Diagrid Structure Architecture by Thanh Quy

DIAGRID là sự kết hợp giữa mạng lưới của các cấu trúc có sẵn trong tự nhiên với nguyên tắc tổ chức hệ thanh đan chéo trong không gian.

•

Các công trình có khả năng GIẢI PHÓNG CỘT tạo ra mặt bằng thông thoáng, dễ bố trí không gian. Không có cột ngoại vi, trong kết cấu Diagrid được thay thế bằng HỆ THỐNG DẦM NGANG TAM GIÁC VÀ CÁC VÒNG NGANG.

(London City Hall)

•

(London City Hall, 2002)

Với hệ khung – vỏ, có thể GIẢM NHẸ HỆ THỐNG KẾT CẤU khung nhà, tạo sự linh hoạt trong bố trí không gian sử dụng và bố trí hệ thống trang thiết bị ngôi nhà. Đồng thời góp phần vào việc tạo hình mặt đứng cho công trình TỰ DO VỀ HÌNH HỌC kết hợp với kiến trúc, các dầm chéo này có thể theo hướng thẳng hoặc theo hướng cong tùy theo yêu cầu kiến trúc

(CCTV – Beịing, China 2012)

•

Tính năng chịu lực vượt trội so với các dạng kết cấu thông thường. Diagrid là một dạng liên kết mở, tạo suy nghĩ cho mọi người về một hình ảnh bền vững, thông thường kết cấu của công trình sẽ được giấu đi. Bản thân hệ thống kết cấu chính Diagrid VỪA CHỊU LỰC CHÍNH đồng thời cũng tham gia vào việc TẠO HÌNH KHỐI CÔNG TRÌNH. (Ngân hàng Macqua, Australia)

•

Công trình đầu tiên là một tháp nước ở Nga (1896 - 1919) cao 350m được kỹ sư Vladimir Shukhov thiết kế được ứng dụng kết cấu diagrid. (Công trình tháp nước đầu tiên được thiết kể bởi Vladimir Shukhov ở nước Nga)

Hình tam giác là một trong những miếng cứng của thể bất biến hình Mà thể bất biến hình là hệ khi chịu tải trọng vẫn giữ nguyên được hình dạng ban đầu nếu xem biến dạng đàn hồi của cấu kiện là ko đáng kể hoặc tuyệt đối cứng. Hệ bất biến hình có khả năng chịu tải trọng, nội lực phát sinh trong hệ cân bằng với ngoại lực

SỰ XUẤT HIỆN CỦA KIỂU LÕI CHÉO Đường chéo được thiết lập khác biệt rõ ràng với tất cả các loại cấu trúc khác do kết quả trực tiếp của việc loại bỏ các cột thẳng đứng chịu tải trọng lực. Sự thể hiện cấu trúc đường chéo trên mặt tiền là một nét đặc trưng

Với sự hoàn thành vào năm 1969 của Trung tâm John Hancock 100 tầng ở Chicago, do SOM thiết kế, công xôn hình ống có giằng đã thể hiện, sự xuất hiện trở lại lần đầu tiên của một thanh giằng chéo thể hiện trong một tòa nhà cao tầng.

Các kiến trúc sư ngày nay có thể sử dụng cấu trúc giằng chéo trong thiết kế, nhưng khi lần đầu tiên được giới thiệu, việc thừa nhận rằng cần phải nẹp cho tòa nhà một hệ giẳng này là không hợp thời và sự hiện diện của nó thường bị hạn chế trong thiết kế mặt tiền

Trung tâm john hancock chicago

TÁC ĐỘNG CỦA PHONG TRÀO HIỆN ĐẠI

TÒA NHÀ HỖ TRỢ DIAGRID ĐẦU TIÊN Tác động của các yếu tố cấu trúc đã tạo ra một cấu trúc giàn không gian Yêu cầu thép ít hơn 50% so với các tòa nhà khung nhà cao tầng điển hình.

Tháp Ngân hàng Trung Quốc ở Hồng Kông, do IM Pei thiết kế và công ty của Leslie E. Robertson PGS vào năm 1990, một lần nữa sử dụng đường chéo một cách có mục đích để củng cố dấu hiệu cho thiết kế của nó.

Mặc dù hệ thống đúc sẵn được tạo ra cho Tòa nhà IBM không bao giờ được sao chép chính xác trong các tòa nhà có đường chéo sau này, nhưng tòa nhà này đã đề ra chiến lược cơ bản hiện đang được sử dụng: một khung ống theo chu vi kết hợp hệ thống chịu lực bên và trọng lực

THỜI ĐIỂM LỰA CHỌN KẾT CẤU Sự sáng tạo đương đại của các dạng hình học phức tạp và dạng cong cho thấy rõ ràng rằng phương pháp tiếp cận hình tam giác trong thép có thể cung cấp các giải pháp kết cấu phù hợp cao .Đối với các tòa nhà lớn hơn hỗ trợ nhiều tầng, điều này có thể có dạng cấu trúc đường chéo

Trung Tâm Pompidou – Metz

Tuy nhiên, không có nghĩa rằng đây là giải pháp duy nhất hoặc thậm chí nhất thiết phải là giải pháp tốt nhất cho việc xây dựng tất cả các tòa nhà lớn đương đại . Đối với mái hoặc kết cấu dạng vỏ, lưới mắt cáo có thể thích hợp hơn The Cybertecture Egg

CHƯƠNG III: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CẤU TRÚC DIAGRID

MODULE HEIGHT : Kích thước mô đun được xác định bởi số tầng mà các thanh chéo kéo dài từ đầu này đến đầu kia. Các mô-đun thường kéo dài từ 6 – 8 tầng. NODE : Các nút là các điểm giao nhau của các thanh chéo. Là một phần quan trọng trong thiết kế của hệ thống DIAGRID. CÁC NÚT THIẾT KẾ CHO 2 LOẠI TẢI TRỌNG:

Tải trọng dọc

Tải trọng cắt ngang

TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

TÁC ĐỘNG CỦA MOMENT

TÁC ĐỘNG CỦA LỰC CẮT

LỰA CHỌN VẬT LIỆU •Mặc dù DIAGRID có thể được chế tạo ra bằng cách sử dụng một số vật liệu khác nhau nhưng vật liệu cấu trúc phổ biến thường được sử dụng nhất trong việc xây dựng các đường chéo là thép

•Thép vẫn giữ được hình dạng của nó với tải trọng cao rất tốt khi làm việc trong hình dạng các Module vì thế nên thép là vật liệu lý tưởng.

(30st Mary axe, London)

•Việc lựa chọn thép cho hệ thống DIAGRID còn vì khả năng chế tạo hàng loạt, phục vụ thi công lắp ráp tiết kiệm được thời gian xây dựng.

HỆ THỐNG KẾT CẤU DIAGRID BÊ TÔNG Các sơ đồ bê tông được dụng ở cả hai loại là đúc sẵn và đúc tại chỗ. Vì các phần bê tông đúc sẵn rất linh hoạt , nó cho phép chúng phù hợp hoàn hảo với hình dạng cấu trúc. Bảo vệ khỏi thiệt hại do hỏa hoạn.

Tòa Nhà Atlas

HỆ THỐNG KẾT CẤU DIAGRID BÊ TÔNG

Building 8111

HỆ THỐNG KẾT CẤU DIAGRID GỖ : -Vật liệu ít sử dụng nhất trong việc xây dựng các đường chéo là gỗ. Vật liệu này có nhiều nhược điểm hơn.

-Ưu điểm duy nhất là phần gỗ có thể dễ dàng chế tạo ở bất kỳ hình dạng và kích thước nào. -Bất lợi chính là gỗ có độ bền vật liệu kém.

HỆ THỐNG KẾT CẤU DIAGRID GỖ :

CÁCH LIÊN KẾT THANH GIẰNG VỚI NÚT

YÊU CẦU KĨ THUẬT CÁC CHỈ TIÊU CHO VIỆC THIẾT KẾ: -Giới hạn chiều cao, hình học và vật chất của các tòa nhà được phá bỏ, phương pháp thử và sai đã lỗi thời. => Mục tiêu thiết kế: hệ kết cấu và độ chính xác cùng các yếu tố an toàn hợp lý.

Cơ sở của thực tiễn kỹ thuật hiện tại có sự kết hợp: + Sự tiến bộ trong công nghệ máy tính. + Các phương pháp thử nghiệm truyền thống hơn đối với tải trọng gió, hiệu suất địa chấn và lửa. Kết cấu Diagrid với kết cấu khung hoặc khung giằng truyền thống gồm các cột dọc và dầm sàn ngang đã dựa vào sự ổn định bên do lõi cung cấp để chống lại tải trọng ngang.

THỬ NGHIỆM GIÓ Kiểm tra gió đã trở thành một phần thiết yếu trong kỹ thuật kiến trúc của các tòa nhà đương đại

Thường thì nhiều bài kiểm tra sẽ được tiến hành để xác nhận kết quả của các mô phỏng.

. Có ba cách để kiểm tra gió được thực hiện: → Học chất lưu tính toán → Đường hầm gió lớp biên → Kênh dẫn nước *Thông số gió đầu vào cho các thí nghiệm được lấy từ số liệu gió địa phương.

THIẾT KẾ SÓNG ĐỊA CHẤN Một hệ kháng lực-địa chấn cần đủ độ dẻo và các đặc tính tiêu tán năng lượng. Dạng tam giác của hệ khung Diagrid theo chu vi có trọng lực và tải trọng ngang được phân bổ qua các cấu kiện cột nghiêng và dầm trục (thanh giằng ngang) dưới dạng lực căng hoặc lực nén dọc trục.Nếu hệ Diagrid chu vi thép được xây dựng bằng lõi bê tông cốt thép, thì theo thiết kế địa chấn nó được coi là hệ kép - lõi bê tông cốt thép và được coi là hoạt động theo kiểu dẻo.

Shake table II Khi các phương pháp tính toán tiêu chuẩn có thể không đủ để dự đoán hiệu suất của cấu trúc lưới thanh không gian, máy lắc vật lý có thể được sử dụng.

IV. HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY Mặc dù thép là vật liệu không cháy, nhưng nó có thể bị sập đột ngột khi tiếp xúc với nhiệt trong một đám cháy quá lâu. Trọng tâm của thiết kế phòng cháy: + Duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc của tòa nhà đủ lâu để sơ tán người cư ngụ. + Để cấu trúc vẫn còn nguyên vẹn sau khi đám cháy được dập tắt.

AN TOÀN LAO ĐỘNG Trên các tòa nhà rất cao, việc sử dụng cửa di tản ngày nay đã trở nên phổ biến. Những cánh cửa này được hỗ trợ tăng cường khả năng chống cháy và được sử dụng để sơ tán an toàn những dân cư để các phương tiện ra vào bình thường không bị quá tải.

PHUN XỊT CHỐNG CHÁY Chống cháy dạng sợi phun thường được sử dụng trong các hệ thống khung thép kết cấu khép kín. Phương pháp này đã thay thế việc sử dụng chất chống cháy bằng amiăng phun Vật liệu được phun lên một độ dày cần thiết để trì hoãn sự gia tăng nhiệt độ của thép đến nhiệt độ hư hỏng gần đúng của nó là 540 ° C.

PHỦ SƠN CHỐNG RỘP

Bảng so sánh 3 loại kết cấu thông dụng

ỐNG THÉP ĐỔ BÊ TÔNG: Là phương pháp được lựa chọn cho các kết cấu Diagrid cao, tìm cách để lộ hệ kết cấu của chúng.

Bê tông: + Chống cháy: . Để bao quanh thép, tạo độ sâu bao phủ giữa nguồn lửa và thép. . Lấp đầy các phần HSS. + Là vật liệu tổng hợp để gia cố kết cấu của tòa nhà.

CÁC CẤU KIỆN VÀ TÍNH MÔ ĐUN HÓA Các vấn đề về tỉ lệ và hình dạng Những thách thức liên quan đến việc thiết kế với các diagrid rất khác nhau tùy theo loại công trình, hình dạng và kích thước của tòa nhà, và phần lớn điều này được phản ánh trong việc lựa chọn kích thước mô-đun cho tòa nhà. Phần này sẽ xem xét mối quan hệ giữa kích thước của mô-đun, sự sắp xếp vật lý của tòa nhà, hiệu quả và hình thức

Sự vững chắc của các cấu kiện tại điểm giao nhau của chúng với các cột dọc có khả năng che khuất tầm nhìn đáng kể từ các khu vực sàn liền kề; tuy nhiên, những sự gián đoạn này không thường xuyên do quy mô tổng thể của hệ thống giằng chvéo.

Vì các tòa nhà Diagrid thường được định hướng về mặt thẩm mỹ, cấu trúc diagrid thường được làm nổi bật trên cả hình thức bên ngoài và bên trong

34°

53°

63°

69°

76°

module = 24 tầng

module = 14 tầng

module = 8 tầng

module = 6 tầng

Những cân nhắc sau sẽ ảnh hưởng đến việc thiết kế hệ thống sơ đồ và lựa chọn mô-đun: → hình học của tòa nhà → xảy ra tải trọng lệch tâm → hiệu quả cấu trúc → chiều cao từ sàn đến sàn → yêu cầu đối với kích thước cửa sổ và mẫu fenestration → lựa chọn kết cấu thép lộ ra AESS hoặc kết cấu thép được che giấu Có các tiêu chí bổ sung ảnh hưởng đến kích thước mô-đun cho các tòa nhà kiểu tháp: → chiều cao / chiều rộng và tỷ lệ của tòa nhà → thiết kế cốt lõi → tải trọng gió và địa chấn Trên tháp

module = 4 tầng

Một trong những nhiệm vụ ban đầu mà nhóm cộng tác phải giải quyết là lựa chọn mô-đun của sơ đồ: → Tần suất các nút là bao nhiêu? → Các thanh chéo dài bao nhiêu? → Loại góc phân cách nào là thích hợp? → Khoảng cách giữa các điểm liên kết với dầm biên sàn tạo ra tam giác giữa các cấu kiện theo thanh chéo là bao nhiêu?

module = 2 tầng

CÁC TIÊU CHÍ LỰA CHỌN MODULE

82°

Trên một tòa tháp, mô-đun đề cập đến số tầng được đo theo chiều dọc giữa các nút liên kết, từ đỉnh đến đỉnh của hình thoi.

TIÊU CHÍ THỰC HIỆN CƠ CẤU

Một yếu tố khác là tải trọng thực tế trên các cấu kiện thanh chéo sẽ thay đổi như một chức năng của hình thức của tòa nhà Diagrid là một hệ thống cấu trúc có được sự ổn định của nó từ sự biến đổi hình tam giác. Như với giàn tam giác, giả định rằng các nút hoạt động như các kết nối bản lề hoặc chốt và cố định. Điều này sẽ suy ra rằng tải trọng tác động lên các bộ phận theo đường chéo là dọc trục (lực căng hoặc nén) và chỉ có lực cắt được truyền qua các nút

TIÊU CHÍ THỰC HIỆN CƠ CẤU Thiết kế mô-đun cũng phải tính đến sự gia tăng tự nhiên của kích thước cấu kiện để thích ứng với việc tích tụ tải trọng trọng lực ở các tầng dưới của kết cấu.Như tòa nhà IFC Quảng Châu cao 103 tầng sử dụng ống thép đổ bê tông đường kính 2m / 6,56ft cho các tầng dưới với các ống bê tông 1,1m / 3,61ft cho các tầng trên để phản ánh sự khác biệt lớn về tải trọng.

TỐI ƯU HÓA MODULE CHO HIỆU SUẤT KẾT CẤU TÒA NHÀ

Nhiều nghiên cứu kỹ thuật đang được tiến hành để thiết lập kích thước mô-đun tối ưu, tác động trực tiếp đến hình dạng của đường chéo, kích thước cửa sổ và vị trí cũng như lượng tài nguyên được sử dụng trong dự án. Nghiên cứu dựa trên cơ sở đại học chính do Kyoung Sun Moon của Đại học Yale thực hiện với các nghiên cứu về chiều cao tòa nhà 40, 60 và 80 tầng, và gần đây là nghiên cứu về sơ đồ cho tháp xoắn. Nghiên cứu này đã xác nhận 69o là góc hiệu quả nhất cho một đường chéo đồng nhất vì nó tạo ra ít thép nhất theo trọng lượng.

Đối với các cấu trúc đường chéo cao với tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng từ 4: 1 đến 9: 1, phạm vi của góc tối ưu là từ 60 ° đến 70 °.

Nói chung, các bộ phận và kết nối ở chân của tòa nhà phải được thiết kế để chống lại mômen hoặc uốn cong, trong khi những phần ở trên cùng phải được thiết kế để chống lực cắt.

Đối với các tỷ lệ khung hình từ 7: 1 trở lên, người ta thấy rằng cần ít thép hơn để có một góc đồng nhất khi các góc về phía chân của tòa nhà dốc hơn và trở nên nông hơn về phía đỉnh

Các cột về phía chân đế có góc gần 80o để chống lại tải trọng trọng lực tích lũy tốt hơn. Các góc sẽ dần dần thay đổi về phía trên, nơi góc giảm xuống gần 50o để chống lại tải trọng gió lớn tốt hơn. Ngoài ra, kế hoạch thay đổi từ nền vuông 70m / 230ft thành hình tròn 39m / 128ft ở trên cùng, để giải quyết tải trọng gió và sự đổ xoáy.

GIẰNG CỦA CÁC CẤU KIỆN THANH CHÉO Bản thân hình tam giác của “ống” theo đường chéo không đủ để đạt được độ cứng hoàn toàn trong cấu trúc. Các dầm vòng ở các mép sàn thường được buộc vào đường chéo để tích hợp hoạt động kết cấu thành một ống mạch lạc và kết nối ống với các tầng, và trở lại lõi.

Trong thiết kế cấu trúc tổng thể khá giống nhau, IFC Quảng Châu và Tháp Doha ở Qatar, sử dụng các ống thép đổ bê tông để tạo đường chéo, cả hai đều dựa vào các dầm biên của hệ thống sàn để giằng hoàn toàn các đường chéo dài

TIÊU CHUẨN VÀ ĐIỀU KIỆN GÓC

Diagrid giúp loại bỏ các cột thẳng đứng, tải trọng truyền đi chính ở hệ thống lớp vỏ bao che theo chu vi có tính lien tục. Việc này được thực hiện đơn giản trên mặt bằng hình tròn nhưng đối với các mặt bằng có góc cạnh thì khó hơn

TÁC ĐỘNG MODULE TRÊN MỐI NỐI Theo quan điểm của chế tạo và chi phí, kích thước mô-đun và tính nhất quán có ảnh hưởng trực tiếp đến thiết kế và chế tạo các nút. Các môđun lớn hơn yêu cầu ít nút hơn. Vì chi phí chế tạo của các nút có thể vượt quá chi phí cơ bản của thép, nên các mô-đun lớn hơn có thể tiết kiệm chế tạo và lắp dựng.

TÁC ĐỘNG MODULE TRÊN MỐI NỐI Các tòa nhà có hình dạng đều đặn hơn sẽ yêu cầu ít loại mối nối hơn

Một tòa tháp tròn có kích thước mặt bằng nhất quán trong suốt chiều cao của nó sẽ duy trì hình dạng cơ bản của nút cho toàn bộ tòa nhà

TÁC ĐỘNG MODULE TRÊN MỐI NỐI Các tháp có kích thước mặt bằng thay đổi theo chiều cao của tòa nhà sẽ yêu cầu các nút được sửa đổi cho mỗi tầng.

KÍCH THƯỚC CHẾ ĐỘ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH CÓ HÌNH DẠNG VÀ CHIỀU CAO KHÁC NHAU Việc áp dụng các môđun cho các kích thước và hình dạng khác nhau của các tòa nhà được chia thành các loại tương đối riêng biệt liên quan đến chiều cao tổng thể của mô-đun. Chiều cao của môđun sẽ có ảnh hưởng lớn đến khả năng giằng chéo của các tầng. Chiều dài của các đường chéo sẽ ảnh hưởng đến quá trình chế tạo, vận chuyển và lắp dựng

CÁC LOẠI MODULE Loại module

Quy mô

Công trình đại diện

tầm Mô-đun lớn: 10 Mô-đun không Mô-đun nhỏ: Mô-đun thường xuyên Hai đến bốn trung: Sáu đến tầng trở lên tám tầng tầng Các mô-đun có kích thước nhỏ hơn có chiều cao từ hai đến bốn tầng có xu hướng được áp dụng cho các tòa nhà có chiều cao nhỏ hoặc những tòa nhà có hình dạng rất khác thường hoặc tải trọng lệch tâm.

Phạm vi trung bình của kích thước mô-đun phù hợp với các tòa nhà lớn hơn và những tòa nhà có hình học đồng đều hơn.

Các mô-đun có chiều cao từ 10 tầng trở lên chỉ thích hợp để sử dụng cho các tòa nhà rất cao ngoài quy mô.

Các tòa nhà có nhiều góc cạnh sẽ sử dụng các môđun trông không đều và đôi khi hỗn loạn.

THIẾT KẾ LÕI

XU HƯỚNG VẬT LIỆU TRONG THIẾT KẾ TÒA NHÀ CAO TẦNG

→ Việc xây dựng của những tòa nhà cao tầng có sự tiến xa , mang tính khu vực

→ Thép có xu hướng đòi hỏi công nhân có tay nghề cao , đôi khi không có sẵn

→ Trước đó vật liệu kết cấu thép → Composite (sau đó bê tông đang đứng thứ hai )

Cùng với đó là sự tiến bộ về kết cấu thép cường độ cao, kỹ thuật kết cấu và xây dựng dẫn đến việc loại bỏ các hệ thống thừa

Việc xây dựng nhà chọc trời về cơ bản không thay đổi cho đến khi xây dựng Trung tâm John Hancock 100 tầng ở Chicago, được thiết kế bởi SOM, vào năm 1965 Để cho phép mở rộng những tấm kính lớn và thường những cây cột được ít hơn → Để đáp ứng nhu cầu không gian nội thất không có cột

Kiểu lõi diagonalized bắt đầu tham gia vào cấu trúc chu vi trong việc chia sẻ tải trọng bên trong .

Trung tâm John Hancock 100 tầng ở Chicago

Hình minh họa cách phân bố tải trọng giả định khi nó đi xuống kết cấu, nơi cuối cùng mỗi cột sẽ chịu một tải trọng tương tự

Tải trọng bên và tải trọng bản thân được tích hợp bằng hệ giằng chéo

Các dầm ngang cũng hữu ích trong việc phân phối lại trọng lực bên và trọng lực cho các cột

CHỨC NĂNG CỦA LÕI TRONG TOÀ NHÀ KHUNG DIAGRID

Độ lớn của những tải trọng này được xác định bởi quy chuẩn xây dựng địa phương, dữ liệu khí hậu và thử nghiệm gió cụ thể , Về thiết kế địa chấn. Mã địa chấn hiện tại đã được thiết lập dựa trên các hoạt động của lõi trong việc ổn định cấu trúc trong một sự kiện địa chấn

Mô hình mô phỏng gió và địa chấn trong công trình

Trong khi các tòa nhà cao tầng sử dụng các phương pháp cấu trúc khác như hệ thống lõi diagonalized , hệ thống outrigger ( hệ giằng chéo ) , bundled tube ( đai cố định )

The Guangzhou International Finance Center

SỰ TÁC ĐỘNG 11/9 TRONG VIỆC THIẾT KẾ LÕI Các tòa nhà ở đến thời điểm này chủ yếu được thiết kế để chống lại các lực lượng tự nhiên như gió lớn và các sự kiện địa chấn, nhưng không bao giờ là "hành động chiến tranh , khủng bố".

Thứ nhất, các quan chức nhà nước và chủ sở hữu tòa nhà sẽ cần xác định , vị trí của các tòa nhà có nguy cơ rủi ro cao hay không do công trình mang tính biểu tượng, chức năng hoặc thiết kế của chúng cái nào quan trọng nhất Thứ hai, áp dụng và sử dụng phương pháp tiếp cận "khung kết cấu" trong đó các thành phần kết cấu được kết nối với các cột để mang kết quả chống cháy cao . ( Nếu trong vị trí nguy hiểm ↓)

Tường dày 91cm bao quanh trục giao thông đứng ( thang máy ,thang bộ , hệ thong phun nước ,…) . Ngoài ra cấu trúc này được thiết kế xung quanh một khung thép dự phòng để mang lại tính chắc chắn cho phần cấu trúc tổng thể

Mặt bằng và chi tiết kết cấu của tòa nhà Sau sự kiện 11/9 việc tiến tới xây dựng các lõi bê tông do hậu quả của vụ 11/9 ở Mỹ có ý nghĩa quan trọng

LÕI BÊ TÔNG TRUNG TÂM Nó dẫn đến ít hoặc không tải trọng lệch tâm, khung lõi và chu vi có thể chia đều tải trọng của tòa nhà. Tháp Al Bahar ở Abu Dhabi,thiết kế của Aedas Architects với kỹ thuật của Arup, sử dụng mô phỏng theo khung diagrid dạng tổ ong, đặc biệt là về tấm sàn tương đối nhỏ và mong muốn cho không gian không có cột giữa lõi và hệ thống hỗ trợ chu vi.

Tháp Al Bahar ở Abu Dhabi

Lam mở và đóng lại theo ánh nắng mặt trời.

Điều này tạo thêm sức nặng cho các mặt tiền đông, tây và nam, mặt tiền bắc có lắp kính

Tháp Al Bahar ở Abu Dhabi

Bộ khung của các cấu kiện rèm che “Mashrabiya” gồm nhôm (Alu) và Inox Duplex (Duplex stainless steel) giúp tăng khả năng chống ăn mòn do công trình gần biển. Mỗi cấu kiện có kích thước 6mx4m, nặng 600kg

Tháp Hearst Magazine ở NewYork 1960 công trình mang tính lịch sử

LÕI THÉP BÙ ĐẮP Tháp Hearst Magazine , nằm ở Thành phố New York, trong trường hợp này, chức năng các lõi được đẩy về phía sau của tòa nhà vì ba mặt còn lại có mặt tiền đường cho phép tầm nhìn và lấp kính tốt hơn , c òn mặt sau thì không Điều đó có nghĩa là lõi sẽ được đặt lệch tâm và không được định vị tốt để đảm nhận tải trọng bên.

Ở các tầng trên, lõi thép được giằng bằng thép ,để nó tham gia , hỗ trợ vào quá trình tăng độ cứng của cấu trúc tổng thể

LÕI THÉP BÊN NGOÀI TÒA NHÀ Các không gian của nó được liên kết với các tầng văn phòng chính bằng một sảnh có mái che. LÕI KHÔNG HỖ TRỢ CẤU TRÚC ĐƯỜNG CHÉO CHÍNH VỚI TẢI BÊN.

Độ chính xác của mô hình kỹ thuật số và phần mềm và phương pháp kết cấu và chế tạo hiện tại dẫn đến mức độ nhất quán rất cao từ thiết kế đến các giai đoạn chế tạo.

LÕI THÉP CHO CÁC TÒA NHÀ KHUNG DIAGRID HỖN HỢP Tòa nhà CCTV ở Bắc Kinh .Sử dụng những hệ thống kết cấu cực kỳ phức tạp bao gồm khung diagrid và các khung thép khác nhau. Không giống như một số cấu trúc khung diagrid thuần túy hơn

Hệ thống kết cấu của Tòa nhà CCTV ở Bắc Kinh là kết quả của một nỗ lực phi thường của nhóm OMA và Arup một tòa nhà với hình dạng tải trọng lệch tâm này chưa từng được thử trước đây . Hệ khung diagrid được sử dụng một phần cho phép xây dựng các phần đưa ra có nhiều tầng lớn của tháp mà không cần chống đỡ

Tòa nhà CCTV ở Bắc Kinh

. Mật độ và khung của hệ thống khung diagrid thay đổi tùy theo tải. Phần lõi được đóng khung bằng thép và không được sử dụng để chống lại tải trọng bên . Vị trí của lõi phục vụ nó sẽ hoạt động theo kế hoạch của tòa nhà

LÕI THÉP CHO CÁC TÒA NHÀ KHUNG DIAGRID HỖN HỢP

A. Cấu trúc cạnh B. Cấu trúc đường chéo 12m * 12m C. Cơ cấu phân bố ứng suất D. Cấu trúc kết hợp

Tòa nhà CCTV ở Bắc Kinh

LÕI BÊ TÔNG DÀNH CHO MẶT HẸP Một tấm sàn cực kỳ hẹp sẽ tạo ra tải trọng lệch tâm→LÕI SẼ NẰM Ở TRUNG TÂM, đặc biệt là trong trường hợp tải trọng gió đập vào mặt lớn hơn. khung diagrid của tòa nhà để chống lại tải trọng bên. Nó có một khung diagrid bằng thép để tạo khung.

The Aldar Headquarters ở Abu Dhabi

LÕI BÊ TÔNG DÀNH CHO MẶT HẸP Các tòa nhà có tấm sàn cực kỳ hẹp và việc SỬ DỤNG BÊ TÔNG GHÉP NỐI LÕI CÓ THỂ HỖ TRỢ TRONG VIỆC CHỐNG LẠI TẢI TRỌNG BÊN cho mỗi mặt tròn lớn của nó không sử dụng khung diagrid để kết nối hai mặt.

The Aldar Headquarters ở Abu Dhabi

LÕI BÊ TÔNG DÀNH CHO TẢI LỆCH TÂM CAO

Tháp Capital ở Abu Dhabi

Tháp Capital ở Abu Dhabi, do RMJM thiết kế và tự xây dựng, là tòa tháp nghiêng về phía sau xa nhất thế giới - ở 18 độ, nó vượt xa độ nghiêng cuối cùng của Tháp nghiêng Pisa. Trước đó sự nghiêng tối đa , đã đạt được trong thời điểm hiện tại dành cho Tháp Puerta de Europa ở Madrid, được thiết kế bởi Philip Johnson và John Burgee và được thiết kế bởi Leslie E. Robertson. Các tháp này nằm theo đường chéo chuẩn bị để cân bằng với độ nghiêng 15 độ của chúng ; họ cũng dựa vào lõi bê tông và hệ thống ứng suất sau.

Tháp Puerta de Europa ở Madrid

post-tensioned ; kỹ thuật gia cố bê tông

LÕI BÊ TÔNG CHO CÁC TÒA NHÀ SIÊU CAO Nếu các tòa nhà cao tầng có tải trọng bên cao hơn để cạnh tranh , thì các tòa nhà Supertall phải đạt được độ bền đồng đều để chống lại tải trọng gió và địa chấn

Bảng thống kê chiều cao các tòa nhà cao tầng

Các tháp có chiều cao này không thể sử dụng cần trục tháp độc lập để hỗ trợ xây dựng. Hệ thống cần trục thường được tích hợp vào việc xây dựng lõi bê tông khi nó tiến hành trước các thang máy thép Như một quy luật, thực tế có độ cao quá cao sẽ luôn yêu cầu sử dụng kết cấu lõi, thường bằng bê tông, hoạt động cùng với cường độ bên của khung diagrid để chống tải

Mặt bằng và Mặt cắt lõi toà nhà Zhonggou Zun do TFP Architects

THIẾT KẾ MẶT ĐỨNG THỂ HIỆN DIAGRID TRÊN MẶT ĐỨNG Các tòa nhà Diagrid có xu hướng tạo sự khác biệt so với sự cân bằng của các tòa nhà cao tầng hoặc siêu cao tầng nhờ vẻ ngoài độc đáo của chúng. Xu hướng hiện nay trong thiết kế là thể hiện việc sử dụng hệ Diagrid trên tòa nhà. Các tòa nhà Diagrid có xu hướng tạo sự khác biệt so với sự cân bằng của các tòa nhà cao tầng hoặc siêu cao tầng nhờ vẻ ngoài độc đáo của chúng.

THIẾT KẾ MẶT ĐỨNG

Capital Gate

Kích thước của diagrid thường được thể hiện trong lớp vỏ của tòa nhà. Mô-đun của hệ vách thông thường sẽ làm giảm tỷ lệ kích thước của các khung hình thoi hoặc hình tam giác để phù hợp với chiều cao của các tầng và đặt ra yêu cầu đối với cả cửa sổ cố định và có thể mở được.

Quyết định sử dụng hệ thống vách tam giác so với hệ vách phẳng là không nhất quán và có dường như việc lựa chọn dựa trên đặc trưng của cả kích thước tổng thể của cấu trúc diagrid cũng như hình thức của tòa nhà. Các sơ đồ mô-đun lớn hơn dễ dàng lắp ghép hơn trên mặt đứng và có thể dễ dàng bố trí các hệ thống vách kính thẳng khi lắp vào.

TRIANGULATED GLAZING Nhiều tòa nhà Diagrid, đặc biệt là những tòa nhà có dạng cong, có xu hướng chia nhỏ diagrid thành các mô-đun tam giác. Việc sử dụng hình học tam giác hoạt động giống như một “lưới” để cho phép tính gần đúng của dạng cong thông qua việc sử dụng các phần tử thẳng. Điều này tiết kiệm hơn nhiều so với việc sử dụng các đường cong thực sự, ngay cả khi bản thân hệ thống kính đắt hơn.

Aldar HQ ở Abu Dhabi, mặc dù che cấu trúc diagrid thép bên trong tòa nhà bằng tấm thạch cao, nhưng lại chọn cách thể hiện hệ lưới ở vị trí bên ngoài mặt tiền. Về mặt vật lý,diều này không cần thiết vì vỏ bao che thép ở ngoài . Đó là một sự lựa chọn về mặt thẩm mỹ. Điều này tạo ra một mô hình kim cương nổi bật trên mặt tiền thể hiện rõ ràng mô-đun diagrid như một yếu tố của thiết kế.

TRIANGULATED GLAZING

Quảng Châu IFC sử dụng kính trong suốt kết hợp với vách kính thẳng. Các đường chéo tròn hình ống lớn có thể nhìn thấy rõ ràng qua kính và được chiếu sáng vào ban đêm để tăng cường sự biểu đạt của chúng.

Kích thước của các phần tử vách được sửa đổi ở các góc tròn của tòa nhà để phù hợp với chiều dài của tháp. Một hệ thống thông gió đặc biệt được đánh dấu các tầng lánh nạn. Độ trong suốt của kính được xem xét cẩn thận để cho phép hiển thị diagrid đồng thời kiểm soát mức thu nhận năng lượng mặt trời.

RECTILINEAR GLAZING Hệ kính thẳng thường được chọn cho các dự án có hình thức tương đối phẳng. Nó thường ít tốn kém hơn so với lựa chọn hình thức kính tam giác. Đối các chức năng văn phòng thương mại, các cửa sổ này cung cấp một giải pháp thiết thực cho việc cung cấp rèm che nắng và tạo vách ngăn nếu việc chia nội thất cần mở rộng đến chu vi tòa nhà Tần suất và tính tính chất của các cửa kính có thể mởi được cũng rất quan trọng khi lựa chọn thiết kế hệ thống vách.

Hệ thống thông gió tự nhiên cũng rất quan trọng, ngay cả trong các tòa nhà cao tầng. Tùy vào mục đích sử dụng, chản hạn như văn phòng, khách sạn, ta có thể lắp đặt hệ kính khác nhau về độ trong suốt cũng như việc cửa sổ có thể mở hoặc cố định Điểm mấu chốt đối với việc lựa chọn và thiết kế hệ vách là nó bị ảnh hưởng rất nhiều bởi kích thước của mô-đun diagrid.

THANK FOR WACHING