KẾT CẤU Autodesk Robot PHÂN TÍCH CHUYÊN NGHIỆP 2010 ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG - Metric Version pptx

Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page: 1 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 Training Manual - Metric Version NOVEMBER 2009 page: 2 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 Người dịch: CAO TRUNG THÀNH ðịa chỉ: 52XD8 – Trường ðại Học Xây Dựng. Ps: trong quá trình dịch do vốn Tiếng Anh hạn chế cùng sự eo hẹp về từ ngữ chuyên ngành mong các bạn ñọc tài liệu thông cảm Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page: 3 THÔNG TIN TỔNG QUAN 5 CÀI ðẶT VÀ THIẾT LẬP 5 LỰA CHỌN LAYOUT 6 THUỘC TÍNH MENU 6 BẢNG DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ 7 CÀI ðẶT TRUY BẮT ðIỂM 7 HIỂN THỊ KÍCH THƯỚC KẾT CẤU 8 KIỂM TRA ðỐI TƯỢNG 8 1. THIẾT KẾ BÊ TÔNG CỐT THÉP – KHUNG 2D 9 1.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 10 1.1.1 ðịnh nghĩa phần tử 11 1.1.2 ðịnh nghĩa thư viện kết cấu 12 1.1.3 ðịnh nghĩa gối ñỡ 14 1.1.4 ðịnh nghĩa các trường hợp tải 14 1.1.5 ðịnh nghĩa tải trọng các trường hợp tải 15 1.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 16 1.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 17 1.4 THIẾT KẾ DẦM BTCT 18 1.5 THIẾT KẾ CỘT BTCT 19 1.6 THIẾT KẾ NHIỀU PHẨN TỬ BTCT 21 2. THIẾT KẾ THÉP – KHUNG 2D 23 2.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 24 2.2 ðỊNH NGHĨA CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI VÀ TẢI TRỌNG 25 2.3 ðỊNH NGHĨA TẢI TRỌNG DO TUYẾT/GIÓ 26 2.4 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 27 2.5 PHÂN TÍCH CHI TIẾT 27 2.6 PHÂN TÍCH TOÀN BỘ 28 2.7 THIẾT KẾ THÉP 29 2.8 BỐ TRÍ BẢN IN 32 3. PHÂN TÍCH ðÀN HỒI-DẺO 34 3.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 34 3.1.1 CHỌN TIÊU CHUẨN 34 3.1.2 ðịnh nghĩa hệ trục kết cấu 35 3.1.3 ðịnh nghĩa phần tử 36 3.1.4 ðịnh nghĩa thư viện kết cấu 38 3.1.5 Thêm nút phụ 39 3.1.6 ðịnh nghĩa giá ñỡ trên thanh 39 3.1.7 ðịnh nghĩa gối ñỡ 40 3.1.8 ðịnh nghĩa khiếm khuyết hình học 40 3.1.9 ðịnh nghĩa các trường hợp tải 41 3.1.10 ðịnh nghĩa tải trọng các trường hợp tải 41 3.1.11 Sự phát sinh tải trọng tuyết/gió 42 3.1.12 Tự ñộng tạo tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 42 3.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU VÀ KIỂM TRA KẾT QUẢ 42 3.3 PHÂN TÍCH ðÀN HỒI- DẺO 43 3.3.1 Thay ñổi ñịnh nghĩa các trường hợp tải 43 3.3.2 Phân tích kết cấu 44 3.3.3 Thay ñổi tiết diện thanh cho phân tích ñàn hồi-dẻo 44 3.3.4 Phân tích kết cấu và kiểm tra kết quả 45 4. TẢI TRỌNG DI CHUYỂN – KHUNG 2D 46 4.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 47 4.1.1 ðịnh nghĩa phần tử 47 4.1.2 ðịnh nghĩa thư viện kết cấu (1 mái và 1 dầm cầu trục di chuyển bên trên) 48 4.1.3 ðịnh nghĩa gối ñỡ 50 4.1.4 ðịnh nghĩa tải trọng kết cấu 51 4.1.5 ðịnh nghĩa tải trọng di chuyển áp dụng cho kết cấu 52 4.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 54 page: 4 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 4.3 BIỂU DIỄN XE VÀ TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG DI CHUYỂN 54 4.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 55 4.5 ðƯỜNG ẢNH HƯỞNG 57 5. TẢI TRỌNG DI CHUYỂN – KHUNG 3D 59 5.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 60 5.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 71 5.3 THIẾT KẾ THÉP 73 5.4 ðƯỜNG ẢNH HƯỞNG 77 6. KẾT CẤU THÉP 3D VỚI MỐI NỐI THÉP 79 6.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 79 6.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 84 6.3 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 84 6.4 THIẾT KẾ THÉP 85 6.5 THIẾT KẾ MỐI NỐI THÉP 86 7. KHUNG THÉP 3D DẠNG KHỐI 88 7.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 89 7.2 TÍNH TOÁN VÀ KẾT QUẢ PHÂN TÍCH 95 8. ðỊNH NGHĨA VÀ PHÂN TÍCH 1 SÀN BÊ TÔNG 98 8.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 98 8.1.1 ðịnh nghĩa ñường bao 98 8.1.2 ðịnh nghĩa lưới chia 99 8.1.3 Thuộc tính của sàn 99 8.1.4 ðịnh nghĩa tấm và lỗ mở 100 8.1.5 ðịnh nghĩa gối ñỡ 100 8.1.6 ðịnh nghĩa các trường hợp tải 102 8.1.7 ðịnh nghĩa tải trọng cho các trường hợp tải 102 8.1.8 Hiển thị các trường hợp tải trọng 104 8.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU/KẾT QUẢ (DẠNG BẢN ðỒ TRÊN TẤM CẮT ) 105 8.3 TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH THÉP YÊU CẦU (LÝ THUYẾT) 108 8.4. TÍNH TOÁN DIÊN TÍCH THÉP CUNG CẤP ( THỰC) 110 9. KẾT CẤU KHỐI RẮN 3D 112 9.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 114 9.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 127 9.3 BIỂU DIỄN KẾT QUẢ DƯỚI DẠNG BẢN ðỒ 127 10. KẾT CẤU VỎ 129 10.1 THÙNG CHỨA 129 10.2 THÙNG LẠNH 134 10.3 ỐNG DẪN 136 10.4 KẾT CẤU ðỐI XỨNG TRỤC 140 11. ðƯỜNG CẦU 1 NHỊP 3D VỚI TẢI TRỌNG DI CHUYỂN 145 11.1 ðỊNH NGHĨA MÔ HÌNH 147 11.1.1 ðịnh nghĩa hình học kết cấu 147 11.1.2 ðịnh nghĩa tải trọng 152 11.1.3 ðịnh nghĩa tải trọng di chuyển áp dụng cho sàn cầu 156 11.2 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 159 11.2.1 Biểu diễn kết quả dưới dạng bản ñồ 160 11.3 THIẾT KẾ BỘ PHẬN KẾT CẤU 161 11.3.1 Thiết kế thép 162 11.4 PHÂN TÍCH TẢI TRỌNG ðÁP ỨNG THEO THỜI GIAN 169 12. ðỊNH NGHĨA TIẾT DIỆN 174 12.1 TIẾT DIỆN KHỐI 174 12.2 TIẾT DIỆN THÀNH MỎNG 176 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page: 5 Thông tin chung Setup and Preferences Preferences ñược hiển thị từ menu Tools > Preferences.Ở ñây ñược nhóm thành những cài ñặt chung tới tùy biến giao diện người dùng và ñịnh nghĩa cách làm việc của chương trình. Ở ñây bạn có thể chọn ngôn ngữ làm việc( ngôn ngữ của giao diện), cài ñặt vùng ( tiêu chuẩn,dữ liệu) và ngôn ngữ in ấn. Tất cả chúng ñược cài ñặt ñộc lập, bởi vậy bạn có thể làm việc với 1 ngôn ngữ( chọn từ 10 cái hiển thị) theo ñó là tiêu chuẩn và tài liệu in ấn ở 1 ngôn ngữ khác. Cũng trong Preferences, bạn có thể thay ñổi hiển thị các phân tử riêng lẻ bằng cách sử dụng những mẫu ñịnh nghĩa sẵn hay do chính bạn tạo ra. Trước khi bắt ñầu ñịnh nghĩa kết cấu, bạn nên cài ñặt ngôn ngữ làm việc và tiêu chuẩn áp dụng trong dự án như hình bên dưới: Xác nhận thao tác bằng cách ấn nút, và sau ñó chọn từ menu chính Tools / Job Preferences. Cài ñặt tiêu chuẩn và tác ñộng như hình bên dưới: Job Preferences ñược nhóm trong 6 mục: units, materials, databases, design codes, structure analysis and work parameters. Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional bao gồm hơn 60 dữ liệu tiết diện và vật liệu từ khắp nơi trên thế giới. Với 1 chuỗi 70 tiêu chuẩn thiết kế ñược ñưa vào, kĩ sư kết cấu có thể làm việc với hình dạng tiết diện của quốc gia chọn lựa, ñơn vị Inch hay mét, và chọn tiêu chuẩn xây dựng quốc gia bên trong cùng với cách tích hợp. page: 6 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 Chọn lựa Layout ðiều này là cần thiết ñể chọn lựa layout thích hợp trong tiến trình ñịnh nghĩa kết cấu. Layouts ñược truy cập bằng các click hộp danh sách trên ñỉnh góc bên phải của màn hình chính cái mở danh sách layout biểu diễn trong hình bên dưới : Menu ngữ cảnh Khi làm việc trong màn hình ñồ họa, 1 menu ngữ cảnh có thể kích hoạt ( như hình dưới) bằng cách ấn nút chuột phải. Menu cho phép thực hiện nhiều hữu ích ( và sử dụng thường xuyên) tiến trình khi chương trình thực hiện trước ñây ñược ra lệnh. Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page: 7 Bảng dữ liệu và kết quả Kích thước kết cấu có thể ñược hiệu chỉnh bởi bảng công cụ thích hợp. Bảng thích hợp với layout hiện hành hiển thị khi chọn layout. Trong cách sắp xếp ñể có thể thực hiện hiệu chỉnh tổng thể tiến trình, nên sử dụng lựa chọn View menu / Tables từ menu chính. Sẽ xuất hiện hộp thoại Tables: Data and Results. Trong hộp thoại này, nên tích vào dấu hạng mục yêu cầu và ấn nút OK. 1 bảng chứa dữ liệu sẽ ñược tạo ra cho mỗi hạng mục chọn. Lần nữa tab Edit ñược kích hoạt trong góc trái bên dưới của 1 bảng ñã cho, người sử dụng có thể thực hiện hiệu chỉnh kích thước kết cấu. Cài ñặt bắt ñiểm Hp thoi Snap Settings hiển thị khi ấn biểu tượng ( biểu tượng ñầu tiên ñược bố trí dưới góc bên trái màn hình). page: 8 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 Hiển thị kích thước kết cấu Hộp thoại Display mở khi ấn biểu tượng (biểu tượng thứ ba góc dưới cùng bên trái màn hình) như hình dưới. Tab hiển thị cho phép truy cập dữ liệu trên kích thước kết. Lựa chọn này cũng hiển thị từ menu chính bằng cách chọn lệnh View menu / Display. Kiểm tra ñối tượng Object Inspector ñược bố trí dọc bên trái giao diện người dùng. Sử dụng công cụ này người dùng có thể: • Trình bày nội dung dự án trong 1 cách có trật tự • Chọn phần tử cái sẽ thực hiện trên lệnh ñược chọn • Trình bày và hiệu chỉnh thuộc tính ñối tượng dự án ( cả hai phần tử ñơn lẻ và toàn bộ ñối tượng ) • Lọc mẫu phần tử • Tạo và quản lý tài liệu của dự án Object Inspector chứa 1 vài chủ ñề phần tử ñặc trưng. Tabs ñể chọn những chủ ñề nằm dọc bên dưới hộp thoại. Object Inspector (tabs: Geometry and Groups) Steel Connection Inspector RC Component Inspector Inspector - Preparation of Results Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 page: 9 Chú ý: Trong ví dụ bên dưới theo nguyên tắc giả ñịnh xác ñịnh chọn lựa của ðiểm bắt ñầu và cuối của kết cấu thanh: Ví dụ, (0,0,6) (8,0,6) nghĩa là 1 thanh bắt ñầu bố trí tại nút với tọa ñộ như sau x = 0.0, y = 0.0 and z = 6.0 and ñiểm cuối của thanh – tại nút với tọa ñộ như sau x = 8.0, y = 0.0 and z = 6.0. Dấu phân cách ( cài ñặt trong hệ ñiều hành ) riêng rẽ với tọa ñộ nối tiếp bằng cách sử dụng 1 dấu phẩy ‘,‘ giữa giá trị 1. Thiết kế bê tông cốt thép - khung 2D Ví dụ này ñể ñưa ra cách ñịnh nghĩa, phân tích và thiết kế 1 khung 2D ñơn giản minh họa trong hình bên dưới . Khung ñược tạo bởi khung BTCT và giàn tạo bởi cách sử dụng thư viện kết cấu ñiển hình trong chương trình RSAP . ðơn vị dữ liệu: (m) và (kN). 4 trong 5 trường hợp tải trọng áp dụng cho kết cấu ñược hiển thị trong bản vẽ bên dưới. LOAD CASE 2 LOAD CASE 3 LOAD CASE 4 LOAD CASE 5 Những nguyên tắc sau ñây sẽ ñược áp dụng trong suốt quá trình ñịnh nghĩa kết: • bất kỳ ký tự biểu tượng nào nghĩa là biểu tượng thích hợp sẽ ñược ấn với nút chuột trái • ( x ) có giá trị ñược chọn là x trong hộp thoại hoặc nhập giá trị ‘x’ • LMC và RMC - những chữ viết tắt cho Click chuột trái và Click chuột phải. • RSAP - viết tắt cho Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional . ðể ñịnh nghĩa kết cấu bắt ñầu chạy chương trình RSAP ( ấn vào biểu tượng thích hợp hoặc chọn lệnh từ taskbar). Cửa sổ ñồ họa sẽ xuất hiện. Chọn icon trong hàng ñầu 2D Frame Design ). Chú ý: Dữ liệu tiết diện Châu Âu ñược sử dụng trong ví dụ này. page: 10 Autodesk® Robot™ Structural Analysis Professional 2010 1.1 ðịnh nghĩa mô hình QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN Chọn icon Axis Definition từ thanh công cụ kết cấu. Trên tab X : Position: (0) Number of repetitions: (4) Distance: (6) Numbering: (1, 2, 3 ) LMC trên nút Insert LMC trên tab Z Trên tab Z : Position: (0) Number of Repetitions: (3) Distance: (3) Numbering: (A, B, C ) LMC nút Insert Apply , Close MIÊU TẢ Bắt ñầu ñịnh nghĩa trục kết cấu. Hộp thoại Structural Axis xuất hiện trên màn hình. ðịnh nghĩa kích thước phương ñứng. Trục ñứng ñược ñịnh nghĩa và sẽ hiển thị trên Set of Created Axis field. Bắt ñầu ñịnh nghĩa kích thước phương ngang. ðịnh nghĩa kích thước phương ngang. Trục ngang ñược ñịnh nghĩa và sẽ xuất hiện trong Set Of Created Axes field. Tạo xong trục cấu kiện và ñóng hộp thoại Structural Axes . Hệ trục kết cấu sẽ xuất hiện trên màn hình như hình dưới . [...]... in Close ðóng h p tho i Printout Composition - Wizard page: 34 3 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 Phân tích ñàn h i-d o Ví d này trình bày cách ñ nh nghĩa, phân tích và thi t k t 1 khung thép 2D ñơn gi n nhìn như hình dư i Ti n trình ñ nh nghĩa g m ng d ng t o giàn b ng thư vi n k t c u ñi n hình hi n th trong chương trình Autodesk Robot Structural Analysis Professional Mô hình... tr có ñư c trên d m ñã ch n (như hình dư i) ðóng khung nhìn hi n th phân tích chi ti t c a d m ñã ch n 2.6 Phân tích toàn b Ch n layout ñ u tiên trong RSAP layout LMC ch n RSAP program layout: Structure Model / Start Layout Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 page: 29 Results menu / Global Analysis - B t ñ u phân tích toàn b t t c thanh trong k t c u Bars 1 khung nhìn xu t hi n Nó... Printout Composition - Wizard, nơi có th ñ nh nghĩa d ng b n in cho k t c u thi t k hi n th i LMC tab Simplified printout T i tab Simplified printout Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 T t l a ch n ( kí t Ko xu t hi n): Quantity survey, Combinations Ch n d li u t danh sách hi n th như sau: Reactions - global extremes Displacements - envelope Forces - values Stresses - envelope page:... phân tích v t li u ñàn h i- d o ðơn v d li u: (m) and (kN) Nh ng nguyên t c sau ñây s ñư c áp d ng trong su t quá trình ñ nh nghĩa k t: • b t kỳ ký t bi u tư ng nào nghĩa là bi u tư ng thích h p s ñư c n v i nút chu t trái • ( x ) có giá tr ñư c ch n là x trong h p tho i ho c nh p giá tr ‘x’ • LMC và RMC - nh ng ch vi t t t cho Click chu t trái và Click chu t ph i • RSAP - vi t t t cho Autodesk Robot ... chú ý tính toán ðóng h p tho i Snow and Wind 2D/3D 2.4 Phân tích k t c u Ch n Calculations icon t thanh công c chu n Tính toán k t c u b t ñ u Khi tính toán xong, thanh trên cùng c a chương trình RSAP s hi n th tin nh n: Results (FEM) : available 2.5 Phân tích chi ti t Ch n d m 1 trong màn hình hi n th ( thanh 10,11,12) LMC ch n layout RSAP : Phân tích chi ti t thanh k t c u ñư c b t ñ u Màn hình quan... trên trư ng trong c t "FZ=" và nh p giá tr : (-2 5) Ch n hư ng và giá tr t i tr ng gán t i tr ng uniform ðóng Load table 1.2 Phân tích k t c u Tools menu / Job Preferences M h p tho i Job Preferences Units and Formats / Other Ch n l a này cho phép ñ nh nghĩa s ch phân sau d u ph y Tăng s ch s th p phân cho Displacement (chuy n v ) t i 4 Tăng s ch s th p phân cho chuy n v t i 4 OK Ch p nh n và ñóng h... 199 2-1 -1 :2004 AC:2008 Layout Structure Model / Start Ch n layout START t danh sách layouts hi n th c a chương trình RSAP page: 20 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 Khi trong vùng hi n th RMC và Ch n c t s ñư c thi t k ch n Select; ch n c t trong c a s dư i cùng bên trái (thanh 1) Ch y modun cho phép thi t k c t BTCT D li u trên c t Analysis menu / Design of RC cùng v i k t qu phân. .. nhìn như b n v bên dư i) 1.6 Thi t k nhi u ph n t BTCT Tiêu chu n EN 199 2-1 -1 :2004 AC:2008 page: 21 page: 22 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 layout START ñư c ch n t gi a nh ng cái chương trình Structure Model / Start Layout cung c p Analysis menu / Design of RC H p tho i Calculations According to EN 199 2-1 Structure Elements / RC Member 1:2004 AC:2008 ñư c m Design / Calculations... h p t i th 2 page: 26 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 Tương t ti p t c LMC trong c t LOAD TYPE , ch n t i uniform load LMC trên dòng trong c t LIST, hi n th ch n l a trong khung nhìn c a d m 1 ( thanh10to12) LMC trên hàng trong c t "PZ=" và nh p giá tr (-2 0) LMC hàng th 3 trong c t CASE ch n trư ng h p 3 - LL2 LMC vào hàng trong c t LOAD TYPE, ch n t i phân b ñ u LMC vào hàng... patern ðóng h p tho i page: 19 Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2010 Trên tab Shapes cho Longitudinal ð nh nghĩa ki u c t thép bars - Main thay ñ i giá tr Left Reinforcement patern and Right hook t i 90.0 OK ðóng h p tho i Màn hình và b ng xu t hi n k t qu có ñư c (sơ ñ m t c t ngang l c gi i h n khác nhau và sơ ñ LMC trên h p ch n layouts RSAP cho di n tích c t théo d c chi u dài d . hợp tải 43 3.3.2 Phân tích kết cấu 44 3.3.3 Thay ñổi tiết diện thanh cho phân tích ñàn hồi-dẻo 44 3.3.4 Phân tích kết cấu và kiểm tra kết quả 45 4. TẢI. 26 2.4 PHÂN TÍCH KẾT CẤU 27 2.5 PHÂN TÍCH CHI TIẾT 27 2.6 PHÂN TÍCH TOÀN BỘ 28 2.7 THIẾT KẾ THÉP 29 2.8 BỐ TRÍ BẢN IN 32 3. PHÂN TÍCH ðÀN HỒI-DẺO 34