Lotte E&C - tòa nhà 123 tầng cao nhất Hàn Quốc ứng dụng Tekla BIM

Lotte E&C - tòa nhà 123 tầng cao nhất Hàn Quốc ứng dụng Tekla BIM

        Dự án LOTTE WORLD TOWER - HÀN QUỐC là một biểu tượng tại Seoul. Đây là tòa nhà cao thứ năm trên thế giới với chiều cao 555m. Dự án được khởi công xây dựng vào ngày 11 tháng 11 năm 2010 và hoàn thành vào ngày 9 tháng 2 năm 2017. 

Lotte World Tower là tổ hợp bao gồm một tòa nhà, tổ hợp văn phòng, các cửa hàng bán lẻ, khu dân cư, khách sạn và các văn phòng du lịch. Công ty đã triển khai BIM từ giai đoạn đầu xây dựng để kiểm soát các thiết kế phức tạp của các hạng mục khác nhau và các cấu trúc siêu cao tầng. Điều này góp phần rất lớn vào việc cải thiện chất lượng thiết kế và khả năng thi công xây dựng. Dự án Lotte World Tower cho thấy giá trị đầy đủ của việc ứng dụng các phần mềm triển khai BIM gồm bộ phần mềm TEKLA Structures, TEKLA BIMsight, SketchUp, Trimble Total Station để vượt qua các thách thức kỹ thuật khác nhau trong quá trình xây dựng.
 

Từ thách thức đến thành công

1. Khó khăn trong xây dựng kết câu đặc biệt

Việc xây dựng các hệ kết cấu đặc biệt như hệ outriggers, belt trusses (vì kèo) và vành đai của Tháp Lotte World Tower, qua bốn phần rất phức tạp và đầy thách thức. Để thực hiện được điều này, một kế hoạch xây dựng hoàn chỉnh theo quy trình BIM đã được thống nhất ngay từ đầu. Phần mềm Tekla structures được sử dụng trong quá trình:

- Sơ đồ phân đoạn xem xét kích thước và trọng lượng của từng bộ phận cấu kiện đặc biệt

- kiểm tra va chạm giữa cốt thép và cốt cứng.

- Kiểm tra khả năng thi công cho các kết cấu tạm thời và các kết cấu chính.

Do đó, thời gian xây dựng các phần ngoài và giàn đai phức tạp nhất(72-76 tầng), có thể giảm 21%, từ 95 xuống 75 ngày.

2. Khó khăn trong việc xem xét các bản vẽ kết cấu phức tạp

Để ngăn ngừa rủi ro như chậm trễ trong thời gian thi công, cần phải xác nhận các bất thường trong bản vẽ một cách nhanh chóng, chính xác và phản hồi cho khách hàng. Mặc dù có thể xác nhận lỗi thiết kế hoặc ảnh hưởng từ bản vẽ 2D, nhưng việc trao đổi với các bên liên quan về vấn đề này là rất hạn chế và khó khăn. Vì vậy, để cải thiện điều này, Lotte E&C đã thực hiện trước quá trình mô hình hóa cấu trúc ở giai đoạn kỹ thuật để việc xem xét thiết kế được thực hiện nhanh chóng và chính xác.

Ngoài ra, mô hình BIM, là tập hợp thông tin thiết kế cho các cấu trúc phức tạp nằm rải rác trên bản vẽ, được các bên liên quan chia sẻ để nâng cao độ chính xác của khả năng truyền tải thông tin và giao tiếp. Ban đầu, bản vẽ CD 50% ~ 100% được xây dựng như mô hình kết cấu. Ngoài ra, khoảng 600 lỗi thiết kế và đề xuất đã được chuyển đến khách hàng. Kết quả là, khoảng 90% trong số chúng đã được cải tiến thành bản vẽ sửa đổi.

3) Lo ngại về sự chậm trễ do thay đổi thiết kế & biện pháp thi công

Trong trường hợp của Lotte World Tower, các thay đổi thiết kế đã được thực hiện khi áp dụng biện pháp thi công cột siêu lớn và phương pháp xây dựng kết cấu thép để rút ngắn thời gian xây dựng và cải thiện khả năng thi công.

Việc xem xét và thiết kế chính xác phải được trình bày để ngăn ngừa rủi ro, chẳng hạn như chậm trễ thi công do thay đổi phương pháp thi công, nhưng thời gian không đủ. Trong trường hợp phương pháp xây dựng thành công của cột lớn, nhóm thiết kế / cấu trúc Lotte E&C đã sử dụng Tekla để thực hiện ba phương án thiết kế 3D phản ánh phương pháp thi công dự kiến ​​và xác nhận sự thay đổi số lượng do thay đổi phương pháp thi công.  Ngay sau đó, mô hình Tekla BIM đã được chia sẻ với các bộ phận liên quan để có thể đưa ra quyết định nhanh chóng.

4) Sự sại lệch thông trong quá trình thiết kế và trao đổi với các bộ phận khác

Do thiết kế thay đổi liên tục, khó có thể chia sẻ các bản vẽ mới nhất giữa các nhà quản lý của các quy trình xây dựng khác nhau, vì vậy mỗi người trong số họ phải làm việc với các phiên bản khác nhau của bản vẽ. Do đó, Lotte E&C đã phát hiện ra các yếu tố gây chậm trễ trong quá trình xây dựng do việc thay đổi bản vẽ chi tiết xây dựng thường xuyên. Để giảm thiểu vấn đề này, mô hình BIM ban đầu được cập nhật liên tục theo sự thay đổi thiết kế, và chúng tôi thiết lập quy trình duy trì và quản lý các mô hình BIM mới nhất. Trong quá trình này, tệp Tekla BIMsight .tbp được sử dụng để chia sẻ mô hình BIM với tất cả các nhân viên có liên quan.

5) Thiếu thông tin về các yếu tố có hình dạng bất thường  

Do các cột lớn và tường lõi của Lotte World Tower bị nghiêng, chúng tôi cần thông tin tọa độ chính xác và thông tin hình dạng để xây dựng. Kỹ sư Lotte E&C sử dụng mô hình Tekla để trích xuất thông tin tọa độ và hình dạng cần thiết cho việc xây dựng.

Trong trường hợp xây dựng trần cong của tiền sảnh từ tầng 1 đến tầng 8, các tấm cong được thiết kế bằng cách tích hợp mô hình Tekla Structures và mô hình Catia. Bằng cách cung cấp thông tin hình học cho quá trình cắt CNC và hàn laser cho nhà máy, độ chính xác của việc sản xuất bảng điều khiển không thường xuyên đã được nâng cao. Ngoài ra, phân tích dung sai kích thước sử dụng máy quét 3D và thiết kế ngược đã được thực hiện để đảm bảo chất lượng cao hoàn thiện cong. Kết quả của việc áp dụng BIM vào quy trình, công trình trần cong, dự kiến ​​ban đầu là 10 tháng, được hoàn thiện trong 6 tháng và thời gian thi công rút ngắn 4 tháng mà vẫn đảm bảo chất lượng tốt nhất.

6) Khó khăn khi thiết kế phòng máy phức tạp

Cơ sở vật chất MEP của Lotte World Tower được chia thành 8 phần và các phòng máy bao gồm nhiều ống dẫn và đường ống. Các kỹ sư Lotte E&C cho rằng có nhiều lỗi trong bản vẽ ống dẫn và đường ống cũng như đánh giá về khả năng sử dụng. Do đó, chúng tôi đã chuyển đổi mô hình Tekla sang Revit để sử dụng thông tin hình học cho thiết kế MEP, để xác định vị trí của thiết bị xem xét khả năng xây dựng và khả năng sử dụng, đường dẫn và chiều cao của ống dẫn và đường ống. Ngoài ra, bằng cách thiết kế bên trong trần, chiều cao trần đã được tăng thêm 100mm so với chiều cao trần hiện tại, cho phép không gian trong nhà cao hơn từ 2.500mm đến 2.600mm.

7) Chế tạo chính xác cho các kết cấu thép phức tạp

Các file NC (DSTV) kết cấu thép phức tạp được trích xuất từ ​​mô hình Tekla và chuyển sang máy xử lý tự động. Sau đó, thép và thép tấm lồng vào nhau được sử dụng hiệu quả để sản xuất chính xác, giảm sai số và thời gian sản xuất trong khi vẫn đạt được kết quả chất lượng cao.

8) Các kế hoạch hậu cần phức tạp cho Lotte World Tower

Bằng cách chuyển đổi mô hình cấu trúc Tekla sang Revit, các kế hoạch bố trí và tháo lắp cho cần trục tháp và vận thăng đã được thiết lập và việc lắp đặt tấm sàn tạm thời, người đi bộ, đường ray xe và vị trí sân đã được lên kế hoạch. Đặc biệt, sự ổn định của cần trục tháp tháo dỡ khỏi tòa nhà cao tầng được đảm bảo bằng cách kiểm tra sự can thiệp giữa kết cấu và thiết bị. Kế hoạch tháo dỡ được mô phỏng trong Navisworks và được sử dụng để đào tạo các bên liên quan trong xây dựng.

Lợi ích từ việc sử dụng Phần mềm BIM và Tekla

1) Sử dụng mô hình phân tích kết cấu

Bằng cách chuyển mô hình phân tích kết cấu của MIDAS Gen và ETABS sang mô hình Tekla bằng cách sử dụng trình cắm thêm đã phát triển trước đó, gánh nặng của việc tạo mô hình cấu trúc có thể được giảm bớt ở giai đoạn đầu.

2) Mô phỏng quá trình xây dựng cho các đoạn phức tạp

Chức năng hiển thị trạng thái dự án của Tekla có thể mô phỏng quá trình xây dựng một cách dễ dàng và nhanh chóng so với các phần mềm khác. Bằng cách sử dụng chức năng này, việc đánh giá quy trình chi tiết đã được thực hiện đối với các tổ hợp ngoài, giàn đai, hoặc các tổ hợp quy trình khác nhau và kết quả được chia sẻ với các bên liên quan. Hình dung các quy trình phức tạp không chỉ cải thiện sự hiểu biết của các bên liên quan trong xây dựng mà còn giảm công việc làm lại. Ngoài ra, có thể thể hiện kết quả của việc xây dựng và kế hoạch quy trình trong tương lai, và nó đã được sử dụng một cách hiệu quả khi báo cáo với khách hàng và các tổ chức bên ngoài.

 

3) Giao tiếp thuận tiện và dễ dàng bằng cách chia sẻ mô hình BIM

Tekla BIMsight tích hợp các mô hình cấu trúc của Tekla cũng như các mô hình phân chia khác như MEP, Civil, Architect để hỗ trợ kiểm tra nhiễu và xem xét trực quan. Các quan chức xây dựng đã phổ biến ý kiến ​​của họ trên Album và Ghi chú của BIMsight về các mục đánh giá chi tiết, giúp những người khác hiểu và góp phần vào việc đưa ra quyết định tối ưu. Ngoài ra, việc xem xét nội dung và quyết định đã được tích lũy trong Ghi chú của BIMsight và có thể quản lý lịch sử của công việc.

4) Thống kê chính xác 

Đối với các tòa nhà lớn và phức tạp như Lotte World Tower, khảo sát số lượng dựa trên 2D sẽ kém chính xác hơn. Do đó, Kỹ sư Lotte E&C đã sử dụng mô hình Tekla Structures để tính toán số lượng thép, bê tông và một số thép cây một cách chính xác và nhanh chóng. Đặc biệt, trong trường hợp các cấu kiện được xây dựng sẵn như khung ngoài hoặc giàn đai, việc tính toán số lượng dựa trên Tekla mang lại sự tự tin hơn cho dự án.