Giới thiệu về dự án
Một tòa nhà đa năng mới với kết cấu bằng bê tông cốt thép đang được xây dựng tại Brno. Tòa nhà sẽ là điểm nhấn nổi bật tại quận Kralovo Pole của thành phố, kết hợp không gian thương mại ở tầng trệt với khách sạn ở các tầng trên. Tòa nhà cũng sẽ bao gồm một bãi đỗ xe ngầm lớn.
Kết cấu chịu lực được thiết kế hoàn toàn bằng bê tông cốt thép. Hệ thống cột đứng sẽ được sử dụng ở các tầng thấp hơn và tầng hầm để xe. Từ góc độ kết cấu, các sàn tầng được đỡ bằng hệ cột điểm.
Toàn bộ kết cấu tòa nhà được đỡ bởi các cọc khoan nhồi dài kết hợp với bản móng dày. Bản móng được thiết kế để truyền các tác động do tương tác giữa bản sàn với nền đất và tương tác với các cọc. Điều này tạo ra cái gọi là 'vùng gián đoạn' trong kết cấu, đây là những bộ phận có rủi ro cao nhất trong công trình bê tông này.
Do tòa nhà được bao quanh bởi các công trình khác, việc đào móng đã được thiết kế rất cẩn thận.
IDEA StatiCa đã giúp chúng tôi thiết kế và kiểm tra tiêu chuẩn mối tiếp xúc giữa các tường chu vi trong phần ngầm của công trình, các bản móng và cọc. Không thể đặt cọc tập trung dưới các tường. Lý do là để duy trì khoảng cách quy định từ chân móng của hố đào.
Tomas Krivka
Kỹ sư kết cấu
Các thách thức kỹ thuật
Mặc dù tòa nhà trông khá đơn giản từ bên ngoài, nhưng có vô số thách thức kỹ thuật cần giải quyết.
Đặc biệt khó khăn là việc truyền tải trọng từ các tầng trên mặt đất xuống các tầng hầm do sự khác biệt lớn về mặt bằng với các hệ kết cấu khác nhau và yêu cầu về chức năng của từng không gian (tầng hầm: đường dốc và làn xe; các tầng trên tầng hầm để xe: thương mại). Vì lý do này, một số bộ phận của kết cấu chịu ứng suất rất lớn.
Để giải quyết vấn đề này, các kỹ sư đã thiết kế các dầm tường cao chạy qua hai tầng tại các vị trí mà hệ kết cấu tường chuyển từ tường sang cột.
Giải pháp và Kết quả
STATIKON đã sử dụng IDEA StatiCa để thiết kế và kiểm tra tiêu chuẩn vị trí tiếp xúc giữa các tường chu vi ở phần ngầm của tòa nhà, các bản móng và các cọc. Không thể đặt cọc tập trung dưới tường do cần duy trì khoảng cách quy định từ chân hố đào móng.
Trong các trường hợp tương tự, có thể thiết kế một sườn phân tán lớn xung quanh chu vi bản móng, nhưng điều này sẽ làm tăng chi phí vật liệu (bê tông và cốt thép, đào đất, đào sâu thêm kết cấu móng).
Một phương án khác để giải quyết tình huống này là sử dụng phân tích chi tiết trong IDEA StatiCa. Với sự hỗ trợ của phần mềm, có thể kiểm tra chi tiết vị trí tiếp xúc giữa đầu cọc và bản móng dưới tường chu vi. Bằng cách này, các kỹ sư nhận thấy rằng không cần thiết phải có sườn chu vi. Ngoại lệ duy nhất là hai khu vực chịu lực lớn nhất, không thể xử lý được nếu không có đầu phân tán cục bộ.
Nhờ cách tiếp cận này, các kỹ sư tại STATIKON Solutions s.r.o. đã đạt được một thiết kế đáng tin cậy và chính xác, đồng thời đảm bảo sử dụng vật liệu tiết kiệm nhất trong khi vẫn duy trì độ ổn định đầy đủ.
Một vấn đề khác mà IDEA StatiCa giúp giải quyết là vị trí cột kết thúc trong bản móng ở khoảng không gian giữa hai cọc. Tình huống này phát sinh khi sức chịu tải của một cọc đơn không còn đủ và cần một 'nhóm' cọc.
Trong trường hợp này, đó là hai cọc với khoảng cách trục tương hỗ bằng hai lần đường kính của một cọc. Điều này đưa chúng ta trở lại vùng gián đoạn, nơi các lực từ cột được truyền xuống cọc thông qua thanh chống nén xiên kèm theo lực kéo.
Một thách thức nữa mà các kỹ sư giải quyết với sự hỗ trợ của IDEA StatiCa là các dầm tường cao đã đề cập ở trên và một số trụ cao chịu tải lệch tâm lớn do kích thước quá lớn.
Trong trường hợp các cột chịu tải lệch tâm, các kỹ sư không cần áp dụng cách tiếp cận bảo thủ và không cần đơn giản hóa bằng cách coi lực đứng tại khoảng cách lệch tâm so với trục cột như một mô men uốn. Họ có thể xử lý tình huống theo hướng phân phối ứng suất nén và lực kéo đến các bộ phận kết cấu phía dưới.
Nếu họ chọn cách tiếp cận bảo thủ trong thiết kế và đánh giá cột chịu tải lệch tâm, sẽ không thể tạo ra được bất kỳ thiết kế nào. Thiết kế với sự hỗ trợ của IDEA StatiCa đã dẫn đến lượng cốt thép tối ưu cần thiết và cách bố trí của nó.
Bằng cách áp dụng IDEA StatiCa Detail, một số thách thức đã được vượt qua nhanh hơn và với ít công sức hơn so với việc sử dụng các quy trình thông thường.
Khi thiết kế một kết cấu, chúng ta luôn hướng tới một thiết kế đáng tin cậy và chính xác. Đồng thời, chúng ta cũng xem xét các khía cạnh kinh tế của thiết kế đề xuất để tiết kiệm tối đa chi phí cho chủ đầu tư. Nhờ IDEA StatiCa, chúng tôi có thể đánh giá đầu cọc một cách chính xác và thiết kế chiều dày bản móng phù hợp.
Tomas Krivka
Kỹ sư kết cấu
Giới thiệu về STATIKON Solutions s.r.o.
STATIKON Solutions s.r.o., có trụ sở tại Prague, đã hoạt động trên thị trường từ năm 2010. Công ty thực hiện công tác chuẩn bị các đánh giá kết cấu từ giai đoạn nghiên cứu và dự án cho thủ tục quy hoạch, qua tài liệu xin phép xây dựng hoặc thông báo xây dựng đến tài liệu thi công.
Công ty hợp tác với các kiến trúc sư hàng đầu, các văn phòng thiết kế nổi tiếng, các nhà phát triển và các công ty xây dựng.
Công ty đã đóng góp kiến thức chuyên môn vào hơn hai trăm dự án lớn.
STATIKON Solutions s.r.o. đã giành được IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 trong hạng mục Công trình quy mô lớn với dự án tòa nhà đa năng này.
Lắng nghe kỹ sư Tomas Krivka giải thích các thách thức chính của dự án
Trực quan hóa
Trực quan hóa
Trực quan hóa
Mô hình
Mô hình
Mô hình
Bạn có muốn thiết kế các kết cấu tương tự không? IDEA StatiCa luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn. Khám phá toàn bộ tính năng của phần mềm với phiên bản dùng thử MIỄN PHÍ 14 ngày.
YÊU CẦU DÙNG THỬ MIỄN PHÍ
