gặp ở phía Đông Bắc, đoạn từ Đình Lập, Lạng Sơn,
qua Tiên Yên, Hoành Bồ, Quảng Ninh sang Bắc Giang những vệt đồi có đất sét tốt, ở đó có các bản làng nhà trình
tường sung túc. Dọc con đường này còn nhiều nhà trình tường cũ, tồn tại nhiều năm mà vẫn đang được sử dụng. Chủ
các ngôi nhà trình tường thừa nhận, nhà của họ mùa đông thì ấm áp, mùa hè thì điều hòa, khiến người ta không hề
cảm thấy bức bối ngột ngạt như ở nhà gạch. Một trong những nét ưu việt của những ngôi nhà trình tường là các mái
ngói âm dương được xếp với độ trùng khít rất cao. Điều này làm cho nhà trình tường phù hợp với đặc điểm khí hậu
của Việt Nam có mưa xiên và gió nồm nam, ít phải sửa chữa. Có lẽ, nhà trình tường cũng là một biểu hiện của sự bắt
chước tự nhiên của con người, bắt chính đất đai phải bao bọc, chở che cho mình. Cao hơn nữa, nó là sức sống mạnh
mẽ, sự thích nghi với những vùng đất mà ngoài đất đồi, chẳng còn loại vật liệu nào thích hợp hơn cho việc làm nhà.
Trên cơ sở phân tích đặc điểm khí hậu miền Bắc Việt nam về mùa đông, nhóm nghiên cứu chọn dạng thời tiết
“nồm” trong mùa đông để tiến hành khảo sát hiện trường do trạng thái khí hậu đó có tác động lớn đến vật liệu đất – là
vật liệu chính xây dựng các công trình truyền thống.
9
S¬ 10 - 2013
10
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
11
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª

bảo ánh sáng cho hoạt động sinh hoạt của con người
theo Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ y tế.
IV. Các vấn đề hiện tại của nhà tường trình trong
đời sống nông thôn mới:
Trải qua bao thăng trầm, biến cố của lịch sử, đến
nay nhà tường trình bằng đất ở nhiều nơi đã xuống cấp.
Người dân miền núi phía Bắc đang có nguy cơ mất đi
những ngôi nhà cổ, lối kiến trúc và tầng sâu văn hoá của
nhà tường trình. Khi cuộc sống hiện đại gõ cửa tất cả
các bản làng. Nhà trình tường cũng dần mất đi. Mất đi bởi
chính quan niệm của những người làm ra nó. Họ cho rằng
nhà trình tường là kiến trúc cổ lạc hậu, nghèo mới phải
ở nhà trình tường. Vậy nên, càng ngày càng có nhiều
nhà ống bê tông, mái bằng mọc lên cạnh những ngôi nhà
trình tường. Những ngôi nhà này có một cái mái đổ bê
tông, vừa nặng vừa hấp nhiệt lớn vào mùa hè, song vật
liệu để xây nhà là gạch, xi măng, cát, bê tông đắt đỏ hơn,
vì thế người có nhà bê tông cũng là người giàu có hơn.
Cái nghèo bảo lưu nhà trình tường, đó là nghịch lý đang
diễn ra.
Kiến trúc bằng đất là một trong những giải pháp kiến
trúc thân thiện với môi trường, mang tính bền vững
góp phần giải quyết vấn đề năng lượng và ô nhiễm môi
trường. Kiến trúc bằng đất giúp con người được sống
trong một không gian gần gũi với thiên nhiên. Nhà bằng
đất có những ưu điểm về mặt khí hậu, môi trường và
năng lượng nhưng với xu hướng phát triển của đất nước
và tâm lý của người dân ở các khu vực miền núi thì việc
bảo tồn nhà bằng đất cần được quan tâm và hỗ trợ của
các cấp các ngành./.

Nhà ông Mã Văn Phú
Nhà ông Hoàng Văn Hậu
Nhà bà Be Thị Lây Nhà ông Hoàng Mạnh Đàn
Hình 1. Một số ngôi nhà nhóm khảo sát tháng 11/2011 tại Đình Lập và Lộc Bình – Lạng Sơn
Nhùng th¾ch thöc
trong nghiãn cöu ph¾t triæn chöc n×ng
khéng gian kiän trÒc ngßm ò Vièt Nam
TS. VÕ An Kh¾nh
Tóm tắt
Nghiên cứu phát triển chức năng không gian kiến
trúc ngầm đã được tiến hành ở các nước phát triển
trên thế giới đưa tới những giải pháp tổng thể, vừa
đảm bảo đáp ứng được các công năng kỳ vọng cho
từng thể loại công trình nhưng đồng thời cũng tạo
lập được những không gian kiến trúc linh hoạt,
độc đáo và có tính thẩm mỹ cao.
Tại Việt Nam, phát triển chức năng không gian
kiến trúc ngầm phải đối mặt với nhiều thách thức
về quy hoạch, kiến trúc, công nghệ thi công xây
dựng, hạ tầng kỹ thuật đô thị, đầu tư tài chính và
cả về tâm lý người sử dụng. Nhận diện những
thách thức này có tính cấp thiết để triển khai
những đề tài, dự án nghiên cứu thích hợp trong
thời gian tới.
Kiến thức về không gian kiến trúc ngầm cũng cần
được nghiên cứu bổ xung vào nội dung giảng dạy
chuyên ngành kiến trúc trong trường đại học.
Abstract
The research on function development of
architectural underground space has been

conducted in developed countries which has led
to the overall solutions. This not only makes
sure to meet the performance expectations
for each category of work but also creates the
exible, unique and aesthetic architectural
spaces.
In Vietnam, the function development of
architectural underground spaces faces
many challenges in planning, architecture,
construction technology, urban infrastructure,
nancial investment and psychological
behaviour of users.
Identifying these challenges is urgent which
aims at implementing themes, appropriate
research projects in the future.
The knowledge of underground architectural
space also needs to be added to the teaching
content of specialized architecture in
universities.
1. Mở đầu
Ở các nước nói chung, đặc biệt là các nước phát
triển, các.khu vực đô thị thường xuyên được mở rộng
để đáp ứng nhu cầu về không gian. Các chức năng
xã hội, hạ tâng và yêu cầu môi trường cạnh tranh về
không gian thường nằm trên cùng một lãnh thổ hạn
hẹp. Trong điều kiện đất đai trở nên khan hiếm, những
giải pháp sử dụng không gian hiệu quả và chuyên biệt
được khuyến cáo nhiều hơn. Nhu cầu xây dựng ngầm
đã khá rõ ràng. Tuy vậy, những vấn đề về lựa chọn
vị trí thích hợp và phương thức phát triển chức năng

không gian kiến trúc ngầm để góp phần giải quyết đòi
hỏi về không gian và khả năng đưa thêm công trình
xuống dưới mặt đất là cơ bản nhất.
Theo thống kê, vào năm 2000, trên một nửa dân
số thế giới sống trong các đô thị. Trong số mười đô thị
lớn nhất thế giới có sáu ở Châu Á, hai ở Nam Mỹ và
hai ở Bắc Mỹ. Ở những nước đang phát triển trong đó
có Việt Nam, các đô thị phát triển bùng nổ do dân số
gia tăng và tình trạng dịch cư từ những khu vực nông
thôn vào các đô thị. Các khu vực đô thị đang bành
trướng một cách kịch tính như là hệ quả của sự bùng
nổ dân số, sự nảy nở của các xóm liều và những khu
đô thị tồi tàn, lụp xụp ở nhiều nước trở nên không thể
kiểm soát.
Ở các nước phát triển, tình trạng như vậy không
diễn ra, tuy vậy chất lượng sống ở đây cũng bị đe dọa
nghiêm trọng. Các mối liên kết bị phá vỡ và các con
đường dần tắc nghẽn, một phần các đô thị lớn trở nên
nghèo hơn và ngày càng khó tìm được một chỗ ở yên
tĩnh, kín đáo và không bị ô nhiễm.
Nhận diện những thách thức để nghiên cứu phát
triển chức năng không gian kiến trúc ngầm ở Việt Nam
có tính cấp thiết cao trong bối cảnh không gian kiến
trúc ngầm ở Việt Nam mới ở bước phát triển đầu tiên,
còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu để phù hợp với quá
trình phát triển đô thị bùng nổ hiện nay.
2. Phân loại không gian kiến trúc ngầm
Nghiên cứu về không gian kiến trúc ngầm với
những hình thức khác nhau trên cơ sở các tiêu chí
về vị trí trong mối liên hệ với cốt tầng mặt đất, điều

kiện tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên và tầm nhìn, có
thể phân biệt được ba dạng thức khác nhau, đó là các
công trình ngầm hoàn toàn, công trình chìm trong đất
và công trình được phủ đất. Cách phân loại này chủ
yếu là dựa trên các khía cạnh về không gian chứ chưa
quan tâm nhiều tới cấu trúc công trình.
T¿i lièu tham khÀo
1. Annemarie Fiedermutz-Laun và các tác giả khác, Aus Erde
geformt- Lehmbauten in West- und Ostafrika, NXB Philipp
von Zaubern, Mainz, 1990.
2. Hans Wichmann, Architektur der Vergaenglichkeit-
Lehmbauten der Dritten Welt, NXB Birkhaeuser, 1983.
3. Phạm Ngọc Tới và Trần Văn Sơn, Xây nhà bằng đất theo
phong cách và kỹ thuật hiện đại, NXB Đà Nẵng, 2006.
4. Nguyễn Huy Côn, Kiến trúc nhà bằng đất, một định hướng
khả thi góp phần bảo vệ môi trường khí hậu nhiệt đới và tiết
kiệm năng lượng, Hội thảo “Phát triển kiến trúc nhiệt đới
trong chiến lược bảo vệ môi trường và chương trình sử dụng
năng lượng tiết kiệm hiệu quả”, Viện Kiến trúc nhiệt đới,
2005.
5. Phạm văn Trình, Thông gió trong nhà ở, NXB Khoa học kỹ
thuật, 1991.
6. Lê Chiến Thắng, Đất – Vật liệu xây dựng hiệu quả trong kiến
trúc, Tạp chí khoa học Kiến trúc & Xây dựng, 4/2011.
7. Nguyễn Hựu Ký, Giới thiệu phương pháp mới phân loại đất
xây dựng, Hội thảo khoa học toàn quốc, 2002.
Phản biện: TS. Phạm Trọng Thuật
12
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
13

S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
Những không gian ngầm hoàn toàn dưới đất
Các không gian ngầm hoàn toàn trong lòng đất ít hoặc
hoàn toàn không có liên hệ với thế giới bên ngoài. Các
công trình này có thể ở sâu dưới lòng đất hoặc chỉ ở dưới
bề mặt đất. Nói chung, chỉ có lối vào là ở trên mặt đất, nếu
không thì lối tiếp cận cho người và hàng hóa là từ tầng trệt
của một công trình khác. Về nguyên tắc, các công trình
nằm dưới mặt đất hoàn toàn phụ thuộc vào các phương
tiện chiếu sáng và thông khí cơ học. Đặc điểm thiếu ánh
sáng tự nhiên và tầm nhìn làm cho các cuộc tham quan
kéo dài dưới lòng đất mất đi sự quyến rũ. Dạng xây dựng
này chủ yếu là ở các công trình hạ tầng kỹ thuật, nhà
ga metro. Nhưng ở đây cũng có những công trình hoàn
toàn ngầm khác, nơi con người có thể tham quan những
khoảng thời gian tương đối ngắn như là công trình bảo
tàng, phòng trưng bày…
Các không gian ngầm hoàn toàn dưới đất có thể so
sánh với các công trình không được chiếu sáng tự nhiên
ở trên mặt đất và những công trình như thế thì rất nhiều.
Người ta thường thích đi mua sắm trong những siêu thị
hay cửa hàng thời trang với những không gian dạng hình
hộp đóng kín. Nhiều người cũng làm việc ở những môi
trường hướng nội như thế. Phần lớn các công trình công
nghiệp, nơi mà người lao động sử dụng phần lớn thời
gian của họ cũng đầy những công trình đóng kín bưng.
Những không gian chìm trong đất
Những không gian chìm trong đất nằm ngay phía dưới
bề mặt nền đất. Những công trình này có thể phát triển

sâu vào lòng đất nhưng chúng luôn có liên hệ trực tiếp với
thế giới phía trên và với ánh sáng tự nhiên. Để thu nhận
ánh sáng tự nhiên, có thể đục lỗ bề mặt của mặt đất bằng
những sân trong, sảnh ngầm có mái kính và các cửa lấy
ánh sáng trời. Một sảnh có mái kính có thể chuyển tải ánh
sáng tự nhiên rất sâu, cung cấp không chỉ ánh sáng tự
nhiên mà còn cả một chút tầm nhìn ra ngoài. Trong mọi
trường hợp, tầm nhìn lên bầu trời tạo mối liên hệ với mùa
trong năm, thời tiết và thời điểm trong ngày.
Các không gian phủ đất phía trên
Một công trình được lấp đất phía trên, thực chất thì
không phải là công trình ngầm mà là công trình xây dựng
trên mặt đất với một lớp đất phủ lên trên. Ở những khu
vực có nền đất yếu và bùn lầy, công việc sử lý mặt đất
đặc biệt phổ biến. Dạng công trinh này tránh được những
bất tiện về kỹ thuật của công trình ngầm trong khi vẫn lợi
dụng được những ưu điểm về không gian. Ánh sáng tự
nhiên có thể chiếu vào bình thường và tầm nhìn thường
không bị triệt tiêu. Cốt mặt đất nâng cao có thể được sử
dụng làm công viên, điểm nhấn cảnh quan trong bối cảnh
đô thị. Trong rất nhiều trường hợp, có thể xây dựng các
công trình phủ đất theo phương thức truyền thống. Chỉ
giải pháp thi công mái và một hoặc một vài mặt đứng là
khác, vật liệu được sử dụng chủ yếu là cỏ xanh.
Trên thực tế, cả ba dạng không gian trên xuất hiện ở
mọi hình thức tổ hợp. Các không gian ngầm nói chung
được kết nối với nhau bằng cách này hay cách khác với
các công trình trên mặt đất. Đó có thể chỉ là một sảnh nhỏ.
Theo truyền thống, các hành lang ngầm và tầng hầm là
phương thức sử dụng không gian ngầm được chấp nhận

nhiều nhất. Trong quá khứ, người ta thường sử dụng làm
nơi trữ đồ nhưng ngày nay có thể sử dụng với nhiều chức
năng hơn.
3. Nghiên cứu phát triển chức năng không gian
kiến trúc ngầm
Những chức năng ngầm đang trở nên cực kỳ đa dạng.
Các không gian làm việc, mua sắm, giải trí và thậm chí là
cư trú đang xuất hiện cùng với các chức năng lưu trữ và
vận tải. Những đòi hỏi đối với không gian này thay đổi đối
với từng chức năng riêng biệt, nơi độ dài của thời gian sử
dụng dưới lòng đất đóng một vai trò quan trọng.
Chức năng sinh sống
Cư trú là chức năng khó đưa xuống lòng đất nhất. Mối
liên hệ với thế giới phía trên, với ánh sáng và không khí
quan trọng đến nỗi những quy tắc liên quan tới những
khía cạnh như thế nhìn chung đã được xác định trên
phương diện pháp lý. Nếu xử lý khéo léo, các công trình
chìm trong đất có thể đáp ứng được những quy chuẩn
này. Những ngôi nhà ngầm trong đất có tính hướng nội
và có thể so sánh với nhà có sân trong vốn chỉ hấp dẫn
với không nhiều người. Giải pháp nhà được phủ đất tạo
được nhiều điểm tiếp cận với thế giới bên ngoài hơn các
giải pháp khác và chất lượng cuộc sống hoàn toàn có thể
chấp nhận, kể cả về tầm nhìn. Những không gian nhất
định trong cơ cấu chức năng nhà ở như là kho chứa đồ,
nhà để xe hay các phòng vệ sinh có thể được xây dựng
ngầm dễ dàng.
Chức năng làm việc
Có thể bố trí các không gian làm việc ngầm dưới
đất dễ dàng hơn là đối với nhà ở. Điều đó lý giải sự phổ

biến của những tòa nhà trụ sở công ty hay văn phòng ở
những khu vực khác nhau như dịch vụ, hành chính, giáo
dục, nghiên cứu, thương mại và sản xuất. Các giá trị thị
trường của những công trình này dường như không bị
ảnh hưởng xấu do nằm trong lòng đất.
Các khu vực chức năng làm việc cần phải đáp ứng
được những yêu cầu về vi khí hậu, chiếu sáng tự nhiên,
an toàn, đảm bảo yêu cầu sức khỏe và giờ làm việc vốn
là những yếu tố luật định ở nhiều nước phát triển. Khoảng
thời gian làm việc trong môi trường thiếu ánh sáng tự
nhiên bị hạn chế. Không gian làm việc chìm dưới đất và
phủ đất có thể đáp ứng được yêu cầu quy chuẩn này.
Những yêu cầu của người sử dụng về môi trường làm
việc cho bản thân cũng có thể thay đổi. Đối với người
làm việc trước màn hình máy tính và rất nhiều công việc
tương tự thì ánh sáng tự nhiên làm họ khó chịu. Do vậy,
những người làm việc trong những văn phòng hiện đại
không thích ngồi cạnh cửa sổ trự khi cần đọc tài liệu, khi
nghỉ giải lao và hội họp.
Những lựa chọn cho môi trường làm việc hoàn toàn
ngầm dưới đất khá hạn chế. Tuy vậy, những không gian
thiếu ánh sáng và tầm nhìn ra ngoài trong các công trình
sản xuất với những hoạt động lao động cường độ cao
như hậu cần, lưu chứa, sản xuất tự động, vận tải và phân
phối có thể được xây dựng ngầm rất hiệu quả và thậm chí
đôi khi còn tốt hơn xây dựng trên mặt đất.
Chức năng mua sắm
Các trung tâm mua sắm dưới mặt đất từ lâu đã trở
thành một bộ phận của khung cảnh Tokyo, Paris và
Singapore. Làm cho khách hàng di chuyển theo chiều cao

khó hơn nhiều so với theo phương nằm ngang. Đối với
các trung tâm mua sắm ngầm dưới đất, điều đó có nghĩa
là cần phải tạo ra một sức cuốn hút đám đông mạnh mẽ
hơn để lôi kéo khách hàng đi xuống phía dưới, Siêu thị,
cửa hàng bách hóa, và các cửa hàng đồ hoàn thiện nội
thất căn hộ là những địa điểm có sức lôi cuốn như thế.
Những cơ sở thương mại bán lẻ tầm cỡ lớn có thể bố
trí rất hiệu quả hoàn toàn ngầm dưới đất. Điều kiện tiên
quyết là có đủ chỗ đỗ xe kề cận còn yêu cầu về chiếu
sáng tự nhiên thì không quan trọng.
Một tổ hợp các hoạt động vui chơi giải trí kết hợp mua
sắm có thể lôi cuốn được nhiều khách hàng hơn do hoạt
động mua sắm mang nhiều tính giải trí hơn. Tuy vậy, các
cửa hàng cần phải có đủ một số lượng tổ hợp mặt hàng
tối thiểu. Các cửa hàng bán sách, bán đồ hóa mỹ phẩm và
cửa hàng bán quà tặng trở nên hấp dẫn nếu bố trí theo lối
liên hoàn ngầm dưới đất. Sẽ là lý tưởng nếu như có được
mối liên hệ trực tiếp với một ga xe điện ngầm hay xe lửa
để tách dòng người mua sắm từ những dòng người đi lại
nói chung. Những dòng người đi bộ là lực đẩy cho khu
mua sắm ngầm ở nhiều nơi trên thế giới. Thủ pháp tích
hợp các tầng mua sắm ngầm và nổi có thể tạo ra những
tổ hợp tinh tế, ở đó người tiêu dùng khó có thể nhận ra
là họ đang ở đâu. Tuy rằng tầm nhìn, sự an toàn và sự
quyến rũ là những nhân tố quan trọng nhưng đó không
phải là những nét đặc trưng của các trung tâm mua sắm
ngầm dưới đất.
Chức năng vui chơi giải trí
Nhiều người muốn được tiêu khiển trong thời gian
nghỉ ngơi. Các sân vận động, rạp chiếu phim, bảo tàng,

nhà hát, thư viện, các khu vườn giải trí và các công viên
Hình 2. Phía trước lối vào đường qua đường ngầm Ngã Tư Sở.
Những khiếm khuyết trong nghiên cứu phát triển chức năng cũng như quy hoạch và hạ tầng kỹ thuật làm
cho công trình không đáp ứng được mục đích sử dụng.
Không gian kiến trúc ngầm ở Việt Nam mới ở những bước đi đầu tiên và phải đối đầu với rất nhiều thách thức
về quy hoạch, kiến trúc, hạ tầng kỹ thuật đô thị, công nghệ xây dựng, tâm lý người sử dụng Đó là những
vấn đề quan trọng cần nhận diện để nghiên cứu phát triển.
Hình 1. Phân loại không gian kiến trúc ngầm: 1. Những không gian ngầm hoàn toàn dưới đất. 2. Những
không gian chìm trong đất. 3. Những không gian phủ đất phía trên.
14
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
15
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
theo chủ đề là ví dụ của hàng loạt hoạt động có thể tổ
chức. Con người thích tham quan thường xuyên và sử
dụng những khoảng thời gian tương đối dài ở những công
trình đó. Từ quan điểm này, người ta có thể cho rằng các
hoạt động vui chơi giải trí tạo ra ít cơ hội để sử dụng
không gian ngầm. Trên thực tế, xuất phát từ bản thể của
mình, nhiều hoạt động vui chơi giải trí không cần nhiều
ánh sáng tự nhiên, thậm chí là không phù hợp với ánh
sáng tự nhiên, điều đó đưa tới những cơ hội tuyệt vời về
sử dụng công trình ngầm. Danh sách những đồ án công
trình kiến trúc ngầm trên thế giới minh chứng cho thành
công của công trình ngầm trong thế giới vui chơi giải trí,.
Ánh sáng tự nhiên không được hoan nghênh ở nhiều
hình thức giải trí. Việc dè sẻn trải nghiệm của con người
là cần thiết và bố cục không gian vật thể trở nên vô cùng
quan trọng. Một bầu không khí đặc trưng, có chủ đề cần

phải được tạo lập trong nội thất và ở đó ánh sáng nhân
tạo phù hợp hơn là ánh sáng tự nhiên, đặc biệt là khi trình
diễn tạp kỹ. Các phòng khiêu vũ, các tổ hợp chiếu phim
và các công viên theo chủ đề đều có thể sử dụng rất tốt
công cụ này. Đối với những chức năng này, tất cả các
hình thức công trình ngầm về nguyên tắc đều là những
dạng thay thế tuyệt với cho việc xây dựng trên mặt đất
và ưu điểm bổ xung là có thể dễ dàng hạn chế tiếng ồn
phát sinh. Nhiều bảo tàng cũng tránh sử dụng ánh sáng
tự nhiên. Các bộ sưu tập thường nhạy cảm với ánh sáng
do vậy ánh sáng tự nhiên chỉ được để ở mức độ tối thiểu
trong các gian trưng bày.
Chức năng lưu chứa
Hầm và tầng hầm là những không gian lưu chứa
truyền thống, ở đó người ta thường cất giữ đồ ăn dễ hư
hỏng, rượu và nước đá trong thời gian dài. Ngày nay, tầng
hầm được sử dụng nhiều nhất làm nơi đỗ xe. Bổ xung
cho vận tải, đỗ xe là chức năng ngầm phổ biến nhất .Tại
nhiều đô thị, các tổ hợp căn hộ mới xây dựng đều đi kèm
theo các bãi đỗ xe dưới mặt đất. Ngày càng nhiều bãi đỗ
xe công cộng được đưa ngầm xuống đất, thậm chí các xe
chở khách cũng biến khỏi mặt đất. Các không gian công
cộng được giải thoát khỏi các phương tiện giao thông và
được thiết kế như những điểm vui chơi giải trí hấp dẫn.
Đỗ xe không phải là hình thức lưu chứa ngầm duy
nhất. Mọi dạng hàng hóa, chất độc hại, hóa chất, chất
thải, nước, dầu và gas được lưu chứa ở đây. Những ưu
điểm không gian và những khía cạnh môi trường và an
toàn có tính quyết định hơn là các vấn đề về kinh tế.
Chức năng giao thông vận tải

Cũng giống như một cơ thể khỏe mạnh phụ thuộc vào
hệ thống tuần hoàn hoạt động hoàn hảo, một công trình
hạ tầng hoạt động tốt là vấn đề sống còn của xã hội hiện
đại. Một công trình hạ tầng cũng có hệ thống tĩnh mạch,
động mạch và mao mạch và cũng có công trình hạ tầng
chính yếu và thứ yếu. Công trình hạ tầng thứ yếu có các
đường cáp và ống truyền tải thông tin, năng lượng và
chất lỏng và từ lâu đã được xây dựng ngầm. Chỉ khi đào
bới đường phố lên chúng ta mới trông thấy hệ thống này.
Công trình hạ tầng chính yếu bao gồm chủ yếu là
các con đường bộ và đường xe lửa vốn dễ quan sát hơn
nhiều. Trên thực tế, sự nổi bật của những công trình này
trong môi trường xây dựng khiến chúng trở nên đối tượng
chất tải lớn. Nói chung, các công trình hạ tầng kỹ thuật
được nhìn nhận như là một gánh nặng. Các hiệu ứng bức
xạ lan rộng nhiều lần so với không gian được sử dụng
thực tế, nếu như chỉ vì lý do sử dụng trong những khu
vực kề cận thì chỉ hạn chế ở những dự án phát triển công
trình công nghiệp, các trạm phân phối, sân thể thao vốn ít
nhạy cảm với tiếng ồn.
Các tuyến đường ông ngầm là câu trả lời rõ ràng. Các
giải pháp ngầm hoàn toàn được lựa chọn với tần suất
và hiệu xuất ngày càng tăng. Ở nhiều nước, các tuyền
đường hầm đang được xây dựng hay quy hoạch với một
quy mô chưa từng thấy. Tuy vậy, mọi thứ luôn luôn có thể
làm cho lớn hơn. Huyết mạch giao thông ngầm sẽ làm
giảm sự tắc nghẽn trên mặt đất vả cải thiện chất lượng
không khí. Trong trái tim của đô thị cũng có thể phát triển
công viên công cộng chạy dài phía trên tuyến đường ống
ngầm này.

Tại nhiều trung tâm mua sắm hiện đại, việc điều
chuyển hàng hóa một phần diễn ra dưới lòng đất. Đó là
một ví dụ tốt cho cấp hàng trong đô thị bằng xe tải. Những
phát triển mới như là vận tải theo đơn vị bằng đường
ống, các hệ thống hậu cần ngầm và vận tải chất thải bằng
ống khí là những hệ thống phân phối có sử dụng những
đường ống ngầm. Phụ thuộc vào hoàn cảnh và quy mô,
những hệ thống ngầm tốn kém như thế có thể có tính
cạnh tranh. Có vẻ như việc lắp đặc hệ thống hạ tầng kỹ
thuật đường ống như thế sẽ có nghĩa là trở lực xã hội sẽ
ít hơn. Do vậy, nhiều kế hoạch như thế đang được phát
triển nhiều nước Phương Tây.
4. Những thách thức trong nghiên cứu phát triển
chức năng không gian kiến trúc ngầm ở Việt Nam
Cùng với sự phát triển của Thế giới, trong những năm
xây dựng và phát triển kinh tế cũng như trong sự nghiệp
bảo vệ tổ quốc ở Việt Nam cũng có một số loại công trình
ngầm có chức năng khác nhau đã và đang bắt đầu xây
dựng.
Các công trình nhà ở, dân dụng: Công trình ngầm đô
thị Việt Nam phổ biến mới chỉ là các tầng hầm trong các
nhà cao tầng (sử dụng làm tầng kỹ thuật, chỗ đỗ xe hay
các dịch vụ khác), những công trình điển hình đầu tiên
phải kể tới: Công trình Sunway Tower (115 Nguyễn Huệ,
thành phố Hồ Chí Minh): 31 tầng, cao 97m, có 1 tầng hầm
đào sâu 4,5-7,0m. Tầng hầm có diện tích 980,1m
2
; Công
trình Trung tâm thương mại quốc tế IBC (34 Lê Duẩn,
quận 1 thành phố Hồ Chí Minh) 22 tầng, cao 78,30m, có 2

tầng hầm sâu 10,1-11,6m. Tường ngoài tầng hầm thi công
theo phương pháp tường trong đất; Công trình Harbour
View (35 Nguyễn Huệ, thành phố Hồ Chí Minh): 19 tầng,
cao 97m, có 3 tầng hầm sâu 9,61m; Công trình cao tầng
Keangnam Hanoi Landmark Tower có 4 tầng hầm.
Các công trình phục vụ mục đích quân sự: Viện kỹ
thuật công binh trước đây (nay là Phòng công binh) đã
thiết kế và đúc kết một số công nghệ thi công công trình
ngầm như hầm trú ẩn, kho chứa vũ khí, hầm chiến đấu…
Các công trình công nghiệp: Đó là hệ thống các bể
chứa nguyên liệu thô hoặc băng tải nhiên liệu cho nhà
máy phân đạm Hà Bắc, nhà máy appatit Lao Cai, nhà máy
nhiệt điện Phả Lại, nhà máy xi măng Bỉm Sơn…và các
trạm bơm cấp thoát nước cho các nhà máy công nghiệp.
Các công trình ngầm này có độ sâu từ 4m đến 20m.
Các công trình giao thông: Trong hệ thống giao thông
ngầm, công trình ga và đường tàu điện ngầm đã và đang
được xây dựng như Hầm Hải Vân xuyên qua đèo Hải
Vân, nối liền tỉnh Thừa Thiên Huế với thành phố Đà Nẵng
ở miền Trung Việt Nam. Được khánh thành năm 2005,
đường hầm chính dài 6.280m, đường hầm thoát hiểm
dài 6.280m, đường hầm thông gió dài 1.810m. Gần đây
là hầm đường bộ qua đèo Ngang, đường hầm dìm Thủ
Thiêm qua sông Sài Gòn. Tại Hà Nội có dự án khả thi
tuyến đường sắt đô thị đoạn Nhổn - ga Hà Nội dài 12,5km
với 15 ga, gồm 9,6km cầu cạn từ Nhổn đến đường Kim
Mã và 2,9km đoạn đi ngầm từ đó đến ga Hà Nội. Ngoài ra
còn các đường vượt ngầm cho người đi bộ như hầm chui
Ngã Tư Vọng, Ngã Tư Sở, đường Nguyễn Văn Huyên
(Mỹ Đình)…

Các công trình thủy điện: Hàng loạt công trình thủy
điện như Hòa Bình, Iali, nhà máy thủy điện Mường La -
tỉnh Sơn La, nhà máy thuỷ điện Đak Mi 4 - Huyện Phước
Sơn - Tỉnh Quảng Nam, nhà máy thuỷ điện Buôn Kuốp -
Tỉnh Đắc Lắc, nhà máy thuỷ điện Đắk PSi3 và Đắc PSi4 -
Tỉnh Kon Tum… có những công trình ngầm với những kỹ
thuật phức tạp hoặc đường hầm dẫn dòng Hồ chứa nước
Cửa Đạt - Tỉnh Thanh Hoá
Việc phát triển không gian ngầm ở Việt Nam có thể
gặp phái những thách thức lớn về mặt kỹ thuậ, xuất phát
từ điều kiện địa chất, nền móng và hệ thống hạ tầng kỹ
thuật hiện hữu, cụ thể như: Tình trang lún sụt bề mặt
đất tại một số thành phố lớn do khai thác quá mức nước
ngầm và không có các giải pháp phục hồi nguồn nước;
Tình trạng lụt trong các đô thị lớn do tốc độ đô thị hóa
nhanh, thiếu các công trình hạ tầng thích hợp, biến đổi khí
hậu, mưa nhiều và lớn hơn đặc biệt là nước biển dâng
và triều cường ở Thành phố Hồ Chí Minh và đồng bằng
sông Cửu Long; Xây dựng công trình ngầm, đô thị ngầm
đang làm thay đổi mực nước ngầm. gây lún cục bộ các
công trình lân cận; Mâu thuẫn giữa phát triển công trình
ngầm, không gian ngầm với việc làm móng các nhà cao
tầng hiện nay; Thiếu các giải pháp tối ưu và đồng bộ cho
các công trình trên mặt đất và ngầm…
Về mặt quy hoạch – kiến trúc, phát triển không gian
ngầm cũng gặp phải những khó khăn thách thức không
hề nhỏ, đó là:
- Nguy cơ của phát triển đô thị không bền vững do
chất lượng quy hoạch chưa cao
- Hệ thống tiêu chuẩn, quy chuẩn chưa hoàn thiện,

trong đó những vấn đề về không gian ngầm rất ít được đề
cập. Những yêu cầu về phòng hỏa, yêu cầu thoát người…
đối với tầng ngầm cũng chưa được nghiên cứu phát triển.
Chiều cao của công trình xây dựng được mặc định là tính
từ cốt 0.00 nằm cao hơn mặt đất nói chung, định nghĩa về
cốt mặt đất ở đây còn khá chung chung, chưa quan tâm
tới không gian ngầm.
- Thiều những nghiên cứu lý luận về phát triển chức
năng không gian kiến trúc ngầm phù hợp với điều kiện
Việt Nam.
- Thiếu những công trình đã được xây dựng tại Việt
Nam về các thể loại chức năng không gian kiến trúc ngầm.
Người ta chỉ thường nghĩ tới những hầm giao thông, lối
qua đường ngầm hay những công trình phục vụ mục đích
quân sự ngầm dưới đất. Các công trình này cũng chỉ
thường đơn chức năng và mang nhiều tính kỹ thuật hơn
là và mặt nghệ thuật tổ chức không gian kiến trúc. Một vài
trường hợp sử dụng tầng hầm công trinh cao tầng làm
siêu thị nhưng dường như đó chỉ là giải pháp tình thế.
- Hệ thống sách và tài liệu tham khảo hiện tại mới chỉ
có một vài cuốn về kỹ thuật xây dựng công trinh ngầm
nói chung, sách và tài liệu tham khảo về vấn đề phát triển
không gian kiến trúc ngầm phù hợp với điều kiện Kinh tế -
xã hội và công nghệ Việt Nam còn thiều thốn.
- Hệ thống giáo trình và sách tham khảo dùng trong
các trường đào tạo kiến trúc – quy hoạch còn thiều mảng
kiến thức về phát triển không gian kiến trúc ngầm. Do vậy,
các kiến trúc sư mới ra trường chưa được đào tạo về thiết
kế sử dụng dạng không gian kiến trúc độc đáo và giàu khả
năng biểu hiện này. Rất nhiều kiến trúc sư đang hành

nghề cũng ít biết tới khả năng phát triển chức năng phong
phú của dạng không gian này. Để làm thay đổi nhận thức
về không gian kiến trúc ngầm là một quá trình khó khăn
và lâu dài.
5. Kết luận
Nghiên cứu phát triển chức năng không gian kiến trúc
ngầm đã được tiến hành ở các nước phát triển trên thế
giới đưa tới những giải pháp tổng thể, vừa đảm bảo đáp
ứng được các công năng kỳ vọng cho từng thể loại công
trình nhưng đồng thời cũng tạo lập được những không
gian kiến trúc linh hoạt, độc đáo và có tính thẩm mỹ cao.
Tại Việt Nam, phát triển chức năng không gian kiến
trúc ngầm phải đối mặt với nhiều thách thức về quy hoạch,
kiến trúc, công nghệ thi công xây dựng, hạ tầng kỹ thuật
đô thị, đầu tư tài chính và cả về tâm lý người sử dụng.
Nhận diện những thách thức này có vai trọ quan trọng.
Để phát triển xây dựng các không gian kiến trúc ngầm,
trong thời gian tới, Bộ Xây dựng cần đầu tư kinh phí để
tiến hành những đề tài, dự án nghiên cứu thích hợp về
phát triển không gian kiến trúc ngầm, trong đó có nọi dung
nghiên cứu về các tiêu chuẩn, quy chuẩn về xây dựng,
kiến trúc và hệ thống hạ tầng kỹ thuật dạng công trình
này.
Kiến thức về không gian kiến trúc ngầm cũng cần
được nghiên cứu để bổ xung vào các sách, tài liệu giảng
dạy chuyên ngành kiến trúc về nguyên lý thiết kế, phục vụ
đào tạo trong trường đại học./.
T¿i lièu tham khÀo
1. Nguyễn Trường Tiến, Lê Thu Nga, Bùi Bảo
Trung, Nguyễn Quang Nam, Quy hoạch, xây

dựng và quản lý công trình ngầm và không gian
ngầm trong đô thị, Hội thảo về xây dựng công
trình ngầm, 7.2012
2. Ernst von Meijenfeldt et al, Below Ground
Level, Creating New Spaces for Contemporary
Architecture, Birkhauser, 2003.
3. Stephen A. Kliment, Series Founder and Editor,
Building Type Basics for Transit Facilities,
Kenneth W. Grifn, 2004.
4. Underground Architecture and Sustainable
Design, />DiggingfortheGreen.html.
Phản biện: PGS.TS. Ngô Thám
16
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
17
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
I. Đặt vấn đề
Tại thành phố Hồ Chí Minh đã triển khai dự án xây dựng Hầm ngầm vượt
sông Sài Gòn dài gần 1.500m, 6 làn xe, với các đốt dìm cao bằng tòa nhà ba
tầng, sẽ trở thành biểu tượng mới của TP HCM trong tương lai. Hầm dìm dưới
lòng đất ở độ sâu xấp xỉ 14m so với mặt nước giữa sông Sài Gòn. Hầm Thủ
Thiêm đồng thời cũng kết nối trung tâm thành phố với khu đô thị mới Thủ Thiêm,
tạo điều kiện phát triển kinh tế cho đô thị mới tương lai này.
II. Mô tả công nghệ hạ chìm
Công nghệ hạ chìm (hạ đơn nguyên - hạ đoạn) được sử dụng trong các điều
kiện đô thị, địa chất thuỷ văn và địa chất công trình khác nhau khi độ sâu mực
nước từ 6 - 40m và tồn tại lớp đất nền có khả năng đảm bảo ổn định mái dốc
và đáy đường hào dưới nước. Phương pháp này đôi khi được dùng để thi công
cả đoạn trên bờ của đường ngầm dưới nước, hạ cả đơn nguyên xuống hầm hở

chứa đầy nước có cừ gia cố. [1], [4]
Khi xây dựng đường ngầm dưới nước bằng phương pháp đơn nguyên hạ
chìm, từng đốt hầm, cấu kiện - đường ngầm có thể tích nước chiếm chỗ tới 50
ngàn m3 nước được đúc ở gần tuyến ngầm (hoặc được chế tạo trên xà lan), các
đơn nguyên - đường ngầm được chuyển bằng phao nổi vào tuyến định hướng
đường ngầm đào sẵn dưới đáy dòng nước hoặc vào cửa hầm và được hạ chìm
trên nền đã chuẩn bị sẵn [2]. Từng đơn nguyên được liên kết với nhau tạo thành
mối nối không thấm nước, sau đó được lấp đất hoặc đá. Sau khi dỡ tấm bịt 2
đầu tạo thành một đường hầm thông suốt.
Tất cả các công việc chính trong công nghệ hạ chìm được thực hiện theo
sơ đồ dây chuyền, theo tiến trình: sản xuất đơn nguyên, chuyển đến tuyến định
hướng đường ngầm trên phao nổi và được hạ xuống đáy đường hào hở dưới
nước.
Hiện nay, trên thế giới có khoảng 105 hầm, trong đó hơn 30 là hầm dìm, phổ
biến ở Nhật Bản. Hồng Kông, Thượng Hải (Trung Quốc), Australia, Vương quốc
Anh … Riêng khu vực Đông nam á, Việt Nam là nước đầu tiên xây dựng hầm
loại này.
Sau khi nghiên cứu các công nghệ thi công công trình ngầm bằng các
phương pháp đặc biệt tác giả rút ra được “Quy trình công nghệ thi công hạ
chìm”, biểu diễn trên sơ đồ 1.
Dưới đây, giới thiệu tóm tắt những công đoạn chính trong quy trình công
nghệ thi công hạ chìm gồm: Xây dựng đảo khô; Đúc sẵn đoạn hầm; Thiết bị chất
tải; Đào hố móng và nạo vét lòng lạch; Vận chuyển và hạ chìm đoạn hầm; Nối
đoạn hầm dưới nước; Xử lý móng; Đắp lớp đất phủ. [3]
1. Xây dựng đảo khô
Muốn có được một công trình ngầm theo thiết kế hạ đoạn, người ta phải tạo
ra một địa điểm để đúc các đoạn hầm, địa điểm này vừa để chế tạo đoạn hầm
vừa có thể cho nước vào nổi lên sau khi chế tạo xong, địa điểm ấy gọi là đảo
khô (một số tài liệu gọi đảo là ụ).
Đảo khô là khu vực ngoài trời hoặc trên bờ dòng chảy được bao che bằng

các đê đất xung quanh, chiều cao phải đủ, sao cho sau khi nước ngập đảo, đơn
nguyên nằm trên phao có độ ngập nước lớn nhất. Trên đáy đảo, xây dựng lớp
đệm bê tông hoặc sỏi để đúc đoạn hầm, đặt các thiết bị lắp ráp khối lớn và các
thiết bị khác.
Thông thường trong đảo, một số đơn nguyên được đúc đồng thời. Kết cấu
các đơn nguyên được đúc nhờ sử dụng các phương tiện cơ giới tổ hợp: Cần
Quy trÉnh xÝy dúng céng trÉnh ngßm
bÙng céng nghè h chÉm
TS. BÓi MÂnh HÓng
Tóm tắt
Công nghệ thi công công
trình ngầm bằng công nghệ
hạ chìm được sử dụng trong
các điều kiện đô thị, địa chất
thuỷ văn và địa chất công
trình khác nhau, rất thích
hợp cho thi công các đường
ngầm giao thông vượt qua
vật cản nước.
Abstract
Technology of construction
of underground sink lower
technology used in urban
conditions, hydrogeology
and engineering geology are
different, very suitable for
construction of tunnel trafc
over a water hazard.
T¿i lièu tham khÀo
1. Nguyễn Thể Phùng - Thi

công công trình ngầm bằng
các phương pháp đặc biệt.
NXBXD, 2009
2. Nguyễn Xuân Trọng. Thi công
hầm và công trình ngầm.
NXBXD, 2004.
3. Environmental, Health, and
Safety Guidelines RAILWAYS,
International Finance
Corporation, World Bank
Group, 2007.
4. Головин К. А. Обоснование
параметров и создания
оборудования для
гидроструйной цементации
неустойтивых пород - Киев.
Техника. 2005.
trục cổng hoặc tháp công suất lớn, khuôn thép di động,
máy bơm bê tông công suất lớn và máy rải bê tông khí
nén
Sau khi sản xuất tất cả đơn nguyên, đảo được bơm
nước vào dần. Ngay khi giá trị lực đẩy nổi vượt trọng
lượng riêng của các đơn nguyên, chúng nổi lên và qua
hồ chứa nằm ở một trong các đê theo kênh chuyên dùng
chuyển ra tới vị trí lắp đặt.
Đảo khô tuy là hầm đất công tác tạm thời, nhưng có
vai trò trọng yếu trong thi công đường hầm hạ chìm từng
đoạn. Nên đảo khô cần gần địa điểm làm hầm và điều
kiện địa chất tương đối tốt, phải là nơi thuận lợi và tiện
cho việc vận chuyển nổi.

2. Đúc sẵn đoạn hầm
a) Đổ bê tông đoạn hầm [2, tr 304]: Công nghệ đúc
đoạn hầm trên đảo khô về cơ bản giống công nghệ đúc
bê tông các cấu kiện khác. Nhưng do đoạn hầm đúc xong,
còn phải vận chuyển nổi và hạ vào móng dưới đáy sông,
vì thế khi đổ bê tông đúc đoạn hầm cần đảm bảo chất
lượng đồng đều và tính kín nước.
Tránh mọi hiện tượng thấm nước đoạn hầm, thường
chú ý phòng nước của bản thân kết cấu, phòng nước phí
ngoài mặt kết cấu và phòng nước cho mối nối thi công.
b) Tường bịt đầu: [2]
Để đoạn hầm sau khi tháo ván khuôn xong có thể nổi
trong nước, cần phải lắp đặt tường bịt hai đầu cách mút
0,5-1,0m. Tường bịt đầu được chế tạo bằng kết cấu thép
(hoặc bê tông cốt thép gia cố bằng dầm thép).
Tường bịt đầu có thể bố trí thiết bị khép kín bằng thuỷ
lực, gối tựa tự hút, cửa thép vào rãnh van khí, van thoát
nước, kết cấu kéo bịt kín, cửa thép, vị trí mở của hai đoạn
hầm giáp nhau cần bố trí lệch nhau để tiện cho việc mở
cửa đồng thời. Xung quanh chu vi của cửa thép cần bố trí
giải cao su chắn nước.
3. Thiết bị chất tải
Do đoạn hầm tự nổi, khi vận chuyển nổi đến vị trí lắp
dựng, cần hạ chìm xuống đáy, không chất tải trọng thì
không thể chìm được. Có thể dùng đá, xỉ quặng hoặc
nước để chất tải. Dùng két nước là tốt, dễ và rẻ nhất. Nên
dùng két nước lắp ghép, vừa tiện cho lắp ráp và tháo dỡ,
vừa có thể sử dụng lại.
Một điều cần lưu ý khi bố trí két nước trên đoạn hầm
phải đặt đối xứng, mỗi đốt hầm ít nhất phải đặt bốn két

nằm đối xứng tại bốn góc đoạn hầm, sao cho đoạn hầm
được cân bằng và chìm xuống một cáh ổn định. [2, tr 307]
4. Đào hố móng và nạo vét lòng lạch
a) Đào hố móng: Vì hầm nằm sâu dưới nước, tại địa
điểm xây dựng hầm cần đào hố móng ở dưới nước. Kích
thước của hố móng phụ thuộc vào chiều rộng đoạn hầm
và điều kiện địa chất nơi đào móng.
Trước khi đào móng, cần phải làm sạch đáy dòng
chảy, loại bỏ các vật cản khác nhau dưới nước, cắt cọc,
dỡ trụ cầu cũ v.v Những công việc đó trong nhiều trường
hợp được tiến hành nhờ thợ lặn kết hợp sử dụng năng
lượng nổ.
Nền đường hào cần nằm sâu hơn đáy đường ngầm
ít nhất 0,5-0,6m, lớp đất đắp trên các đơn nguyên dày ít
nhất 1,5m. Mái dốc hào được tạo đường dốc hợp lý theo
quan điểm ổn định của chúng và điều kiện khối lượng đào
và đắp ít nhất. Thông thường đường dốc của mái 1:m phụ
thuộc vào tính chất của đất và chế độ dòng chảy, dự kiến
1:2 đến 1:3,5 và lớn hơn.
Sơ đồ 1. Quy trình công nghệ thi công hạ đoạn.
Phản biện: TS. Nghiêm Mạnh Hiến
18
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
19
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
Khi chiều sâu đào hào đạt 10-12m, chủ yếu sử dụng
thiết bị cạp và nhiều gầu. Khi chiều sâu lớn, sử dụng bơm
hút bùn, thiết bị phụt nước, tàu cuốc (hình 3.58) tàu nạo
vét, gầu ngoạm hoặc hút bùn, máy phụt nước, ống hút

thuỷ lực, máy hút bùn khí nén
Mở hào dưới nước trong đất nửa đá được tiến hành
bằng phương pháp khoan nổ mìn.
Đào đường hào rộng dưới đáy dòng chảy làm phá
vỡ chế độ của dòng chảy, gây nên sự phân bố lại tốc độ,
tạo nên những vùng cửa nước v.v Có thể có biến dạng
mái dốc, đáy liên quan đến sự chuyển dịch của đất lòng
dòng chảy.
Phương pháp đào hố móng phải đảm bảo:
* Đào thô xong mới đào tinh;
* Sau khi đào đến cao độ đáy móng, cần hót hết bùn
cặn còn sót lại trong hố móng;
* Đào hố móng trong đá, trước tiên phải nạo hết lớp
phủ trên mặt đá, sau đó nổ phá dưới nước, cuối cùng phá
đá ngầm.
b) Nạo vét lòng lạch: Nạo vét lòng lạch bao gồm nạo
vét lòng lạch tạm thời và nạo vét lòng lạch để vận chuyển
nổi đoạn hầm. Nạo vét lòng lạch tạm thời cần hoàn thành
trước lúc đào mở hố móng, nhằm đảm bảo vận chuyển
an toàn thường ngày trên sông trong thời gian thi công.
Lòng lạch để vận chuyển nổi đoạn hầm từ đảo khô đến
địa điểm xây dựng hầm, trước lúc kéo đoạn hầm ra khỏi
đảo, lòng lạch cần bám theo lạch sâu của sông (để giảm
thiểu khối lượng đào bùn trong lòng lạch).
Lòng lạch phải đảm bảo đủ nước sâu, dựa vào cột
nước dư thừa (khoảng 0,5m) và đảm bảo cho đoạn hầm
được kéo đi an toàn kể cả lúc thuỷ triều thấp.
Chú ý: Đường hào dưới nước cần nằm ở trạng thái hở
một thời gian (từ một vài ngày đêm đến vài tháng) trước
thời điểm hạ các đơn nguyên đường ngầm vào đó.

c) Xây dựng nền: Khi đáy dòng chảy có lớp đất cát
mềm hoặc đất sét, cần xây dựng lớp lót bằng cát, sỏi
hoặc đá dăm. Chiều dày lớp đệm thường là 0,5-0,6m.
Cát và các vật liệu hòn lớn đổ theo ống từ các phễu
đặt trên phương tiện nổi. San phẳng vật liệu hòn lớn
được tiến hành bằng cạp thép, dầm hoặc bằng thiết bị
san chuyên dùng treo trên cáp của phao và di chuyển
nhờ tời. Ngoài ra còn sử dụng cả thiết bị san gạt trong
dạng khung thép có đáy hở và dưỡng liên kết với cầu
chuyên dùng chuyển động theo ray trên xà lan.
Công nghệ bơm cát qua lỗ ở bản đáy của các đơn
nguyên đường ngầm để gia cố nền cũng đã được sử
dụng. Hỗn hợp cát được chuyển đến theo đường ống
đưa vào trong đoạn đường ngầm đã xây dựng. Theo tiến
trình bơm hỗn hợp cát, các lỗ trong đáy được đóng kín
bằng nắp đặc biệt, sau khi bơm xong chúng được làm
kín.
5. Vận chuyển và hạ chìm đoạn hầm
a) Vận chuyển nổi hầm: Sau khi chế tạo xong đoạn
hầm tại đảo khô thì bơm nước vào trong đảo khô làm
cho đoạn hầm nổi lên dần. Cố định tạm bằng cáp neo ở
bốn phía đoạn hầm. Thông qua tời kéo trên đỉnh đảo, kéo
từng đốt hầm ra khỏi đảo. [2]
Hình 1. Đảo khô đúc 4 đốt hầm Thủ Thiêm
Hình 2. Đốt hầm dìm Thủ Thiêm được chế tạo sẵn tại
đảo khô
Hình 3. Thi công bịt đầu đoạn hầm dìm Thủ Thiêm
Khi đoạn hầm đã ra khỏi đảo, cho neo đậu ở miệng
đảo. Có thể chọn khu vực neo đậu tam bên cạnh luồng
lạch vận chuyển. Như vậy giải phóng được mặt bằng

trong đảo khô để có thể đúc các đoạn hầm khác. Gia đoạn
này cần tính toán mực nước sâu cho lòng lạch để phòng
mắc cạn.
Khi vận chuyển nổi đoạn hầm ra vị trí thi công, có thể
dùng tàu kéo (khi sông rộng và quãng đường vận chuyển
dài) hoặc dùng tời đặt trên bờ để kéo.
Trường hợp sông hẹp, có thể bố trí tời kéo đặt trên bờ
để thực hiện công tác vận chuyển.
b) Hạ chìm đoạn hầm: Các đơn nguyên đường ngầm
đã chuyển tới địa điểm xây dựng được treo qua ròng rọc
của tời hoặc cẩu đặt trên phương tiện nổi, sau đó được
đánh chìm bằng tải trọng dằn: Nước, đá, cát hoặc hỗn
hợp và hạ lên đáy đường hào dưới nước.
Hạ chìm đoạn hầm là khâu chủ yếu trong công nghệ
hạ chìm, nó trực tiếp ảnh hường bởi các điều kiện tự
nhiên khác (như khí hậu, dòng chảy, địa hình…). Ngoài
ra còn ràng buộc bởi phương tiện chuyên chở. Vì thế khi
đoạn hầm đã được vận chuyển đến vị trí cần hạ, phải căn
cứ vào điều kiện tự nhiên, lòng lạch, quy mô của đoạn
hầm, thiết bị hạ chìm để chọn phương pháp hạ chìm cho
phù hợp, từ đó đề ra phương án chi tiết cho việc hạ chìm
đoạn hầm một cách an toàn và ổn định vào vị trí thiết kế.
6. Nối đoạn hầm dưới nước
Một trong những thao tác phức tạp nhất của công nghệ
đơn nguyên hạ chìm là liên kết mối nối dưới nước các kết
cấu lớn của đường ngầm. Liên kết các đơn nguyên với
nhau được tiến hành bằng các bulông thép, thanh căng
và chế tạo các vành bê tông dưới sự bảo vệ của rào chắn
bằng cừ hoặc giếng hơi ép tháo dỡ được
Có hai phương pháp cơ bản để ghép nối các đốt hầm

dìm: một là mối nối mềm bằng cáp dự ứng lực, chốt chống
cắt hoặc gối đệm cao su; hai là mối nối cứng bằng bê tông
cốt thép hoặc thép tấm. Các hầm đã xây dựng trên thế
giới thường dùng kiểu nối Gina Omega (đệm cao su Gina
và lớp ngăn nước có dạng hình chữ
Ω
). [3]
Sau khi hạ chìm đoạn hầm, cần nối kín với đoạn hầm
đã lắp trước (hoặc với giếng đứng) thành một thể thống
nhất. Công việc này tiến hành dưới nước và phải đảm
bảo không được thấm nước.
Phương pháp chắp nối gồm hai loại là nối tiếp bằng bê
tông dưới nước và ép nối bằng thuỷ lực. Mỗi loại có thể
chọn nối đầu sơ thuỷ hoặc nối đầu cuối cùng.
7. Xử lý móng
Xử lý móng là công việc cuối cùng của công nghệ thi
công hạ đoạn dưới nước. Đặc điểm của công nghệ là đào
hố móng dưới nước, ít phát sinh hiện tượng cát chảy,
thích hợp với mọi điều kiện địa chất. Nên khi áp dụng
công nghệ thi công hạ đoạn, không cần công tác khoan
thăm dò địa chất quá nhiều.
(Xem tiếp tại trang 35)
Hình 4. Kéo đốt hầm dìm Thủ Thiêm đến vị trí lắp dựng
Hình 5. Đoàn lai dắt đoạn hầm dìm số 1 trong dự án hầm dìm Thủ Thiêm (8/3/2010)
20
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
21
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
1. Tng quan v h li dõy hai lp

Hin nay h kt cu li dõy hai lp c s dng rng rói lm mỏi
ca cỏc cụng trỡnh nhp ln: cụng trỡnh th thao, vn húa, cụng cng
Hin nay h kt cu li dõy hai lp c s dng rng rói lm mỏi ca
cỏc cụng trỡnh nhp ln: cụng trỡnh th thao, vn húa, cụng cng
Hin nay cỏc phng phỏp tớnh toỏn kt cu dõy u da trờn
phng phỏp tng t dm i vi dõy n hoc tng t v thoi i
vi li dõy. Cỏc phng phỏp hin cú u xột dõy cong thoi hoc li
dõy thoi, ngha l tớnh gn ỳng dón di ca dõy v dựng c khi
t l gia vừng ln nht f v chiu di nhp l nh. Kt cu dõy núi
chung v li dõy núi riờng tn dng c cng cao ca vt liu,
cú trng lng nh v vt c nhp ln, kiu dỏng kin trỳc a dng,
phong phỳ ngy cng c nhiu kin trỳc s trong nc v trờn th
gii quan tõm thit k. Vic tớnh toỏn thit k v thi cụng xõy dng cỏc
cụng trỡnh kt cu dõy, li dõy cn xột n kt cu neo v tớnh cht lm
vic ng lc hc ca cụng trỡnh. õy l c im ch yu ca kt cu
dõy, li dõy (mỏi treo) so vi cỏc loi kt cu khỏc.
Trong ni dung bi bỏo ny xin trỡnh by v mt phng phỏp mi
tớnh toỏn h kt cu li dõy hai lp theo theo nguyờn lý cc tr Gauss.
2. Xõy dng v gii bi toỏn li dõy chu ti trng tnh v nhit

Xột mt h li dõy gm hai (nhúm I cú a dõy, nhúm II cú b dõy)
nhúm dõy t theo hai phng khỏc nhau Hỡnh 2. Mi dõy c tớnh l
t im liờn kt u n im liờn kt cui vo biờn cng, khong cỏch
gia hai im liờn kt gi l nhp ca dõy v ký hiu l L. Biờn cng l
mt kt cu bng BTCT hoc thộp cú chu vi kớn v cú cng ln. Cỏc
biờn cng ny cú th ta lờn kt cu múng v cỏc tr . Trong nghiờn
cu ny ta cha xột dn bin dng ca biờn. Cỏc nhúm dõy ny
c liờn kt vi nhau ti cỏc im c gi l im nỳt ca li dõy
v c ỏnh s theo cỏc s t nhiờn 1-n cng vi r im liờn kt ca
dõy vi biờn cng. Khong cỏch liờn tip gia hai im nỳt ca mt dõy

gi l mt on dõy, gi s on dõy l m. Gi E l mụuyn n hi ca
vt liu lm dõy, A l din tớch danh nh tit din dõy. Dõy c gi thit
l dõy mm.
H li dõy chu tỏc dng ca cỏc nguyờn nhõn sau:
Trng lng bn thõn ca li. i vi tng on dõy ta quy ti
trng bn thõn v tp trung ti cỏc im nỳt ca mt li. Cỏc on dõy
c coi l thng.
Ti trng do cỏc lp cu to mỏi v cỏc hot ti trờn mỏi tỏc dng
vo cỏc im nỳt ca mt li.
Ti trng do giú tỏc dng vo cỏc tm mỏi c quy v tỏc dng v
cỏc im nỳt ca mt li.
Nhit thay i tỏc dng lờn ton b cỏc on dõy l nh nhau.
Nh vy tr nhit ra, ta cú th coi ti trng tỏc dng lờn dõy l cỏc
lc tp trung. Vi mt h ta khụng gian Oxyz chn trc ta cú th
phõn tớch cỏc lc tp trung ti nỳt i v cỏc phng Ox, Oy v Oz ca trc
ta ln lt l P
xi
, P
yi
v P
zi
Hỡnh 3.
thit lp cụng thc c bn ca bi toỏn ta xột mt on dõy ik ni
gia hai im nỳt i v k liờn tip trờn mt dõy ban u v sau khi chu ti
Tẩnh toắn hố lừi díy hai lp
chèu ti trẹng bịt kỹ v nhiốt ẵợ
TS. Phm Vìn Trung
Túm tt
H kt cu dõy hai lp c s
dng rng rói trong cỏc cụng

trỡnh nhp ln nh: cụng trỡnh
cụng nghip, cụng trỡnh vn húa,
cụng trỡnh bo tng, cụng trỡnh
cụng cng Cỏc phng phỏp
tớnh toỏn li dõy hin ny u
dựng phng phỏp tng t v
phi mụmen v cú vừng nh.
Bi bỏo ny trỡnh by v mt
phng phỏp mi tớnh toỏn h
kt cu li dõy hai lp theo theo
nguyờn lý cc tr Gauss. H li
dõy chu ti trng bt k, bin
thiờn nhit mụi trng v cú
vừng bt k.
Abstract
Two-layer structure wiring system is
widely used in large span buildings
such asindustrial, cultural work,
museum work, public works
The calculation method is thiswire
mesh the same method used non-
moment shells and small deection.
This paper presents a new method
to calculate two-layer wire mesh
structure in accordance with Gauss
extreme principle. Wire grid any
load, ambient temperaturevariations
and any deection.
cú v trớ mi l ik. Gi ta ban u ca cỏc im nỳt i
v k trờn h trc ta l x0i, y0i, z0i v x0k, y0k, z0k. Gi

ta sau khi chu ti ca cỏc im nỳt i v k trờn h trc
ta l xi, yi, zi v xk, yk, zk nh hỡnh 4.
Ta cú cụng thc tớnh chiu di ban du S
ik
v chiu di
sau khi chu ti L
ik
ca dõy theo ta bng s hỡnh
hc nh sau:
(1)
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
2 22
00 0 0 00
2 22
00 0 0 00
;
;
ik k i k i k i
ik k i k i k i
S xx yy zz
L xx yy zz
= + +
= + +

gión di ca on dõy
ik
S
l:
;

ik ik ik
S LS=

(2)
Lc cng trong on dõy ik ký hiu l
ik
T
c xỏc
nh theo bin dng l:
(3)
;
ik
ik
ik
S
T EA
S

=
Nu nh k n s thay i nhit ca mụi trng,
vi t
0
l nhit ban u v t l nhit thi im bin
dng (trong giai on lm vic), thỡ chiu di ca on
dõy ik trong trng thỏi bin dng phi k thờm lng bin
thiờn do nhit . Gi

l h s gión n do nhit ca
cỏp thỡ chiu di ca dõy khi chu ti v nhit ng
thi l:

( )
0
1
ik
ik ik
T
L tt S
EA


=++



(4)
Lc cng trong on dõy ik c xỏc nh theo bin
dng l:
( )
0
;
ik ik
ik
LS
Tik EA t t EA
S


=

(5)

Hoc
( )
0
1;
ik
ik
L
Tik t t EA
S


=


(5a)
Chuyn v ca cỏc im nỳt tng ng theo cỏc
phng ca trc ta Ox, Oy v Oz l:
,,
ii i
uvw
c
xỏc nh da theo ta nh sau:
000
,,
ii i ii i ii i
u xx v yy wzz
== =

(6)
Lng cng bc ca bi toỏn h li dõy theo

phng phỏp nguyờn lý Gauss vi m n s l lc cng
trong dõy theo [LAPT] cú th vit nh sau:
(7)
Hỡnh 1. Mt s hỡnh nh ca cỏc cụng trỡnh nhp ln s dng kt cu li dõy 2 lp
Hỡnh 2. Mụ hỡnh h li dõy ca
mỏi treo
Hỡnh 3. Ti trng tỏc dng lờn
mt im ca nỳt li
Hỡnh 4. Mụ hỡnh tớnh toỏn chiu
di on dõy
( )
2
1
11
2
nn
ik
ik xi i yi i zi i
ii
T
Z EA S P u P v P w Min
EA

= =

= ++

O
z
y
x
i
k
k'
i'
x
x
x
x
y
y
i
k
k'
i'
y
y
z
z
z
z
i
i
i'
i'
k

k
k'
k'
22
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
23
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
Tính liên tục của các dây được thể hiện thông qua phương trình hình chiếu của các đoạn dây thuộc một dây lên
phương đi qua hai gối tựa bằng chiều dài nhịp dây, ta có a+b+c phương trình sau:
( )
( ) ( )
2
22
0
j
10
ik
j ik i k i k j
dây
T
g tt S y y z z L
EA
α


= + + − − − − − −=





∑

(8)
Bây giờ bài toán lưới dây chịu tải trọng tập trung tại nút lưới và nhiệt độ được tóm lại như sau:
Tìm cực trị của phiếm hàm (7) với a+b+c điều kiện ràng buộc (8) .
Giải bài toán bằng phương pháp biến thiên thừa số Lagrange bằng cách dùng phiếm hàm mở rộng F:
(9)
Điều kiện cực trị của (9) là các đạo hàm riêng bằng không ta có được hệ phương trình chứa các ẩn số là lực căng
ik
T

và các ẩn là thừa số Lagrange Lagrange
j
λ
như sau.
(10)
Nếu để bài toán với ẩn số là lực căng ta nhận thấy có quá nhiều điều kiện ràng buộc. Ta có thể chuyển bài toán
với ẩn số là lực căng trong các đoạn dây về ẩn số là tọa độ của các điểm nút lưới bằng cách thế công thức tính lực
căng
ik
T
và các chuyển vị ,,
ii i
uvw
vào (7) ta có: Lượng cưỡng bức của bài toán hệ lưới dây chịu tải trọng và nhiệt
độ theo phương pháp nguyên lý Gauss với các ẩn số là tọa độ của các điểm đặt lực có thể viết như sau: Tìm cực trị
của phiếm hàm.
(11)
Hoặc:

(12)
Khi này bản thân các tọa độ và chiều dài dây đã thỏa mãn điều kiện liên tục nên không cần thêm điều kiện ràng
buộc nữa. Điều kiện cực trị của (12) là các đạo hàm riêng bằng không ta có được hệ 3n phương trình chứa 3n ẩn số
là các tọa độ
,,
i ii
xyz
như sau.
0; 0; 0;
iii
ZZZ
xyz
∂∂∂
= = =
∂∂∂

i=1…n. (13)
Giải hệ phương trình (13) ta tìm được tọa độ của nút lưới trong sơ đồ biến dạng. Các đại lượng khác được tính
thông qua các tọa độ này.
Thuật toán để tính hệ lưới dây chịu tải trọng tập trung và nhiệt độ:
• Bước 1: Xây dựng bài toán theo phương pháp nguyên lý Gauss ta được bài toán 1 hoặc bài toán 2.
• Bước 2: Từ điều kiện của phiếm hàm mở rộng (bài toán 1) hoặc phiếm hàm (bài toán 2) ta nhận được hệ phương
trình đạo hàm riêng.
• Bước 3: Giải hệ phương trình ta tìm được lực căng trong dây (bài toán 1) hoặc tọa độ của nút lưới trong sơ đồ
biến dạng.
• Bước 4: Tính các đại lượng có liên quan từ kết quả của hệ phương trình và định dạng số liệu kết quả.
Hệ phương trình (13) là hệ phương trình phi tuyến rất phức tạp việc giải quyết được vấn đề này được lập trình tính
toán trong Matlab.
1
;

ab
jj
j
FZ g
λ
+
=
= +
∑
0; 0;
ik j
FF
T
λ
∂∂
= =
∂∂
( )
( )
2
1
0
11
12
nn
ik
ik xi i yi i zi i
ii
ik
L

Z EA t t S P u P v P w Min
S
α
−
= =

= −− − − + + →


∑∑
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( )
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )
( )
2
2 22
0
2 22
1
00 0 0 00
1
2 22
00 0 0 00 0 0 0
1
1
2
n
ki ki ki

i
ki ki ki
n
k i k i k i xi i i yi i i zi i i
i
xx yy zz
Z EA t t
xx yy zz
x x y y z z P x x P y y P z z Min
α
=
−
=

− +− +−

= −− − ×

− +− +−

× − + − +− − −+ −+ − →
∑
∑
Trình tự lập trình tính toán bài toán tĩnh.
Sơ đồ khối chương trình
• Chương trình 1. Đặt tên là: maihypa1.m
- Khai báo các hằng và biến bằng lệnh syms
- Tính chiều dài của các đoạn dây theo toạ độ:
( ) ( ) ( )
( ) ( ) ( )

2 22
2 22
' '' ' ' ''
;
;
ik k i k i k i
ik k i k i k i
S xx yy zz
S xx yy zz
= − +− +−
= − +− +−
- Tính lực căng trong các đoạn dây:
'
ik ik ik
ik
ik ik
SS S
T EA EA
SS
−∆
= =
- Thiết lập hàm số Z

( )
2
1
11
2
nn
ik

ik xi i yi i zi i
ii
T
Z EA S P u P v P w
EA
−
= =

= − ++


∑∑
- Thiết lập hệ phương trình đạo hàm riêng bằng lệnh
diff(F,…)

0; 0; 0;
iii
zzz
xyz

∂∂∂
= = =

∂∂∂

• Chương trình 2. Đặt tên là myfun.m:
- Khai báo các biến theo thứ tự theo câu lệnh biến
….=x(k)
- Vào các hằng số:
- Coppy hệ phương trình đạo hàm riêng vào một mảng

có tên là F=[…];
• Chương trình 3. Đặt tên là bttinh.m
- Cho các giá trị ban đầu của biến x=x0
- Dùng câu lệnh: [x,fval]=fsolve(@myfun,x0,options);
giải hệ phương trình.
- Định dạng le kết quả.
- Lệnh đồ họa: mesh(X, Y, Z).
Ví dụ: Cho một mái treo kết cấu dây mềm dạng kết
cấu hypa như hình vẽ. nhóm dây chịu tải có tiết diện
A
1
=0,0040m
2
; nhóm dây ổn định có tiết diện A
2
=0,0026m
2
;
Môduyn biến dạng của dây E=2.107t/m
2
. Chịu tác dụng
của tải trọng thẳng đứng tại các nút lưới P
xi
=2 t ; P
yi
=2 t;
P
zi
=10 t (hình 5).
Kết quả tính toán

Norm of First-order Trust-region

Bắt đầu
Thiết lập Hàm Myfun - Khai báo biến Matlab
Kết thúc
Vẽ sơ đồ biến dạng
mesh(X, Y, Z).
Giải hệ phương trình
[x,fval] = fsolve(@myfun,x0,options)

Nhập số liệu đầu vào
(các hằng)
Thiết lập hệ phương trình đạo hàm riêng
Thiết lập
Hàm Z
Thiết lập công
thức

tính S, S’ T
Khai báo các
hằng và biến
Định dạng phai kết quả
24
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
25
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
Iteration Func-count f(x) step optimality radius
0 217 9 . 0 0 1 5 6 e + 0 1 0 2 . 6 3 e + 0 0 9 1
1 434 7.07815e+010 1 2 . 1 8 e + 0 0 9 1

2 651 3.88923e+010 2 . 5 1 . 5 1 e + 0 0 9 2.5
3 868 1.24306e+010 6 . 2 5 9 . 4 6 e + 0 0 8 6.25
4 1085 6.82842e+008 15.625 8 . 3 4 e + 0 0 7 15.6
5 1302 1.42046e+008 14.3479 7 . 6 3 e + 0 0 7 39.1
6 1519 3.6997e+007 10.6191 5 . 1 5 e + 0 0 7 39.1
7 1736 1.21756e+007 6.79178 3 . 3 8 e + 0 0 7 39.1
8 1953 1.84419e+006 3.27195 1 . 7 3 e + 0 0 7 39.1
9 2170 30340.6 0.998902 2 . 7 5 e + 0 0 6 39.1
10 2387 4.04368 0.100863 3 . 5 2 e + 0 0 4 39.1
11 2604 1.12993e-007 0 . 0 0 1 1 7 7 3 4 6 . 6 6 39.1
12 2821 1.25999e-018 1.66617e-007 1 . 7 5 e - 0 0 5 39.1
13 3038 1.14682e-018 3.65434e-014 1 . 7 5 e - 0 0 5 39.1
Những kết quả nhận được:Tọa độ các nút lưới sau khi biến dạng.Chuyển vị tại các điểm nút lưới.Chiều dài các
đoạn dây sau biến dạng. Nội lực trong các đoạn dây.
Dưới đây là kết quả nội lực trong các đoạn dây (Hình 6 và hình 7). Các kết quả khác xin phép không trình bầy.
N1 ( Nội lực trong nhóm dây mang tải)
Hình 5. Mô hình tính toán ví dụ
Với kết quả trên ta có được lực căng lớn nhất và nhỏ
nhất trong các đoạn dây chịu tải và dây ổn định. Chuyển vị
lớn nhất tại điểm nút. Biến dạng lớn nhất trong đoạn dây.
3. Kết luận
Phương pháp nguyên lý cực trị Gauss đã xây dựng
được lời giải cho bài toán hệ lưới dây chịu tải trọng bất kỳ
cũng như biến thiên nhiệt độ của môi trường:
Phương pháp này đã giải quyết được bài toán lưới
dây chịu tải trọng bất kỳ, có độ võng bất kỳ mà không
dùng cách tương tự như vỏ phi mômen. Bài báo đã xây
dựng được chương trình tính toán của bài toán tĩnh để
tính toán ví dụ trình bày trong bài báo và có thể áp dụng
vào thực tế.

Có thể áp dụng bài toán trên cơ sở lý thuyết vào bài
toán thực tiễn cho kết cấu dây trong hệ dây võng trên cơ
sở phương pháp nguyên lý cực trị Gauss.
Hướng nghiên cứu tiếp là bài toán dao động của lưới
dây trên cơ sở phương pháp nguyên lý cực trị Gauss./.

Hình 6. N1 ( Nội lực trong nhóm dây mang tải)
Hình 7. N2 ( Nội lực trong nhóm dây ổn định)
T¿i lièu tham khÀo
1. Phạm Đình Ba (2005), Động lực học công trình, NXB xây
dựng, Hà Nội.
2. Nguyễn Thừa Hợp (2001), Phư¬ơng trình đạo hàm riêng,
NXB Đại học quốc gia, Hà Nội.
3. Lều Thọ Trình (1985), Cách tính hệ dây theo sơ đồ biến
dạng, NXB KH&KT, Hà Nội.
4. Phạm Văn Trung (2006), Phương pháp mới tính hệ kết cấu
dây và mái treo, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học
Kiến trúc Hà Nội.
5. Lin T. Y. and Yong B. W. (1965), Two large shells of
posttensioned precast concrete, Civil Engineering, ASCE
35.
6. Paul Lew I. Thomas Z. Scarangello,

Structural
Engineering Handbook, Fourth Edition. Section 27.


0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
-60
-50

-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
-60
-50
-40
-30
-20

-10
0
10
20
30
40
50
60
-5.5
-5
-4.5
-4
-3.5
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
Phản biện: PGS.TS. Nguyễn Tiến Chương
26
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
27
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
1. t vn
Trong bi bỏo [4], tỏc gi ó xõy dng v gii Bi toỏn riờng ca ng lc
hc cụng trỡnh bng cỏch cc tr húa phim hm biu din lng cng bc, tỡm
c cỏc tn s riờng (i = 1 - n) ri thay vo phng trỡnh biờn cú ngay dng

dao ng riờng yi tng ng. Cỏch lm ny ca tỏc gi trỏnh c khú khn
ca vic gii trỡnh vi phõn cp 4 v t ra thun li khi tip cn bi toỏn bng con
ng lý thuyt.
Tuy nhiờn trong thc t ta cú th t bi toỏn ngc li. ú l bng thc
nghim ta nhn c trc mt s dng dao ng ca cụng trỡnh, ta phi tỡm
cỏc tn s riờng tng ng. Bi bỏo ny gii thiu cỏch gii quyt khi gp tỡnh
hung va nờu.
2. Tỡm tn s dao ng riờng t dng dao ng riờng ca c h
Gi thit phng trỡnh dao ng ta thy:

= = =

2
22
2
y
y C sin t C sin t y
t


= =

2
qt 2
2
y
F m my
t
Ngha l lc quỏn tớnh F
qt

t l vi chuyn v y.
Nh vy, ta cú th gii bi toỏn dao ng bng cỏch xut phỏt t bi toỏn
tnh xỏc nh t s chuyn v gia cỏc khi lng. Xột h c hc cú n bc t
do (hỡnh 1):
Giai on 1 Xột bi toỏn tnh
Bc 1- Vit biu thc ng n hi cho cỏc on.
Bc 2 - Ti v trớ cỏc khi lng m
i
=
i

m (vi i = 1
ữ
n ), t cỏc lc P
i
t l
vi cỏc khi lng theo phng chuyn v (P
i
=
i

P), nhn c cỏc chuyn v
y
i
=
i


y nh l cỏc iu kin rng buc c a vo biu thc lng cng
bc Z.

Trẫnh tỳ mi gii bi toắn dao ẵợng rióng
bng phừùng phắp nguyón lỷ cỳc trè Gauss
ThS. Nguyỗn Thè Thuỹ Lión
Túm tt
Bi bỏo gii thiu vic gii
bi toỏn dao ng riờng
ca h kt cu (tỡm dng
dao ng riờng v tn
s dao ng riờng) bng
phng phỏp nguyờn lý
cc tr Gauss.
Abstract
This paper presents
Gauss Extreme Principle
Methodology to nd eigen
vector and eigen value of
systems. The authors use
above method to solve the
problems of oscillatory of
structure.
Hỡnh 1. Bi toỏn dao ng h n bc t do
Bc 3 - Cc tiu húa lng cng bc Z cú s dng
cỏc nhõn t Lagrange, tỡm c ng n hi (tnh).
Giai on 2 Xột bi toỏn ng
Bc 1- Vit biu thc vừng cho cỏc on di
dng a thc i vi bin khụng gian v hm lng giỏc
i vi bin thi gian
Bc 2 Vit cỏc iu kin rng buc
Bc 3 a cỏc rng buc v t l vừng vo biu
thc lng cng bc ri cc tr húa tỡm cỏc tn s

riờng
i

.
minh ha cỏch lm ny, ta xột vớ d sau.
3. Vớ d ỏp dng
Cho h c hc nh trờn hỡnh 2. Vi EJ = const;
n = 3;
i


= 1; l
i
= l/4. B qua khi lng dm, tỡm tn s
dao ng riờng ca h.


Li gii:
Giai on 1 Xột bi toỏn tnh
Bc 1- Vit biu thc ng n hi cho cỏc on
di dng a thc:
=
=

4
i
1i
i1
y ( az)
;

=
=

4
j
2j
j0
y ( bz);
=
=

4
n
3n
n0
y ( cz)
;
=
=

4
m
4m
m1
y ( dz)
(1)
Trong ú, cỏc on 1, 2, 3 v 4 cú gc to ln lt
ti A, C, D v B.
ng vừng ca on 1 v 4 tho món iu kin:
gi A v B khụng cú chuyn v ng.

Bc 2- t cỏc lc tp trung P
i
t l vi cỏc khi
lng m
i
v a iu kin rng buc vo biu thc lng
cng bc:
Chn h so sỏnh ging dm cho nhng khụng cú liờn
kt. iu kin biờn vit cho cỏc on v iu kin rng
buc nh sau:
= =
= =
1 1(z l/4) 2(z 0)
gy y 0;
=
=
==
12
2 l z0
z
4
dy dy
g0
dz dz
;
=
=
= =
3 l 3(z 0)
2(z )

4
gy y 0;
=
=
= =
23
4 l z0
z
4
dy dy
g0
dz dz
;
= =
==
5l l
3(z ) 4(z )
44
gy y 0;
=
=
=+=
34
6 l z0
z
4
dy dy
g0
dz dz
(2)

Trng hp (a): Dng dao ng ca h nh trờn hỡnh
3.
Cỏc lc tp trung P = 1 t ti cỏc v trớ cú khi lng.

Lng cng bc cú dng:
= = =
= =

= + + + +




2
l/4
2
n6
i
x l l l kk
2
1(z ) 2(z ) 3(z )
i1 k1
0
444
dy
Z EJ dz 2y 2y 2y g
dz
(3)
Bc 3 Cc tr húa phim hm tỡm ng n hi
Cho Z

min, ta cú h phng trỡnh:


= = = = =

i jn m k
ZZZ Z Z
0; 0; 0; 0; 0
abc d
(4)
ữữữ ữữ
(i = 1 4; j = 0 4; n = 0 4; m = 1 4; k = 1 6)
T ú nhn c cỏc kt qu:
=
2
1
5l
a
32EJ
; =
2
a0
;
=
3
1
a
4EJ

; =
4
a0
;

=
3
0
9l
b
256EJ
;

=
2
1
7l
b
64EJ
; =
2
3l
b
16EJ
;
=
3
1
b
12EJ

; =
4
b0
;

=
3
0
19l
c
384EJ
; =
1
c0
;
Hỡnh 2. C h 3 bc t do
Hỡnh 3. t lc tp trung trong trng hp (a)
28
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
29
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
=
2
l
c
4EJ
;
−
=

3
1
c
12EJ
; c
4
= 0.
Phương trình đường đàn hồi của dầm:
−
= +
2
3
1
5l 1
y (z) z z
32EJ 4EJ
−
=−+ +
32
23
2
9l 7l 3l 1
y (z) z z z
256EJ 64EJ 16EJ 12EJ
−
=+−
3
23
3
19l l 1

y (z) z z
384EJ 4EJ 12EJ
Chuyển vị tại các điểm C, D, E :
=
−
= =
3
Cl
1(z )
4
9l
yy
256EJ
;
=
= = −
3
D 3(z 0)
19l
yy
384EJ
;
=
−
= =
3
El
3(z )
4
9l

yy
256EJ

Vậy ta có tỉ số chuyển vị giữa các vị trí đặt khối lượng.
Nếu m
1
và m
3
có chuyển vị =1 thì m
2
có chuyển vị = 1,41.
Ta có dạng dao động riêng thứ nhất ứng với tần số dao
động riêng
ω
1
.
Trường hợp (b): Dạng dao động của hệ như trên hình
4.
Các lực tập trung P = 1 đặt tại các vị trí có khối lượng.
Chuyển vị của khối lượng m
1
và m
3
là như nhau. Khối
lượng m
2
không có chuyển vị.
Trường hợp (c): Dạng dao động của hệ như trên hình
5.
Các lực tập trung P được đặt như hình vẽ.

Khi không kể đến ảnh hưởng của lực cắt lượng cưỡng
bức có dạng:
= = =
= =


= + −− + +λ





∑∑
∫
2
l/4
2
n6
i
x l l l kk
2
1(z ) 2(z ) 3(z )
i1 k1
0
4 44
dy
Z EJ dz 2y 2 y 2y g
dz

(5)
Biểu thức (5) hoàn toàn giống (3) nên ta có tỉ số chuyển
vị giữa các khối lượng như hình 5.
Giai đoạn 2 – Xét bài toán động
Bước 1- Viết biểu thức độ võng cho các đoạn dưới
dạng đa thức đối với biến không gian và hàm lượng giác
đối với biến thời gian:
=
= ω
∑
4
i
1i
i1
y ( a z )sin t
;
=
= ω
∑
4
j
2j
j0
y ( b z )sin t
=
= ω
∑
4
n
3n

n0
y ( c z )sin t
;
=
= ω
∑
4
m
4m
m1
y ( d z )sin t
(6)
Bước 2 – Viết các điều kiện ràng buộc
Chọn hệ so sánh giống dầm cho nhưng không có liên
kết. Điều kiện biên viết cho các đoạn và điều kiện ràng
buộc như sau:
= =
= −=
1 1(z l/4) 2(z 0)
gy y 0;
=
=
∂∂
=−=
∂∂
12
2 l z0
z
4
yy

g0
zz
;
=
=
=−=
3 l 3(z 0)
2(z )
4
gy y 0;
=
=
∂∂
= −=
∂∂
23
4 l z0
z
4
yy
g0
zz
;
= =
=−=
5l l
3(z ) 4(z )
44
gy y 0;
=

=
∂∂
=+=
∂∂
34
6 l z0
z
4
yy
g0
zz
(7)
Khi không kể đến ảnh hưởng của lực cắt, lượng
cưỡng bức có dạng:
= =

∂
= + + + +λ

∂

∑∑
∫
2
l/4
2
49
qt qt qt
v
x 1 l 2 l 3 l kk

2
1( ,t) 2( ,t) 3( ,t)
v1 k1
0
444
y
Z EJ dz 2F .y 2F .y 2F .y .g
z
(8)
Các ràng buộc (7) chính là điều kiện biên của (6).
Ngoài ra, ta đã biết tỉ lệ chuyển vị của các khối lượng m
1
,
Hình 4. Đặt lực tập trung trong trường hợp (b)
Hình 5. Lực tập trung trong trường hợp (c)
m
2
và m
3
. Từ đó, có thêm ba điều kiện ràng buộc:
* Trường hợp (a):
=
= −=
7l
1(z )
4
g y 10;
=
= −=
8l

2(z )
4
g y 1, 41 0 ;
=
= −=
9l
3(z )
4
g y 10 (9)
Bước 3 – Đưa các ràng buộc về tỷ lệ độ võng vào biểu
thức lượng cưỡng bức rồi cực trị hóa để xác định tác tần
số riêng
Thay (7), (9) vào (8), nhận được biểu thức lượng
cưỡng bức Z. Cho Z
→
min, ta có hệ phương trình:
∂∂∂ ∂ ∂
= = = = =
∂ ∂ ∂ ∂ ∂λ
i jn m k
ZZZ Z Z
0; 0; 0; 0; 0
abc d

(10)
÷÷÷ ÷÷
(i = 1 4; j = 0 4; n = 0 4; m = 1 4; k = 1 9)
Sau khi đã tìm cực trị của phiếm hàm Z theo các thành
phần cơ bản, ta thay:
= −

qt 2
1l
1( ,t )
4
F mf y ; = −
qt 2
2l
2( ,t)
4
F mf y ;
= −
qt 2
3l
3( ,t)
4
F mf y vào các phương trình trong (10).
Giải hệ phương trình (10). Từ kết quả tính toán, nhận
được:

λ=λ=λ
678

λ = →ω=ω ≈
61
3
EJ
0 4,94
ml
* Trường hợp (b):
=

= −=
7l
1(z )
4
g y 10;
=
= =
8l
2(z )
4
gy 0
;
=
= +=
9l
3(z )
4
g y 10 (11)
Thay (7), (11) vào (8), nhận được biểu thức lượng
cưỡng bức Z. Các bước tiến hành giống trường hợp (a).
Từ kết quả tính toán, nhận được:
λ=λ λ=
7 98
; 0
λ = →ω=ω ≈
72
3
EJ
0 19,6
ml

* Trường hợp (c):
=
= −=
7l
1(z )
4
g y 10;
=
= +=
8l
2(z )
4
g y 1, 41 0 ;
=
= −=
9l
3(z )
4
g y 10 (12)
Thay (7), (12) vào (8), nhận được biểu thức lượng
cưỡng bức Z. Từ kết quả tính toán, nhận được:
λ=λ λ
7 89
=
λ = →ω=ω ≈
73
3
EJ

0 41, 6
ml
* Nhận xét: các kết quả nhận được đều có giá trị hoàn
toàn đúng như kết quả khi sử dụng các phương pháp
khác như: phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp
ma trận chuyển vị (theo [5],[6]).
4. Kết luận
1. Cách tìm tần số dao động riêng từ dạng dao động
riêng của hệ tuy không mới về đường lối nhưng có cách
nhìn giản dị và dựa trên bài toán tĩnh.
2. Trường hợp đã biết dạng dao động rồi (bằng thực
nghiệm chẳng hạn), ta chỉ cần thực hiện giai đoạn 2 trong
quy trình tính toán nêu trên./.
T¿i lièu tham khÀo
1. Hà Huy Cương (2005), ''Phương pháp nguyên lý cực
trị Gauss", Tạp chí Khoa học và kỹ thuật, Học viện Kỹ
thuật quân sự, IV/2005, Tr. 112 -118.
2. Nguyễn Phương Thành (2002), Nghiên cứu trạng thái
ứng suất - biến dạng tấm nhiều lớp chịu tải trọng động
có xét lực ma sát ở các mặt tiếp xúc, Luận án tiến sĩ kỹ
thuật.
3. Nguyễn Thị Thùy Liên (2006), Phương pháp nguyên lý
cực trị Gauss đối với các bài toán động lực học công
trình, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
4. Nguyễn Thị Thùy Liên, Nguyễn Phương Thành (2009),
''Phương pháp nguyên lý cực trị Gauss đối với bài toán
dao động công trình", Tạp chí Xây dựng, 3 -2009, Tr.
82 - 84.
5. Phạm Đình Ba - Nguyễn Văn Hợi , Giáo trình động lực
học công trình, Học viện kỹ thuật quân sự -1994.

6. Nguyễn Văn Phượng, Động lực học công trình, Nhà
xuất bản Khoa học và kỹ thuật, Tr. 111, 373.
Phản biện: TS. Phạm Văn Trung
30
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
31
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
1. t vn
Trong thc t, cỏc cụng trỡnh c xõy dng theo giai on. Do ú s
tớnh toỏn ca cụng trỡnh (s kt cu) thc cht l b thay i trong quỏ trỡnh
thi cụng.
giai on thi cụng u tiờn, phng trỡnh ma trn mụ t s lm vic ca
kt cu theo phng phỏp phõn t hu hn cú dng:

(1)
giai on th hai, cụng trỡnh c b sung thờm, do ú lm tng c s
lng ta tng quỏt, c kớch thc ma trn cng cng nh ti trng tỏc
dng lờn cụng trỡnh. Lỳc ny phng trỡnh ma trn cú dng mi:

(2)
giai on thi cụng th n no ú, phng trỡnh ma trn ca kt cu tr
thnh:

(3)
Trong ú K
(n)
ma trn cng giai on n
q
(n)

vộct chuyn v giai on n
P
(n)
ti trng b sung giai on n.
Ti trng tng cng tỏc dng lờn cụng trỡnh ó xõy l:
(4)
Cỏc giỏ tr cui cựng ca chuyn v l:

(5)
Túm li, trng thỏi ng sut tng cng cui giai on th n chớnh l trng
thỏi ng sut ban u ca giai on th n+1.
2. Vớ d minh ha
minh ha ta xột vớ d dm bờ tụng ct thộp c thi cụng theo 3 phng
ỏn: (1) thi cụng mt lỳc c hai nhp dm (hỡnh 2, c); (2) thi cụng nhp dm bờn
trỏi trc (hỡnh 2, a); (3) thi cụng nhp bờn phi trc (hỡnh 1, b).
Vi phng ỏn (1): bng phng phỏp chuyn v ta cú biu mụ men
un (hỡnh 1,b).
Vi phng ỏn (2): Tng t ta cng cú biu mụ men un tng cng
(hỡnh 2, e).
Giai on 1: Nhp dm 1 c lp vỏn khuụn v t thộp; sau ú bờ tụng
v thỏo vỏn khuụn. Nhip ny bin dng do ti trng bn thõn.
Giai on 2: Nhp dm 2 c lp vỏn khuụn v t thộp; bờ tụng v
ngm vo nhp 1. Sau khi thỏo vỏn khuụn nhp 2 thỡ dm chu thờm ti P(2).
nh hừũng thử tỳ thi cộng cộng trẫnh
ẵọn sù ẵở kọt cịu
ThS. Hong Thè Linh Quyón
Túm tt
Bi bỏo ny gii thiu s
nh hng th t thi cụng
cụng trỡnh n s kt

cu trờn c s lớ thuyt
nh lớ bin thiờn th nng
ca c h khi cú thờm liờn
kt mi.
Abstract
The paper presents the
inuence of the sequence of
construction on the calculation
scheme based on the theory of
change of potential energy in
the event of emergence of news
nexus.
phng ỏn ny, ng n hi ca dm b góy khỳc ti gi trung gian, gúc xoay cú bc nhy ti mt ct ny.
Vi phng ỏn th (3): Tng t nh giai on 2 nhng hai nhp dm c thi cụng theo th t t phi sang trỏi
v cú biu mụ men un tng cng (hỡnh 3, e).
Ta thy rng tung ti cỏc mt ct tng ng trờn cỏc biu mụ men M1, M2, M3 l rt khỏc nhau; núi rng ra,
s chu lc ca cụng trỡnh ph thuc vo th t thi cụng.
Vi phng ỏn thi cụng 1:
Hỡnh 1. Phng ỏn thi cụng 1
a. S tớnh toỏn
b. Biu mụ men
Hỡnh 2. Phng ỏn thi cụng 2
a. S tớnh toỏn giai on 1
b. Biu mụ men ng vi giai on 1
c. S tớnh toỏn giai on 2
d. Biu mụ men ng vi giai on 2
e. Biu mụ men tng cng
Hỡnh 4.
32
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG

33
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
Từ công thức:

(6)
Ta có thế thế năng biến dạng toàn phần là:

Tương tự ta có thế năng biến dạng toàn phần của phương án thi công 2 và 3 là:

(Bỏ qua ảnh hưởng của lực cắt).
So sánh kết quả thì .
Như vậy từ kết quả trên ta thấy có sự biến thiên về thế
năng biến dạng toàn phần khi có sự thay đổi trình tự thi
công của công trình (tức là trong hệ có sự thay đổi liên
kết). Ví dụ này đã phản ánh đúng định lí biến thiên thế
năng của cơ hệ khi có thêm liên kết mới.
3. Định lí biến thiên thế năng của cơ hệ khi có thêm
liên kết mới
Trên cơ sở lí thuyết dao động của L. Reley, G.V.Vasilkov
[1] với công trình nghiên cứu “lí thuyết tiến hóa thích nghi
của hệ cơ học’’ ông đã đưa ra định lí biến thiên thế năng
của cơ hệ khi có thêm liên kết mới và các hệ quả rút ra
từ định lí là:
Định lí: Thế năng biến dạng của hệ khi đặt thêm một
liên kết không vượt quá thế năng biến dạng của hệ ban
đầu.

Ũ

≤

U

(7)
Trong đó:
Ũ

- thế năng biến dạng ban đầu của hệ;
U

- thế năng biến dạng của hệ khi thêm một liên kết.
Hệ quả 1: Khi nối hai bộ phận kết cấu bằng các liên kết
thì thế năng biến dạng không lớn hơn tổng thế năng biến
dạng của mỗi bộ phận.
Hệ quả 2: Khi lần lượt nối các bộ phận kết cấu, đối
với sơ đồ tính toán cuối cùng, thế năng biến dạng của
công trình thực không nhỏ hơn thế năng xuất hiện tức
thời trong sơ đồ tính toán.
Hệ quả 3: Có thể xảy ra các tình huống mà các liên
kết của công trình xây dựng bị loại bỏ khi có sửa chữa,
tai họa… Thế năng biến dạng của hệ khi loại bỏ liên kết
không nhỏ hơn thế năng của hệ ban đầu.
Hình 6. Phương án thi công 2
a. Sơ đồ tính toán giai đoạn 1
b. Biểu đồ mô men ứng với giai đoạn 1
c. Sơ đồ tính toán giai đoạn 2
d. Biểu đồ mô men ứng với giai đoạn 2
e. Sơ đồ tính toán giai đoạn 3
g. Biểu đồ mô men ứng với giai đoạn 3

h. Biểu đồ mô men tổng cộng
Hình 5. Phương án thi công 1
a. Sơ đồ tính toán
b. Biểu đồ mô men
Hình 3. Phương án thi công 3
a. Sơ đồ tính toán giai đoạn 1
b. Biểu đồ mô men ứng với giai
đoạn 1
c. Sơ đồ tính toán giai đoạn 2
d. Biểu đồ mô men ứng với giai
đoạn 2
e. Biểu đồ mô men tổng cộng
34
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
35
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
4. Ví dụ minh họa định lí biến thiên thế năng
Dầm 3 nhịp được thi công theo 4 phương án: (1) một lúc cả 3 nhịp (hình 5); (2) theo thứ tự từ trái sang phải (hình
6); (3) nhịp giữa trước, hai nhịp biên sau và được liên kêt cứng cùng lúc với nhịp giữa (hình 7); (4) các nhịp được lắp
ghép trên các gối (hình 8).
Bằng phương pháp chuyển vị ta có kết quả mômen theo các phương án: Hình 5, hình 6, hình 7, hình 8.
Việc tính toán thế năng biến dạng trong mỗi phương án nêu trên cho phép thành lập bảng sau:
Hình 7. Phương án thi công 3
a. Sơ đồ tính toán giai đoạn 1
b. Biểu đồ mô men ứng với giai đoạn 1
c. Sơ đồ tính toán giai đoạn 2
d. Biểu đồ mô men ứng với giai đoạn 2
e. Biểu đồ mô men tổng cộng
Hình 8. Phương án thi công 4

a. Sơ đồ tính toán
b. Biểu đồ mô men
Bảng 1. Giá trị thế năng biến dạng của dầm trong từng phương án
Sơ đồ tính
Phương án
1 2 3 4
Giá trị

Bảng 1 cho thấy giá trị thế năng biến dạng ở các phương án khác nhau:

Những kết quả này phù hợp với định lí và các hệ quả trên.
5. Kết luận
Về mặt kết cấu, phương án thi công hợp lí nhất là phương án thứ 1 khi tất cả nhịp dầm đều cùng thi công một lúc,
còn phương án thứ 4 là kém hợp lí hơn cả. Tiêu chí để lựa chọn phương án hợp lí là ở phương án mà thế năng biến
dạng toàn phần của cơ hệ là nhỏ nhất . Như vậy thứ tự thi công công trình ảnh hưởng đến sơ đồ kết cấu./.
T¿i lièu tham khÀo
1. Васильков.Г.В. Теория адаптивной эволюции механических систем. Ростов на Дону 2007.
2. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности.

М.1987.
3. Васильков.Г.В. Эволюционные задачи строительной механики. Ростов на Дону 2003.
(Tiếp theo trang 19)
Tuy nhiên, công nghệ thi công đường hầm hạ đoạn
vẫn cần tiến hành xử lý móng vì trước khi hạ chìm đoạn
hầm, việc đào hố móng không bằng phẳng nên bề mặt
hố móng và đáy đoạn hầm có nhiều khe hở dễ gây chịu
lực không đều, lún không đều sinh ra ứng suất cục bộ lớn
trong đoạn hầm, có thể dẫn đến nứt vỡ. Do vậy, trong thi
công hạ chìm đoạn hầm cần xử lý móng, làm cho khe hở
giừa đáy đường hầm và mặt móng được chèn thật chặt.

Thông thường sử dung một trong bốn phương pháp sau:
a) Phương pháp là bằng: là bằng được tiến hành trước
lúc hạ chìm đoạn hầm. Phương pháp này dùng thuyền có
lắp cần gạt cào bằng vật liệu đệm lát (cát thô, sỏi cuội, đá
dăm…) dưới đáy sông dùng làm nền cho đoạn hầm.
Rải vật liệu lót đáy có thể dùng gầu ngoạm hoặc ống
thả vật liệu. Thuyền dùng để thi công là bằng cần có khối
neo để cố định ở đáy sông, tầm gạt treo trên giàn mắt cáo.
b) Phương pháp phun cát: được tiến hành sau khi đã
hạ chìm đoạn hầm, công nghệ này phù hợp với đoạn hầm
rộng. Phương pháp phun cát chủ yếu dùng bơm hỗn hợp
nước và cát từ trên mặt nước thông qua ống luồn vào đáy
đoạn hầm, phun cát lấp đầy các khe hở.
c) Phương pháp phun ép: sau khi hạ chìm đoạn hầm
xong, cho phun ép vữa xi măng cát hoặc cát vào đáy
đoạn hầm tạo thành móng cho đoạn hầm. Trong phương
pháp này, dựa vào vật liệu phun ép, ngưới ta chia ra hai
phương pháp: Phương pháp phun ép vữa; Phương pháp
phun ép cát.
d) Phương pháp móng cọc: Khi nền đất dưới đoạn
hầm đặc biệt yếu, sức chịu tải của nền yếu, cần xử lý
bằng móng cọc. Sau khi đóng cọc cho đường hầm hạ
đoạn xong, đỉnh cọc cao thấp không đều. Cần áp dụng
1 trong 3 biện pháp sau để xử lý đỉnh cọc: Truyền lực
bằng đổ bê tông dưới nước; Phương pháp dùng túi vữa
xi măng cát; Phương pháp đỉnh cọc tháo lắp. [2]
8. Đắp lớp đất phủ
Đắp đất phủ hầm là công đoạn cuối cùng của công
nghệ thi công đường hầm hạ đoạn. Công tác này bao
gồm: đắp hai bên và lấp đá lên đỉnh hầm.

Nửa dưới của mặt ngoài đoạn hầm dùng cát và đá
dăm để đắp, nửa trên dùng đất cát phổ thông để đắp, tren
cùng là đất đá.
Một số vấn đề cần lưu ý khi đắp đấp phủ:
* Sau khi tất cả các đoạn hầm đã được hạ chìm đầy
đủ, đã được xử lý nền móng xong và nằm ổn định vững
chắc trên móng mới được đắp đất phủ;
* Sau khi phun ép phải lấp đầy hai bên, tránh để rơi
nhiều đá dăm còn lại lên đỉnh hầm;
* Khi đắp đất phủ phải tiến hành đối xứng từ thượng
lưu đến hạ lưu cũng như bên trái và bên phải;
* Trong phạm vi thi công phần đỉnh và phần hố móng
cần đắp đất đồng đều, trành đắp chỗ quá thấp, chỗ quá
cao cản trở lòng lạch hoặc gây rò rỉ cho hầm.
III. Kết luận và kiến nghị
Công nghệ hạ chìm có ưu điểm nhất định so với
phương pháp khiên, có thể sử dụng khi hạ đường ngầm
trong môi trường đất không ổn định và bị cuốn trôi, trong
đó khác với mở hầm bằng khiên, phương pháp này không
yêu cầu sử dụng khí nén, loại trừ lao động nặng nhọc và
độc hại trong điều kiện ngầm. Nhiều trường hợp, sử dụng
phương pháp này giảm được thời gian và hạ giá thành.
Kiến nghị: Cần áp dụng rông rãi quy trình công nghệ
này ở Việt Nam./.
Phản biện: TS. Vũ Quốc Anh
36
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
37
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê

1. Gii thiu chung
Trong khong 20 nm tr li õy, cụng ngh neo t, neo ỏ c ng
dng rng khp Chõu u v th gii. Neo c dựng t trong cỏc cụng
trỡnh gia c ờ iu, cỏc h o ngm trong t, ỏ, n cỏc cụng trỡnh n
nh kt cu tng chn t, cỏc nh ga tu in ngm, cỏc tuyn mờ trụ,
cỏc tuyn hm chui, neo gi m v thỏp cu hoc trong cỏc cụng trỡnh cng
bin, kờnh o. Ti Vit Nam, neo t c s dng khong trờn di 10
nm tr li õy ch yu trong cụng tỏc thi cụng cỏc tng hm 2 thnh
ph ln l Thnh ph H Chớ Minh v th ụ H Ni. Chỳng ta cú th k ti
nh nhng cụng trỡnh Thnh Ph H Chớ Minh nh :Si Gũn Centre, s
65 ph Lờ Li; cụng trỡnh Zenplaza (Southern Fortune), 56 ng Nguyn
Trói; Richland hill, Qun 9; hay ti H Ni nh Vietcombank Tower, ng
Trn Quang Khi; To thỏp ụi EVN, 11 ph Ca Bc; to thỏp KeangNam
Land Mark Tower, ti ng Phm Hựng; H Gm Plaza , H ụng, tũa
nh Quc Hi. Ti lt, neo t cng c s dng trong thi cụng phn
ngm ca cụng trỡnh DaLat Center. Trong cỏc cụng trỡnh xõy dng ng-
cu hm chỳng ta cú th k n d ỏn sa cha hm ng st Hi Võn,
xõy dng mi hm ng b Hi Võn trờn Quc L 1; xõy dng hm ng
b ốo ngang trờn Quc L 1Vic s dng kt hp neo t trong thi cụng
khụng gian ngm cú th mang li hiu qu cao nh tng nhanh tc thi
cụng nh vic o m cng nh khụng cn dựng n cỏc h chng phc
tp bng vng chng tn kộm.
2. Phõn loi neo, cu to v ng dng neo
Neo trong t cú th phõn loi da theo nhiu cỏch khỏc nhau nh
da vo loi nn t chỳng ta cú neo t hay neo ỏ, hay chỳng ta cú th
phõn loi theo cỏch liờn kt vi t nn, cỏch lp t, phng phỏp phun
va, cụng dng, phng phỏp cng kộo. Tuy nhiờn, thụng dng nht vn
l phõn loi theo mc ớch s dng, neo c chia thnh neo tm thi v
neo c nh. Neo tm thi l loi neo cú th thỏo ra sau khi kt cu cú kh
nng chu lc. Neo c nh thỡ c s dng lõu hn tu vo thi gian tn

ti ca cụng trỡnh, nú tham gia chu lc chung vi kt cu cụng trỡnh. Neo
cng cú th c phõn chia theo cỏch thc m neo c bi lc ma
sỏt gia lp va v t: neo ma sỏt, neo chu ỏp lc t v neo phc hp
(BS8081-1989).
Neo trong t c cu to bi hai phn chớnh ú l phn bu neo (phn
liờn kt vi va bond length) v phn chiu di khụng liờn kt (free length)
l on chiu di t do, khụng liờn kt vi va (hỡnh 1). Chiu di t do cú
tỏc dng truyn ti trng t u neo cho on chiu di liờn kt vi va.
on chiu di khụng liờn kt ny phi ln nm ngoi phm vi mt
trt gii hn v to on gión di to ra lc cng trong thanh thộp.
on chiu di kiờn kt vi va (Bonded length) c bao bc bng va v
truyn ti trng t neo vo t xung quanh. on chiu di liờn kt cú chiu
di thụng thng cú giỏ tr t 3.0m n 10.0m v phn bu neo c thit
k nm ngoi mt trt mt khong ti thiu 1.5m hoc 0,2H vi H l chiu
sõu h o. Chớnh vỡ th, on bu neo bao gi cng c t vo trong
cỏc lp t tng i tt v thụng thng l nhng loi t nh t cỏt cú
trng thỏi t cht va tr lờn hay nhng loi t sột trng thỏi t na cng
n cng v thng thỡ tr s NSPT /30 phi t 10 tr lờn, vi mc ớch l
ma sỏt tip xỳc gia bu neo v t nn ln m bo vn lc lm
vic ca neo hp lý v trỏnh b phỏ hoi khi thi cụng. Thộp s dng trong
neo l nhng loi thộp cú cú cng chu kộo tng i cao cú th cú
dng thanh hoc dng cỏp d ng lc tuõn theo tiờu chun ASTM A722 v
Nghión cửu ửng dệng neo ẵịt
trong thi cộng hờ ẵo síu
TS. Nguyỗn Ngẹc Thanh
Túm tt
Bi bỏo ny nhm gii thiu
nhng nghiờn cu v ng
dng cụng ngh neo t trong
thi cụng h o sõu. Vic kt

hp neo cựng vi tng võy
s t hiu qu cao nh vic
to lc cng c c nh
mt u vo trong nn t
ỏ, u cũn li c cng kộo
to ra ti trng neo, chng li
s dch chuyn quỏ mc ca
tng chn v nh ú cú th
n nh kt cu tng chn,
cng nh n nh khi thi cụng
h o sõu. u im chớnh ca
kt cu chng loi ny l
tng nhanh tc thi cụng v
cú hiu qu kinh t rừ rt vi
nhng cụng trỡnh cú mt bng
xõy dng ln, v iu kin a
tng phự hp.
Abstract
This paper aims to introduce the
research of technology applications
in the construction ground
anchor for deep excavations.
The combination of retaining
wall and ground anchors will
get high efciency by creating
tension on one end xed in the
soil, and on other one remained
tension on ground anchor for
against excessive movement
of the retaining wall and thus,

it can stabilize the retaining
wall structures, as well as stable
deep excavations during the
construction. The main advantage
of this support structure is speeding
up construction schedule and
signicant economic efciency for
major underground construction and
consistent stratigraphic conditions.
ASTM A416, va to dớnh bỏm gia
thộp v nn t tuõn th theo tiờu
chun ASTM C150 v cỏc vt t ph
kin khỏc tuõn theo tiờu chun Anh
BS-8081.
ng dng ca neo t ngy nay
tng i rng rói ch yu tp trung
vo vic n nh tng chn khi thi
cụng ng o hoc to n nh v
chng li st l mỏi dc, cỏc kt cu
khi thi cụng h o hoc trong cỏc
kt cu n nh chng li lc y ni
(Hỡnh 2). iu ny ó c khỏ nhiu
cỏc tỏc gi tp trung nghiờn cu nh
Vừ Minh Th (2008), Nguyn Hựng
Sn v cng s (2006), Nguyn Bỏ
K (2006) hay Nguyn Vn Qung
& Nguyn c Nguụn (2006). Cỏc
nghiờn cu trờn ó khng nh c
nhng giỏ tr mang li ca h thng
neo t trong thi cụng h o sõu

nh thi gian thi cụng nhanh, giỏ
thnh thp hn so vi cỏc h thng
chng bng h thng thanh chng
v dm ging bng thộp truyn thng.
Neo t cú th kt hp vi hu ht
cỏc dng tng võy c s dng
hin ti nh tng c lassers (cụng
trỡnh Keangnam, cụng trỡnh CT2
Daewoo cleve), tng BTCT (tũa
nh quc hi, Tũa nh Hoguom
plaza), BTCT DUL, tng võy bng
h thng cc nhi liờn tc hoc an
xen (Dalat center), tng cc chng,
vỏn lỏt ngang, hay bng cỏc kt cu
chng khỏc nh cc t gia cú xi
mngi vi cỏc kt cu xõy dng
thụng thng chng li lc y ni,
s dng kt cu neo t s lm gim
khi lng o cng nh khi lng
bờ tụng sn so vi phng phỏp s
dng trng lng bn thõn m vn
m bo c n nh chng lt,
trt cng nh y ni ca kt cu
núng.
3. Tớnh toỏn thit k tng võy
v neo t
a) S lc v vic tớnh toỏn tng
võy v neo t
Gii phỏp tng võy kt hp vi
neo c thit k gi thnh h

o sõu hay núi mt cỏch khỏc l
chng li ỏp lc t v ỏp lc nc
(nu cú) phớa sau tng. p lc t
tỏc dng lờn tng c to ra ch
yu l do trng lng bn thõn ca
khi t sau lng tng hay do dch
chuyn ca cỏc khi t, hoc do
ng t v cỏc ti trng ph thờm. Vỡ
vy, ỏp lc tỏc dng lờn tng cú th
l ỏp lc t ch ng, ỏp lc t b
ng, hay l ỏp lc t tnh hoc nu
Hỡnh 1. Mt ct ngang in hỡnh ca neo trong t
Hỡnh 2. Neo n nh tng chn t khi thi cụng h o
(ref. Samwoo Catalog)
Hỡnh 3. Biu ỏp lc t biu kin ca Terzaghi v Peck
38
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
39
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
có mực nước ngầm ta còn phải kể tới
áp lực này. Việc xác định các áp lực
đất này có thể sử dụng các lý thuyết
cân bằng giới hạn của Morh-Rankine
hoặc của Coulomb đã được trình bày
khá rõ ràng trong các tài liệu như Cơ
học đất (Vũ Công Ngữ, 2002), hoặc
dựa vào biểu đồ áp lực đất biểu kiến
của Terzraghi và Peck có dạng hình
chữ nhật hoặc hình thang (Võ Minh

Thế, 2008).
Sự phát triển của áp lực đất sau
tường phụ thuộc vào chuyển vị của
tường vì vậy nó sẽ phụ thuộc khá
nhiều vào phương pháp thi công,
trong khi đó phương pháp thi công
neo lại thường được thi công từ trên
xuống với chu trình đào đất, lắp đặt
neo, căng kéo tạo và truyền lực ma
sát vào mặt neo và đất nền. Do đó, áp
lực đất trong trường hợp này sẽ nhỏ
hơn mô hình áp lực đất chủ động với
sự tăng áp lực đất tuyến tính với độ
sâu theo lý thuyết của Rankine hay
của Morh Coulomb và chủ yếu phụ
thuộc vào cường độ đất, độ cứng của
tường, góc nghiêng của neo, khoảng
cách theo phương đứng, lực kéo
trong neo.
Hiện nay để tính toán thiết kế hố
đào, chúng ta có thể chọn lựa theo 2
nhóm phương pháp chủ yếu là: nhóm
1- thiết kế kết cấu chắn giữ hố đào
như một cấu kiện chịu áp lực đất như
đã trình bày ở trên bằng giải tích và
nhóm 2- thiết kế kết cấu chắn giữ hố
đào làm việc đồng thời với đất mà
đại diện có thể kể tới phương pháp
mô phỏng số với sự trợ giúp của
các phần mềm địa kỹ thuật. Nhóm

phương pháp 2 tỏ ra có nhiều ưu điểm
như: tiện lợi, nhanh gọn và có thể giải
được bài toán phức tạp với nhiều
tầng neo và với nhiều lớp địa chất
khác nhau. Vì thế, các phương pháp
này đã được các kỹ sư và chuyên gia
tin dùng và ứng dụng trong nhiều các
công trình thực tế và thông dụng nhất
là các phần mềm có thể kể tới là Geo
5 hoặc Plaxis. Trên thực tế cả hai
nhóm phương pháp này đều được áp
dụng trong tính toán, thiết kế hố đào
nhưng mỗi loại vẫn còn tồn tại nhiều
khó khăn, và hạn chế khác nhau,
nhất là tường chắn sử dụng kết hợp
với neo đất mà mỗi neo được thiết
kế để chịu tải trọng của phần diện
tích xung quanh, dựa vào khoảng
cách theo phương ngang và phương
đứng giữa các neo. Vì vậy, việc thiết
kế được tin dùng vẫn là dự tính lực
làm việc của neo dựa trên những tính
toán kinh nghiệm kết hợp với các quy
trình, quy phạm rồi kết hợp với việc
mô phỏng để giải quyết các bài toán
phức tạp với nhiều hàng neo và nhiều
lớp đất khác nhau.
b) Dự tính lực neo
Khả năng chịu tải của neo được
xác định từ các bảng tra kinh nghiệm

dựa theo tên các loại đất hay các chỉ
tiêu cơ lý từ kết quả thí nghiệm trong
phòng hoặc kết quả thí nghiệm hiện
trường của đất nền hoặc vật liệu làm
neo và được lấy theo giá trị nhỏ hơn.
Lực neo có thể xác định theo tiêu
chuẩn BS8081-1989 của Anh hay
theo tiêu chuẩn NF-94 của Pháp hoặc
tiêu chuẩn AASHTO-2005 của Mỹ.
Ở đây, tác giả muốn giới thiệu cách
xác định gần đúng lực neo trong đất
(cụ thể là đối với đất cát và đất sét-
thường gặp trong điều kiện địa tầng
ở các thành phố lớn tại Việt Nam) và
khá đơn giản dựa vào kết quả của
các thí nghiệm hiện trường như nén
ngang trong lỗ khoan Menard PMT
(p
l
), xuyên tĩnh CPT (q
c
) và thông
dụng là xuyên tiêu chuẩn SPT (N
SPT
)
được trình bày trong TA-95 trên nền
tảng là các lý thuyết của Bustamante
khi xác định lực căng tới hạn của neo
như sau:

ssu
qLDT
απ
=

Trong đó,
α
là hệ số phụ thuộc
vào loại đất và phụ thuộc vào phương
pháp bơm vữa và đặc trưng cho khả
năng mở rộng đường kính lỗ khoan
sau khi bơm phụt vữa phần bầu neo
(bảng 1); L
s
là chiều dài của bầu neo;
D là đường kính của bầu neo và q
s

là ma sát đơn vị của bầu neo và đất
nền và được xác định dựa vào bảng
tra tùy thuộc vào loại đất và các kết
quả của thí nghiệm hiện trường PMT,
CPT hoặc SPT cũng như áp lực phụt
vữa khi thi công bầu neo được miêu
tả ở hình 5.
Từ việc định ra lực căng tới hạn ta
có thể tính được lực làm việc của neo
theo độ bền của vùng đất nền đặt neo
theo biểu thức: T = T
u

/ 2
Giá trị của lực làm việc neo đưa
vào thiết kế được định nghĩa là giá trị
nhỏ hơn trong hai giá trị lực neo tính
toán theo độ bền của đất nền và lực
neo tính toán theo độ bền của thanh
neo hay các bó cáp làm neo (thường
là 0,62-0,65 khả năng kéo đứt của
thanh neo hoặc các bó cáp dự ứng
lực).
c) Bố trí neo hợp lý
Một trong những công việc quan
trọng khác trong thiết kế neo là chúng
ta phải bố trí neo một cách hợp lý.
Tính hợp lý ở đây được hiểu theo
mức độ ổn định của kết cấu neo và
kết cấu được neo, ảnh hưởng của
neo đến các công trình lân cận và
các công trình ngầm gần vùng neo.
Để nghiên cứu vấn đề này, ta xem
xét 1 bài toán đơn giản với một hố
đào sâu là 8m rộng 50m và sử dụng
tường vây bằng BTCT dày 0.6m (mô
đun biến dạng E = 29.10e+ 6 kPa, hệ
số Poisson là 0,2) được sử dụng và
kết hợp với neo để giữ thành hố đào
với sự hỗ trợ của phần mềm Plaxis.
Môi trường đất được giả thiết chỉ gồm
một loại đất duy nhất và xét đến 2
trường hợp là đối với đất cát và đất

sét có các đặc trưng cơ lý được sử
dụng trong Plaxis trong bảng 2.
Trong đó:
γ
là dung trọng của
đất; E là mô đun biến dạng;
µ
là hệ
số Poát xông; c là lực dính;
ϕ
là góc
ma sát trong và
ψ
là góc trương nở
của đất; z là độ sâu tính bằng m và
giả thiết mực nước ngầm ở cao độ
-10 m so với mặt đất tự nhiên.
Các neo được sử dụng là loại
neo có chiều dài tổng cộng là 16m và
gồm 4 bó 15’2 (ASTM-416) có: EA=
1.0324. 10e+5 KN được mô hình
bằng phần tử neo và bầu neo được
mô phỏng bằng phần tử geotextile có
chiều dài 8m, góc nghiêng của neo
được thay đổi theo các góc 5
0
, 10
0
,
15

0
, 20
0
, 25
0
, 30
0
, 35
0
, 40
0
, 45
0
, 50
0
.
Các neo đều được thiết kế cách đều
nhau 3m và được tạo ứng lực trước
P = 165 kN/m hay tương tương 495
kN/ neo.
Kết quả nghiên cứu cho ta quan
hệ khi ta đánh giá mức độ ổn định
của kết cấu khi ta sử dụng các góc
nghiêng khác nhau của neo. Trong
đó, hệ số ổn định M
fs
của công trình
được xác định theo phương pháp
“giảm φ và c” và được xác định qua
biểu thức dưới đây:

fs
red red
tg c
M
tg c
ϕ
ϕ
= =

Trong đó: φ
red
và c
red
lần lượt là
các giá trị góc ma sát trong và lực
dính đơn vị tương ứng với khi công
trình ở trạng thái giới hạn.
Kết quả cho thấy góc nghiêng hiệu
quả của neo là từ 15
0
đến 30
0
điều
này hoàn toàn hợp lý với các nghiên
cứu trước đây đã được công bố trong
Bảng 1. Hệ số mở rộng
α

của đường kính lỗ khoan trong phần bầu neo

Loại đất
Giá trị
α

Hệ số chỉ định áp dụng
Áp lực
bơm
p
i

≥
p
l
Áp lực
bơm
p
i
< p
l
Số lượng
vữa bơm V
i
Tỉ lệ xi
măng/
nước
Sỏi cuội 1,8
1,3
÷

1,4

1,5V
s
1,7 đến 2,4
Sỏi lẫn cát
1,6
÷

1,8
1,2 đến 1,4 1,5V
s
Cát lẫn
dăm sạn
1,5
÷
1,6
1,2 đến 1,3 1,5V
s
Cát hạt thô
1,4
÷

1,5
1,1 đến 1,2 1,5V
s
Cát hạt trung
1,4
÷

1,5
1,1 đến 1,2 1,5V

s
Cát hạt mịn
1,4
÷

1,5
1,1 đến 1,2 1,5V
s
Cát lẫn bụi
1,4
÷

1,5
1,1 đến 1,2
1,5 đến 2 V
s
đối với
áp lực bơm pi
≥
p
l

và 1,5V
s
với áp lực
bơm p
i
< p
l
Bụi

1,4
÷

1,6
1,1 đến 1,2
2 V
s
đối với đối với
áp lực bơm p
i

≥
p
l

và 1,5Vs với áp lực
bơm p
i
< p
l
1,7 đến 2,4
Sét
1,8
÷
2
1,2
2,5 đến 3 V
s
đối với
áp lực bơm p

i

≥
p
l

và 1,5 đến 2 V
s
với
p
i
< p
l
Bảng 2. Đặc trưng nền đất
Tên đất
γ

(kN/m
3
)
E
(kPa)
µ
c (kPa)
ϕ

(độ)
ψ

(độ)

Đất sét 18 15000 + 200.z 0.35 50 0 0
Đất cát 18 15000 + 200.z 0.3 1 32 2
và ngoài nước với các góc ngiêng
của neo từ 10 đến 45
0
(hình 5a). Mặt
khác nếu nghiên cứu ảnh hưởng của
độ sâu đặt neo so với đỉnh tường, ta
có thể ta sử dụng 1 góc nghiêng duy
nhất (ở đây là 25 độ) và thay đổi độ
sâu đặt neo chúng ta cũng đánh giá
được mức độ ổn định của kết cấu với
từng độ sâu đặt neo khác nhau và kết
quả hình 5b chỉ ra rằng trong bài toán
này độ sâu đặt neo la 3m sẽ cho kết
cấu có độ ổn định cao hơn. Kết quả
này cũng tương đồng với kết quả của
Nguyễn Hùng Sơn và cộng sự (2006)
Trong trường hợp chúng ta dùng
nhiều hàng neo thì cần thiết phải chú
ý việc bố trí neo sao cho mỗi neo
được thiết kế để chịu tải trọng của
phần diện tích xung quanh, dựa vào
khoảng cách theo phương ngang và
phương đứng giữa các neo. Nhìn
chung, theo phương đứng có thể bố
trí neo sao cho chuyển vị của tường
trong phạm vi cho phép và đảm bảo
khả năng chịu mô men uốn của
tường nhất là khi tường vây là dạng

tường cừ hay tường đúc sẵn bằng
BTCT DUL, hoặc tường bằng cọc
xi măng đất hay cọc nhồi. Khoảng
cách theo phương ngang của neo
phải được thiết kế để tránh hiệu ứng
nhóm và thông dụng là phải lớn hơn
1,5m, trong những trường hợp hạn
hữu chúng ta mới thiết kế với khoảng
cách 1,2m (TA-1995).
4. Thi công và một số điểm lưu
ý
Thi công neo thông thường ở
dưới sâu của đất và có thể phát sinh
của những rủi ro. Do vậy, chỉ được thi
công neo đất khi thõa mãn đầy đủ các
điều kiện :
- Có bản vẽ thi công chi tiết được
phê duyệt, nắm vững nội dụng của
bản vẽ và công việc;
- Có hiểu biết về sự sẵn sàng của
mặt bằng công trường và các điều
kiện về nền móng, điều kiện về môi
trường;
- Tuân thủ nghiêm ngặt các sơ đồ
công nghệ và tiến độ thi công neo đất;
- Người phụ trách thi công neo
phải là kỹ sư có kinh nghiệm, có
chứng chỉ hành nghề về lĩnh vực neo
đất và công việc thi công do các kỹ
thuật viên có chuyên môn, có chứng

chỉ thi công neo đảm nhận.
Hơn thế nữa, việc thi công neo
đất cần phải đảm bảo đúng kỹ thuật,
đúng vị trí, đúng lực neo và đặc biệt
phải quan tâm đến các thí nghiệm
thử neo cũng như các vấn đề quan
trắc địa kỹ thuật chẳng hạn như mực
nước dưới đất, quan trắc lún nền đất,
các công trình lân cận và đặc biệt là
chuyển vị của tường chắn. Với kết
quả của các thí nghiệm thử và các hệ
thống quan trắc này, sẽ giúp chúng
ta có thể dự báo và phòng ngừa sự
cố xảy ra cho chính công trình đang
thi công cũng như các công trình lân
cận. Không những thế nó còn góp
phần điều chỉnh biện pháp kỹ thuật thi
công hay hồ sơ thiết kế cho phù hợp
với điều kiện thực tế và là cơ sở, bằng
chứng kỹ thuật để giải quyết tranh
chấp pháp lý nếu chẳng may có khiếu
kiện. Thông thường, người ta khống
chế chuyển vị ngang của tường chắn
kết hợp với neo nhìn chung phải nhỏ
hơn 38mm (AASHTO-2005) hoặc
40
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
41
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê

H/500 H/200 trong ú H l chiu
sõu ca h o theo P.J Sabatini et al
(1999). Khi thi cụng trong nhng iu
kin a tng phc tp nh cú nhng
lp t yu phớa trờn, cú mc nc
di t cao cn phi cú cỏc bin
phỏp m bo s n nh vỏch
ca h khoan bng dung dch va sột
hay bng ng chng, v cn phi chỳ
trng n cỏc bin phỏp phũng v
x lý m bo nc khụng thm
qua cỏc v trớ u neo nht l trong
giai on s dng.
5. Kt lun
Gii phỏp s dng neo kt hp
vi tng võy gi thnh h o
sõu cú th ng dng rng rói cho
nhng h o cú mt bng thun li,
cú kớch thc h o ln v trong
nhng khu vc a cht tng i tt.
Vic s dng gii phỏp ny cho phộp
chỳng ta cú th o m hon ton, t
ú giỳp tng nhanh tc , gim thi
gian thi cụng h o sõu, trỏnh cỏc
tỏc ng tiờu cc t vic thay i mc
nc di t, c bit l khu vc
H Ni vi 2 mựa rừ rng (mựa khụ
v mựa ma), cng nh cho hiu qu
kinh t cao. Nhỡn chung, vic chn
la loi tng võy v cỏc bin phỏp

chng kt hp nu cn cn phi
c nghiờn cu k cng chn ra
c gii phỏp va m bo v k
thut li va cú li v thi gian v thi
cụng. Thc t ó chng minh dựng
neo t kt hp vi cỏc loi tng
võy khỏc nhau nh tng BTCT liờn
tc trong t, hay cỏc dng tng c
Larssen, hay nh cỏc dng tng c
bng cc nhi liờn tc hoc xen k,
cc xi mng tcú th ỏp ng cỏc
yờu cu trờn v chỳng ta cú th xem
õy l mt trong nhng gii phỏp hu
hiu trong thit k h o. Mt khỏc,
tỏc gi cng im qua nhng ch dn
trong thi cụng khụng gian ngm ú l
s cn thit phi chỳ trng n cụng
tỏc kim tra, kim soỏt cht ch an
ton, cht lng tt c cỏc khõu t
kho sỏt, thit k, thi cụng cng nh
cụng tỏc x lý cỏc tỡnh hung phỏt
sinh khi thi cụng.
Vi cỏc ni dung trỡnh by trong
bi bỏo, tỏc gi mong mun khỏi quỏt
li kh nng ng dng ca neo v
cỏch b trớ neo hp lý cng nh cỏch
xỏc nh lc neo theo cỏc kt qu ca
thớ nghim hin trng rt quen thuc
ú l thớ nghim xuyờn tiờu chun hay
xuyờn tnh. T ú cú th s dng tr

giỳp ca cỏc phn mm a k thut
chuyờn dng nh Plaxis, Geo 5 hay
Geo-Slope gii quyt cỏc bi
toỏn phc tp vi nhiu hng neo v
tng chn n nh h o sõu./.
Hỡnh 4. Ma sỏt n v d kin qs gia t nn v bu neo theo kt qu thớ nghim hin trng
Hỡnh 5. Quan h gia h s an ton: a) Vi gúc nghiờng ca neo; b) Vi sõu t neo
(Xem tip ti trang 45)
1. t vn
Hin nay nhiu cụng trỡnh nh nh nhp ln, nh cao tng do yờu
cu kin trỳc, yờu cu s dng hoc yờu cu v kinh t cỏc cu kin dm
v ct thộp c khoột rng bn bng vi mc ớch lp t cỏc ng
ng k thut m bo v yờu cu kin trỳc, gim trng lng kt cu, tng
kh nng vt nhp, gim giỏ thnh. S cu to ca l rng trong bn
bng kt cu s gõy ra s thay i v phõn b ng sut, tng bin dng,
gim n nh. Vi ct ti trng ti hn cú s thay i ỏng k. Khi s dng
h kt cu ny vic cn thit l phi xỏc nh c nh hng ca l rng
n kh nng chu lc ca cu kin.
Hin nay, nghiờn cu v s lm vic ca cu kin cú bn bng khoột
rng cha nhiu. Nhng ti liu ó cụng b ch yu nghiờn cu v nh
hng ca l rng i vi cu kin dy cú bn mm.
Trong bi vit ny, chỳng tụi a ra cỏch thnh lp cỏc cụng thc tớnh
toỏn ct thộp cú bn bng khoột rng trong kt cu khung thộp nh, tớnh
cỏc vớ d v so sỏnh vi kt qu tớnh toỏn ca mỏy tớnh da trờn phn
mm ANSYS kim chng.
Hỡnh 1 v hỡnh 2 l cụng trỡnh tiờu biu kt cu cú s dng cu kin
bn bng khoột rng.
2. Thit lp cụng thc tớnh toỏn ct cú bng khoột rng
Kt cu khung thộp nh cú bn bng khoột rng a ra ch to nh
mỏy t thộp hỡnh hoc thộp t hp, bn bng c ct bng mỏy ct thộp

chuyờn dng, l rng cú dng hỡnh lc giỏc hay hỡnh trũn Thụng thng
t tit din ban u, chiu cao tit din tng lờn t (1,4
ữ
1,5) ln (Hỡnh
3). Trong trng hp nu cn tng thờm na cú th cu to thờm bn ni.
Cỏc kớch thc l, chiu di bc l cn chn theo yờu cu m
bo kh nng chu trt do s chờnh lch lc ct gia 2 l gõy ra.
Nhng nghiờn cu v ct thy rng, bin dng ct cú nh hng khụng
ỏng k n n nh ca ct phng bng (ct c ch I), tuy nhiờn li
cú nh hng ln n n nh ca ct thộp cú bn bng khoột rng.
Khi bn bng khoột rng, cng ca ct b suy gim gõy ra s gia tng
bin dng ngang, gim kh nng chu ti trng nộn rừ rt. Engerse ó a
ra cụng thc tớnh lc ti hn khi k n nh hng ca lc ct nh sau:

Trong ú:

N
E
- lc ti hn theo Euler: ;

A, I - din tớch mt ct ngang v mụmen quỏn tớnh ca tit din ct;
E, G - mụ un n hi v mụ un n hi trt ca thộp:



- h s Poission,


=0,3;
x

1 - chiu di tớnh toỏn ca ct,
11
xx
à
=
;
Sỳ lm viốc cễa cợt thp c bn bệng
khot rớng trong khung thp nhầ
PGS.TS. }on Tuyọt Ngẹc
ThS. Phm Ngẹc Hiọu
Túm tt
Bi vit trỡnh by cỏch thit lp
cụng thc tớnh toỏn ct thộp cú
bn bng khoột rng v so sỏnh
kt qu trờn c s thit lp vi
kt qu chy mỏy bng phn
mm ANSYS 10.0.
Abstract
The paper presents the way to set up
the fomula for cellular columns and
compare the results by using that
fomula to the results by using the
software ANSYS 10.0.
E
cr
E
N
N
n.N
1+

A.G
=
2
2
1

x
rc
IE
N

=
)1(2

+
=
E
G
42
T„P CHŠ KHOA H“C KI¦N TR”C - XŸY D¼NG
43
S¬ 10 - 2013
KHOA H“C & C«NG NGHª
x
µ
- hệ số chiều dài tính toán của cột;
n - hệ số phụ thuộc vào hình dạng mặt cắt ngang cột
[4]
Như vậy, việc xác định lực tới hạn của cột có bản bụng
khoét rỗng được xác định trên cơ sở xét ảnh hưởng của

lực cắt đến biến dạng của cột.
Cột có bản bụng khoét lỗ khi chịu lực có thể coi là cột
rỗng có 2 nhánh, nên sự làm việc của cột được xét theo 2
trục: trục thực y – y và trục ảo x – x.
2.1. Sự làm việc của cột có bản bụng khoét rỗng đối
với trục thực y-y
Khi cột bị uốn quanh trục thực y-y, cột làm việc như cột
có hai nhánh, trong các nhánh xuất hiện cả nội lực uốn và
cắt. Tiết diện làm việc là tiết diện thực A
ny
= 2.A
1
. Mômen
quán tính đối với trục y: I
ny
= 2.I
y1
Bán kính quán tính của cột theo trục y
(2)


Đ ộ m ả n h c ủ a c ộ t đ ố i v ớ i t r ụ c t h ự c y - y : ( 3 )
Trong đó:
A
1
– diện tích tiết diện một nhánh cột;
A
nx
– diện tích tiết diện thực của các nhánh cột;
i

y1
– bán kính quán tính của một nhánh cột với trục y
1
;
I
y1
– mômen quán tính của tiết diện một nhánh đối với
trục y trục y
1
trùng với trục y (hình 3).
2.2. Sự làm việc của cột có bản bụng khoét rỗng đối
với trục ảo x-x
Khi cột bị uốn dọc, cột khoét lỗ làm việc như hệ khung
không có thanh xiên. Tại tiết diện khoét lỗ hai cánh của
cột ngoài ứng suất pháp do uốn tổng thể còn có thêm
ứng suất uốn do lực cắt gây ra. Ứng suất cắt làm cho hai
nhánh của cột bị trượt, biến dạng so với nhau. Biến dạng
do lực cắt sẽ ảnh hưởng đến độ ổn định của cột thép có
bản bụng khoét rỗng, làm thay đổi lực tới hạn N
cr
. Khi tính
toán có thể gần đúng xem đặc tính của tiết diện yếu nhất
của cột là vị trí đi qua trọng tâm lỗ khoét. Tiết diện này đại
diện cho sự làm việc của cột có bản bụng khoét rỗng để
xác định lực tới hạn N
cr
của cột theo phương trục ảo x-x.
Lực nén tới hạn N
cr
của cột có bản bụng khoét rỗng theo

phương trục ảo x-x khi kể đến lực cắt theo [2]:
(4)
Thay
xxxxnxxn
iAiI .1,.
2
λ
==

vào (4) ta được:
(5)

Trong đó:
N
E
- lực tới hạn theo Euler;

1
γ
- góc trượt của tiết diện cột do lực cắt đơn vị gây
ra;

x
λ

- độ mảnh ban đầu của cột có bản bụng khoét rỗng
đối với trục x-x;

Với là hệ số kể đến ảnh

hưởng biến dạng của phần bản bụng bị khoét rỗng do lực
cắt đến N
cr
.
Đặt

là độ mảnh thực của cột có bản bụng
khoét rỗng khi bị uốn dọc theo trục ảo x - x, là độ mảnh
tương đương.
Hình 1. Công trình Liverpool Porsche
Hình 2. Công trình Holmes Place
Fitness Club, Merton
ny y1 y1
y y1
ny 1 1
I 2.I I
i = = = =i
A 2.A A
1
11
y
y
y
y
y
ii
==
λ
2
2

1

1
x
xn
t
AE
λ
πγ
µ
+=
xtdt
λµλ
.=
Lực nén tới hạn và ứng suất pháp tới hạn của cột có bản bụng khoét rỗng đưa về dạng như công thức Euler:

(6)
2.3. Thiết lập công thức xác định độ mảnh tương đương
dt
λ
của cột có bản bụng khoét rỗng đối với trục ảo x-x
Để đơn giản cho việc xác định nội lực và biến dạng cục bộ của cột có bản bụng khoét rỗng do lực cắt gây ra, gần
đúng xem như điểm giữa hai lỗ và điểm giữa đoạn thân bụng cột không khoét lỗ có mômen bằng 0 và coi là khớp.
Góc
1
γ
là góc trượt trên tiết diện cột phần đoạn nằm giữa 2 lỗ khoét tròn do lực cắt đơn vị (V=1) gây ra, được xác
định theo sơ đồ tính:
Sử dụng phép nhân biểu đồ Vêrêsaghin:

Đặt là tỷ số độ cứng của một bên nhánh cột tại vị trí khoét lỗ và phần bản bụng nguyên giữa hai

lỗ khoét của cột.

Trong đó:
A
nx
= 2A
1
diện tích tiết diện thực của cột tại vị trí trọng tâm lỗ khoét;
A
1
- diện tích tiết diện của một bên nhánh cột (tiết diện chữ T);
I
x1
- mômen quán tính của một bên nhánh cột đối với trục x
1
-x
1
;
I
b
- mômen quán tính của bản bụng đặc, ;
Hình 3. Tiết diện cột có bản bụng khoét rỗng hình lục giác và hình tròn
2
2
2
2
.

;

dt
rc
dt
xn
rc
E
AE
N
λ
π
σ
λ
π
==








+=









+






=∆
b
x
xbx
I
I
h
S
IE
d
h
dS
d
h
dS
IE
ddd
IE
1
2

0
2
1
3
001
.
2
1
422
.
3
2
.
2
.
2
.
2
1
.
2
4
.
3
2
.
2
.
4
.

2
14
b
x
I
I
h
S
n
1
2
0
2
.
2
=
S
d
AE
n
AiES
nd
IES
nd
S
xn
x
x
.
21

)1(
42
)1(
42
)1(
2
1
1
2
1
3
1
3
1
+
=
+
=
+
=
∆
≈⇒
λ
γ
3
w
b
t .a
I
12

=
2
nx
cr E
2
2
nx
1E x
1
2
x
1 .E.I 1
N N. .
.E.I
1 .N 1
1.
1
π
π
γ
γ
= =
+
+
22
nx nx
cr
2
2 22
nx

x tx
1
2
x
.E.A 1 .E.A
N.
.E.A
.
1+ .
ππ
π
λ µλ
γ
λ
= =
44
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
45
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
x1
i
- bỏn kớnh quỏn tớnh ca mt nhỏnh tit din qua

l khoột
1
1
1
A
I

i
x
x
=
;
l
1
- mnh ca phn nhỏnh ct nm trong phn

khoột l l
1
1
x
i
d
=

;
S - khong cỏch gia hai l khoột;
Vy:


(7)
mnh tng ng ca ct cú bn bng khoột
rng ph thuc vo:
+ mnh ca on ct khoột rng
1
1
x
i

d
=

;

+ T s
b
x
I
I
h
S
n
1
2
0
2
.
2
=
Lc nộn ti hn N
cr
ca ct cú bn bng khoột rng:
(8)

Nh vy cn c vo kớch thc cỏc l rng, dng l
rng, khong cỏch gia cỏc l rng m ta cú lc ti hn
N
cr
. Trờn c s ca mnh tng ng l

td
ta tớnh toỏn
c n nh ca ct cú bn bng khoột rng.
Ct cú l rng bn bng hỡnh dng khỏc cng c
lm theo trỡnh t trờn.
3. Vớ d
Ct rng tit din I440x200x10x8 (h
w
= 420) cú l rng
hỡnh trũn d=30(cm), khonh cỏch gia cỏc l S=473.
Mụun n hi E=21000kN/cm
2
. Ct cú chiu cao 6m.
Hỡnh 4. Bin dng do lc ct ca ct khoột rng khi un dc
2
2
1

1
x
xn
t
AE


à
+=
2
2
2

1


21
)1(
1
x
xn
xn
AE
S
d
AE
n



+
+=

S
d
n
x
t
)1.(28,01
2
2
1

à
++=

2
1
2
)1.(28,0.
à
S
d
n
xxtdt
++==
Bng 1: Bng so sỏnh ti trng ti hn N
cr
theo v
Ansys 10.0
iu
kin
biờn
N
cr
xỏc nh theo
dt



(kN)
N

cr
xỏc
nh theo
phn
mm
ANSYS
10.0 (kN)
So
sỏnh
(%)
Khp -
khp
1350,49 1283,07 5,25%
Ngm
- khp
1379,79 1435,61 3,12%
Ngm
- t do
1018,69 922,77 10,41%
Gi thit ct c ging theo phng vuụng gúc vi
trc thc, m bo n nh i vi trc thc. Xột s n
nh ca ct vi trc o vi cỏc s sau:
+ S liờn kt hai u khp
+ S liờn kt mt u ngm mt u khp
+ S liờn kt mt u ngm mt u t do
a) Tớnh lc ti hn N
cr
theo cụng thc (8)
b) Lc ti hn N
cr

theo phn mn Ansys 10.0
4. Mt s nhn xột v kt lun
Qua cỏch thit lp v kt qu tớnh toỏn trờn, rỳt ra mt
s nhn xột sau:
- Quan nim coi ct cú bng khoột rng lm vic nh
ct rng hai nhỏnh. S lm vic ca ct c xột theo 2
trc: trc thc v trc o.
- Giỏ tr lc ti hn ca ct cú bng khoột rng theo
phng trc o cn k n thnh phn lc ct.
- Giỏ tr lc ti hn ph thuc vo kớch thc l rng,
dng l rng v khong cỏch gia cỏc l rng.
- Vic thit lp cụng thc lc ti hn, to c s cho
vic tớnh toỏn v kim tra n nh ca ct cú bn bng
khoột rng trong khung thộp.
- So sỏnh lc ti hn theo cụng thc thit lp v theo
phn mm ANSYS 10.0, kt qu sai lch khong 10%.
- Khuyn ngh nờn s dng bng phng phỏp thớ
nghim mu xỏc nh lc ti hn cú cỏc kt qu chớnh
xỏc v ton din hn./.
2
2

dt
xn
rc
AE
N


=

dt

Ti liốu tham kho
1. B Xõy dng, 2005, Kt cu thộp - Tiờu chun thit k
338:2005, Nh xut bn Xõy Dng, H Ni.
2. PGS. Ts. Phm Vn Hi- PGS. Ts. Nguyn Quang Viờn- Th.s
Phm Vn T- Ks Lu Vn Tng, 2009, Kt cu thộp cu
kin c bn, Nh xut bn Khoa hc v k thut, H Ni.
3. GS. TS on nh Kin, 2004, Thit k kt cu thộp theo qui
phm Hoa K AISC/ASD , Nh xut bn Xõy Dng, H Ni.
4. GS. TS. Lu Th Trỡnh, 2006, n nh Cụng Trỡnh, Nh xut
bn khoa hc k thut, tr 80-84, H Ni.
5. Vừ Vn Vinh, Nghiờn cu s lm vic ca kt cu khung thộp
nh cu kin cú bn bng khoột rng, Lun vn thc s k
thut 2011.
6. V Quc Anh, Phõn tớch ni lc v chuyn v khung thộp cú
xột n vựng cng ca liờn kt lm vic trong trng thỏi bin
dng, Hi tho xõy dng cụng trỡnh trong iu kin c bit,
2010.
Ti liốu tham kho
1. BS 8081: 1989: British Standard Code of practice for
Ground anchorages
2. Recommandation TA-95 Tirant ancrage (1995), Thit k tớnh
toỏn, tin trỡnh v kim soỏt neo t theo tiờu chun Phỏp
3. AASHTO 2005-AASHTO LRFD Bridge Design Specications
Third Edition,section 11
4. Nguyn Bỏ K (2002), Thit k v thi cụng h múng sõu. Nh
xut bn xõy dng
5. Vừ Minh Th (2008) Study on the optimum spacing of ground
anchors for supporting walls. Lun vn Thc s, HXD H

Ni
6. Nguyn Hựng Sn, V Quang Trung (2006) B trớ hp lý neo
cho tng chn cú neo. Tp chớ KHCN Xõy dng.
7. Nguyn Vn Qung (2006), Nn múng v tng hm nh cao
tng, NXB Xõy dng.
8. Nguyn Vn Qung, Nguyn c Nguụn (2006), T chc
khai thỏc khụng gian ngm, NXB Xõy dng.
9. Nghiờm Hu Hnh & Bựi c Hi (2011) Mt s vn v
thit k v thi cụng h o sõu bng phng phỏp o m
H Ni.
10. Hans- Georg Kempfert & Berhane Gebreselassie (2006)
Supported excavations in soft soil deposits chapiter 4
pp 117-273 in Excavations and Foundations in Soft Soils,
Springer.
11. Moorak Son and Edward J. Cording Estimation of building
damage to excavation induced ground movements ASCE
February 2005.
12. P.J Sabatini, D.G Pass, R.C Bachus

Ground anchors and
Anchored systems-Geotechnical Engineering Circular No.4
- US Departement of Transportation (6/1999)
13. Samwoo catalog, />14. VSL Ground anchors, />15. Bauer catalog, />2
1
2
2
2
2
.).1.(28,0

S
d
n
AEAE
N
x
xn
dt
xn
rc
++
==
Nghión cửu ửng dệng neo ẵịt trong thi cộng hờ ẵo síu
(Tip theo trang 40)
Phn bin: ThS. V Huy Hong
Phn bin: .TS. Nguyn c Nguụn
46
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
47
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
Xíy dỳng v gii bi toắn ỡn ẵènh
khung phng ẵn hởi
c xt ẵợ cửng thỳc tọ cễa lión kọt
PGS.TS. Nguyỗn Phừùng Thnh
ThS. }o Ngẹc Tiọn

Túm tt
cng thc t ca liờn kt cú nh
hng nhiu n bn, cng v
n nh ca kt cu khung nờn cn
c xột n khi thit k cỏc cụng
trỡnh.
Bi bỏo gii thiu cỏch xõy
dng v gii bi toỏn n nh
khung phng n hi cú xột n
cng thc t ca liờn kt trờn c
s phng phỏp nguyờn lý cc tr
Gauss.
Abstract
Since the practical hardness of connection
affects spreadly over endurance, stiffness,
stability of structure frame then which
must be considered when design building
project.
This paper introduces the method
of build and sovel the steady problem of
elastic plane frame with practical hardness
of connection base on the extremum
principle Gauss.
1. t vn
Thụng thng khi tớnh toỏn khung, ngi ta gi thit nỳt khung
hoc l tuyt i cng hoc l khp lớ tng. Thc t cỏc liờn kt
cú cng nm trong khong gia hai trng thỏi cc oan núi trờn.
cng thc t ca liờn kt cú nh hng nhiu n bn,
cng cng nh n nh ca khung. Tỏc gi t vn xõy dng v
gii bi toỏn n nh khung phng n hi cú xột n yu t cng

thc t ú.
Do phng phỏp nguyờn lý cc tr Gauss (PPNLCTG) cú nhiu
u im v l mt phng phỏp mi, t ra cú hiu qu i vi cỏc
bi toỏn c hc vt rn bin dng m khụng cú ngun gc nng
lng, trong bi bỏo ny tỏc gi xut cỏch ỏp dng phng phỏp
nguyờn lý cc tr Gauss xõy dng v gii bi toỏn n nh khung
phng n hi cú xột n cng thc t ca liờn kt.
2. Xõy dng bi toỏn
Khi xõy dng bi toỏn n nh khung phng n hi cú xột n
cng thc t ca liờn kt theo PPNLCTG, tỏc gi bi bỏo gi
thit rng: (a) phn t lũ xo liờn kt cú chiu di bng khụng v cú
cng chng xoay k; (b) ti trng t ti cỏc nỳt khung; (c) b qua
nh hng ca lc dc v lc ct n bin dng ca liờn kt cng
nh n bin dng ca thanh trc trng thỏi ti hn; (d) khụng b
qua nh hng ca lc dc n bin dng un ca thanh khi h mt
n nh.
* Mụ hỡnh phn t dm cú xột n cng thc t ca liờn kt.
Xột dm AB (hỡnh 1) liờn kt vi ct bi cỏc lũ xo xoay, chiu
di bng khụng v cng chng xoay ln lt ti u A v B l
AB
k ,k .
Gi:
AB
,

- gúc xoay tuyt i ca u ct

AB
,

- gúc xoay tuyt i ca u dm

r,A r,B
,

- gúc xoay tng i gia u dm v u ct

AB
M ,M - mụ men u dm ti cỏc nỳt A v B,
Ta cú quan h:

(1)
,,
r,A A A A,cột A,dầm A
A
,,
r,B B B B,cột B,dầm B
B
1
y y .M
k
1
y y .M
k

= = =

= = =



l

A
A
B

B

A

A

r, A

B

B

r, B
m
A
m
B
z
y

k
A
k
B

P
P
EJ
EJ EJ
k k
l
l
EJ
EJ EJ
l
P
P
k k
Hỡnh 1. Mụ hỡnh phn t dm
cú xột cng thc t ca liờn kt
Hỡnh 2. H cho
Hỡnh 3. H so sỏnh
õy chớnh l iu kin rng buc ti v trớ dm liờn kt
vi ct.
* Mụ hỡnh khung
Tỏc gi chn h so sỏnh l chớnh h cho nhng khụng
cú liờn kt. Nh vy ni lc trong h so sỏnh bng 0. Vớ
d, h cho trờn hỡnh 2 cú h so sỏnh nh trờn hỡnh 3.
* H phng trỡnh c bn ca bi toỏn
Biu thc lng cng bc ca cỏc thanh trong h:

- i vi ct (thanh chu nộn-un):

( )
[
( )
]
ii
ll
22
,, ,
i ii i i
00
1
Z EJ y dz 2P . y dz
2
=

(2)
(i=1,2, ,n)
Trong ú:
ii i i i i i
y A .cos z B .sin z C .z D= + + + ( 3 )
vi
i
i
i
P
EJ
=
2

- i vi dm (thanh chu un ch do chuyn v xoay
hai u):
( )
lj
2
,,
j jj
0
Z EJ y dz=


(j=1,2, ,m) (4)
Trong ú:
23
j 0,j 1,j 2,j 3,j
y a a .z a .z a .z=++ +

(5)
Biu thc lng cng bc ca c h:

nm
ij
i1 j1
Z ZZ
= =
= +


(6)

Chuyn ng ca khung ó cho s xy ra ng vi
lng cng bc Z cc tiu, hay:
=Z0

(7)
(7) dn n h phng trỡnh c bn ca bi toỏn.
3. Gii bi toỏn
Gii (7) vi cỏc iu kin rng buc ta s c nghim
ca bi toỏn. Vỡ h so sỏnh khụng cú liờn kt nờn ú cng
chớnh l iu kin biờn.
Dựng phng phỏp nhõn t Lagrange a bi toỏn
cc tr cú rng buc v bi toỏn cc tr khụng rng buc.
Phim hm m rng (cha cỏc nhõn t Lagrange):
mr k k
k
Z Z .g=+


(8)
Trong ú:
k - s lng rng buc;
k
- nhõn t Lagrange (coi nh l n s);
k
g - hm b tr (ng thc rng buc vit di dng
k
g0
= ).
Cc tr hoỏ phim hm
mr

Z , ta cú h phng trỡnh
tuyn tớnh thun nht:
mr mr mr mr mr
ii ij k
ZZZZ Z
0; 0; 0; 0; , 0
ABC a

= = = = =


(9)
tn ti cỏc dng cõn bng sau ti hn, h (9) phi
cú nghim khụng tm thng, ngha l:
D = 0 (10)
(10) chớnh l phng trỡnh n nh theo phng phỏp
nguyờn lý cc tr Gauss.
- Cỏc ti trng ti hn
Gii (10) ta c cỏc giỏ tr ca thụng s
ii
.l= .
T ú, giỏ tr cỏc ti trng ti hn ln lt l:
(1) 2
th 1
2
EJ
P .;
l
=

(2) 2
th 2
2
EJ
P .;
l
=

(3) 2
th 3
2
EJ
P .;
l
=


P
P
EJ
EJ EJ
k k
l
l
EJ
EJ EJ
l
P
P
k k

48
TP CH KHOA HC KIƯN TRC - XY DẳNG
49
Sơ 10 - 2013
KHOA HC & CôNG NGHê
- Cỏc dng cõn bng sau ti hn
Gii h (9) sau khi ó thay giỏ tr cỏc thụng s
123
; ;
v gỏn cho
1
A1
=
chng hn, ri thay cỏc h
s
i i i i 0,j 1,j
A ,B ,C ,D ,a ,a ,
tỡm c vo (3) v (5), ta
s cú cỏc dng cõn bng sau ti hn (tng ng vi tng
ti trng ti hn).
- Bn n nh
Bn n nh cho ta ng ti hn (ranh gii gia
min n nh v min khụng n nh), ph thuc cng
ca liờn kt. Bn n nh ca khung c xõy dng t
(10) vi tr s cng k bin thiờn t 0 n

.
4. Vớ d ỏp dng
Gii bi toỏn n nh ca h khung nh hỡnh 4. Bit
EJ const

=
, cng chng xoay ca liờn kt ti cỏc nỳt
khung l k.
Chn h so sỏnh nh hỡnh 5, vn dng cỏch gii nờu
trờn, ta cú kt qu bi toỏn nh trong bng 1.
Bn n nh ca khung c nờu trờn hỡnh 6.
Ba dng cõn bng sau ti hn tng ng (khi
dầm
dầm
EJ
r 0.2
l .k
= =
) c th hin trờn hỡnh 7.
P
P
2P
P
P
EJ
EJ
EJ
k
k
l
l
EJ
EJ
EJ
2EJ

2EJ
EJ
EJ
2P
l
l
k
k
k
k
P
P
2P
P
P
EJ
EJ
EJ
k
k
l
l
EJ
EJ
EJ
2EJ
2EJ
EJ
EJ
2P

l
l
k
k
k
k
Hỡnh 4. H cho

2
EJ
l
10.0971
2
EJ
l
3.6335
2
EJ
l
10.0463
2
EJ
l
3.6263
2
EJ
l
10.0260
2
EJ

l
3.6263
2
EJ
l
10.0153
2
EJ
l
3.6160
2
EJ
l
10.0142
Theo phơng pháp
chuyển vị
Theo phơng pháp nguyên lý cực trị Gauss
2
EJ
l
3.470
2
EJ
l
0.517
(1)
th
P
(2)
th

P
(3)
th
P
(1)
th
P
2
EJ
l
3.47060
0.2
0.4
0.6
0.8
1
2
3
4
2
EJ
l
6.4985
2
EJ
l
12.680
2
EJ
l

1.6728
2
EJ
l
1.0769
2
EJ
l
0.8396
2
EJ
l
0.7250
2
EJ
l
0.6617
2
EJ
l
0.5597
2
EJ
l
0.5370
2
EJ
l
0.5284
5

2
EJ
l
0.5243
2
EJ
l
0.5168


=
dầm
dầm
EJ
r
l .k
2
EJ
l
4.6572
2
EJ
l
11.6936
2
EJ
l
4.1115
2
EJ

l
10.9918
2
EJ
l
3.8990
2
EJ
l
10.5807
2
EJ
l
3.7978
2
EJ
l
10.4006
2
EJ
l
3.7422
2
EJ
l
10.3118
2
EJ
l
3.6530

P
P
2P
P
P
EJ
EJ
EJ
k
k
l
l
EJ
EJ
EJ
2EJ
2EJ
EJ
EJ
2P
l
l
k
k
k
k
P
P
2P
P

P
EJ
EJ
EJ
k
k
l
l
EJ
EJ
EJ
2EJ
2EJ
EJ
EJ
2P
l
l
k
k
k
k
Hỡnh 5. H so sỏnh

(1)
dầm
dầm
EJ
l
( )

th
P
0
10.5 2 3 4 5
=
dầm
dầm
EJ
r
l .k
3.4706
1.6728
1.0769
0.8396
0.7250
0.5168
Miền không ổn định
Đờng tới hạn
Miền ổn định
Hỡnh 6. Bn n nh ca khung
Bng 1. Giỏ tr cỏc lc ti hn
Nghión cửu nh hừũng cễa cắnh
tiọt diốn chự T ti kh nìng chèu cỉt
cễa dòm bó tộng cờt thp
TS. Nguyỗn Ngẹc Phừùng
Túm tt
Bi bỏo nghiờn cu nh hng ca
cỏnh tit din ch T n kh nng
chu ct ca dm BTCT theo mt s
tiờu chun thit k, qua ú lm rừ

hn kh nng ny cú xột n s lm
vic ca bờ tụng vựng kộo v nhng
quan tõm trong tớnh toỏn kt cu
dm BTCT tit din ch T theo tiờu
chun Vit Nam.
Abstract
The article demonstrates effects of ange
area of T-section beam to shear strength
of reinforced concrete beams by referring
some foreign codes. Consequently, the
author suggests some ideas of applying
Vietnamese code to design shear
resistance of T-section beam that include
stresses of tensile areas.
M u
ỏnh giỏ kh nng chu lc ca cu kin l nhim v rt quan
trng trong cụng tỏc thit k. Tiờu chun thit k kt cu bờ tụng ct
thộp (BTCT) ca Vit Nam hin hnh TCXDVN 356: 2005 v kh
nng chng ct ca dm BTCT tuy ỏp ng c cỏc yờu cu v
thit k nhng cũn nhiu yu t cn c xem xột, ỏnh giỏ nh
nh hng ca mụ men un, hm lng ct dc, bờ tụng vựng kộo,
thộp ng lc trc Hu ht cỏc tiờu chun u quy cỏc tit din
ch T, ch I v tit din ch nht tớnh toỏn. Bi bỏo nghiờn cu
nh hng ca cỏnh tit din ch T n kh nng chu ct ca dm
BTCT nhm lm rừ hn s lm vic ca dm BTCT.
1. Tng quan v s lm vic chu ct ca dm BTCT v mụ
hỡnh tớnh toỏn
1.1. Dm bờ tụng ct thộp tit din ch T v cỏc qui nh v cỏnh
Cu kin dm BTCT chu un cỳ tit din ngang cú th l ch
nht, ch T, ch I, hỡnh hp, thng gp l tit din ch nht v

ch T. Dm tit din ch T gm cú cỏnh v sn (hỡnh 1.1a). Cỏnh
cú th nm trong vựng nộn (hỡnh 1.1b) hoc trong vựng kộo (hỡnh
1.1c). Khi cỏnh nm trong vựng nộn, din tớch vựng bờ tụng chu nộn
tng thờm so vi tit din ch nht. Do vy tit din ch T cú cỏnh
nm trong vựng nộn s tng kh nng chu lc v tit kim hn tit
din ch nht. Khi cỏnh nm trong vựng kộo, vỡ bờ tụng khụng c
tớnh cho chu kộo nờn v mt cng tit din ch cú giỏ tr nh tit
din ch nht. Vic b trớ cỏnh trong vựng kộo l do cỏc yờu cu v
cu to kin trỳc v yờu cu v b trớ ct thộp trong tit din. Dm
tit din ch T thng gp trong cỏc kt cu sn lin khi vi h
thng dm. cng ca dm c b sung thờm do cỏnh bn cựng
tham gia chu lc.
Mt s tiờu chun thit k kt cu qui nh v phn cỏnh ca tit
din ch T nh:
- TCXDVN 356-2005: vn ca cỏnh
c
S
tớnh t mộp sn tit
din khụng c ln hn 1/6 nhp dm v ly
,
f
b khụng c ln
hn cỏc giỏ tr sau:
+ Khi cú dm ngang hoc khi b dy ca cỏnh
,
0,1
f
hh
thỡ
,

f
b khụng c vt quỏ 1/2 khong cỏch thụng thy gia hai dm
dc.
+ Khi khụng cú dm ngang hoc khong cỏch gia chỳng ln
hn khong cỏch gia hai dm dc v khi
,
0,1
f
hh
< thỡ
,,
6
ff
bh
.
+ Khi cỏnh cú dng cụng sn (dm c lp):
,,
6
ff
bh
khi
(Xem tip ti trang 54)