Giới thiệu về Dự án
Một dầm sâu chạy dọc theo Trục "2" qua tất cả năm tầng của tòa nhà (tầng hầm, tầng trệt, tầng một, tầng hai và mái). Tại tầng hầm, dầm có nhịp 11,1 mét không có gối đỡ trung gian, trong khi mỗi tầng trên có các lỗ cửa nhỏ hơn được bố trí lệch nhau trong mặt bằng. Để chịu được tải trọng lớn hơn, dầm tầng hầm dày 25 cm, giảm xuống 20 cm ở các tầng trên. Tường tầng hầm sử dụng bê tông C30/37; các tầng trên sử dụng C25/30, với cốt thép B500 và lưới Q385 trên cả hai mặt. Xung quanh các lỗ mở, cốt thép gia cường gồm 4×Ø20 thanh gân đã chuyển hướng lực một cách an toàn. Do không có lanh tô giữa lỗ mở lớn ở tầng hầm và cửa tầng trệt—chỉ có sàn bắc qua khoảng trống đó—hình học kết cấu đòi hỏi một mô hình BTCT thực tế thay vì lý thuyết dầm đơn giản hóa.
Thách thức Kỹ thuật
Dầm này không phải là trường hợp điển hình của kết cấu khung mà là một vùng gián đoạn thực sự, với ứng suất được xác định bởi hình học hơn là cân bằng lực. Sự kết hợp giữa lỗ mở lớn ở tầng hầm và các cửa lệch nhau ở các tầng trên đã phá vỡ dòng lực tự nhiên và tạo ra các vùng tập trung ứng suất cục bộ xung quanh các lỗ mở. Việc không có lanh tô truyền thống giữa lỗ mở tầng hầm và tầng trệt càng làm phức tạp thêm đường truyền tải, khi một phần tải trọng được truyền trực tiếp qua sàn.
Áp dụng lý thuyết dầm hoặc phần tử hữu hạn đàn hồi tuyến tính sẽ mô tả sai các điều kiện này bằng cách giả định mặt cắt phẳng vẫn phẳng và bê tông không bị nứt. Những đơn giản hóa như vậy có nguy cơ dẫn đến kết quả không an toàn—bỏ qua bề rộng vết nứt và tập trung biến dạng cục bộ—hoặc bố trí cốt thép quá thận trọng với các cột hoặc dầm sâu không cần thiết. Điều cần thiết là một phương pháp có thể mô tả nứt và mềm hóa do nén, tăng cứng do kéo, hiệu ứng từ biến và trượt liên kết dính giữa thép và bê tông.
Trong thực tế, một phần mềm phần tử hữu hạn phi tuyến đa năng có thể xử lý được điều này, nhưng việc xây dựng mô hình như vậy cho một vùng gián đoạn đơn lẻ sẽ tốn nhiều thời gian và không có tính tham số. Đối với thiết kế hàng ngày, chi phí này hiếm khi khả thi, đó là lý do tại sao một công cụ tích hợp dựa trên Phương pháp trường ứng suất tương thích là thiết yếu.
Giải pháp và Kết quả
Các kỹ sư đã sử dụng IDEA StatiCa Detail và quy trình làm việc 2D Walls để tạo mô hình vỏ ứng suất phẳng cho bê tông, với các thanh 1D được liên kết bằng ràng buộc MPC. Phân tích phi tuyến theo bước Newton-Raphson đã đẩy mô hình đến các giới hạn có ý nghĩa, kiểm tra biến dạng bê tông, biến dạng cốt thép và trượt tại mặt tiếp xúc thép–bê tông. Tất cả kết quả được kiểm tra theo EN 1992-1-1, cho phép đưa trực tiếp kết quả đầu ra vào thiết kế tĩnh học.
Với các kiểm tra tiêu chuẩn EN 1992-1-1 được tích hợp sẵn và báo cáo được tạo tự động, chúng tôi có thể đưa kết quả trực tiếp vào hồ sơ thiết kế mà không cần chỉnh sửa lại.
Ante Uglešić dipl.ing.građ
Kỹ sư kết cấu
Tối ưu hóa Tô pô đã chứng tỏ vai trò quyết định. Bằng cách chạy các vòng lặp với thể tích hiệu dụng 20% và 40%, công cụ đã làm rõ các đường truyền lực và quỹ đạo cốt thép. Điều này xác nhận vị trí cần thiết phải bố trí cốt thép nghiêng (xung quanh lỗ mở tầng hầm và các cửa lệch nhau) và vị trí mà thép bổ sung sẽ không mang lại giá trị. Nhóm thiết kế đã thêm ba nhóm thanh nghiêng 4Ø20, đạt được độ an toàn mà không cần cột nặng hoặc dầm hạ sâu.
Tối ưu hóa cấu trúc liên kết cho chúng tôi thấy ngay lập tức sự phân bố dòng lực. Nó chỉ ra chính xác vị trí các thanh thép nghiêng 4Ø20 đang làm việc, và nơi nào thép bổ sung sẽ bị lãng phí.
Ante Uglešić dipl.ing.građ
Kỹ sư kết cấu
Kết quả mang lại cả lợi ích kết cấu lẫn kiến trúc: trần phẳng phía trên lỗ mở tầng hầm, bố cục đỗ xe và lưu thông tốt hơn, và không cần đào sâu thêm—một yếu tố quan trọng khi tầng hầm nằm dưới mực nước biển. Vì nứt và khả năng sử dụng được chứng minh một cách thực tế, nhà đầu tư đã phê duyệt phương án tối ưu hóa. Báo cáo tự động và bảng thống kê cốt thép giúp đơn giản hóa tài liệu và giảm công phối hợp.
Giới thiệu về Superstructure d.o.o.
Superstructure d.o.o. là công ty tư vấn kỹ thuật kết cấu và kỹ thuật có trụ sở tại Zadar, Croatia, được thành lập và điều hành bởi Ante Uglešić. Được thành lập vào năm 2023, công ty cung cấp dịch vụ thiết kế và giám sát thi công cho các dự án trong nước và khu vực, mang đến sự linh hoạt và chuyên môn cá nhân hóa cho khách hàng.
Bắt đầu dùng thử ngay hôm nay và tận hưởng 14 ngày truy cập đầy đủ cùng các dịch vụ miễn phí.
Bắt đầu dùng thử miễn phí
