Thiết kế và thi công kết cấu composite

Arun Nadig, Giám đốc, Nadig Consulting, trình bày hai dự án đã giành giải thưởng về kỹ thuật xây dựng tổng hợp cho các không gian văn phòng hiện đại, đã được Hội đồng Phát triển Công nghiệp Xây dựng (CIDC) công nhận về thiết kế và thi công.

Xây dựng hỗn hợp nhanh chóng được chấp nhận trong lĩnh vực xây dựng nhiều tầng không dân cư của Ấn Độ. Thành công của nó chủ yếu là do sức mạnh và độ cứng đạt được, với việc sử dụng vật liệu tối thiểu.

Lý do tại sao xây dựng composite được coi là tốt như vậy có thể được thể hiện một cách đơn giản: bê tông là tốt trong nén và thép là tốt trong căng thẳng. Kết hợp hai vật liệu này có cấu trúc tăng cường sức mạnh của chúng, có thể được khai thác để tạo ra một thiết kế nhẹ và hiệu quả cao.

Trọng lượng giảm của các phần tử tổng hợp có tác dụng hạ gục bằng cách giảm các lực trong các phần tử hỗ trợ chúng, bao gồm cả các nền tảng. Hệ thống hỗn hợp cũng cung cấp lợi ích về tốc độ xây dựng. Việc giảm độ sâu sàn có thể đạt được bằng cách sử dụng kết hợp xây dựng cũng có thể mang lại lợi ích đáng kể về chi phí dịch vụ và đường bao của tòa nhà.

Nghiên cứu điển hình 1: Tháp thương mại uy tín
Dự án này nằm ở khu thương mại trung tâm của thành phố Bangalore, gần với cơ quan lập pháp tiểu bang và con đường chính dẫn đến sân bay và phía bắc Bangalore. Nó có thể di chuyển lưu lượng VIP nặng và thường xuyên do đó, việc truy cập vào xe tải bê tông trong giờ làm việc bình thường bị hạn chế nghiêm trọng. Sự hiện diện của các căn hộ và nhà ở cao cấp, và một trường học lớn ở khu vực lân cận đặt ra những hạn chế hơn nữa trong việc sử dụng các kỹ thuật xây dựng thông thường.

Hạn chế để thiết kế tầng hầm: Tòa tháp có 2 tầng hầm sâu với bãi đậu xe xếp chồng 5 tầng, 3 tầng bán lẻ và 21 tầng văn phòng và chiều cao tổng thể là 117m. Sự cần thiết phải có một số lượng lớn các bãi đậu xe cho tòa tháp văn phòng cần có bãi đỗ xe ở tầng hầm thấp hơn, ngoài bãi đậu xe 2 tầng ở trên này. Tầng hầm phía trên cũng bao gồm một bãi đậu xe 2 tầng. Do đó, độ sâu đào xuống đáy bè là khoảng 11m. Sự hiện diện của nước ngầm ở độ sâu 6m cộng với thách thức giữ cho việc đào khô cho công trình xây dựng.

Hệ thống đóng cọc mở rộng bờ với dầm và thanh chống với cọc hy sinh đã được cung cấp như một phần của công trình bảo vệ. Cả hai hệ thống khử nước giếng sâu và hút chân không đều phải được áp dụng do lượng nước ngầm gặp phải.

Thiết kế hệ thống kết cấu : Đã được quyết định ngay từ đầu với sự đồng tình của chủ sở hữu tòa nhà và các bên liên quan khác rằng xây dựng hỗn hợp sẽ là giải pháp lý tưởng cho kiến ​​trúc thượng tầng vì những lý do sau :

• Nó sẽ giảm thiểu các vấn đề đổ bê tông lớn.
• Thời gian xây dựng có thể được tăng tốc dẫn đến truy cập sớm vào văn phòng.
• Cấu trúc nhẹ hơn dẫn đến nền móng nhẹ hơn xem xét các điều kiện dưới đất.

Hoạt động xây dựng ở nhiều cấp trong quá trình thi công công trình
Thiết kế kết cấu : Nhóm thiết kế đã quyết định rằng hệ thống kết cấu phải được thiết kế để đảm bảo rằng lõi bê tông cốt thép chắc chắn sẽ được sử dụng để chịu được tất cả các lực bên phát sinh từ hoạt động địa chấn và gió, và việc xây dựng các cột và dầm thép sẽ chủ yếu lấy tải trọng lực.

Các ngân hàng thang máy, nhà vệ sinh và trục cầu thang đã được chứng minh là lý tưởng cho lõi bê tông này dự kiến. Nhu cầu kiến ​​trúc cho một tầng tối thiểu 3.0m để giải phóng mặt bằng trần sau khi kết hợp tất cả các dịch vụ có nghĩa là phải cung cấp giải pháp “tấm phẳng giống như”.

Hai hệ thống đã được xem xét để xây dựng tổng hợp; tùy chọn đầu tiên phức tạp hơn một chút bao gồm:

• Bê tông đổ đầy ống rỗng cho các cột.
• Dầm sàn không đối xứng với mặt bích dưới rộng hơn.
• Tấm sàn sâu với kết cấu.

Trong tùy chọn khác, hệ thống bao gồm:

• Cột thép với tấm thép hàn được bọc trong bê tông.
• Phần dầm 3 tấm được hàn bằng kỹ thuật hàn hồ quang chìm.
• Tấm sàn dày 1,0 mm cao 80mm ở đỉnh ngồi trên đỉnh của dầm sàn với một lớp bê tông kết cấu đứng đầu để chống cháy và tác động tổng hợp.

Sau khi cân nhắc kỹ lưỡng, đánh giá chi phí, tính sẵn có của vật liệu, v.v … nó đã được quyết định áp dụng phương án thứ hai.

Tư vấn Nadig
Xây dựng : Trình tự xây dựng được thông qua là để đảm bảo rằng lõi bên sẽ bắt đầu trước và sẽ có ít nhất 4 đến 6 cấp trước khung thép kết cấu. Trình tự các công việc sẽ như sau:

• Xây dựng lõi RCC bằng cách sử dụng màn trập tự leo.
• Nâng cột thép kết cấu cho hai cấp.
• Sửa chữa dầm chính và dầm phụ.
• Đặt tấm sàn và cột bê tông và cột trong bê tông.
• Tiến hành sơn chống cháy xi măng trên các dầm tiếp xúc.
• Mặc dù có nhiều hạn chế tại chỗ, việc xây dựng hỗn hợp đã chứng tỏ là thành công và cấu trúc hoàn thành hiện được coi là một trong những tòa nhà mang tính biểu tượng trong thành phố.

Nghiên cứu điển hình 2 Bagmane Lyn
Tòa nhà văn phòng uy tín này nằm ở trung tâm vành đai CNTT trên Đường vành đai ngoài ở Bangalore, là một mô hình thu nhỏ của nhiều hệ thống kết cấu đã được hợp nhất thành công để sản xuất các tòa nhà văn phòng mang tính bước ngoặt. Cấu trúc bao gồm 2 tầng hầm nhà để xe và thiết bị MEP, không gian đến 4 tầng và 14 tầng của văn phòng.

Bagmane Lynx
Thiết kế – Cột V : Tầng hầm và không gian văn phòng thường được thiết kế như hệ thống sàn phẳng thông thường với dầm ngoại vi. Một lõi trung tâm mạnh mẽ của trục thang máy và cầu thang cung cấp sự ổn định bên cho tòa nhà. Một yêu cầu kiến ​​trúc cụ thể của việc cung cấp một không gian đến độc đáo bằng các cột V là tính năng thiết kế độc đáo trong cấu trúc này.

Các cột V là các ống đầy bê tông mọc lên từ một bệ ngồi trên các tầng hầm và cột bục. Các cột V sau đó chấm dứt trên một chùm chuyển giao kết cấu thép nặng hỗ trợ 7 cấp không gian văn phòng ở trên.

Hệ thống cấu trúc được mô hình hóa và chế tạo bằng cách sử dụng phần mềm hiện đại, dẫn đến độ dài cắt tối ưu hóa và lãng phí tối thiểu. Một quy trình kiểm tra chất lượng và đảm bảo chất lượng đảm bảo kiểm soát chất lượng cần thiết.

Bagmane Lynx
Xây dựng : Việc bố trí thanh thép gia cường bằng cách sử dụng các khớp nối, mở rộng các ống thép được chế tạo với chiều dài 6m và vận chuyển đến công trường, là một thách thức.

Một nỗ lực hợp tác với nhà cung cấp chuyên gia cùng với nhóm thiết kế đã dẫn đến việc hoàn thành dự án thành công và trong khoảng thời gian được chỉ định. Các tháp tạm thời được yêu cầu xây dựng để tạo điều kiện mở rộng các cột. Một tấm sàn bê tông thông thường ở cấp thứ năm cuối cùng đã được đổ để kết nối nó với hệ thống tấm bê tông cốt thép.

Hits: 125