DỰNG CẦU BÊ TÔNG KHÔNG CẦN BẢN VẼ VỚI TEKLA STRUCTURES – SỰ KẾT HỢP HOÀN HẢO GIỮA TEKLA STRUCTURES, RHINO VÀ GRASSHOPPER

Ulvestad là một kỹ sư kết cấu người Na Uy và là nhà phát triển BIM, người đang dùng Tekla Structures để dựng mô hình 3D các dự án cầu đường. Ông chia sẻ rất nhiệt tình về lợi ích của việc mô hình hóa quy trình đổ bê tông cầu trong Tekla trong giai đoạn thiết kế.

Ulvestad đã làm việc với phần mềm Tekla trong gần 20 năm. Trong thời gian đầu của sự nghiệp, ông đã sử dụng Tekla để thiết kế khung thép, các liên kết và các cấu trúc khác cho những tòa nhà công nghiệp. Sau đó, Ông tham gia một nhóm kỹ sư làm cơ sở hạ tầng sử dụng Tekla Structures để làm cầu bê tông. Kể từ đó, Ulvestad đã tiếp tục thiết kế khoảng 30 cây cầu một cách dễ dàng với phần mềm này.

Hiện nay, ông lãnh đạo nhóm thiết kế cầu tại Sweco, đơn vị tư vấn kỹ thuật đứng sau dự án Cầu Randselva – Dự án đoạt giải nhất Tekla Global BIM Award năm 2020. Randselva là một cây cầu bê tông đúc hẫng dài 634 mét được xây dựng hoàn toàn dựa trên mô hình BIM, không có bất kỳ bản vẽ nào.

Ulvestad và nhóm của ông sử dụng Tekla Structures cùng với ngôn ngữ lập trình trực quan Grasshopper và ứng dụng CAD Rhinoceros. Các kỹ sư kết cấu thường sử dụng Grasshopper để lập mô hình tham số: một phương pháp sử dụng các quy tắc và tham số để tạo ra các hình học phức tạp. Đầu tiên, hình dạng của cây cầu được tạo trong Grasshopper và Rhino, sau đó các thiết kế được nhập vào Tekla Structures, nơi các thuộc tính được thêm vào và các thiết kế được tối ưu hóa. Những thay đổi về thông số được thực hiện trong Grasshopper có thể được phản ánh ngay lập tức trong Tekla.

Ulvestad nói: “Tekla hoạt động rất tốt khi kết hợp với thiết kế tham số. “Thiết kế của bạn trở nên linh hoạt hơn rất nhiều và các lỗi cũng như tham số có thể được loại bỏ. Ngoài ra, tập lệnh tham số có thể được tái sử dụng rất tiện lợi. ”

Công nghệ đổ được cấp bằng sáng chế của Tekla

Ulvestad nói rằng trước khi các dự án không có bản vẽ ra đời, một cây cầu có kích thước bằng Randselva thường cần đến khoảng 250 bản vẽ truyền thống trước khi được hoàn thành. Đến nay, khi việc truyền thông tin dựa trên mô hình BIM, điều tuyệt vời là có thể lập mô hình các đối tượng đổ với độ chính xác đến từng milimet.

Tekla Structures đạt được điều này bằng cách kết hợp thông minh các phần tử bê tông trong cùng một loại để tạo ra đối tượng đổ. Mọi thể tích chồng chéo bị loại bỏ và các thuộc tính được áp dụng, giúp việc lập kế hoạch đổ bê tông dễ dàng hơn nhiều so với trước đây. Đây là một trong nhiều tính năng đã được cấp bằng sáng chế trong Tekla Structures.

Ulvestad chia sẻ:

“Cây cầu mà tôi đang làm vào lúc này có hơn 200 đối tượng,” anh nói. “Khi bạn đang xây dựng một cái gì đó lớn như thế này, việc đổ tất cả bê tông cùng một lúc là không khả thi hoặc không thể thực hiện được. Vì vậy, bạn cần chia chúng thành các giai đoạn. Đây là lý do tại sao chúng tôi mô hình hóa việc đổ bê tông trong Tekla Structures cho tất cả các cây cầu bê tông mà chúng tôi thiết kế. ”

 “Tekla Structures là một công cụ tuyệt vời cho việc này, nó hợp nhất và phân chia các đối tượng cụ thể rất dễ dàng. “Tekla cũng trực quan hóa các giai đoạn đổ – hoặc trình tự xây dựng một cách sinh động. Điều này rất quan trọng trong các cấu trúc lớn và phức tạp như cầu, giúp cho công việc thi công tại công trường dễ dàng hơn rất nhiều, vì các nhà thầu có thông tin chính xác về số lượng và kích thước của cả bê tông và cốt thép cho tất cả các vật liệu đổ của họ. “

Ulvestad cũng chia sẻ rằng việc có thể sớm trực quan hóa các hình khối bê tông đổ trong dự án cho phép anh thiết kế và chi tiết hóa cấu trúc một cách chính xác hơn nhiều.

 “Trong các dự án phức tạp, chúng tôi làm việc cùng với nhà thầu để tìm ra loại máy móc giàn giáo nào sẽ được sử dụng trong các loại máy đổ cụ thể, và chúng tôi cũng xem xét điều đó trong công cụ thiết kế của mình. “Hình dạng đổ thường quy định hình dạng của các cốt thép, vì vậy, mô hình hóa là một lợi thế lớn để có được các thiết kế cốt thép chính xác hơn.” 

Phần mềm lý tưởng cho thiết kế tham số

Ulvestad cho biết tính năng hợp nhất đổ tự động của Tekla đặc biệt hữu ích khi thiết kế mố và đầu búa bê tông – cả hai đều được mô phỏng bằng cách sử dụng một số hình dạng hợp nhất khác nhau.

aHViPTgyNzM5JmNtZD1pdGVtZWRpdG9yaW1hZ2UmZmlsZW5hbWU9aXRlbWVkaXRvcmltYWdlXzYyMGI4MTU1OWU4NDMuanBnJnZlcnNpb249MDAwMCZzaWc9NWQ5OTc0OTI5NDFkNDFkYjZlYjJmMjJhMWY0NDY5ODA%253D

Ông nói: “Khi nói đến đổ bê tông và độ phức tạp của chúng, trình tự công-xôn luôn khó mô hình hóa,”  “Bạn có những bức tường, phiến đá, vết lõm và vết phồng. Các phần tử khác nhau được mô hình hóa riêng biệt, nhưng Tekla Structures kết hợp chúng thành một đối tượng đổ duy nhất. ”


 “Thiết kế một cây cầu bê tông là một câu đố 200.000 mảnh ghép mà bạn không thể lường trước được kết quả cuối cùng khi mới bắt đầu sản xuất nó. “Không có lần đổ nào là giống lần nào và việc lập mô hình chúng mà không có thiết kế tham số sẽ gần như là không thể.”


“May mắn thay, sự tích hợp giữa Grasshopper, Rhino và Tekla Structures được phát triển rất tốt, vì vậy chúng tôi đã gặp rất ít vấn đề để tạo mô hình các pha đổ và thiết kế độc đáo. Khả năng kết hợp các phần tử có cùng thuộc tính pha đổ của Tekla mang lại cho chúng tôi sự linh hoạt. Một số phần tử có thể được thiết kế trong Grasshopper, một số phần tử bên trong Tekla, nhưng tất cả chúng có thể hợp nhất để tạo thành một đối tượng đổ duy nhất. Có Tekla công việc trở nên thật dẽ dàng. ”

 Tekla Structures là công cụ giúp Ulvestad và nhóm của ông thiết kế Cầu Randselva mà không cần bất kỳ bản vẽ nào. Dựa trên thiết kế dầm hộp bê tông và phương pháp đúc hẫng cân bằng, cây cầu nằm trên sáu trụ có chiều cao từ 5 đến 42 mét. Khoảng 200.000 cốt thép nằm trong bê tông được thêm vào trong 200 giai đoạn đổ riêng biệt.

Đọc thêm