Động đất là một hiện tượng tự nhiên xảy ra thường xuyên hơn chúng ta vẫn thường nghĩ, nó diễn ra hàng ngày trên toàn thế giới. Tác động của các trận động đất có thể vô cùng tàn khốc, làm sụp đổ công trình và gây thiệt hại nghiêm trọng. Đây chính là lý do tại sao việc tính toán kháng chấn đóng vai trò quan trọng đối với các kỹ sư kết cấu.

Và việc kiểm tra khả năng kháng chấn là cần thiết và bắt buộc đối với các liên kết bao gồm cả các liên kết kết cấu và phi kết cấu. Khả năng kháng chấn của các liên kết kết cấu đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn dưới tác động của tải trọng động đất, đặc biệt đối với các công trình có tầm quan trọng thiết yếu trong bảo vệ dân sự. Tải trọng động đất tạo ra các lực tác động cực hạn lên hệ thống liên kết, vượt xa ảnh hưởng của vết nứt bê tông.

Trong một trận động đất, các liên kết sẽ phải chịu các lực tác động:​

Với tiêu chuẩn ACI 318-14, chúng ta có thể tính toán và đánh giá mức độ phù hợp của bu-lông liên kết trong điều kiện động đất. Tiêu chuẩn này hướng dẫn đầy đủ về thiết kế bu-lông khoan cấy sau, bao gồm cả đánh giá KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN.

Với tiêu chuẩn này, chúng ta có thể xác định sức chịu tải thiết kế của bu-lông liên kết trong bê tông khi xét đến điều kiện động đất. Kỹ sư kết cấu giờ có thể áp dụng phương pháp tính toán dựa trên khả năng chịu lực của bê tông (Concrete Capacity Design - CCD) theo Chương 17 của ACI 318-14, trong đó sức chịu tải thiết kế của bu-lông được xác định dựa trên Báo cáo Đánh giá của ICC (ICC Evaluation Service Reports) cho các loại bu-lông tương ứng. 

Sức chịu kéo của thép đã được cung cấp sẵn trong bảng báo cáo của ESR. Đối với sức chịu tải kéo của bê tông (breakout strength), công thức tính toán tương tự như trong điều kiện tĩnh, nhưng được nhân với hệ số 0.75 để phản ánh ảnh hưởng của động đất. Tương tự, sức chịu tải kéo do lực bám dính (pullout/bond strength) cũng được tính như trong điều kiện tĩnh, và nhân với hệ số 0.75.

Trên thực tế, không có quy định về phá hoại dẻo (ductile failure) của bu-lông chịu lực cắt. Vì liên kết thường bị ảnh hưởng bởi sự phá hoại của cấu kiện liên kết, và chúng ta biết rằng các liên kết thường được thiết kế theo giả thuyết phá hủy không dẻo (non-ductile failure modes).

Sức chịu cắt của bê tông (concrete breakout strength) và sức chịu tải thiết kế do lực bẩy (pryout strength) cũng được tính toán tương tự như trong điều kiện tĩnh.

Với kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực xây dựng, Hilti tự tin cung cấp các giải pháp tiên tiến giúp giảm thiểu tác động của động đất lên cả các cấu kiện kết cấu và phi kết cấu của công trình. Sản phẩm của chúng tôi được thiết kế để tăng độ an toàn, khả năng chịu lực và tuân thủ các tiêu chuẩn kháng chấn.

Giải pháp kết cấu:

• Bu -lông khoan cấy sau: Hệ thống bu-lông cơ học và bu-lông hóa chất của Hilti được thiết kế để kháng chấn, đảm bảo liên kết vững chắc cho các cấu kiện kết cấu.
• Hệ thống giằng chống động đất: Giải pháp giúp cố định các kết cấu chịu lực trong suốt quá trình xảy ra động đất, giảm nguy cơ sụp đổ nghiêm trọng.

Giải pháp phi kết cấu:

• Hệ thống giằng chống động đất cho hệ MEP: Hệ thống giằng của Hilti giúp bảo vệ các hệ thống cơ điện (MEP) khỏi hư hại do động đất.
• Hệ thống ngăn cháy lan: Giải pháp bảo vệ thụ động không phụ thuộc vào điện hay nguồn nước, duy trì hiệu quả ngăn cháy lan trong và sau động đất.

Thiết kế kháng chấn với phần mềm tính toán PROFIS Engineering: Phần mềm cung cấp các công cụ toàn diện để thiết kế các liên kết bu-lông và các cấu kiện kết cấu khác để chịu được động đất. Với PROFIS Engineering, các kỹ sư kết cấu có thể:

• Phân tích tải trọng động đất – Tính toán và phân tích chính xác tác động của lực động đất lên các cấu kiện kết cấu.
• Tối ưu hóa thiết kế bu-lông – Đảm bảo các bu-lông được thiết kế đáp ứng các yêu cầu kháng chấn và nâng cao độ ổn định tổng thể của công trình.
• Tuân thủ quy chuẩn – Dễ dàng kiểm tra xem thiết kế có tuân thủ các quy định và tiêu chuẩn kháng chấn hiện hành hay không.

Bằng cách đưa các giải pháp kháng chấn của Hilti vào thiết kế, bạn có thể nâng cao đáng kể độ an toàn và khả năng kháng chấn của công trình.