Structure Plus: Kỷ nguyên AI trong Tối ưu hóa Kết cấu - Tiết kiệm hơn, Nhanh hơn, Bền vững hơn

Trong bối cảnh ngành xây dựng toàn cầu đang đối mặt với áp lực chi phí vật liệu leo thang, tiến độ dự án ngày càng eo hẹp và yêu cầu cấp thiết về phát triển bền vững, sự ra đời của Trí tuệ Nhân tạo (AI) không còn là một khái niệm xa vời mà đã trở thành một lợi thế cạnh tranh sống còn. Đi tiên phong trong cuộc cách mạng này là Structure Plus – nền tảng đám mây đột phá, sử dụng AI để tái định hình hoàn toàn quy trình thiết kế kết cấu, mang đến một kỷ nguyên mới của hiệu quả và sự thông minh.

Giải mã Structure Plus: Không chỉ là Công cụ, mà là một Đồng minh Chiến lược

Về cốt lõi, Structure Plus là một nền tảng đám mây (cloud-based) được khai sinh tại Canada , với sứ mệnh đưa sức mạnh của AI và điện toán đám mây vào lĩnh vực thiết kế kết cấu. Đây không phải là một phần mềm đơn lẻ, mà là một hệ sinh thái mạnh mẽ gồm hai trụ cột chính:

1. Optimization Engine (Cỗ máy Tối ưu hóa): Đây là bộ não của Structure Plus. Nó tiếp nhận mô hình thiết kế sơ bộ từ các phần mềm phổ biến như ETABS hay SAP2000 và sử dụng AI để tự động tinh chỉnh, tối ưu hóa kích thước của từng cấu kiện thép hoặc bê tông, nhằm đạt được mục tiêu kép: giảm khối lượng vật liệu đến mức tối đa trong khi vẫn đảm bảo tuyệt đối khả năng chịu lực và các tiêu chuẩn an toàn.

2.    Detailing Assistant (Trợ lý Bản vẽ Chi tiết): Sau khi mô hình đã được tối ưu, trợ lý thông minh này sẽ tự động hóa công đoạn tẻ nhạt nhất: tạo ra các bản vẽ kết cấu chi tiết (structural sheet). Chỉ với vài cú nhấp chuột, hệ thống có thể xuất ra đầy đủ bản vẽ định dạng PDF, DWG, DXF cùng bảng thống kê khối lượng chính xác.

Giải pháp này được thiết kế chuyên biệt cho kỹ sư kết cấu, chủ đầu tư, và nhà thầu. Với kỹ sư, đó là một trợ thủ đắc lực giúp giải phóng họ khỏi công việc lặp đi lặp lại. Với chủ đầu tư, đó là công cụ đảm bảo lợi tức đầu tư (ROI) tối ưu. Và với nhà thầu, đó là nguồn cung cấp những bản vẽ chính xác, giúp quá trình thi công diễn ra suôn sẻ và hiệu quả.

DNA của Structure Plus: Những Lợi thế Cạnh tranh Tạo nên Sự khác biệt

Sức mạnh của Structure Plus không nằm ở một tính năng riêng lẻ, mà là sự cộng hưởng của nhiều yếu tố vượt trội, tạo nên một DNA độc nhất.

1. Tối ưu hóa Chi phí đến Tận cùng

• Công nghệ AI cho phép giảm trung bình từ 17% đến 30% khối lượng vật liệu thép/bê tông so với thiết kế truyền thống.
• Ví dụ thực tế: Với một tòa nhà văn phòng 15 tầng có tổng khối lượng thép 600 tấn, tỷ lệ tối ưu 20% sẽ giúp tiết kiệm tới 120 tấn thép. Với đơn giá 19.000 đ/kg, khoản tiết kiệm có thể lên đến  ~2,28 tỷ đồng chỉ riêng cho vật liệu cốt thép.
• Hiệu ứng kép: Việc giảm vật liệu còn kéo theo việc  giảm chi phí vận chuyển, nhân công lắp dựng và rút ngắn thời gian thi công
   

2. Đột phá về Tốc độ và Hiệu suất:

• Nói lời tạm biệt với quy trình "thử-và-sửa" (trial-and-error) thủ công có thể kéo dài hàng tuần lễ.
• Structure Plus có thể chạy song song hàng trăm kịch bản tối ưu và đưa ra kết quả cuối cùng  chỉ trong vài giờ hoặc tối đa 1-2 ngày.
• Điều này giúp rút ngắn đáng kể thời gian họp duyệt thiết kế, đẩy nhanh tiến độ phê duyệt hồ sơ và toàn bộ dự án.

3. Kiến tạo Tương lai Bền vững

• Việc giảm tiêu thụ thép và bê tông đồng nghĩa với việc giảm lượng phát thải khí CO₂ từ quá trình sản xuất vật liệu.
• Đây là một lợi ích chiến lược, đặc biệt quan trọng trong bối cảnh Việt Nam đang hướng tới các tiêu chí xây dựng xanh và phát triển bền vững.

4. Tích hợp Liền mạch, Phá vỡ Mọi Rào cản

• Nền tảng được thiết kế để trở thành một phần tự nhiên trong quy trình làm việc hiện có. Nó tương thích hoàn toàn với file đầu vào từ ETABS và SAP2000.
• Khả năng xuất file định dạng IFC hoặc DXF cho phép tích hợp dễ dàng mô hình đã tối ưu vào Revit và AutoCAD, kết nối liền mạch với các bộ môn kiến trúc, MEP trong một quy trình BIM hoàn chỉnh.

Đằng sau Sức mạnh: Quy trình Vận hành Thông minh của AI

Điều kỳ diệu của Structure Plus nằm ở quy trình vận hành thông minh, biến những phân tích phức tạp thành các bước đơn giản:

1.    Bước 1- Khởi tạo Dữ liệu: Kỹ sư thực hiện thiết kế sơ bộ trên ETABS/SAP2000 và tải trực tiếp file mô hình lên nền tảng web của Structure Plus.

2.    Bước 2- Ra lệnh cho AI: Người dùng thiết lập các tham số quan trọng như loại vật liệu, hệ số an toàn theo các tiêu chuẩn quốc tế (AISC, Eurocode...) hoặc Việt Nam (TCVN), và các kịch bản tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải, gió, động đất...).

3.    Bước 3 - Ma thuật Bắt đầu - Bộ não AI vào việc: Đây là lúc sức mạnh tính toán đám mây với hàng trăm lõi CPU được huy động. Bộ não AI của Structure Plus sử dụng một phương pháp tấn công kép:

• Thuật toán Tối ưu hóa Kinh điển: Các thuật toán như quy hoạch tuyến tính, di truyền, và quy hoạch phi tuyến sẽ hệ thống hóa việc tìm kiếm, rà soát hàng triệu khả năng để tìm ra kích thước cấu kiện tối ưu nhất về mặt toán học.
• Trí tuệ của Học sâu (Deep Learning): Một mô hình AI đã được huấn luyện trên hàng trăm ngàn mô hình kết cấu thực tế sẽ hoạt động song song. Nó có khả năng dự đoán cực nhanh các đặc tính làm việc của kết cấu như độ võng, độ biến dạng, giúp định hướng cho các thuật toán tối ưu đi đúng hướng và loại bỏ các phương án không khả thi, tăng tốc quá trình lên gấp nhiều lần.

4.    Bước 4- Gặt hái Thành quả: Hệ thống trả về mô hình đã được tối ưu, kèm theo các báo cáo so sánh chi tiết và bảng thống kê vật liệu bằng Excel. Kỹ sư có thể tải về, kiểm tra lại trong ETABS/SAP và thậm chí chạy lại với tham số mới để so sánh, tạo ra một vòng lặp phản hồi liên tục để tìm ra giải pháp hoàn hảo nhất.

5.    Bước 5- Hoàn thiện Tự động: Từ mô hình cuối cùng, Detailing Assistant sẽ tiếp quản và tự động tạo ra bộ bản vẽ kết cấu chi tiết, sẵn sàng để bàn giao.

Thành công đã được Kiểm chứng

Hiệu quả của Structure Plus không chỉ là lý thuyết mà đã được chứng minh qua các dự án thực tiễn:

• Dự án Tòa nhà văn phòng 8 tầng (3.200 m²): Đạt được mức giảm 24,5% khối lượng thép, từ 180 tấn xuống chỉ còn khoảng 136 tấn.

• Dự án Chung cư bê tông 6 tầng (1.850 m²): Tối ưu hóa thành công giúp giảm 19,4% khối lượng bê tông, một con số cực kỳ ý nghĩa cho các dự án nhà ở.

• Dự án Tổ hợp dân cư 12 tầng tại Bắc Mỹ: Một case study phức hợp đã giảm 18,2% thép và 12% bê tông, giúp chủ đầu tư tiết kiệm trực tiếp khoảng 75.000 USD so với dự toán ban đầu.

Hiện nay, Công ty cổ phần Công nghệ và Tư vấn CIC đang làm việc và tương lai gần sẽ là đối tác của Structure Plus tại Việt Nam. Quý khách hàng muốn biết thêm thông tin về giải pháp này, liên hệ trực tiếp với chúng tôi:

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VÀ TƯ VẤN CIC

●    Trụ sở chính:  Số 37 Lê Đại Hành, P. Lê Đại Hành, Q. Hai Bà Trưng, TP. Hà Nội

●    Điện thoại: 0985756596

●    Email liên hệ:  quydq@cic.com.vn

●    Website:  https://www.cic.com.vn