I. Phần cơ bản:
1. Giới thiệu tổng quan về ph-ơng pháp phần tử hữu hạn, các hệ phân tích kết cấu thông
dụng và tính năng của phần mềm Etab.
2. Tổng quan về các b-ớc cơ bản để thực hiện dựng mô hình, tính toán, phân tích kết cấu
bởi ch-ơng trình Etab.
3. Những quy định chung trong phần mềm Etab.
4. Các dữ liệu, đối t-ợng cơ bản của Etab.
5. Màn hình ch-ơng trình, các biểu t-ợng, menu cơ bản.
6. Định nghĩa vật liệu, tiết diện cấu kiện.
7. Các công cụ xây dựng mô hình kết cấu.
8. Định nghĩa các ph-ơng án chất tải, gán tải trọng chi tiết.
9. Định nghĩa các ph-ơng án tổ hợp tải trọng .
10. Định nghĩa các ph-ơng án phân tích kết cấu.
11. Chạy và phân tích nội lực.
12. Thiết kế BTCT cho hệ thanh
79 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 687 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Ỉng dụng phần mềm etabs trong tính toán thiết kế kết cấu, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
1
ứng dụng phần mềm etabs trong tính toán thiết kế kết cấu
I. Phần cơ bản:
1. Giới thiệu tổng quan về ph−ơng pháp phần tử hữu hạn, các hệ phân tích kết cấu thông
dụng và tính năng của phần mềm Etab.
2. Tổng quan về các b−ớc cơ bản để thực hiện dựng mô hình, tính toán, phân tích kết cấu
bởi ch−ơng trình Etab.
3. Những quy định chung trong phần mềm Etab.
4. Các dữ liệu, đối t−ợng cơ bản của Etab.
5. Màn hình ch−ơng trình, các biểu t−ợng, menu cơ bản.
6. Định nghĩa vật liệu, tiết diện cấu kiện.
7. Các công cụ xây dựng mô hình kết cấu.
8. Định nghĩa các ph−ơng án chất tải, gán tải trọng chi tiết.
9. Định nghĩa các ph−ơng án tổ hợp tải trọng .
10. Định nghĩa các ph−ơng án phân tích kết cấu.
11. Chạy và phân tích nội lực.
12. Thiết kế BTCT cho hệ thanh
II. Phần nâng cao:
13. Thiết kế BTCT cho lõi vách
14. Tính tần số và dạng dao động riêng.
15. Tính toán phần động của tải trọng gió và gán chi tiết lên công trình.
16. Tính toán tải trọng động đất tác dụng lên công trình.
17. Phân tích ảnh h−ởng của biến dạng P delta tác động lên công trình.
18. Phân tích kể đến giai đoạn thi công.
19. Phân tích mô hình có cả móng vào sơ đồ kết cấu.
I. Phần cơ bản
Bài 1 : Giới thiệu tổng quan về ph−ơng pháp phần tử hữu hạn, các hệ phân
tích kết cấu thông dụng và tính năng của phần mềm Etabs
1. Ph−ơng pháp phần tử hữu hạn:
- Khi phân tích kết cấu công trình ta cần xác định đ−ợc nội lực của từng cấu kiện từ đó dựa
vào các tiêu chuẩn về vật liệu ta đ−a ra ph−ơng án kết cấu cho công trình.
- Để xác đinh đ−ợc nội lực cấu kiện ta có những ph−ơng pháp: Chính xác, gần đúng, đúng
dần.
- Vấn đề đặt ra là : có ph−ơng pháp nào giải bài toán một cách tự động?
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
2
- Hiện nay hầu hết các ch−ơng trình tính toán phân tích kết cấu đều sử dụng ph−ơng pháp
phần tử hữu hạn: Sap 2000, Etab, Safe, Plaxit, Staddpro, Epla, Ansys....
* Tóm l−ợc nội dung cơ bản của ph−ơng pháp phần tử hữu hạn (PTHH): Muốn xác định nội
lực của 1 hệ kết cấu bất kì theo ph−ơng pháp PTHH ta làm nh− sau:
- T−ởng t−ợng chia hệ kết cấu đó thành những phần riêng biệt, mỗi phần gọi là 1 phần tử.
Cách chia: dựa vào các phần tử mẫu ( có các đăc tr−ng về hình dạng, độ cứng, các trạng thái nội
lực).
- Các phần tử nối với nhau thông qua nút. Nút là điểm nhận và truyền lực.
- Dựa vào điều kiện cân bằng lực và liên tục về chuyển vị tại các nút ng−ời ta xác đinh đ−ợc
hệ ph−ơng trình chính tắc cho ph−ơng pháp PTHH. Giải hệ này sẽ tìm đ−ợc ẩn số là các nội lực,
chuyển vị một cách chính xác ở các nút bằng cách dùng các hàm nội suy bậc 3 từ đó sẽ xác định
đ−ợc nội lực và chuyển vị của toàn bộ hệ thống.
- Nút cứng: Biến dạng tại tất cả các thanh đâm vào nút là nh− nhau. Mỗi mặt cắt đều đựơc
coi là 1 nút cứng.
* Các phần tử mẫu hay sử dụng:
Có nhiều phần tử mẫu khác nhau nh−ng với thực tiễn phân
tích công trình XD cần đảm bảo các yếu tố: đơn giản, độ chính xác
chấp nhận đ−ợc.
a. Phần tử mẫu dạng thanh 2 đầu nút : Tên gọi: Frame
Các đặc tr−ng:
- Hình học: Chiều dài, kích th−ớc.
- Độ cứng: EF, EJ, GJP
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
3
Phần tử mẫu dạng thanh th−ờng sử dụng cho các kết cấu hệ dầm, dàn, khung phẳng, khung không
gian.
b. Phần tử mẫu dạng tấm: Tên gọi: shell hoặc area
Các đặc tr−ng:
- Hình học: Chiều dài, kích th−ớc.
- Độ dày: t
Phần tử mẫu dạng tấm phẳng đ−ợc sử dụng
trong các kết cấu: tấm sàn, lõi vách, t−ờng tầng
hầm, các hệ kết cấu dạng vỏ....
c. Phần tử mẫu dạng khối: Tên gọi:solid hoặc asolid
Phần tử mẫu dạng khối th−ờng
đ−ợc sử dụng trong các bài toán kết
cấu dạng khối nh−: Tấm dày, đập
n−ớc, đài cọc hoặc nghiên cứu trạng
thái ứng suất khối.
* Độ chính xác của ph−ơng pháp
PTHH:
Ph−ơng pháp PTHH là ph−ơng
pháp gần đúng nh−ng có độ chính xác cao. Độ chính xác phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Cách dùng phần tử mẫu: Phần tử mẫu càng nhiều nút thì độ chính xác càng cao.
- Phụ thuộc vào cách chia phần tử. Chia càng nhỏ thì độ chính xác càng cao nh−ng tăng thời
gian tính toán, yêu cầu về cấu hình máy tính càng cao do tăng số l−ợng ẩn số.
L−u ý: với hệ thanh và hệ tấm cần đảm bảo nguyên tắc sau: Đảm bảo việc nhận và truyền
lực từ sàn vào dầm lõi vách, dầm phụ vào dầm chính, dầm vào cột, vách. Khi phân tích hệ khung
cột, khung vách, vách cứng thì hệ sàn chia ở mức độ vừa phải để đảm bảo độ chính xác. Khi phân
tích 1 sàn thì cần chia nhỏ.
* Đánh tên, đánh số và phân chia:
Với Etab, khi sử dụng hệ kết cấu mẫu thì ch−ơng trình sẽ tự động đánh số. Ng−ời sử dụng
có thể đánh số lại nh−ng việc tối −u là nên để ch−ơng trình tự động thực hiện.
Etab có công cụ để thực hiện việc chia thực và chia ảo hệ kết cấu.
2. Các hệ phân tích kết cấu thông dụng trong ngành xây dựng:
- Phần mềm n−ớc ngoài :Sap 2000, Etab, Safe, Plaxit, Staddpro, Epla, Ansys...
- Phần mềm trong n−ớc: KCW
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
4
3. Tính năng của phần mềm Etab:
- Chuyên phân tích, thiết kế kết cấu nhà cao, thấp tầng.
- Sử dụng ph−ơng pháp PTHH với kết quả có độ chính xác cao.
- Hiện đang đ−ợc sử dung rộng rqi trong các đơn vị thiết kế, thẩm tra.
Bài 2: Tổng quan về các b−ớc cơ bản để thực hiện dựng mô hình, tính toán,
phân tích kết cấu bởi ch−ơng trình Etab.
1. Xây dựng mô hình hình học.
- Dựa vào hồ sơ kiến trúc về mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt, số tầng... mà ng−ời kĩ s− kết cấu
phải lên ph−ơng án kết cấu và dựng mô hình kết cấu trên Etab.
- Trong sơ đồ kết cấu: trục kết cấu lấy theo đúng tâm cột do đó nếu có độ lệch trục giữa tâm
cột và trục kiến trúc thì ta cần điều chỉnh độ lệch tâm.
- Xây dựng mô hình kết cấu cần đơn giản nh−ng đảm bảo đủ lực.
- Liên kết giữa các bộ phận: Phụ thuộc vào độ cứng giữa các bộ phận với nhau và quan
điểm, xu h−ớng thiết kế.
- Đối với công trình có tầng hầm: chiều cao tầng hầm d−ới cùng tính bằng chiều cao t−g
cos sàn tanàg hầm đó tới cos sàn tầng trên nó. Còn với công trình không có tầng hầm chiều cao
tanàg 1 tính từ cos mặt móng tới cos sàn tầng 2 ( th−ờng giả thiết mặt móng cách cos sân 1ữ1,5m
vì ch−a xác định đ−ợc chiều sâu chôn móng).
- Việc lựa chọn kích th−ớc tiết diện, vật liệu đ−a vào sử dụng công trình căn cứ vào nhịp kết
cấu, số tầng, 1 phần yêu cầu của kiến trúc, kinh nghiệm của ng−ời kĩ s− kết cấu.
2. Định nghĩa các ph−ơng án chất tải và gán chi tiết:
- Với công trình thông th−ờng và không có yêu cầu tính toán gió động, động đất th−ờng có
các ph−ơng án chất tải nh− sau:
+ Tĩnh tải.
+ Hoạt tải đứng.
+ Gió trái, gió phải
3. Định nghĩa các ph−ơng án tổ hợp tải trọng để tìm ra ph−ơng án nguy hiểm nhất.
Căn cứ vào TCVN 2737- 1995, TCXDVN 375 -2006
4. Định nghĩa các ph−ơng án phân tích:
- Phân tích tĩnh tuyến tính.
- Phân tích có kể đến uốn dọc ( bắt buộc với nhà cao tầng)
- Phân tích động lực học ( bắt buộc với nhà cao tầng)
5. Chạy và phân tích nội lực, kiểm tra biến dạng.
6. Thiết kế kết cấu chi tiết theo vật liệu BTCT, thép.
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
5
Bài 3: Những quy định chung trong phần mềm Etab
1. Hệ đơn vị:
a. Đơn vị chiều dài :
- Hệ đơn vị tiếng anh:
+ inch (in) : 1 inch = 2,54cm.
+ foot (ft) : 1 foot = 30.48 cm
- Hệ đơn vị metric: m, cm, mm
b. Đơn vị góc:
- Degree: độ
- Radian
L−u ý: Kết quả kết xuất luôn là radian.
c. Đơn vị lực:
- Tấn
- KN
- N
- Kgf
- Kip: 1 kip = 4448.2216 N
- Lb: 1 Lb = 0.4535 kg
2. Hệ toạ độ:
Etab sử dụng 3 hệ toạ độ để mô tả công trình. Bao gồm hệ toạ độ tổng thể, hệ toạ độ phụ và
hệ toạ độ địa ph−ơng.
- Hệ toạ độ tổng thể dùng cho toàn bộ công trình. Là hệ toạ độ đềcác có các
trục x,y,z. H−ớng mặc định của trục z là h−ớng lên trên.
- Hệ toạ độ phụ: chúng ta bổ sung hệ toạ độ phụ để xây dựng mô hình các công trình phức
tạp mà với chỉ riêng hệ toạ độ tổng thể thì sẽ gặp khó khăn trong việc xây dựng mô
hình. Hệ toạ độ phụ có thể là hệ toạ độ Đề các, hệ toạ độ trụ. Các thông số cơ bản
của hệ toạ độ phụ bao gồm: vị trí, góc xoay so với hệ toạ độ tổng thể.
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
6
- Hệ toạ độ địa ph−ơng: là hệ toạ độ có trục 1,2,3 gắn liền với từng cấu kiện. Trục 1 có màu
trắng, trục 2 có màu đỏ, trục 3 có màu xanh. Chúng ta quan tâm đến hệ toạ độ địa ph−ơng để xác
định ph−ơng của trục cột, các thanh xiên, các tấm chéo.
3. Dữ liệu tầng:
Vì Etab là phần mềm chuyên dùng cho các công trình nên khái niệm cốt tầng, tầng t−ơng tự
rất hữu ích.
a. Định nghĩa 1 cốt tầng:
Trong Etab, một cốt tầng là 1 mặt phẳng nằm ngang cắt qua công trình tại 1 cao độ xác
định. Các đối t−ợng trong Etab gán với 1 cốt tầng cụ thể luôn luôn đ−ợc đặt tại hoặc d−ới cao độ
cốt tầng và bên trên cốt tầng bên d−ới.
Cao độ cốt tầng đ−ợc đặt tại mép trên của kết cấu khung thép và mặt trên của sàn BTCT
khi sàn có dầm và tim của sàn với sàn không dầm.
b. Tầng t−ơng tự:
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
7
Tính năng của cốt tầng t−ơng tự chỉ có tác dụng trên mặt bằng.
Hộp thoại xuất hiện ở phía góc phải màn hình ch−ơng trình. Có các sự lựa chọn
sau:
- One story: Các lệnh chỉ có tác dụng trên mặt bằng tầng hiện hành.
- Sililar storys: Các lệnh có tác dụng trên mặt bằng các tầng giống nhau.
- All storys: Các lệnh có tác dụng trên mặt bằng tất cả các tầng (cả base).
Mục master story: định nghĩa tầng cơ bản
Mục similar to: tầng hiện hành giống tầng cơ bản nào. Với sự lựa chọn này thì tầng A
giống tầng B và tầng B cũng giống tầng khác. Khi chọn chức năng Sililar storys thì ta chỉ
cần đứng trên mặt bằng 1 tầng bất kì, tác dụng của lệnh sẽ cho tất cả các tầng t−ơng tự nhau.
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
8
Bài 4: các dữ liệu, đối t−ợng cơ bản của Etab
Etab có các đối t−ợng cơ bản nh−: tấm (Area objects) , thanh (Line objects), nút (Point objects).
1. Đối t−ợng nút, điểm:
Nút đ−ợc tự động tạo ra tại các
góc của đối t−ợng thanh, điểm cuối
của đối t−ợng tấm. Chúng ta có thể vẽ
bổ xung đối t−ợng nút thông qua lệnh
Draw. Draw Point Objects.
Các thuộc tính liên quan tại
đối t−ợng nút:
- Chỉ định tấm sàn tuyệt đối
cứng ( rigid diaphragm).
- Chỉ định liên kết gối tựa, liên
kết đàn hồi.
- Chỉ định khối l−ợng tập
trung.
- Chỉ định chuyển vị c−ỡng
bức gối tựa.
- Chỉ đinh thay đổi nhiệt độ.
Để biết thêm thông tin về đối t−ợng
nút chúng ta bấm phím phải vào nút,
hộp thoại thông tin về đối t−ợng nút
sẽ hiện ra.
2. Đối t−ợng thanh (line):
Đối t−ợng đ−ờng đ−ợc định nghĩa bằng 2 điểm nối với nhau bằng 1 đoạn thẳng. Muốn biết
chi tiết thông tin về đối t−ợng đ−ờng ta bấm phím phải vào đ−ờng cần xem. Một bảng hộp thoại về
thông tin đ−ờng sẽ hiện ra.
Các loại đối t−ợng đ−ờng trong Etab:
- Column ( cột): Nếu là thanh thẳng đứng.
- Beam ( dầm): Nếu là thanh nằm ngang.
- Brance ( Giằng): Nếu thanh là thanh xiên.
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
9
3. Đối t−ợng tấm ( area object):
Đối t−ợng vùng đ−ợc định nghĩa bằng 3 nút trở lên và nối với nhau bằng các đoạn thẳng.
Thông th−ờng thì tất cả các nút của đối t−ợng phải nằm trên 1 mặt phẳng.
Các loại đối t−ợng vùng:
- Floor: tấm nằm ngang, song song với mặt phẳng x-y.
- Wall: tấm thẳng đứng, song song với trục z.
- Ramp: tấm chéo xiên.
Bấm phím phải vào tấm để biết thêm thông tin chi tiết của tấm. Các thông tin và thuộc tính
t−ơng tự nh− đối t−ợng nút, thanh.
4. Một số loại mô hình kết cấu cơ bản của Etab:
- Chọn hệ đơn vị chung của hệ thống.
- Chọn menu File. New Models sẽ xuất
hiện lựa chọn:
Choose.edb: Lấy các dữ liệu, thông số về
vật liệu, tiết diện của dầm, cột, sàn, vách, các
tr−ờng hợp tải trọng, tổ hợp tải trọng từ File Etab
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
10
sắn có mà ng−ời sử dụng đq định nghĩa cho một công trình t−ơng tự hoặc có thể là 1 file mẫu dùng
chung cho các công trình sau này.
Default.edb: Các thông số, thuộc tính do ng−ời sử dụng định nghĩa mới toàn bộ.
No: T−ơng tự.
Giả sử ta lựa chọn chức năng định nghĩa mới toàn bộ (Default.edb). Ta có bảng hộp thoại thông tin
nh− sau:
- Steel Deck: Hệ khung không gian kết cấu thép, sàn liên hợp.
- Staggered: Khung kông gian với hệ giàn thanh xiên làm tấm cứng trên các mức tầng.
- Flat Slab: Hệ khung không gian sàn không dầm.
- Flat Slab With Perimeter Beam: Hệ khung không gian sàn không dầm với hệ dầm biên.
- Waffle Slab: Hệ khung sàn ô cờ.
- Two Way or Ribbed Slab: Hệ khung không gian sàn s−ờn hoặc sàn 2 ph−ơng.
- Grid Only: Hệ l−ới dùng để xây dựng hệ l−ới tổng quát.
Giả sử ta xây dựng mô hình từ hệ l−ới tổng quát ( Grid Only): Các b−ớc tiến hành nh− sau:
Chọn Grid Only. Nhập số l−ới theo ph−ơng x, y. chọn mục điều chỉnh chi tiết l−ới.
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
11
+ Mục Grid Labels: Đánh tên và thứ tự xuất hiện của l−ới.
+ Mục Edit Grid: Điều chỉnh chi tiết l−ới
+ Mục Custom Story Data. Edit Story Data: Điều
chỉnh chi tiết thông số các tầng:
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
12
Sau khi dựng hệ l−ới, gán chi tiết thông số tầng, muốn điều chỉnh l−ới ta nhấn chuột phải
vào màn hình, chọn mục Edit Grid Data; Muốn điều chỉnh thông số các tầng ta nhấn chuột phải
vào màn hình, chọn mục Edit Story Data.
Muốn thêm tầng, xoá tầng chọn Menu Edit. Edit Story Data. Chọn chức năng Insert Story (
thêm tầng) hoặc Delete Story ( xoá tầng).
Muốn thêm hệ toạ độ phụ: Nhấn chuột phải vào màn hình. Chọn Edit Grid Data. Mục Add
New System.
Giả sử ta chọn mô hình khung không gian với hệ sàn s−ờn hoặc sàn 2 ph−ơng (Two Way or Ribbed
Slab), các b−ớc tiến hành nh− sau:
Chọn số l−ới, khoảng cách l−ới, đánh tên l−ới, số tầng, thông số các tầng t−ơng tự nh− xây
dựng hệ l−ới tổng quát. Ta có bảng thông báo hiện ra nh− sau:
Ta chọn các thông số chi tiết và chọn OK.
Với hệ sàn không dầm
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
13
Các thông số t−ơng tự nh− hệ khung dầm cột thông th−ờng.
Mục Dop Panels : Kích th−ớc mũ
cột
Với hệ sàn ô cờ:
Các thông số t−ơng tự nh− hệ
khung dầm cột thông th−ờng.
Mục Dop Panels : Kích th−ớc mũ
cột
Rip Spacing: Khoảng cách giữa
các dầm đam ô cờ
Bài 5 : Màn hình ch−ơng trình, các biểu t−ợng, menu cơ bản
1. Màn hình cơ bản:
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
14
2. Các menu và công cụ:
a. Menu File:
b. Menu Edit và View:
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
15
c. Menu Draw và Assign:
d. Các chức năng chọn đối t−ợng:
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
16
- Chọn tất cả:
- Chọn đối t−ợng vừa chọn tr−ớc đó
- Bỏ chọn tất cả
- Bỏ chọn 1 vài đối t−ợng: Click chuột vào đối t−ợng muốn bỏ chọn
- Chọn qua đ−ờng cắt:
- Chọn theo tên cấu kiện, mặt phẳng... : Vào menu Select
* Kiểm tra thông tin đối t−ợng: Chọn đối t−ợng muốn kiểm tra thông tin rồi bấm chuột phải
Mục location: thông tin về hình học
Mục Assignments: thông tin về tiết diện
Mục loads: thông tin về tải trọng.
e. Điều chỉnh kích th−ớc hình học, kích th−ớc l−ới
- Vào Edit. Edit Grid hoặc bấm chuột phải vào màn hình. Chúng ta có thể thêm l−ới, sửa
lứới. Sửa tên l−ới trục.
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
17
- Vào Edit. Edit Story Data hoặc bấm chuột phải vào màn hình để sửa dữ liệu tầng. Nh− cao
độ tầng, thêm tầng, xoá bỏ tầng...
Bài 6: cách định nghĩa vật liệu, tiết diện cho các cấu kiện
1. Định nghĩa vật liệu
Vào Define > Material
> Add New Material: định nghĩa vật liệu mới
> Modify . Show Material: sửa vật liệu đq có
> Delete Material: Xoá vật liệu
Mục Material Property Data: Cho phép điểu chỉnh các thông số của vật liệu
- Material name: Tên vật liệu
- Color: Màu của vật liệu
- Type of Design: Loại vật liệu nh− BTCT, Thép ...
- Type of Material: Iotropics:
Đẳng h−ớng, Orthotropic:
trực h−ớng
- Mass per unit Volume: Khối
l−ợng riêng M
- Weight per unit Volume:
Trọng l−ợng riêng W
- Modulus of Elasticty: Mô
đun đàn hồi E
- Poisson's Ratio: Hệ số poát
xông υ
- Coeff of Thermal
Expansion: Hệ số dqn nở vì
nhiệt
- Shear Modulus: Mô đun đàn
hồi tr−ợt G
1.1 Vật liệu bê tông cốt thép
- Chọn kiểu Concrete
- Mass M =
W
g
( Khối l−ợng riêng)
Với g là gia tốc trọng tr−ờng, g = 10 hoặc 9,81 ( chính xác)
- Weight W: Trọng l−ợng riêng
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
18
Khi lấy an toàn ta chọn M=2,5, W = 25 KN.m3
Với tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT ACI 318-05. IBC 2003
f'c: C−ờng độ tính toán chịu nén của bê tông
fy: C−ờng độ chịu kéo của thép dọc
fys: C−ờng độ chịu cắt của cốt đai
Để sử dụng vật liệu theo TCXDVN 356 -2005 và thiết kế kết cấu BTCT theo tiêu chuẩn
CSA-A23.3.94 có thể tham khảo bảng hệ số quy đổi sau
Tên VL BT B15 BT B20 BT B25 BT B30 BT B35
E (KN.m2) 23E6 27E6 30E6 32,5E6 34,5E6
Rb(KN.m
2) 8,5E3 11,5E3 14,5E3 17E3 19,5E3
f'c (KN.m2) 17189 23526 30023 35567 41237
υ 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Tên VL BT B40 BT B45 BT B50 BT B55 BT B60
E (KN.m2) 36E6 37,5E6 39E6 39,5E6 40E6
Rb(KN.m
2) 22E3 25E3 27,5E3 30E3 33E3
f'c (KN.m2) 47043 54205 60349 66673 74502
υ 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
Tên VL Thép C-I Thép C-II Thép C-III Thép C-IV Thép C-V
Rs (KN.m2) 225E3 280E3 365E3 510E3 680E3
fy (KN.m
2) 264700 329400 429400 6E5 8E5
Rsw (KN.m
2) 175E3 225E3 290E3 405E3 545E3
fys (KN.m
2) 205882 264705 341176 476470 641176
Môđun đàn hồi tr−ợt G =
2(1 )
E
υ+
( Máy tự tính).
1.2 Vật liệu thép
- Chọn kiểu Steel
- Mass M =
W
g
( Khối l−ợng riêng)
Với g là gia tốc trọng tr−ờng, g = 10 hoặc 9,81 ( chính xác)
- Weight W: Trọng l−ợng riêng
Khi lấy an toàn ta chọn M=7,85, W = 78,5 KN.m3
- Fy : Giới hạn chảy
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng dụng - Đại Học Kiến Trúc Hà Nội
19
- Fu: Giới hạn bền
- υ = 0,3
Bảng tra c−ờng độ của thép Cacbon
Giới hạn chảy Fy và c−ờng độ tính toán f của thép
với độ dày t (mm). Đơn vị N.mm2
t ≤ 20 20 < t ≤ 40 40 < t ≤ 100
Mác
thép
Fy f Fy f Fy f
Giới hạn bền Fu
không phụ thuọc
chiều dày.
Đơn vị N.mm2
CCT34 220 210 210 200 200 190 340
CCT38 240 230 230 220 220 210 380
CCT42 260 245 250 240 240 230 420
Bảng tra c−ờng độ của thép hợp kim thấp
Độ dày (mm)
t ≤ 20 20 < t ≤ 30 30 < t ≤ 60
Mác
thép Fu Fy f Fu Fy f Fu Fy f
09Mn2 450 310 295 450 300 285 - - -
14Mn2 460 340 325 460 330 315 - - -
16MnSi 490 320 305 480 300 285 470 290 275
09Mn2Si 480 330 315 470 310 295 460 290 275
10Mn2Si1 510 360 345 500 350 335 480 340 325
10CrSiNiCu 540 400 360 540 400 360 520 400 360
2. Định nghĩa tiết diện thanh
Vào Define . Frame section
> Add New Property: Định nghĩa tiết diện mới
> Modify . Show Property: sửa tiết diện đq có
> Delete Property: Xoá tiết diện
2.1. Tiết diện chữ nhật
Mục Choose Property Type to add chọn Add
Rectangular > Add New Property
Bài giảng ETAB - Biên soạn : Trần Văn Tám - Bộ môn: Tin học ứng