SteelConnection designConnectionEN (Eurocode)AxisVM

Hỗ trợ thi công giữ nguyên mặt tiền

Budapest

Là một phần của dự án tái phát triển Trung tâm Bem tại Budapest, Hungary, Công ty STEELEXPERT Ltd. được giao nhiệm vụ đưa ra giải pháp giữ nguyên mặt tiền tạm thời. Mục tiêu là bảo tồn mặt tiền tòa nhà trong khi kết cấu bên trong được xây dựng lại để phù hợp với ý tưởng mới. IDEA StatiCa được sử dụng để thiết kế các liên kết cho một kết cấu thép mô-đun, nhẹ nhưng vững chắc, có khả năng chịu gió và phù hợp với hạ tầng dày đặc của trung tâm thành phố.

This article is also available in

Về dự án

Trung tâm Bem, nhìn ra Quảng trường Bem bên bờ sông Danube, có từ thế kỷ 19 và là một trong những địa danh quan trọng nhất của Budapest. Phần chính của tòa nhà, Doanh trại Radetzky, đã chứng kiến một cuộc biểu tình quan trọng trong Cuộc Cách mạng Hungary năm 1956, từ đó trở thành biểu tượng và một phần không thể tách rời trong ký ức của thành phố.

Sau nhiều thập kỷ xuống cấp, tòa nhà đổ nát cuối cùng đã được lên kế hoạch tái phát triển như một phần của Dự án Bem, nhằm tạo ra một tổ hợp tòa nhà mới từ doanh trại cũ và khối nhà liền kề. Tất cả các phần sẽ được kết nối thành một đơn vị hiện đại phù hợp với thế kỷ 21 nhưng vẫn tôn vinh lịch sử. Từ năm 2023, tổ hợp sẽ phục vụ như một khách sạn và tòa nhà văn phòng, và hành lang mở một phần sẽ bố trí các cửa hàng và quán cà phê. Việc phục hồi bản thân Quảng trường Bem cũng là một phần của dự án để nơi này có thể một lần nữa trở thành điểm giao lưu xã hội sôi động cho cả người dân địa phương và khách du lịch đến thăm Budapest.

Thách thức kỹ thuật

Với giá trị lịch sử và kiến trúc của Trung tâm Bem, việc bảo tồn mặt tiền mang phong cách lịch sử và các họa tiết trang trí là ưu tiên hàng đầu của dự án. Tuy nhiên, nội thất của tòa nhà đã xuống cấp và được lên kế hoạch phá dỡ, vì vậy cần có một giải pháp tạm thời để giữ mặt tiền tại chỗ. Điều này đặt ra một số thách thức đáng kể.

Trước hết, kết cấu phải đỡ mặt tiền trong khi phần còn lại của tòa nhà đang được tháo dỡ, đồng thời cung cấp sự bảo vệ đáng tin cậy trước động đất và gió mạnh xảy ra tại công trường. Tuy nhiên, không thể đỡ kết cấu ở phía trước tòa nhà do mạng lưới ngầm dày đặc của các công trình hạ tầng công cộng như đường ống thoát nước, nước, khí đốt, điện (bao gồm cả đường dây cao thế), viễn thông và dây điện đèn giao thông. Không có đủ không gian cho dù chỉ là một kết cấu đỡ bên ngoài mỏng, vì vậy phải thiết kế một giải pháp kỹ thuật đặc biệt.

Ngoài các yêu cầu và ràng buộc nêu trên, các cuộc khai quật khảo cổ cũng được lên kế hoạch trong khu vực vào dịp đó, vì vậy kết cấu đỡ phải cho phép bổ sung giằng ngang để bù đắp cho các lớp đất đã bị lấy đi.

Giải pháp và Kết quả

Như đã đề cập, không thể sử dụng neo ngầm cho kết cấu thép ở phía trước tòa nhà. Để đạt được độ cứng cần thiết, STEELEXPERT quyết định sử dụng khung giàn trực giao (thẳng đứng và nằm ngang). Phần khó khăn là phải đỡ toàn bộ kết cấu từ bên trong tòa nhà; với mục đích này, các cột thẳng đứng được đặt trong đất phía sau tường và liên kết với kết cấu phía trước bằng các thanh giằng hình chữ V qua các cửa sổ mặt tiền.

Hệ kết cấu trực giao – các giàn thẳng đứng và nằm ngang, liên kết trực tiếp với tường xây – có thể đảm bảo sự ổn định và toàn vẹn của tường xây cũ ở tốc độ gió lên đến 40 km/h. Tuy nhiên, phần thi công của dự án được lên kế hoạch kéo dài đến một năm rưỡi, đủ dài để có thể xảy ra bão lớn hoặc hoạt động địa chấn trong thời gian đó, vì vậy cần có các biện pháp bổ sung để duy trì tính toàn vẹn kết cấu của tường trong các điều kiện khắc nghiệt hơn. Để đạt được điều đó, STEELEXPERT đã lắp đặt ba dầm để phân phối lực giữa các khung thẳng đứng, và năm thanh chống chéo dài ở phía sau mặt tiền, neo vào móng cọc.

Toàn bộ kết cấu thép giữ mặt tiền nặng 110 tấn và có khoảng 20 loại liên kết khác nhau. STEELEXPERT thiết kế chúng bằng IDEA StatiCa. Những liên kết phức tạp nhất là các nút liên kết giữa các dầm nằm ngang và các thanh chống chéo, cũng như giữa các dầm và các thanh giằng hình chữ V nối các dầm với khung giàn phía trước. Với nhiều góc độ và độ lệch tâm khác nhau, những liên kết này sẽ cực kỳ khó thực hiện thủ công.

Một số liên kết có hình học phức tạp đến mức nếu không có IDEA StatiCa, việc tính toán chính xác và đặc biệt là tối ưu hóa sẽ hoàn toàn không thể thực hiện được.

Csaba Bán

Kỹ sư kết cấu cao cấp, Giám đốc điều hành & Chủ sở hữu

Ở một số giai đoạn thi công, một số thanh chống được lên kế hoạch tháo dỡ để nhường chỗ cho máy xúc và công việc ngầm quy mô lớn. Sự phân phối lực không đều tạm thời này phải được đưa vào tính toán. IDEA StatiCa đã giúp STEELEXPERT đảm bảo rằng công trình có độ cứng tối ưu và có thể chịu được các giai đoạn này.

Sau nhiều năm tính toán thủ công, cuối cùng chúng tôi đã có một công cụ phần mềm thực sự giúp chúng tôi vượt qua những thách thức mà chúng tôi phải đối mặt.

Csaba Bán

Kỹ sư kết cấu cao cấp, Giám đốc điều hành & Chủ sở hữu

IDEA StatiCa cung cấp nhiều mẫu phong phú, giúp các kỹ sư STEELEXPERT không phải thiết kế các liên kết từ đầu, và việc trình bày hình học và kiểm tra tiêu chuẩn cuối cùng cũng dễ dàng hơn với bộ tạo báo cáo của IDEA StatiCa.

Sự hợp tác với các nhóm khác diễn ra suôn sẻ nhờ trình xem trực tuyến của IDEA StatiCa. Người vẽ bản vẽ thép có thể nhận được thiết kế hoàn chỉnh từ STEELEXPERT và xem thuận tiện ở dạng 3D, với khả năng xoay bao gồm tất cả các chi tiết, trong công cụ trực tuyến tiện dụng.

Nhìn chung, những lợi ích của IDEA StatiCa đã giúp công việc tiến triển nhanh hơn nhiều. Toàn bộ giai đoạn thiết kế thép mất hai đến ba tháng, và các kỹ sư STEELEXPERT đồng ý rằng việc thiết kế tất cả các liên kết từ đầu và thực hiện tất cả các tính toán thủ công sẽ dẫn đến thêm 1,5 tháng làm việc. Nói cách khác, tổng thời gian dự án sẽ tăng gấp đôi. Họ cũng chỉ ra rằng việc tính toán chính xác một số nút liên kết phức tạp sẽ hoàn toàn không thể thực hiện được, có nghĩa là họ sẽ phải chọn một giải pháp không tối ưu. IDEA StatiCa đã giúp giải quyết tất cả các thách thức mà không cần thỏa hiệp.

IDEA StatiCa là một công cụ tuyệt vời và đã giúp ích cho chúng tôi rất nhiều. Nếu không có phần mềm này và kiến thức vận hành nó, bạn không thể cạnh tranh trên thị trường này.

Csaba Bán

Kỹ sư kết cấu cấp cao, Giám đốc điều hành & Chủ sở hữu

Về STEELEXPERT

STEELEXPERT Ltd. là công ty thiết kế kết cấu thép có trụ sở tại Budapest, Hungary. Người sáng lập và Giám đốc điều hành, Csaba Bán, là kỹ sư kết cấu trưởng với hơn 25 năm kinh nghiệm trong thiết kế kết cấu thép và mô phỏng số về động lực học kết cấu, phá hủy và mỏi. Các lĩnh vực chuyên môn bao gồm gia cường và cải tạo bằng thép, các kết cấu thép đặc biệt và phân tích thiết bị cơ khí. Công ty tự hào về cách tiếp cận toàn diện đối với các thách thức kỹ thuật, kỹ năng phân tích vượt trội và kết quả chất lượng cao.