Case study

โครงสร้างคอนกรีตเสริมเหล็กของอาคารอเนกประสงค์

Brno | CZ | STATIKON Solutions s.r.o.

Concrete

EN (Eurocode)

Concrete Topics

Reinforcement

Detail 2D

This article is also available in:

Translated by AI from English

อาคารอเนกประสงค์แห่งใหม่ที่มีสิบสองชั้นเหนือดินและสามชั้นใต้ดินกำลังถูกก่อสร้างในเมือง Brno สาธารณรัฐเช็ก วิศวกรจาก STATIKON Solutions s.r.o. ได้รับมอบหมายให้รับมือกับความท้าทายหลายประการในโครงการนี้ และยินดีแบ่งปันรายละเอียดที่น่าสนใจเกี่ยวกับโครงการดังกล่าว

เกี่ยวกับโครงการ

อาคารอเนกประสงค์แห่งใหม่ที่มีโครงสร้างทำจากคอนกรีตเสริมเหล็กกำลังถูกก่อสร้างขึ้นในเมือง Brno อาคารนี้จะเป็นสัญลักษณ์ของย่าน Kralovo Pole ของเมือง และจะรวมพื้นที่เชิงพาณิชย์บนชั้นล่างเข้ากับโรงแรมบนชั้นที่สูงขึ้นไป นอกจากนี้อาคารยังจะมีที่จอดรถใต้ดินขนาดใหญ่อีกด้วย

โครงสร้างรับน้ำหนักได้รับการออกแบบทั้งหมดจาก คอนกรีตเสริมเหล็ก ระบบเสาแนวตั้งจะถูกใช้บนชั้นล่างและโรงจอดรถใต้ดิน จากมุมมองด้านโครงสร้าง แผ่นพื้นได้รับการรองรับแบบจุด

โครงสร้างอาคารทั้งหมดได้รับการรองรับโดยเสาเข็มเจาะยาวร่วมกับแผ่นฐานรากที่แข็งแรง แผ่นฐานรากได้รับการออกแบบเพื่อถ่ายแรงที่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างแผ่นพื้นกับดินและปฏิสัมพันธ์กับเสาเข็ม สิ่งนี้ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า 'บริเวณไม่ต่อเนื่อง' ในโครงสร้าง ซึ่งเป็นส่วนที่มีความเสี่ยงสูงสุดของการก่อสร้างคอนกรีตนี้

เนื่องจากอาคารล้อมรอบด้วยอาคารอื่นๆ การขุดฐานรากจึงได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบมาก

IDEA StatiCa ช่วยให้เราออกแบบและทำการตรวจสอบตามมาตรฐานสำหรับจุดสัมผัสระหว่างผนังรอบนอกในส่วนใต้ดินของอาคาร แผ่นพื้นฐานราก และเสาเข็ม ไม่สามารถวางเสาเข็มไว้ตรงกลางใต้ผนังได้ เนื่องจากต้องรักษาระยะห่างที่กำหนดจากฐานรากของหลุมขุด

Tomas Krivka

วิศวกรโครงสร้าง – STATIKON Solutions s.r.o.
CZ

ความท้าทายด้านวิศวกรรม

แม้ว่าอาคารจะดูค่อนข้างเรียบง่ายจากภายนอก แต่มีความท้าทายทางเทคนิคมากมายที่ต้องแก้ไข

ความท้าทายที่สำคัญเป็นพิเศษคือการถ่ายแรงจากชั้นเหนือดินไปยังชั้นใต้ดิน เนื่องจากความแตกต่างอย่างมากในผังพื้นที่มีระบบโครงสร้างที่แตกต่างกันและข้อกำหนดสำหรับการใช้งานของแต่ละพื้นที่ (ชั้นใต้ดิน: ทางลาดและเลน; ชั้นเหนือโรงจอดรถ: เชิงพาณิชย์) ด้วยเหตุนี้ บางส่วนของโครงสร้างจึงรับความเค้นสูงมาก

เพื่อเป็นแนวทางแก้ไข วิศวกรได้ออกแบบคานผนังสูงที่ทอดข้ามสองชั้นในจุดที่ระบบผนังโครงสร้างเปลี่ยนจากผนังเป็นเสา

แนวทางแก้ไขและผลลัพธ์

STATIKON ใช้ IDEA StatiCa ในการออกแบบและการตรวจสอบตามมาตรฐานจุดสัมผัสระหว่างผนังรอบนอกในส่วนใต้ดินของอาคาร แผ่นฐานราก และเสาเข็ม ไม่สามารถวางเสาเข็มไว้ตรงกลางใต้ผนังได้ เหตุผลคือความจำเป็นในการรักษาระยะห่างที่กำหนดจากฐานของการขุดฐานราก

ในกรณีที่คล้ายกัน สามารถออกแบบซี่เสริมกระจายแรงขนาดใหญ่รอบขอบของแผ่นฐานรากได้ แต่จะทำให้ต้นทุนวัสดุเพิ่มขึ้น (Concrete และเหล็กเสริม การขุด การทำให้โครงสร้างฐานรากลึกขึ้น)

อีกทางเลือกหนึ่งในการแก้ไขสถานการณ์คือการใช้การวิเคราะห์รายละเอียดใน IDEA StatiCa ด้วยความช่วยเหลือนี้ สามารถตรวจสอบรายละเอียดของจุดสัมผัสระหว่างหัวเสาเข็มกับแผ่นฐานรากใต้ผนังรอบนอกได้ ด้วยวิธีนี้ วิศวกรพบว่าไม่จำเป็นต้องมีซี่เสริมรอบนอก ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือสองพื้นที่ที่รับความเค้นสูงสุด ซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้โดยไม่มีหัวกระจายแรงเฉพาะจุด

ด้วยแนวทางนี้ วิศวกรของ STATIKON Solutions s.r.o. สามารถบรรลุการออกแบบที่เชื่อถือได้และแม่นยำ ซึ่งยังรับประกันการใช้วัสดุอย่างประหยัดที่สุดในขณะที่รักษาเสถียรภาพที่เพียงพอ

ปัญหาอีกประการหนึ่งที่ IDEA StatiCa ช่วยแก้ไขคือจุดที่เสาสิ้นสุดในแผ่นฐานรากในพื้นที่ระหว่างเสาเข็มสองต้น สถานการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อกำลังรับน้ำหนักของเสาเข็มเดี่ยวไม่เพียงพออีกต่อไป และจำเป็นต้องใช้ 'กลุ่ม' เสาเข็ม

ในกรณีนี้คือเสาเข็มสองต้นที่มีระยะห่างระหว่างแกนเท่ากับสองเท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเข็มหนึ่งต้น สิ่งนี้นำเรากลับไปสู่บริเวณไม่ต่อเนื่อง ซึ่งแรงจากเสาถูกถ่ายไปยังเสาเข็มผ่านค้ำยันรับแรงอัดแนวทแยงพร้อมกับแรงดึง

ความท้าทายอีกประการหนึ่งที่วิศวกรแก้ไขด้วยความช่วยเหลือของ IDEA StatiCa คือคานผนังสูงที่กล่าวถึงข้างต้นและเสาสูงบางต้นที่รับน้ำหนักแบบเยื้องศูนย์อย่างมากเนื่องจากขนาดที่ใหญ่เกินไป

ในกรณีของเสาที่รับน้ำหนักแบบเยื้องศูนย์ วิศวกรไม่จำเป็นต้องใช้แนวทางอนุรักษ์นิยม และพิจารณาแรงแนวตั้งที่ระยะเยื้องศูนย์จากแกนเสาอย่างง่ายๆ ว่าเป็นโมเมนต์ดัด พวกเขาสามารถจัดการกับสถานการณ์ในแง่ของการกระจายความเค้นอัดและแรงดึงไปยังส่วนปลายน้ำของโครงสร้าง

หากพวกเขาเลือกใช้แนวทางอนุรักษ์นิยมในการออกแบบและประเมินเสาที่รับน้ำหนักแบบเยื้องศูนย์ ก็จะไม่สามารถผลิตการออกแบบได้เลย การออกแบบด้วยความช่วยเหลือของ IDEA StatiCa นำไปสู่ปริมาณเหล็กเสริมที่เหมาะสมที่สุดที่จำเป็นและการกระจายของมัน

โดยการประยุกต์ใช้ IDEA StatiCa Detail ความท้าทายบางประการได้รับการแก้ไขได้เร็วขึ้นและใช้ความพยายามน้อยกว่าที่จะเป็นไปได้โดยใช้ขั้นตอนทั่วไป

เมื่อออกแบบโครงสร้าง เราพยายามให้ได้การออกแบบที่เชื่อถือได้และแม่นยำเสมอ ในขณะเดียวกัน เราก็พิจารณาด้านเศรษฐศาสตร์ของแบบที่เสนอด้วย เพื่อประหยัดเงินให้กับผู้ลงทุนให้มากที่สุด ด้วย IDEA StatiCa เราสามารถประเมินหัวเสาเข็มได้อย่างแม่นยำ และออกแบบความหนาของแผ่นพื้นฐานรากได้อย่างเหมาะสม

Tomas Krivka

วิศวกรโครงสร้าง – STATIKON Solutions s.r.o.
CZ

เกี่ยวกับ STATIKON Solutions s.r.o.

STATIKON Solutions s.r.o. ซึ่งตั้งอยู่ในกรุงปราก ได้ดำเนินกิจการในตลาดมาตั้งแต่ปี 2010 บริษัทดำเนินการจัดทำการประเมินโครงสร้างตั้งแต่การศึกษาและโครงการสำหรับการดำเนินการแบ่งเขต ผ่านเอกสารสำหรับใบอนุญาตก่อสร้างหรือการแจ้งการก่อสร้างไปจนถึงเอกสารการดำเนินการ

บริษัทร่วมมือกับสถาปนิกชั้นนำ สำนักออกแบบที่มีชื่อเสียง นักพัฒนา และบริษัทก่อสร้าง

บริษัทได้มีส่วนร่วมในความรู้ความเชี่ยวชาญในโครงการสำคัญมากกว่าสองร้อยโครงการ

STATIKON Solutions s.r.o. ได้รับรางวัล IDEA StatiCa Excellence Awards 2021 ในประเภทอาคารขนาดใหญ่ด้วยโครงการอาคารอเนกประสงค์นี้