QUI TRÌNH THIẾT LẬP
TUỔI THỌ 100 NĂM CHẤT LƯNG CAO
CỦA NHÀ CAO TẦNG

GS.TS. NGUYỄN VĂN ĐẠT
Cơ Quan Thiết lập Qui trình và xuất xưởng
Viện Khoa học Công nghệ Phương Nam
Thuộc Liên Hiệp các Hội KHKT Việt Nam

LỜI TÁC GIẢ:
Hằng trăm Nhà cao tầng đã được xây dựng khắp nơi ở nước ta, có rất nhiều ưu
việt và thành quả tốt đẹp được tôn vinh, ca ngợi, song, thật hiếm thấy các Chủ
đầu tư nói đến tuổi thọ kỳ vọng khi trao sản phẩm cho người sử dụng.
Ngày nay, QUI TRÌNH THIẾT LẬP TUỔI THỌ 100 NĂM CHẤT LƯNG CAO
đã trở thành một công đoạn thiết kế nối tiếp có căn cứ khoa học kinh điển, có cơ
sở pháp lý vững chắc, có kỹ thuật bảo trì tin cậy, vô hiệu hóa sự suy thoái do
trạng thái mỏi và quá trình lão hóa, tất cả hợp thành phương pháp luận có hàm
lượng tri thức cao làm cho mục tiêu của Qui trình hoàn toàn khả thi.

“Qui trình thiết lập tuổi thọ” nầy là công đoạn thiết kế tiếp nối với Bộ Thiết kế kết
cấu nhà cao tầng (NCT)

I. NHỮNG CĂN CỨ KHOA HỌC CỦA QUI TRÌNH THIẾT LẬP TUỔI THỌ NHÀ
CAO TẦNG
1. Phương pháp luận bệnh học công trình với kỹ thuật bảo trì
Mọi công trình Xây dựng đều phải sống và thử thách theo thời gian nên chất lượng
vật liệu và liên kết kết cấu đều phải chòu tác động của quá trình lão hóa do hệ thống lực
dính trong các tập hợp con của bê-tông cốt thép bò suy thoái dẫn đến sự xuống cấp về
cường độ R và mô-đuyn đàn hồi E của môi trường vật liệu cũng như sự giảm yếu về độ
cứng của liên kết. Hệ thống móng cọc cũng bò suy giảm độ cứng do quá trình chòu lực và
lão hóa nên giảm sút khả năng truyền lực từ nhà cao tầng xuống nền cọc. Đây cũng là

*1- Trạng thái lún S của nền cọc NCT được khống chế trong dải ổn đònh hợp lý
của tải từ P
TK
đến P
gh
có dự phòng được thể hiện qua hai đặc trưng tiêu biểu
t
S

h
mm
(chênh lệch lún trong khoảnh khắc) thuộc giai đoạn 1C(t, ) của trạng thái
giới hạn thứ nhất và đặc trưng
P
S

T
mm
-suất lún trên 1T thuộc giai đoạn 2 C(t, )
của trạng thái giới hạn thứ 2 kết cấu công trình.
Giá trò thực tế của hai đặc trưng quan trắc được nầy tương ứng với P
TK
và P
gh
đã
được xác đònh với độ tin cậy cao theo TCXDVN 269:2002 phụ lục E, E2 với quá trình
thử tải cọc thăm dò theo điểm 7-7a và hệ số an toàn lấy theo hướng dẫn ở điểm 8.5 của
tiêu chuẩn nầy.
Như vậy
h

cấu làm suy giảm cường độ vật liệu R và rút ngắn khoảng cách giữa trạng thái ứng suất 
do tải và cường độ R đó.
Hướng khắc phục chống mỏi cũng là tăng mác vật liệu.

3. Sự bảo đảm chuẩn mực của hai nhóm trạng thái giới hạn theo quan điểm mới.
Qui trình thiết lập tuổi thọ chất lượng cao của NCT xem xét nghiêm túc quá trình
tính toán KCCT theo hai nhóm trạng thái giới hạn có xét đến những phát hiện mới do tầm
ảnh hưởng quan trọng của giai đoạn 1 C(t,) mà trước đây chưa được quan tâm đầy đủ.
*1- Xác đònh tính khả thi của tuổi thọ lý tưởng t*  100 năm. Đặc biệt lưu ý giá trò
tương ứng của hằng số a(chính là
h
S
)
ay
'


thuộc giai đoạn 1 C(t, ) thích hợp
để tạo ra trạng thái ổn đònh 2 được duy trì lâu dài ở giai đoạn 2 C(t,). Tất cả
những lôgic tinh tế được minh họa ở mô hình cơ bản và phong phú thuộc điểm 4.
Như vậy, giá trò t* kỳ vọng của CĐT thỏa mãn TTGH 1 của công trình.
Hay nói cách khác, chính trạng thái ổn đònh 1 của giai đoạn 1 C(t, ) thuộc TTGH
1 sẽ tạo ra trạng thái ổn đònh 2 của gđ 2 C(t, ) thuộc TTGH 2. Đây chính là điều kiện
đảm bảo cho chế độ làm việc bình thường lâu dài trong tuổi thọ của NCT. Đây là một
phát hiện mới của tác giả ở TTGH 1 có ý nghóa đặc biệt quan trọng để duy trì lâu dài
điều kiện làm việc bình thường theo yêu cầu của TTGH 2.
Vì vậy, khi khai thác quá mức khả năng chòu lực của cấu kiện hoặc P
gh
của cọc làm
cho

τt,
của TTGH 2 lâu
dài theo kỳ vọng, tức phải xem xét so với chuẩn






h
ΔS
h
mm
0,40)(0,35 
theo
chương trình SL của tác giả.

Đồng thời, nhờ kỹ thuật bảo trì được chuẩn bò từ khi thi công, đảm bảo cho
P
S

cũng nằm gọn trong dải tải hợp lý nói trên và có tỉ lệ % thích hợp so với chuẩn
T
mm
0,254
P
S



 Ổn đònh 1 với
ay
'


nhằm khống chế để công trình đạt t* - tuổi thọ theo
kỳ vọng.
Ổn đònh 2 với
const
P
S

nhằm duy trì tuổi thọ t* đã được thiết kế
  - khởi điểm của hàm từ biến C(t, ).
 t* = 100 năm tuổi thọ NCT theo kỳ vọng của CĐT.
Trong điều kiện thiết kế bình thường, công trình BTCT có t = 50 - 60 năm. Theo
qui trình nầy, việc kiểm soát trạng thái biến dạng của nền cọc theo dải tải hợp
lý và tác động của polymer để khắc phục lão hóa và mỏi kết hợp với chế độ
bảo trì nghiêm túc, t* có thể đạt xấp xỉ 100 năm là hoàn toàn khả thi.
 Dải hợp lý của tải xuất phát từ đồ thò kinh điển của ARUCHIUNHAN kết hợp
với dải tải thực tế tác dụng lên công trình.
Đối với nền móng cọc, dải tải hợp lý từ P
TK
đến P
gh


P
S
P,
; (LgP, S); (LgP, lgS); (lgt, S);






lgt
S
P,

Thử tải cọc kiểm tra, theo 7.7b, P
max
=2P
TK
nhằm kiểm tra diễn biến của
P
S
và
h
S
ở những vùng đất quá yếu và có số lượng cọc lớn. Sau thi công cọc đại trà, P
gh

thường bò giảm sút.
Trong các quan hệ nầy, ta chọn

P
S
= 0,254
T
mm
;
- quan hệ






P
S
P,
khá ổn đònh trên những đòa phương khác nhau.
- hầu hết các nước đều quan tâm, có cùng ký hiệu và cùng đònh nghóa Settlement
Per Ton.
Đồng thời với các quan hệ loga, Qui trình nầy dựa vào thống kê của Chương trình
SL bằng cách tham khảo đặc trưng quan trọng bậc nhất của nguyên lý từ biến tức






h
ΔS
P,

quá lớn so với thực thì sự cố tiềm ẩn sẽ xuất hiện và tuổi
thọ NTC âm thầm bò rút ngắn

h
S
chênh lệch lún của cọc sau 1h lưu tải đầu tiên ở P=P
TK
và P=P
gh
, trong đó
















h
S
h
S

S
gh
5,0
cho phép
duy trì ổn đònh đến t = t*. Phải kiểm soát để
cost
P
S

nhờ kỹ thuật bảo trì
3. Quan trắc lún công trình đang thi công để thực hiện chế độ bảo trì theo qui đònh
Gọi P
i
– trọng lượng từ móng đến tầng thứ i
Và S
i
– độ lún trung bình tương ứng
Ta có các
i
i
P
S
cần bé hơn nhiều so với chuẩn





%7875
0


R
R
nên t  0,254. Tỉ lệ % nầy là mức suy thoái
thống kê do hiện tượng lão hóa và mỏi gây ra cho vật liệu khi tuổi thọ t* ≈100 năm
Để bù đắp mức độ suy giảm cường độ nầy, ta có thể dùng biện pháp nâng mác
thiết kế bằng phụ gia polymer để sau một thời gian của tuổi thọ, công trình vẫn duy trì
được chế độ ổn đònh để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường của NCT như chuẩn
mực của TTGH 2 kết cấu công trình đã qui đònh.

III. MỘT SỐ SỐ LIỆU THU THẬP ĐƯC TỪ NHÀ CAO TẦNG
1. Đối với nền cọc, đã xác đònh theo TCXDVN 269:2002, phụ lục E, E2 với giá trò
trung bình:
P
gh
, hệ số an toàn F
s
, P
TK

2. Ứng với dải tải hợp lý từ P
TK
đến P
gh
và so với chuẩn ở nền móng cọc. Theo các
quan hệ loga và giai đoạn 1 C(t, ):
h

dạng của nền móng cọc, về quan trắc, thiếu chế độ bảo trì nghiêm túc v.v

2. Vì vậy, với qui trình thiết lập tuổi thọ có kiểm soát trạng thái biến dạng ở giai
đoạn 1 C(t, ) với đặc trưng tiêu biểu
h
S
(hoặc
t
S
), ta có thể khống chế được trạng
thái ổn đònh 1 với
ay
'


để đạt tuổi thọ t = t* (theo kỳ vọng). Sau đó, cùng với kỹ
thuật bảo trì theo quan điểm của Bệnh học công trình để duy trì trạng thái ổn đònh 2
thuộc giai đoạn 2 C(t,) với đặc trưng
P
S
để công trình sống lâu dài với
0y
'


.
Kỹ thuật bảo trì ở đây còn có tác dụng khắc phục hiện tượng mỏi tất yếu và lão
hóa bằng sự can thiệp của phụ gia polymer đã làm cho cường độ vật liệu bò suy thoái theo
qui luật expo.
Tất cả sự tích cực của Qui trình làm cho tuổi thọ đạt đến giá trò chất lượng lý

nhận thức nghiêm túc và đúng mức mang tính cộng đồng trách nhiệm.

6. Qui trình đã chọn cho NCT những đặc trưng ban đầu rất cơ bản, tạo thuận lợi
dẫn đến chế độ ổn đònh lâu dài, tiền đề của tuổi thọ lý tưởng. Vì vậy, chỉ cần theo dõi và
quan trắc nhiều nhất trong 1 năm đầu tiên có thể khẳng đònh triển vọng về tuổi thọ của
NCT.

7. Tác giả Bản Qui trình nầy là– GSTS Nguyễn Văn Đạt và Cơ quan xuất xưởng –
Viện KHCN Phương Nam thuộc Liên hiệp các Hội KHKT Việt Nam đã tạo ra sự chặt chẽ
của phương pháp luận, về mối tương hỗ giữa các căn cứ khoa học kinh điển và sáng tạo
của tác giả mang tính khoa học cao, về các cơ sở pháp lý sẵn có từ các TCXD của Việt
Nam và chuẩn mực quốc tế, khai thác nhiều tiến bộ kỹ thuật như chế độ bảo trì để vận
dụng sáng tạo vào một tiêu chí có nhiều ý tưởng mới mẻ. Đây là công trình đầu tư vào
một mục tiêu có kỳ vọng tốt đẹp và tính nhân văn cao cả dành cho môi trường sống tốt
đẹp của con người.

8. Qui trình thiết lập Tuổi thọ chất lượng cao của NCT vừa là một bản thiết kế
hoạch đònh tuổi thọ, vừa là “một y bạ công trình” bắt đầu từ thời điểm O – thời điểm
nghiệm thu đưa công trình vào sử dụng theo qui đònh của Bệnh học công trình, trong đó,
những người có trách nhiệm đònh kỳ ghi lại và cấp chuyên gia phân tích các số liệu diễn
biến về trạng thái biến dạng quan trắc được và hiện tượng không bình thường để nếu cần,
xử lý trong thời gian bảo trì như hướng dẫn của Bệnh học công trình.
Diễn biến của tuổi thọ công trình tương tự như cuộc đời của con người nên ở Châu
Âu đã có khoa Bệnh học công trình (Pathologie des Ouvrages d’art). Chất lượng Công
trình và sức khỏe Con người đều cần được quan tâm đầu tư theo cùng một phương pháp
luận chung ngay từ khi đối tác còn trong trứng nước.

9. Qui trình thiết lập tuổi thọ 100 năm chất lượng cao của nhà cao tầng đánh
dấu sự phát triển của ba giai đoạn hàm từ biến C(t, ) do tác giả đề xuất trên cơ sở nguyên
lý kinh điển của ARUCHIUNHAN.