Áp dụng quy trình BIM vào thi công khối nhà building 1 thuộc dự án tổ hợp tottenham island, anh quốc

Nội dung: Đề tài hướng tới xây dựng một quy trình áp dụng quy trình BIM vào trong các giai đoạn xây dựng công trình: - Thiết kế: Thiết kế tổng quan công trình, thiết kế chi tiết các kết

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

ÁP DỤNG QUY TRÌNH BIM VÀO THI CÔNG KHỐI NHÀ BUILDING 1 THUỘC DỰ ÁN TỔ HỢP TOTTENHAM ISLAND, ANH QUỐC

SVTH: NGUYỄN VĂN QUỆ – 14X1C

Nội dung: Đề tài hướng tới xây dựng một quy trình áp dụng quy trình BIM vào trong các giai đoạn xây dựng công trình:

- Thiết kế: Thiết kế tổng quan công trình, thiết kế chi tiết các kết cấu công trình;

- Thi công: Đề xuất biện pháp kỹ thuật, tổ chức thi công, mô phỏng tổng quan quá trình

thi công;

- Vận hành công trình: Phân tích khả năng sử dụng, vận hành công trình sau xây dựng

Qua các giai đoạn đó rút ra được kết luận, nhận xét, so sánh với quy trình làm việc truyền thống hiện nay trong ngành xây dựng Từ đó, đúc kết lại và đề xuất các giải pháp áp dụng quy trình BIM

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Thực tế cho thấy sự thành công nào cũng gắn liền với sự hỗ trợ, giúp đỡ của mọi người xung quanh, dù cho sự giúp đỡ đó ít hay nhiều, trực tiếp hay gián tiếp Trong suốt thời gian học tập tại khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp – Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự quan tâm, chỉ bảo tận tình của quý thầy cô giáo đã giúp chúng em học hỏi và tích lũy được nhiều kiến thức bổ ích Và để tổng hợp lại những nội dung mà chúng em đã học được trong thời gian vừa qua, nhóm chúng em đã thực hiện đồ án tốt nghiệp “Áp dụng quy trình BIM vào thi công khối nhà Building 1 thuộc dự án Tottenham Island, Anh Quốc”

Đây là đồ án tốt nghiệp kết hợp giữa Nhà trường và Doanh nghiệp (gọi tắt là Capstone project) Và Quý doanh nghiệp mà nhóm sinh viên đăng ký để thực hiện đề tài là công ty StrucTemp LLP có trụ sở chính ở Anh Quốc Đây là một công ty với hơn 40 năm kinh nghiệm thiết kế các công trình xây dựng và chuyên cung cấp các giải pháp kết cấu công trình Đồ án nhóm được thực hiện dựa trên việc thực hiện các giải pháp thiết kế trên khối nhà Building 1, thuộc dự án Tottenham Island mà Đơn vị doanh nghiệp đang tham gia thực hiện Đây là một công trình quy mô lớn, phức tạp và có nhiều nhà thầu khác nhau tham gia và hiện đang ở giai đoạn bắt đầu xây dựng Do đó, quá trình thực hiện đồ án gặp nhiều khó khăn do không được trực tiếp tiếp xúc với công trình xây dựng Tuy nhiên dưới sự hướng dẫn tận tình của Thầy T.S Phạm Mỹ, PGS TS Đặng Công Thuật cùng với sự chỉ dạy nhiệt tình của đại diện công

ty TS Thắng Anh Long, KS Nguyễn Duy Mỹ và cũng như các anh bên văn phòng công ty

đã giúp nhóm hoàn thành đề tài

Tuy đã cố gắng hoàn thiện nhưng do kiến thức còn hạn chế, thời gian có hạn nên đề tài sẽ

có những thiếu sót nhất định Và có những nội dung trong đề tài được Quý công ty giả thiết đưa ra nhằm giúp nhóm sinh viên nghiên cứu giải quyết vấn đề Do đó, các kết quả và nội dung chưa thực sự phản ánh chính xác thực tế xây dựng công trình ở Anh Quốc Vì vậy nhóm chúng em mong nhận được nhiều góp ý từ các Thầy, Cô giáo cũng như các Anh kỹ sư để đề tài của nhóm chúng em được hoàn thiện hơn

Cuối cùng, chúng em xin cảm ơn các Thầy, Cô giáo trong Khoa xây dựng dân dụng và công nghiệp – Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, cũng như mọi người trong công ty StrucTemp LLP và đặc biệt các Thầy đã hướng dẫn chúng em thực hiện đề tài này

Nhóm sinh viện thực hiện

Nhóm sinh viên thực hiện

(Chữ ký, họ và tên sinh viên)

Nguyễn Văn Quệ Dụng Toán Đặng Hoàng Phong

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN iii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC HÌNH xii

MỤC LỤC BẢNG xviii

MỞ ĐẦU 1

1 Sự cần thiết thực hiện đề tài 1

2 Mục tiêu đề tài 1

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 1

5 Dự kiến kết quả đạt được 2

6 Kế hoạch thực hiện phân công nhiệm vụ 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DOANH NGHIỆP 3

1.1 Giới thiệu công ty 3

1.2 Lĩnh vực hoạt động 3

1.2.1 Thiết kết các công trình tạm 3

1.2.2 Thiết kế kết cấu 3

1.2.3 Thiết kế CAD&BIM 3

1.3 Cơ cấu tổ chức 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BIM 5

2.1 Khái niệm BIM 5

2.2 Mục tiêu áp dụng quy trình BIM 5

2.3 Tổ chức quản lý thông tin 5

3.3.5 Hệ thống đỗ xe 22

3.3.6 Giải pháp phòng hỏa 23

3.3.7 Giải pháp về chiếu sáng 23

3.4 Điều kiện địa chất 24

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 25

4.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 25

4.1.1 Hệ kết cấu chịu lực chính 25

4.1.2 Hệ kết cấu theo phương đứng 25

4.1.3 Hệ kết cấu theo phương ngang 25

4.2 Lựa chọn vật liệu 29

4.2.1 Bê tông 29

4.2.2 Cốt thép 29

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN NỘI LỰC CHO TOÀN BỘ KẾT CẤU 30

5.1 Nội dung thiết kế và tính toán 30

5.2 Sơ đồ tính 31

5.3 Tải trọng 31

5.3.2 Tổ hợp tải trọng 45

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG 46

6.1 Phân tích lựa chọn phương án sàn phẳng không ứng lực trước cho dự án 46

6.2 Tính toán sàn tầng 6 tòa Building 1 46

6.2.1 Sơ đồ tính 46

6.2.3 Tính toán thép sàn theo Tiêu chuẩn Eurocode 2 60

6.3 Tính toán sàn tầng 9 South Tower tòa Building 1 65

6.3.1 Sơ đồ tính 65

6.3.2 Tính toán thép sàn theo Tiêu chuẩn SNIP 67

6.3.3 Tính toán thép sàn theo Tiêu chuẩn Eurocode 76

6.4 Tính toán sàn tầng 9 North Tower tòa Building 1 81

6.4.1 Sơ đồ tính 81

6.4.2 Tính toán thép sàn theo Tiêu chuẩn SNIP 83

6.4.3 Tính toán thép sàn theo Tiêu chuẩn Eurocode 88

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ SÀN DỰ ỨNG LỰC TRƯỚC 94

7.1 Phân tích lựa chọn phương án sàn ứng lực trước cho dự án 94

7.2 Lựa chọn phương pháp tính nội lực 94

7.3 Quy đổi vật liệu 94

7.4 Xác định tải trọng 95

7.4.1 Tải trọng đứng sàn 95

7.4.2 Tải trọng cân bằng do cáp 95

7.5 Xác định ứng lực trước và tổn hao ứng suất 96

7.5.1 Xác định ứng lực trước 96

7.5.2 Xác định tổn hao ứng suất lúc căng cáp 97

7.5.3 Tổn hao ứng suất dài hạn 98

7.6 Xác định hình dạng, số lượng và bố trí cáp 98

7.6.1 Xác định số lượng và bố trí cáp ứng lực trước trên các dải 98

7.6.2 Xác định độ lệch tâm, độ võng lớn nhất của cáp 101

7.6.3 Xác định hình dạng cáp ứng lực trước 103

7.7 Kiểm tra ứng suất trong bê tông 104

8.2 Thiết kế vách 130

8.2.1 Vách số 2308 130

8.2.2 Tính toán tương tự cho các vách còn lại của công trình 138

8.3 Thiết kế dầm 138

8.3.1 Thiết kế dầm số 1258 138

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 152

9.1 Điều kiện địa chất công trình 152

9.1.1 Địa tầng khu đất 152

9.1.2 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 152

9.1.3 Mực nước ngầm 153

9.1.4 Lựa chọn giải pháp móng 153

9.2 Thiết kế móng bè tòa Bắc công trình 153

9.2.1 Xác định tải trọng truyền xuống móng 154

9.2.2 Các thông số tính toán móng 154

9.2.3 Xác định số lượng cọc và kích thước đáy đài 156

9.2.4 Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc 158

9.2.5 Kiểm tra lún cho móng cọc khoan nhồi 160

9.2.6 Kiểm tra sức chịu tải của cọc 162

CHƯƠNG 10: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM 164

10.1 Tổng quan 164

10.1.1 Mô tả phần ngầm dự án 164

10.2.1 Thi công tường vây 165

10.2.2 Chọn tường vây 167

10.2.3 Mô hình tính toán 168

10.2.4 Kết quả tính toán 170

10.3 Thiết kế thanh chống ngang 173

10.3.1 Tiểu chuẩn tính toán 173

10.3.2 Tải trọng 174

10.3.3 Phân tích hệ thanh Prop 175

10.3.4 Tải trọng và tổ hợp tải trọng 175

10.3.5 Kiểm tra thanh thanh Prop P1 (SHS400x16) 177

10.3.6 Kiểm tra thanh thanh Prop P4 (CHS 610x16) 181

CHƯƠNG 11: BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 185

11.1 Tính toán khối lượng các công tác bê tông 185

11.2 Tính toán cốp pha 206

11.2.1 Yêu cầu đối với cốp pha 206

11.2.2 Lựa chọn cốp pha thi công cho công trình 207

11.2.3 Lựa chọn xà gồ 209

11.2.4 Lựa chọn cột chống 209

11.2.5 Tính toán cốp pha sàn 209

11.2.6 Tính toán cốp pha vách 216

11.2.7 Tính toán cốp pha cột 220

11.3 Biện pháp kỹ thuật thi công cốp pha leo phần vách lõi công trình 223

11.3.1 Giới thiệu chung 223

11.3.2 Phân loại 223

11.3.3 Phạm vi áp dụng 224

12.3 Thi công công tác khác 236

12.3.1 Thi công vách bê tông đúc sẵn (Façade) 236

12.3.2 Thi công các hạng mục khác 238

12.4 Phân tích hướng đi chuyển cho các phương tiện (Vehicle Swept Path Analysis) 239 12.4.1 Hiện trạng giao thông khu vực 239

12.4.2 Phân tích hướng di chuyển của phương tiện 240

CHƯƠNG 13: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG 242

13.1 Nguyên tác thiết kế 242

13.2 Nội dung thiết kế 242

13.3 Phương thức thiết kế, bố trí 242

13.4 Bố trí các thiết bị thi công trên công trường 243

13.4.1 Tổng quan 243

13.4.2 Bố trí cần trục 244

13.4.3 Bố trí thăng tải và thang máy 246

CHƯƠNG 14: AN TOÀN TRONG THI CÔNG 247

14.1 An toàn khi đào đất 247

14.1.1 Đào đất cơ giới 247

14.1.2 Đào đất thủ công 248

14.1.3 An toàn khi thi công cọc 248

14.1.4 An toàn khi giai công lắp dựng ván khuôn 249

14.4 An toàn trong công tác làm mái 251

14.5 An toàn trong công tác xây và hoàn thiện 251

14.5.1 Xây vách 251

14.5.2 Công tác hoàn thiện 252

14.6 An toàn trong cẩu lắp vật liệu 252

14.7 An toàn trong sử dụng điện 252

14.8 An toàn phòng chống cháy nổ 253

14.9 An toàn phòng sét công trình đang thi công 253

14.10 Vệ sinh lao động 253

14.11 Công tác phòng chống bão 254

CHƯƠNG 15: KẾT LUẬN và kiến nghị 255

15.1 Kết luận 255

15.2 Kiến nghị 255

TÀI LIỆU THAM KHẢO 257

Hình 3.7 Mặt trước tòa nhà Building 1 14

Hình 3.8 Mặt cắt Building 1 15

Hình 3.9 Mặt bằng tầng hầm 16

Hình 3.10 Mặt bằng tầng trệt 16

Hình 3.11 Mặt bằng tầng lửng 17

Hình 3.12 Mặt bằng tầng điển hình phía dưới 18

Hình 3.13 Mặt bằng sân thượng 18

Hình 3.14 Mặt bằng tầng điển hình phía trên 19

Hình 3.15 Mặt bằng tầng trên đỉnh tòa nhà 20

Hình 3.16 Ý tưởng giải pháp kiến trúc tòa nhà 21

Hình 3.17 Chi tiết lối vào tòa nhà 22

Hình 3.18 Giải pháp xử lý chất thải 22

Hình 3.19 Vị trí đỗ xe của tòa nhà 23

Hình 3.20 Mặt cắt địa chất công trình 24

Hình 5.1 Sơ đồ tính khung không gian 31

Hình 5.2 Vị trí các tấm panen tường trên các tầng 1-6 của Building 1 32

Hình 5.3 Vị trí các tấm panen tường trên các tầng 9-36 North Tower, Building 1 33

Hình 5.4 Vị trí các tấm panen tường trên các tầng 9-18 South Tower, Building 1 34

Hình 5.5 Gán tĩnh tải trong mô hình 35

Hình 5.6 Gán hoạt tải trong mô hình 37

Hình 5.7 Tải trọng gió tác dụng theo phương X và phương Y 44

Hình 5.8 Bảng đồ phân vùng động đất ở Anh 44

Hình 6.1 Mô hình sàn tầng 6 trong Robot 48

Hình 6.2 Gán trọng lượng bản thân cho mô hình 48

Hình 6.3 Gán tải tọng tường phân bố theo chu vi của sàn 48

Hình 6.4 Gán tỉnh tải cho mô hình 49

Hình 6.7 Cảnh báo lỗi trước khi chạy nội lực sàn 50

Hình 6.8 Thiết lập Tiêu chuẩn SNIP cho tính toán 50

Hình 6.9 Định nghĩa tổ hợp trong Robot với Tiêu chuẩn SNIP 51

Hình 6.10 Mômen dương theo phương XX 51

Hình 6.11 Mômen dương theo phương YY 52

Hình 6.12 Mômen âm theo phương XX 52

Hình 6.13 Mômen âm theo phương YY 52

Hình 6.14 Bố trí thép lớp dưới theo phương X 53

Hình 6.15 Bố trí thép lớp dưới theo phương Y 54

Hình 6.16 Bố trí thép lớp trên theo phương X 55

Hình 6.17 Bố trí thép lớp trên theo phương Y 56

Hình 6.18 Tính toán chọc thủng cho sàn 58

Hình 6.19 Biểu diễn thép trên mô hình 59

Hình 6.20 Mômen dương theo phương XX 60

Hình 6.21 Mômen dương theo phương YY 60

Hình 6.22 Mômen âm theo phương XX 61

Hình 6.23 Mômen âm theo phương YY 61

Hình 6.24 Biểu đồ màu diện tích cốt thép bố trí trên sàn 62

Hình 6.25 Tính toán thép lớp dưới trong Robot 62

Hình 6.26 Mô hình sàn tầng 9 North Tower trong Robot 65

Hình 6.27 Tải trọng bản thân sàn 66

Hình 6.28 Tải trọng tường bao che 66

Hình 6.29 Tĩnh tải sàn 66

Hình 6.30 Hoạt tải sàn 67

Hình 6.31 Biều đồ mômen âm theo phương X 67

Hình 6.32 Biểu đồ mômen âm theo phương Y 68

Hình 6.33 Biểu đồ mômen dương theo phương X 68

Hình 6.34 Biểu đồ mômen dương theo phương Y 69

Hình 6.35 Bố trí thép lớp dưới theo phương X 70

Hình 6.36 Bố trí thép lớp dưới theo phương Y 70

Hình 6.37 Bố trí thép lớp trên theo phương X 71

Hình 6.53 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 82

Hình 6.54 Hoạt tải tác dụng lên sàn 83

Hình 6.55 Biểu đồ mômen âm theo phương XX 83

Hình 6.56 Biểu đồ mômen âm theo phương YY 84

Hình 6.57 Biểu đồ mômen dương theo phương X 84

Hình 6.58 Biểu đồ mômen dương theo phương Y 85

Hình 6.59 Bố trí thép lớp trên theo phương X 86

Hình 6.60 Tính toán thép lớp trên theo phương Y 87

Hình 6.61 Tính toán chọc thủng cho sàn 87

Hình 6.62 3D bố trí thép sàn trong phần mềm 88

Hình 6.63 Biểu đồ momen âm theo phương XX 89

Hình 6.64 Biểu đồ momen âm theo phương YY 89

Hình 6.65 Biểu đồ momen dương theo phương XX 89

Hình 6.66 Biểu đồ momen dương theo phương YY 90

Hình 6.67 Chuyển vị của sàn 90

Hình 6.68 Tính toán cốt thép trong Robot 91

Hình 6.69 Biểu đồ màu bố trí diện tích cốt thép 91

Hình 6.70 Vị trí và diện tích cốt thép cần gia cường 92

Hình 6.71 3D bố trí thép sàn trong phần mềm 93

Hình 7.1 Chia dãi strip trong phần mềm Safe 96

Hình 7.2 Bố trí cáp theo phương Y với độ võng lớn nhất 102

Hình 7.3 Bố trí cáp theo phương X với độ võng lớn nhất 102

Hình 7.4 Khai báo ứng suất và tổn hao ứng suất trong safe 106

Hình 7.5 Biểu đồ momen trong dải Strip lúc buông neo 107

Hình 7.6 Biểu đồ momen trong dải Strip giai đoạn sử dụng 110

Hình 7.7 Độ võng 1 118

Hình 8.2 Nội lực trong các cột trục (1-08) – (1-A) 122

Hình 8.3 Bảng nội lực chọn tự động 123

Hình 8.4 Thiết lập điều kiện biên và chiều dài tính toán cho cột 123

Hình 8.5 Thiết lập các thông số tính toán cho bêtông và cốt thép cho cột 124

Hình 8.6 Thiết lập thông số cốt thép chờ cho cột trong phần mềm 124

Hình 8.7 Thiết lập thông số cốt thép đai cho cột trong phần mềm 125

Hình 8.8 Thiết lập thông số cốt thép dọc cho cột trong phần mềm 125

Hình 8.9 Thiết lập hình dạng cốt thép cột trong phần mềm 126

Hình 8.10 Biểu đồ tương tác cho cột trong phần mềm 126

Hình 8.11 3D bố trí thép cho cột số 894 129

Hình 8.12 Bản vẽ bày thép cột số 894 từ phần mềm 130

Hình 8.13 Thông số vách 2308 130

Hình 8.14 Bảng tổ hợp nội lực tính toán thép cột từ phần mềm 131

Hình 8.15 Thiết lập các thông số tính toán chung cho vách 131

Hình 8.16 Thiết lập thông số chung cho thép vách 132

Hình 8.17 Thiết lập thông số thép ngang cho vách 132

Hình 8.18 Thiết lập thép góc cho vách 133

Hình 8.19 Thiết lập hình dạng cho thép vách 133

Hình 8.20 3D bố trí thép vách trong phần mềm 137

Hình 8.21 Bản vẽ trình bày thép vách 2308 137

Hình 8.22 Vị trí và thông số dầm số 1258 138

Hình 8.23 Thiết lập các thông số tính toán chung cho dầm 139

Hình 8.24 Các thông số chung cốt thép 140

Hình 8.25 Thông số cốt thép lớp trên 140

Hình 8.26 Thông số cốt thép lớp dưới 140

Hình 8.27 Thông số cốt đai cho dầm 140

Hình 8.28 Thông số neo cốt thép 141

Hình 8.29 Hình dạng cốt thép dầm 141

Hình 8.30 Chạy tính toán dầm trong phần mềm 141

Hình 8.31 Kết quả các biểu đồ tính toán dầm 142

Hình 8.32 3D bố trí thép dầm trong phần mềm 150

Hình 10.10 Chi tiết các thanh chống tính toán 173

Hình 10.11 Hệ thanh chống được mô phỏng trong phần mềm 175

Hình 11.1 Thống số kỹ thuật của ván khuôn gỗ phủ phim định hình TEKCOM 208

Hình 11.2 Thông số xà gồ 209

Hình 11.3 Thông số kỹ thuật cột chống Hòa Phát 209

Hình 11.4 Cấu tạo cốp pha sàn 210

Hình 11.5 Sơ đồ tính ván khuôn sàn 210

Hình 11.6 Sơ đồ tính của xà gồ lớp 1 ván khuôn sàn 212

Hình 11.7 Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 (kNm) 213

Hình 11.8 Biểu đồ momen của xà gồ lớp 2 (kNm) 214

Hình 11.9 Độ võng của xà gồ lớp 2 214

Hình 11.10 Phản lực đầu cột chống 214

Hình 11.11 Bố trí biện pháp thi công ván khuôn vách 216

Hình 11.12 Sơ đồ tính của ván khuôn 217

Hình 11.13 Sơ đồ tính của xương ngang 219

Hình 11.14 Cấu tạo cốt pha cột 220

Hình 11.15 Sơ đồ tinh khoảng cách xương dọc 221

Hình 11.16 Sơ đồ tính khoảng cách gông cột 222

Hình 11.17 3D bố trí biện pháp thi công cốp pha leo cho lõi công trình 223

Hình 11.18 Chi tiết cấu tạo ván khuôn cốt pha leo 225

Hình 12.1 Các công tác thi công cột 228

Hình 12.2 Lắp đặt cốt thép và cốp pha vách 229

Hình 12.3 Đổ bê tông vách 229

Hình 12.4 Tháo ván khuôn vách 230

Hình 12.5 Lắp đặt cột chống và hệ xà gồ 2 lớp 231

Hình 12.6 Lắp đặt hệ ván khuôn sàn 231

Hình 12.9 Chi tiết tường bao (Façade) của công trình 236

Hình 12.10 Hệ ray nâng tấm vách facade 237

Hình 12.11 Hiện trạng giao thông khu vực 239

Hình 12.12 Các công cụ phân tích hướng di chuyển phương tiện 240

Hình 12.13 Hướng di chuyển các phương tiện trên công trình 241

Hình 13.1 Mặt bằng bố trí cần trục tháp của dự án 246

Hình 14.1 Không đi lại trên khung thép 250

Bảng 9.2 Bảng giá trị nội lực nguy hiểm truyền xuống móng từ Robot 154

Bảng 9.3 Bảng ứng suất bản thân và ứng suất gây lún 161

Bảng 9.4 Bảng thể hiện giá trị phản lực lớn nhất đầu cọc 163

Bảng 10.1 Bảng thông số vật lý cho tính toán phần ngầm 164

Bảng 10.2 Bảng các tổ hợp tính toán thanh chống tường vây 177

Bảng 10.3 Bảng kết quả lực dọc tính toán trong các thanh chống 177

Bảng 10.4 Bảng kết quả mômen tính toán trong các thanh chống 177

Bảng 11.1 Bảng khối lượng cọc khoan nhồi 186

Bảng 11.2 Bảng khối lượng bê tông đài, sàn tầng hầm 186

Bảng 11.3 Bảng khối lượng bê tông vách 186

Bảng 11.4 Bảng khối lượng bê tông cột 191

Bảng 11.5 Bảng khối lượng bê tông sàn 203

Bảng 12.1 Bảng tổng hợp khối lượng thi công các hạng mục công trình 233

Bảng 12.2 Bảng tính toán khối lượng các hạng mục còn lại 238

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết thực hiện đề tài

Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học, công nghệ và đặc biệt là sự phát triển vượt bậc của máy tính điện tử Mọi ngành công nghiệp đều không ngừng cải tiến để theo kịp xu hướng phát triển của ngành công nghiệp 4.0 và ngành công nghiệp xây dựng cũng không nằm ngoài vòng quay phát triển ấy

Mặc dù ngành xây dựng Việt Nam trong những năm gần đây có xu hướng phát triển đáng

kể Nhưng theo kết quả của “Báo cáo ngành xây dựng” [1] thì quy trình quản lý hiện nay của

ta vẫn còn thủ công, nhiều bất cập, nhiều chồng chéo … Điều này dẫn đến năng suất lao động trong ngành xây dựng chưa cao, hàm lượng công nghệ thấp so với các ngành nghề khác như

cơ khí, máy bay… Từ đó chúng ta mới thấy rằng cần phải xây dựng một quy trình hợp lý, hiệu quả hơn nhằm nâng cao hiệu suất và giảm bớt rủi ro trong quá trình thi công xây dựng

Và một trong những quy trình nổi bật nhất hiện nay là quy trình BIM (Building Information Modeling)

Chính vì những lý do trên mà nhóm chúng em đã lựa chọn đề tài tốt nghiệp “Áp dụng quy trình BIM vào thi công khối nhà Building 1 thuộc dự án tổ hợp Tottenham Island, London, Anh Quốc” nhằm tìm hiểu cách thức ứng dụng BIM trong công tác thiết kế, thi công công trình dân dụng ở Anh

2 Mục tiêu đề tài

Phân tích nghiên cứu quy trình làm việc cụ thể, hiệu quả mà hiện nay công ty, doanh nghiệp nước ngoài áp dụng trong hoạt động xây dựng khu tổ hợp Tottenham Island và từ đó đưa ra những nhận xét so sánh với các hoạt động xây dựng ở trong nước

Phân tích, thiết kế một số cấu kiện của tòa nhà, thể hiện kết quả tính toán dựa trên các tiêu chuẩn trong và ngoài nước, các bản vẽ kiến trúc, kết cấu, thi công Đồng thời tiến hành mô phỏng biện pháp thi công và mô phỏng tiến độ thi công tổng quan trong giai đoạn đầu của dự

án

3 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: Áp dụng quy trình BIM vào thiết kế, thi công công trình dân dụng và công nghiệp

Đối tượng nghiên cứu: Khối nhà “Building 1” thuộc dự án tổ hợp Tottenham Island

- Vận hành công trình: Phân tích khả năng sử dụng, vận hành công trình sau xây dựng

6 Kế hoạch thực hiện phân công nhiệm vụ

Kế hoạch thực hiện, nội dung thực hiện và phân công nhiệm vụ được thể hiện qua bảng sau:

Thời

gian

TUẦN 5

Mô hình công trình bằng Revit chỉnh sửa kết cấu Phong, Toán

Tính 3 sàn của công trình theo TC SNIP VÀ EUROCODE bằng

Robot

Phong, Toán

Tính 3 sàn điển hình của công trình theo Eurocode theo Safe so

sánh kết quả với Robot

Quệ

Tính 1 sàn của công trình theo trường hợp PT Slab Quệ

TUẦN 6

Tính Tải trọng tác dụng gió, động đất phục vụ tính toán, thiết kế Phong, Quệ

Có kết quả nội lực tính thép cột, dầm, vách Toán, Phong

Tính thép sàn tự động/có điều chỉnh trong Robot

Bố trí thép sàn, cột, dầm, vách thống kê KL BT cho mô hình Revit Toán, Phong, Quệ Tìm hiểu lý thuyết Tính toán ván khuôn leo Quệ, Phong

TUẦN

7,8

Tính toán, kiểm tra hố đào, tường vây Quệ, Phong

Tính toán biện pháp kỹ thuật, biện pháp thi công phần bê tông cốt

thép cột, dầm, sàn, lõi

Toán, Phong

Tìm hiểu kỹ thuật, biện pháp thi công phần vách BTCT đúc sẵn

Facade

Toán, Phong, Quệ

Tìm, tạo Model phù hợp với công trình (thư viện VK, Cột chống,

Quệ, Toán, Phong

Mô phỏng tiến độ 4D bằng Navis, kiểm tra xung đột Phong, Toán

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DOANH NGHIỆP

1.1 Giới thiệu công ty

Công ty chính là StrucTemp LLP có trụ sở ở UK Là một công ty với hơn 40 năm kinh nghiệm thiết kế các công trình xây dựng, với đội ngũ chuyên gia cùng với sự trợ giúp của mô hình máy tính có thể cung cấp các giải pháp kết cấu cho các công trình xây dựng

1.2 Lĩnh vực hoạt động

1.2.1 Thiết kết các công trình tạm

Công ty với nhiều kinh nghiệm trong thiết kế kết cấu tạm thời như:

- Lên các phương án cải tạo đảm bảo ổn định cho công trình

- Lập các biện pháp thi công đào ổn định mái dốc cho hố đào

- Thiết kế các hệ ván khuôn, giàn giáo, cần cẩu theo yêu cầu

- Thiết kế các sơ đồ cột chống, dầm giằng, …

- Trong năm 2019 công ty đang phát triển thêm mảng mô phỏng 4D

ra công ty còn cung cấp trao đổi thông tin trong môi trường trao đổi dữ liệu chung (CDE) nhằm phù hợp theo tiêu chuẩn BS1992 Các thông tin của công trình xây dựng sẽ được sử dụng trong suốt vòng đời của dự án

1.3 Cơ cấu tổ chức

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ BIM

2.1 Khái niệm BIM

Thuật ngữ BIM (Building information modeling) xuất hiện lần đầu vào năm 1992 trong tài liệu của G.A van Nederveen và F.P.Tolman Tuy nhiên mãi đến năm 2002 thì hãng Autodesk phát hành cuốn sách với tựa “Building information Modeling” thì thuật ngữ này mới được sự quan tâm chú ý [2]

Có rất nhiều khái niệm khác nhau về BIM nhưng có thể hiểu BIM là quy trình tạo lập, sử dụng thông tin mô hình trong các giai đoạn thiết kế, thi công, quản lý vận hành công trình xây dựng Thông tin trong một mô hình BIM rất đa dạng như: Mô hình 3D, các bản vẽ 2D, các thư mục bản tính, các chỉ tiêu kỹ thuật, các hướng dẫn đi kèm, … Và tất cả các thông tin mô hình đó sẽ được lưu trữ trên môi trường trao đổi dữ liệu chung CDE (Common Data Environment) như: BIM360 của hãng Autodesk, View For Projects, …

2.2 Mục tiêu áp dụng quy trình BIM

BIM xây dựng mô hình ảo mà trên đó tất cả các bên liên quan cùng làm việc với nhau và trong đó tất cả các thông tin đều được lưu trữ trên mô hình thông tin CDE Bằng việc truy xuất thông tin đó ở mọi thời điểm trong vòng đời dự án chúng ta có thể khai thác, cập nhật dữ liệu trong quá trình thiết kế, những phát sinh trong quá trình thi công và vận hành công trình sau này Góp phần hạn chế sai sót phải sửa đi sửa lại nhiều lần Đồng thời giúp cho các bên liên quan có thể cộng tác làm việc, thuận lợi cho trao đổi thông tin suốt vòng đời dự án

2.3 Tổ chức quản lý thông tin

Đây là một công việc quan trọng trước khi bắt đầu một công trình để quy ước các nguyên tắc và phương pháp quản lý thông tin một cách thống nhất, tránh sai sót, không bị mất thông tin Theo như “Quyết định công bố hướng dẫn tạm thời áp dụng mô hình thông tin công trình (BIM) trong giai đoạn thí điểm” [3] của Bộ Xây Dựng thì có 6 yêu cầu cần được tuân thủ khi bắt đầu dự án:

1 Vai trò, trách nhiệm và thẩm quyền: các bên nên đạt được thỏa thuận về vai trò, trách nhiệm và thẩm quyền – đặt biệt là trách nhiệm của bộ phận điều phối và phối hợp thông

2.4 Tổ chức phối hợp trong một dự án

Để triển khai phối hợp hoạt động trong một dự án BIM thì cơ sở hạ tầng thông tin rất quan trọng Các phần mềm hỗ trợ BIM được lựa chọn, hệ thống cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin bao gồm cả môi trường CDE phải được chuẩn bị, kiểm tra trước khi triển khai

Đối với doanh nghiệp mọi thông tin sẽ được lưu trữ trên Office 365, Pcloud hay các môi trường trao đổi dữ liệu CDE Các hoạt động động trao đổi sẽ được liên hệ qua các các các phần mềm trao đổi trực tuyến, các cách thức phê duyệt cũng được quy định để xác lập cách

tổ chức làm việc chung ban đầu

2.5 Thuận lợi và khó khăn khi áp dụng BIM

2.5.1 Thuận lợi

a Cung cấp lượng thông tin chi tiết

Việc một lượng lớn thông tin gắn liền với các đối tượng của mô hình giúp cho người thiết

kế có thể truy cập, thêm, chỉnh sửa dữ liệu và chia sẽ mô hình một cách dễ dàng đến các bên liên quan

b Có cái nhìn trực quan hơn về dự án

Không phải ai cũng có thể hiểu hết được các bản vẽ Đặc biệt là đối với các chi tiết, các công trình phức tạp Việc làm sao để những người công nhân thực hiện đúng theo những gì

đã thiết kế, hay việc thiết phục chủ đầu tư chấp nhận các phương án thiết kế đề ra đó là một công việc quan trọng của người làm kỹ thuật Do đó việc dựng các mô hình trực quan, việc thể hiện các cấu kiện 3D chi tiết hay việc tạo ra các mô hình ảo trên vị trí công trình sắp xây dựng giúp chúng ta hình dung chính xác hơn về vị trí, tính khả thi của công trình Tránh các trường hợp xây lắp không đúng thiết kế, đập đi xây lại vừa tốn thời gian, vừa tốn chi phí xây dựng

c Tiết kiệm thời gian

bảng thống kê, báo cáo sẽ giúp cho việc sửa chửa được giảm thiểu đáng kể tiết kiệm thời gian thiết kế

d Tính di động và cải thiện việc phối hợp các bộ môn

Việc tạo dựng và chia sẽ dữ liệu mô hình cho các bộ môn phối hợp sẽ được thực hiện qua quy trình kỹ thuật số Dự án sẽ được chuyển lên môi trường trao đổi CDE Các bên liên quan của dự án có thể phê duyệt và cập nhật thông tin ở những thời điểm cần thiết

2.5.2 Khó khăn

a Tốn chi phí đào tạo

Chi phí cho phần mềm BIM và sự tương thích với cách phần mềm khác là rào cản mà các công ty phải lường trước khi chọn áp dụng quy trình BIM Những thách thức như lỗi phần mềm, các phương thức lập mô hình chưa chính xác do thiếu kinh nghiệm, … Đồng thời việc phát sinh chi phí trong việc xây dựng đội ngũ BIM, quy trình, cách thức làm việc sẽ khiến cho các công ty băn khoăn lựa chọn

b Thiếu quy chuẩn, quy phạm áp dụng

- Tốn thời gian chờ đợi mọi người chuyển giao, phê duyệt mô hình;

- Chưa xác định chi tiết được nội dung, phạm vi công việc của các bên liên quan;

- Phải khai báo quá nhiều thông tin của dự án;

- Không áp dụng được cho tất cả các dự án;

- Phải tích hợp nhiều phần mềm khác nhau

CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

3.1 Tính cấp thiết đầu tư xây dựng công trình

Tottenham Hale là nơi tuyệt vời để sinh sống, làm việc và vui chơi cho cư dân thành phố

Là khu vực liên kết với Luân Đôn dễ dàng nhờ hệ thống giao thông công cộng Công viên cây xanh Lee Valley lớn nhất của Luân Đôn cách ga Tottenham Hale một đoạn đi bộ ngắn Khu vực này là ngõ chính từ trạm xe buýt và xe lửa đến trung tâm của Tottenham Hale, nhưng người đi bộ phải đối mặt với những tuyến đường lớn, không có đường đi bộ dễ dàng Do đó khu vực này cần được phát triển với tầm nhìn hợp lý và sáng tạo để mang đến không gian gian công cộng mới, hệ thống cửa hàng, nhà ở chất lượng cao

Hội đồng địa phương đang làm việc với các nhà quy hoạch để lựa chọn các giải pháp cung cấp nhà ở, công trình công cộng, các không gian cho thuê, các trung tâm thương mại nhằm tái phát triển khu tổ hợp Tottenham Hale ở Bắc Luân Đôn Dự án dự tính sẽ cung cấp hơn

1000 căn hộ mới Các căn hộ sẽ là hỗn hợp các căn hộ giá rẽ cũng như trung tâm thương mại, các không gian cho thuê văn phòng Những tòa nhà này sẽ được kết nối với nhau bởi các không gian xanh công cộng Những khu vực trung tâm thành phố từ lâu đã bị hạn chế rất nhiều bởi những con đường đông đúc Mục đích của dự án còn là cung cấp không gian công cộng, hấp dẫn, tiện dụng cho cư dân hiện tại lẫn tương lai đồng thời còn tạo cơ hội việc làm rất lớn cho khu vực

- Building 2: Gồm 110 căn hộ mới với không gian thương mại kết hợp linh hoạt với các

quán cà phê, nhà hàng và cửa hàng

- Building 3: Gồm 130 căn hộ mới với không gian thương mại ở tầng trệt, nhà hàng, cửa

hàng đối diện với đường Station Rd và The Hale

Hình 3.2 Quy mô các tòa nhà

Hình 3.3 Kiến trúc các tòa nhà

3.2 Thông tin chung

Tên công trình: Dự án tổ hợp Tottenham Island

Chức năng dự án: Dự án gồm 3 công trình là các căn hộ chung cư cao cấp, khách sạn, văn phòng cho thuê và khu trung tâm thương mại

Vị trí công trình: Bulding 1 và 2 được quy xây dựng tại Ferry Island, là khu vực gần bến

xe buýt Tottenham Hale và ga tàu lửa Công trình với phía Tây là đường Station Rd, phía Đông giám trạm xe bus, phía Bắc giáp đường Watermead Way và phía nam là đường Ferry Land Kích thước xấp xỉ 170m ở nơi dài nhất, 20m ở nơi hẹp nhất và độ sâu sâu nhất của công trình lên đến 80m Toà Building 3 thì được xây dựng trong vùng North Island Đây là nơi vẫn còn các chung cư căn hộ cũ, các khách sạn cao tầng Chiều dài Building 3 xấp xỉ 60m và chiều rộng 30m

Hình 3.4 Vị trí xây dựng dự án tại khu đất Ferry Island Phân tích xây dựng trong khu vực: Những điểm hạn chế cho thi công xây dựng 3 công trình đến từ những hạn chế bên dưới lòng đất, các đường hầm chạy bên dưới công trình xây dựng Việc thi công xây dựng này ảnh hưởng rất lớn từ cơ sơ hạ tầng địa phương: phải đảm bảo xây dựng phải không ảnh hưởng đến đường hầm cũng như không được phép gián đoạn mạng lưới đường ống ngầm của địa phương

- Hệ thống đường ống: Mạng lưới đường ống cung cấp và thải nước của quận cùng với

mạng lưới cáp quang chạy bên dưới khu vực Việc xây dựng các tòa nhà đã được thiết

kế để tránh làm sai lệch cần thiết của các đường ống này

- Trạm xe buýt: Việc sắp xếp lại trạm xe buýt là một phần của quy hoạch dự án để đảm

bảo các hoạt động của xe buýt không bị ảnh hưởng bởi đề xuất xây dựng và phát triển các tòa nhà

- Nhà ga: Con đường Station Rd thì là một con đường 2 chiều tương đối nhỏ Do đó việc

quy hoạch thêm một tuyến đường phía dưới nữa để kết nối với nhà ga giúp đảm bảo hệ thống giao thông trong tương lai

Hình 3.5 Vị trí đường ống ngầm dưới công trình Quy mô dự án: Bao gồm 3 tòa nhà cao từ 18 đến 38 tầng

Hình 3.9 Mặt bằng tầng hầm

❖ Giải pháp tầng trệt

Tầng trệt có chiều cao là 4,45 m Được sử dụng làm khu đại sảnh, các chuổi cửa hàng bán

lẽ, nhà hàng và những rạp chiếu phim kết hợp

❖ Giải pháp cho tầng lửng

Rạp chiếu phim chiếm một phần của tầng lửng, kết nối thông qua thang máy đến mặt bằng tầng trệt và tầng hầm Nơi đây cũng sẽ cung cấp một số tiện ích cũng như các không gian bán hàng

Hình 3.11 Mặt bằng tầng lửng

❖ Giải pháp điển hình phía dưới

Building 1 từ tầng 1 đến tầng 6 đều được tiếp cận bằng thang máy phía Bắc và phía Nam của tòa nhà thông qua một hành lang trung tâm

Hình 3.12 Mặt bằng tầng điển hình phía dưới

❖ Giải pháp sân thượng

Sân thượng được đặt tại tầng 7 và tầng 19 của Building 1 Nơi đây sẽ là hỗn hợp của các khu vực vui chơi, giải trí, nghĩ ngơi

❖ Giải pháp tầng điển hình phía trên

Hình 3.14 Mặt bằng tầng điển hình phía trên

❖ Giải pháp cho tầng ở đỉnh tòa nhà

Chỉ bao gồm các khu căn hộ và có thể đi lại bằng hệ thống thang máy đặt ở trung tâm của mỗi tòa nhà

Hình 3.15 Mặt bằng tầng trên đỉnh tòa nhà

3.3.2 Giải pháp mặt đứng công trình

Mặt đứng của công trình sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật của công trình và kiến trúc cảnh quan của khu vực Thành phần kiến trúc của công trình dựa trên ý tưởng chia công trình làm

3 phần dưới, giữa và trên cùng

Phần dưới của công trình cung cấp các không gian giải trí, bán lẽ được thiết kế với các dãy cột kết cấu được trang trí kết hợp với các ban công đưa ra Đồng thời sử dụng cửa kính để đảm bảo tầm nhìn từ quảng trường Ferry đến không gian phía sau tòa nhà

Phần giữa của công trình là không gian căn hộ nên để tránh các tầm nhìn vào trong thì sẽ kết cấu các tấm pannen bằng bê tông cốt thép đúc sẵn được bố trí xung quanh kết hợp với các cửa số kính

Phần trên của công trình nhằm cung cấp không gian nhìn xung quan cho cư dân nên sẽ thay thế bằng các tấm cửa kính Đồng thời còn tăng thêm sự đa dạng cho mặt tiền của công trình

Hình 3.16 Ý tưởng giải pháp kiến trúc tòa nhà

3.3.3 Giải pháp về lối vào của công trình

Lối vào tòa nhà nằm trong khu vực có mái che từ những con đường đông đúc và bến xe Lối vào sẽ là một phần trong chiến lược cải thiện trải nghiệm của người đi bộ trong khu vực

và biến nơi này thành một điểm đến tiềm năng trong tương lai Lối nhà tòa Building 1 đặt ở quảng trường Ferry gần với tuyến đường nội bộ kết nối quảng trường với trạm, tuyến giao thông Một thang máy và một hành lang ở sảnh cho phép mọi người có thể truy cập vào tầng hầm chung và các khu vực tiện nghi ở tầng lửng Và từ đây cư dân có thể đi đến 2 lõi thang máy của tòa nhà

Hình 3.17 Chi tiết lối vào tòa nhà

3.3.4 Giải pháp cho xử lý chất thải cho tòa nhà

Có 2 khu vực tập kết chất thải cho tòa Building 1 và cách 2 điểm thu gôm chất thải của tòa nhà 10m Các điểm thu gôm đặt ở vị trí tầng trệt được nhận chất thải từ các căn hộ thông qua