T. 16 S. 02 (2026): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Ứng dụng mô hình tính toán tự động kết cấu thép cho nhà dân dụng trong quy trình phối hợp kiến trúc – kết cấu

Võ Hoàng Minh , Nguyễn Hoàng Tùng

Từ khóa:

Tính toán tự động
Kết cấu thép
MATLAB
Nhà dân dụng
Phối hợp kiến trúc - kết cấu
Tối ưu hóa thiết kế

Tóm tắt

Việc ứng dụng các công cụ mô hình tự động hóa trong thiết kế nhà dân dụng bằng kết cấu thép đang là một xu hướng cần thiết, nhằm nâng cao hiệu quả phối hợp giữa thiết kế kiến trúc và kết cấu ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng và áp dụng mô hình tính toán tự động kết cấu thép sử dụng công cụ lập trình MATLAB, đáp ứng các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành của Việt Nam (TCVN 2737:2023, TCVN 7571-15:2019, TCVN 5575:2024) và quốc tế (Eurocode 3). Mô hình cho phép tự động đánh giá và lựa chọn tiết diện tối ưu cho các cấu kiện dầm, cột, kết cấu phụ trợ, đồng thời thực hiện kiểm tra ổn định cục bộ, độ võng, liên kết, móng và xuất báo cáo tính toán một cách nhanh chóng. Kết quả áp dụng thực nghiệm cho công trình nhà dân dụng 2 tầng đã chứng minh được tính tối ưu vượt trội của mô hình, giúp giảm hơn 30% thời gian thiết kế và tối ưu quy trình trao đổi thông tin giữa kiến trúc sư và kỹ sư trong quá trình thiết kế so với phương pháp truyền thống trên bài toán thử nghiệm. Nghiên cứu không những góp phần thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng công nghệ số hóa vào thực tiễn xây dựng tại Việt Nam, mà còn mở ra triển vọng tích hợp mạnh mẽ với các phần mềm, công cụ thiết kế và quản lý thông tin công trình (BIM) trong tương lai.

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Võ Hoàng Minh, & Nguyễn Hoàng Tùng. (2026). Ứng dụng mô hình tính toán tự động kết cấu thép cho nhà dân dụng trong quy trình phối hợp kiến trúc – kết cấu. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 16(02). https://doi.org/10.54772/jomc.02.2026.1081

Tài liệu tham khảo

  1. Bộ Khoa học & Công nghệ, TCVN 2737:2023—Tải trọng và tác động, Hà Nội, Việt Nam, 2023.
  2. Bộ Khoa học & Công nghệ, TCVN 7571-15:2019—Thép hình cán nóng, Phần 15: Thép chữ I, Hà Nội, Việt Nam, 2019.
  3. Bộ Khoa học & Công nghệ, TCVN 5575:2024—Thiết kế kết cấu thép, Hà Nội, Việt Nam, 2024.
  4. CEN, EN 1993-1-1: Eurocode 3—Design of steel structures–Part 1-1: General rules and rules for buildings, Brussels, Belgium, 2005, (2014).
  5. V. A. Jankovski and J. Atkočiūnas, “SAOSYS Toolbox as MATLAB implementation in the elastic–plastic analysis and optimal design of steel frame structures,” Journal of Civil Engineering and Management, vol. 16, no. 1, pp. 103–121, 2010.
  6. A. L. Van Marcke, V. Carstensen, and J. Voigt, “Automated planar truss design with reclaimed partially disassembled steel truss components,” Journal of Building Engineering, vol. 84, 108458, 2024.
  7. C. S. T. S. do Carmo and E. Domínguez, “A framework for architecture and structural engineering collaboration in BIM projects through structural optimization,” Automation in Construction, vol. 27, pp. 223–239, 2012.
  8. J. D. Kang, W. Huang, and Y. Xu, “A BIM-based automatic design optimization method for modular steel structures: Rectangular modules as an example,” Journal of Building Engineering, vol. 13, pp. 1410–1419, 2023.
  9. M. L. Afzal, R. Y. M. Ayyub, M. F. Shoaib, and M. Bilal, “Towards BIM-based sustainable structural design optimization: A systematic review and industry perspective,” Computers in Industry, vol. 151, 2023, Art. no. 103444.
  10. G. A. S. Falcon, R. das C. Ferreira, W. G. Menandro, and F. C. Meira, “Computational methodology for the optimal design of steel truss frames integrating MATLAB and FEA platforms,” Engineering Structures, vol. 276, 2023, Art. no. 113000.
  11. KS. Đ. Q. Thành, “Thiết kế tự động kết cấu thép nhà công nghiệp bằng phần mềm SAP2000 V10,” Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật Xây dựng, 2011.