Xác định nguyên nhân rung động công trình và đánh giá ảnh hưởng của nó đến sức khỏe người sử dụng

KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
30 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 
XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN RUNG ĐỘNG CÔNG TRÌNH VÀ 
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ ĐẾN SỨC KHỎE NGƯỜI SỬ DỤNG 
PGS.TS. NGUYỄN VÕ THÔNG 
Viện KHCN Xây dựng 
Tóm tắt: Dưới tác động của thiết bị bố trí trong 
công trình, các phương tiện giao thông, phương tiện 
vận chuyển phục vụ sản xuất trong khu vực nhà 
máy, gần với vị trí của công trình, có thể làm cho 
công trình bị rung. Bài báo này trình bày kết quả 
nghiên cứu, khảo sát đo rung, nhằm xác định 
nguyên nhân chính gây rung động cho sàn tầng 4 
và đánh giá mức độ ảnh hưởng của nó đến sức 
khỏe của người sử dụng. 
Từ khóa: Đo rung động, đánh giá rung động. 
Abstract: Under the impact of equipment arranged in 
the construction, the means of transport, 
construction vehicles are close to the location of the 
work, ... can make the building vibrate. 
 This paper presents research results, vibration 
measurement survey, to determine the main cause 
of vibration for floor 4 and its impact on the health of 
users. This paper presents the results of research 
and survey on vibration measurement, to determine 
the main cause of vibration for floor 4 and 
assessment of its effect to occupants. 
Keywords: Vibration measurement, vibration 
assessment. 
1. Mô tả công trình 
Công trình khảo sát là trụ sở làm việc của một 
cơ quan. Công trình cao 4 tầng, trong đó 2 tầng trên 
được nâng cải tạo. Kết cấu chịu lực của hai tầng 
dưới là hệ khung bê tông cốt thép (BTCT), sàn 
panel hộp lắp ghép, móng nông bằng hệ băng giao 
thoa. Tầng 3, kết cấu là hệ khung dầm sàn đổ toàn 
khối. Tầng 4, kết cấu chịu lực là cột và kèo thép, 
mái tôn. Theo thông tin của những người làm việc 
trong tòa nhà cho biết thỉnh thoảng công trình bị 
rung lắc và những người làm việc trên tầng 4 cảm 
nhận thấy nôn nao, khó chịu [1]. Vì vậy cần xác định 
nguyên nhân gây nên hiện tượng này, phục vụ cho 
công tác xử lý khắc phục. 
Kết quả khảo sát hiện trường cho thấy các 
nguồn gây rung động cho công trình có thể do hoạt 
động của hệ thống điều hòa trung tâm bố trí trong 
công trình; xe vận chuyển hàng hóa, thiết bị, xe ô tô 
hàng ngày ra vào công trình; tàu hỏa chạy trên 
đường sắt song song với trục 1 của mặt bằng công 
trình và cách trục này khoảng 200 m; xe tải, xe 
contener chạy dọc theo đường bộ, nằm cạnh rãnh 
thoát nước sát nhà máy (hình 1). Như vậy tác động 
làm rung sàn tầng 4 gây khó chịu cho người làm 
việc trên sàn này có thể là do một hoặc đồng thời 
của một số hoặc tất cả các tác động nêu trên. Mục 
đích của khảo sát này là nhằm nghiên cứu xác định 
nguyên nhân chính gây rung động cho sàn tầng 4 
của công trình và mức độ ảnh hưởng của nó đến 
sức khỏe của người sử dụng, phục vụ cho công tác 
xử lý khắc phục. 
2. Phương pháp, nội dung và bố trí thiết bị đo 
- Xác định phương rung động chủ yếu: Lắp đặt 
cảm biến đo rung động theo 3 phương tại sàn tầng 
4 của công trình, so sánh mức độ rung động giữa 
các phương tại cùng một thời điểm xảy ra rung 
động. Từ đó xác định phương có giá trị rung động 
lớn nhất; 
- Xác định tần số cộng hưởng rung động: Tần 
số cộng hưởng rung động của công trình được xác 
định bằng cách phân tích phổ rung động theo phần 
mềm đo và phân tích rung động LabVIEW; 
- Xác định ảnh hưởng của các nguồn rung động 
đối với công trình: Sau khi xác định được phương 
rung động chủ yếu của công trình, bố trí các cảm 
biến rung động trên công trình như sau: 
+ 01 cảm biến rung động tại vị trí giữa ô sàn 
tầng 2 đo rung động theo phương đứng; 
+ 01 cảm biến rung động tại vị trí giữa ô sàn 
tầng 3 đo rung động theo phương đứng; 
+ 03 cảm biến rung động tại vị trí giữa ô sàn 
tầng 4 đo rung động theo phương đứng, phương 
ngang và phương dọc nhà; 
+ 01 cảm biến rung động gắn vào kèo mái đo 
rung động theo phương đứng; 
+ 01 cảm biến rung động tại vị trí móng chân cột 
tầng 1 đo rung động theo phương đứng; 
+ 01 cảm biến rung động tại vị trí giằng móng 
tường rào để đo rung động gây ra bởi xe di chuyển 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 31 
trên đường ô tô trước khi truyền qua mương thoát 
nước. 
Tại các vị trí đo rung động, cảm biến đo rung 
động được gắn chặt lên sàn, giằng bê tông bằng 
liên kết bu lông. Thời gian đo liên tục 24h/ngày và 
trong 10 ngày. 
Trên cơ sở số liệu đo, xác định được nguyên 
nhân chính và mức độ rung động lớn nhất mà nó 
gây cho công trình, đánh giá được ảnh hưởng của 
rung động đó đối với công trình và tác động của nó 
đến sức khỏe của người hoạt động trên công trình 
theo tiêu chuẩn Anh (BS 5228-2: 2009 Code of 
practice for noise and vibration control on 
construction and open sites, Part 2: Vibration) và 
các tiêu chuẩn khác có liên quan [3, 4, 5]. 
Các thiết bị đo được kết nối với máy tính điều 
khiển. Tốc độ lấy mẫu khác nhau, tùy thuộc theo 
yêu cầu về phân tích và xử lý tín hiệu. Dữ liệu rung 
động được lưu trữ trên thẻ SD gắn trên máy đo. 
Hình 1. Mặt bằng bố trí cảm biến đo rung 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
32 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 
Hình 2. Thiết bị đo và cảm biến đo rung động 
3. Kết quả đo 
- Từ số liệu đo rung động của công trình cho 
thấy tại mọi thời điểm đo, rung động theo phương 
đứng lớn hơn hẳn so với phương ngang nhà và 
phương dọc nhà (xem một bộ số liệu rung động của 
công trình tại một thời điểm đo, trích từ các kết quả 
đã đo được, trong bảng 1). Phương dọc nhà là 
phương có rung động nhỏ nhất. Vậy phương rung 
động chủ yếu của công trình là phương đứng và 
mức rung động tăng dần theo độ cao của các sàn. 
Bảng 1. Trích một bộ số liệu giá trị rung động của công trình tại một thời điểm đo 
Thời điểm Phương đứng (µm/s) Phương ngang (µm/s) Phương dọc (µm/s) 
Ban ngày 179 63.5 22.2 
Ban đêm 120.8 33 11.6 
Theo tiêu chuẩn [2], mức độ ảnh hưởng của rung động đối với sức khỏe của con người, sống và làm 
việc trong công trình, được chia làm các mức như trong bảng 2: 
Bảng 2. Quy định về mức độ ảnh hưởng của rung động đối với sức khỏe của con người theo [2] 
STT 
Giá trị rung, 
mm/s 
Mức độ ảnh hưởng đối với sức khỏe của con người 
1 0.14 
Rung động có thể cảm nhận được trong hầu hết các tình huống nhạy cảm của các 
loại rung động có ảnh hưởng đến công trình 
2 0.3 Rung động có thể cảm nhận được trong khu vực dân cư 
3 1 
Rung động ở cấp độ này sẽ gây ra khiếu nại trong môi trường dân cư, nhưng có thể 
chấp nhận được nếu có sự cảnh báo và giải thích trước 
4 10 Rung động không thể chịu đựng được cho bất kỳ tiếp xúc ngắn hạn với mức độ này 
Căn cứ vào số liệu đo rung thu được trong quá 
trình khảo sát và các quy định của tiêu chuẩn [2] về 
mức độ ảnh hưởng của rung động đối với sức khỏe 
của con người, sống và làm việc trong công trình, ta 
có kết quả đánh giá mức ảnh hưởng lớn nhất của 
các nguồn rung tại sàn tầng 4 (bảng 3 và hình 3). 
Bảng 3. Đánh giá mức ảnh hưởng lớn nhất của các nguồn rung tại sàn tầng 4 
TT Nguồn gây rung cho công trình 
Giá trị rung đo được tại 
sàn tầng 4 
Đánh giá mức độ ảnh hưởng đối 
với con người 
1 Hệ thống điều hòa trung tâm (hình 3a) 24,5 μm/s Không ảnh hưởng 
2 Xe ra vào nhà máy (hình 3b) 59.4 µm/s Không ảnh hưởng 
3 Các phương tiện giao thông đường bộ 
thông thường (hình 3c) 
469 µm/s Cảm nhận được 
4 Tầu hỏa (hình 3d) 83 μm/s Không ảnh hưởng 
5 01 xe tải 50T, chạy với vận tốc 30km/h 
(hình 3e) 
613.4 μm/s 
Cảm thấy khó chịu 
6 01 xe tải 50T, chạy với vận tốc 50km/h 
(hình 3f) 
629,4 μm/s 
7 02 xe tải 50T, chạy với vận tốc 30km/h 
(hình 3g) 
 658 μm/s 
8 02 xe tải 50T, chạy với vận tốc 50km/h 
(hình 3h) 
681μm/s 
9 03 xe tải 50T, chạy với vận tốc 30km/h 
(hình 3i) 
728,7 μm/s 
10 03 xe tải 50T, chạy với vận tốc 50km/h 
(hình 3k) 
768,7 μm/s 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 33 
a) 
b) 
c) 
d) 
e) f) 
g) h) 
i) k) 
Hình 3. Rung động lớn nhất ở sàn tầng 4 của công trình ứng với các nguồn tác động 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
34 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 
- Quan hệ giữa số lượng xe và vận tốc di chuyển của xe như sau: 
Hình 4. Quan hệ giữa số lượng xe và rung động khi vận tốc đoàn xe v=30 km/h 
Hình 5. Quan hệ giữa số lượng xe và rung động khi vận tốc đoàn xe v=50 km/h 
- Tần số cộng hưởng dao động của công trình: 3,1Hz (hình 6). 
Hình 6. Tần số gây cộng hưởng dao động của công trình 
4. Kết luận và kiến nghị 
4.1 Kết luận 
- Phương rung động chủ yếu của công trình là 
phương đứng. Rung động lớn nhất ở các sàn là 
tầng 4 của công trình; 
- Rung động gây cộng hưởng dao động của 
công trình là các nguồn gây rung động có tần số 
rung bằng 3.1Hz; 
- Phương tiện giao thông có tải trọng lớn di 
chuyển trên đường giao thông nằm song song cạnh 
KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng - số 2/2019 35 
công trình là nguồn chính gây nên rung động của 
công trình. Mức rung động tăng khi tải trọng của xe, 
số lượng xe trong đoàn xe nối đuôi nhau, và tốc độ 
của đoàn xe tăng lên; 
- Mức rung động lớn nhất xuất hiện trên công 
trình đo được trong thời gian khảo sát, ở sàn tầng 4 
ứng với trường hợp do đoàn xe tải (3 xe, trọng tải 
mỗi xe 50T, vận tốc đoàn xe 50km/h) di chuyển trên 
đường giao thông nằm sát công trình gây nên và 
đạt giá trị là 768.7 µm/s. Theo các tiêu chuẩn [2, 3, 
4, 5], mức rung động này có thể gây ra cảm giác 
khó chịu cho người sống và làm việc trên công 
trình; 
- Rung động xuất hiện trên công trình có thể lớn 
hơn các giá trị trên trong trường hợp các xe trọng 
tải lớn hơn di chuyển qua khu vực này, đặc biệt khi 
xảy ra hiện tượng cộng hưởng dao động của đoàn 
xe và các dạng tải trọng khác cũng như khi chất 
lượng mặt đường và nền đường ô tô bị xuống cấp 
và hư hỏng. 
4.2 Kiến nghị 
- Từ kết quả đo và phân tích rung động trong 
thời gian khảo sát cho thấy tuy giá trị rung động 
chưa vượt ngưỡng giới hạn dẫn tới nguy hiểm cho 
người sử dụng, nhưng các rung động này nằm 
trong ngưỡng có thể gây ra cảm giác khó chịu cho 
người làm việc trên công trình; 
- Về lâu dài, các rung động này có thể tăng lên 
do độ cứng của kết cấu chịu rung động có xu 
hướng suy giảm theo thời gian, do đó cần có giải 
pháp nhằm giảm rung chấn cho công trình. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Báo cáo kết quả khảo sát công trình trụ sở Công ty 
NMBTHN (2018). Viện KHCN Xây dựng. Hà Nội. 
2. BS 5228-2: 2009, Code of practice for noise and 
vibration control on construction and open sites, Part 
2: Vibration. 
3. BS 7385-1:1993, Evaluation and measurement for 
vibration in buildings. Guide for Measurement of 
Vibrations and Evaluation of Their Effects on 
Buildings. 
4. BS 7385-2:1993, Evaluation and measurement for 
vibration in buildings. Guide to damage levels from 
groundborne vibration. 
5. BS 6472-2:2008, Guide to Evaluation of Human 
Exposure to Vibration in Buildings, Blast Induced 
Vibration. 
Ngày nhận bài: 14/6/2019 
Ngày nhận bài lần cuối: 28/6/2019.