Hướng dẫn tính toán móng băng trong ETAB

GVHD: Nguyễn Thanh Tú 1 ĐỀ BÀI Móng băng của một chung cư 4 tầng hành lang giữa có chiều dài L= 19,6m, còn tiết diện, kích thước móng băng và tải trọng cụ thể như hình sau: Móng băng nà

Trang 1

GVHD: Nguyễn Thanh Tú 1

ĐỀ BÀI

Móng băng của một chung cư 4 tầng hành lang giữa có chiều dài L= 19,6m, còn tiết diện, kích thước móng băng và tải trọng cụ thể như hình sau:

Móng băng này được tính toán với quan niệm dầm trên nền đàn hồi Winkler và giả sử có trước hệ số nền K = 540 T/m3

Bước 1: Chọn số lượng lò xo, và tính độ cứng của các lò xo:

Bài toán mô phỏng nền đàn hồi với 65 lò xo và móng được chia thành 64 phần tử (đoạn) như hình vẽ trên: (Hình vẽ chỉ vẽ một nửa móng, vì đây là móng đối xứng)

Quy đổi hệ số nền K0 = 540 T/m3 về độ cứng của các lò xo ta tính toán như sau:

Hình vẽ dưới đây thể hiện mặt đất tại bề mặt đáy của móng băng

Trang 2

Từ đó ta quan niệm rằng:

+ Lò xo số 1 đại diện cho vùng đất có diện tích A1 = 1.5 x 0.1625

+ Lò xo số 2 đại diện cho vùng đất A2 = 1.5 x 0.325

+ Tương tự cho các lò xo số 3 và số 4 …v v…

Như vậy độ cứng của các lò xo sẽ là:

K1= K65 = K0 x A1= 540 x (1.5 x 0.1625) ≅ 132 T/m

K2 = K3 = K4 = K30 = K31 = K32 = K33 = 540 x(1.5 x 0.325) ≅ 264 T/m

K5= K29= K0 x A5 = 540 x[1.5 x (0.325/2+0.3/2)] ≅ 253 T/m

K6 = K7 = K8=…=K28= 540 x (1.5 x 0.3) = 243 T/m

Do tính đối xứng nên độ cứng các lò xo của một nửa móng băng còn lại tính tương tự

Bước 2: Quy đổi moment quán tính tiết diện móng băng về tiết diện chữ nhật:

Đầu tiên tìm trọng tâm theo nguyên tắc cân bằng moment tĩnh:

Moment tĩnh của các tiết diện nhỏ lấy đối với trục nằm ở đáy móng băng :

S1= 300 x 700 x 700/2 = 735x105 mm3

S2 = [(600 x 300)/2]x (200 + 300/3) = 270x105 mm3

S3 = 600 x 200 x 200/2 = 120x105 mm3

Như vậy moment tĩnh của tiết diện móng băng này là:

S = S1 + 2S2 + 2S3 = 1515x105 mm3

Diện tích của tiết diện móng băng:

Vậy chiều cao trọng tâm tính từ đáy của móng băng là:

y = S/A = 1545/6.3 ≅ 240.5 mm ≅ 24 cm

Từ đây moment quán tính của tiết diện móng băng sẽ là:

Moment quán tính của tiết diện số 1 đối với trục đi qua trọng tâm móng:

J1 = J01 + (yc1)2 F1 = 30x 703/12 + (70/2 - 24.5)2x30x70 = 1089025 cm4

Tương tự:

J2 = J02 + (yc2)2 F2 = 60x303/36 + (30 - 24.5)2x60x30/2 = 72225 cm4

J3 = J03 + (yc3)2 F3 = 60x203/12 + (10 - 24.5)2x60x20 = 292300 cm4

⇒ J = J1 +2J2 + 2.J3 =1089025 + 2x72225 + 2x292300 = 1818075 cm4

Quy đổi về tiết diện hình chữ nhật có cùng moment quán tính:

Trang 3

Hình chữ nhật lấy chiều cao H = 0.7 m (cùng chiều cao móng)

MÔ HÌNH BẰNG ETAB

1 Tạo lưới:

Khởi động ETAB, hiệu chỉnh đơn vị

Khởi tạo mô hình:

Chọn File → New model hoặc click

Choose.edb: Tạo một mơ hình mới, sử dụng các định nghĩa có sẵn trong 1 file Etabs trước đây, chứa trong một thư mục nào đó

Default.edb: Tạo một mơ hình mới, sử dụng các định nghĩa có sẵn trong 1 file Etabs trước đây, chứa trong thư mục chứa file.exe của Etabs

No: Khởi tạo một mơ hình mới, sử dụng các định nghĩa của Etabs (ta sẽ tự định nghĩa lại)

Trang 4

Hiệu chỉnh đường lưới có thể vô Edit → Edit Gird Data → Edit gird → Modify/Show

System

Hiệu chỉnh chiều cao tầng có thể vô: Edit→Edit Story Data→ Edit Story

2 Đặc trưng vật liệu

Chọn Define→ Material Properties hoặc nhấp chuột vào biểu tượng

3 Đặc trưng tiết diện

Tiết diện dầm

Chọn Define→ Frame Section hoặc nhấp chuột vào biểu tượng

4 Mô hình các phần tử

Mơ hình phần tử dầm

Chọn chế đđộ

Dùng Draw > Draw Line Objects > Draw Lines (Plan, Elve, 3D) hoặc click chọn

hoặc đđể vẽ dầm

Trang 5

Chia nhỏ các phần tử dầm:

 Chọn 2 dầm biên (dầm có chiều dài 1.3m)

Edit→ Divide Line

 Thực hiện tương tự: chia 2 dầm có chiều dài 7.2m thành 24 phần tử bằng nhau, dầm dài 2.6m thành 8 phần tử bằng nhau

5 Khai báo tải trọng

Define →Static Load Cases hoặc nhấp chuột vào

6 Khai báo tổ hợp tải trọng:

Define → Load Combinations hoặc nhấp chuột vào

Trang 6

7 Gán tải trọng tác dụng:

Tải trọng tác dụng

Tĩnh tải:

Giả sử ta chọn độ sâu chôn móng là 1.5m Chọn γtb =22 kN/m3

Như vậy áp lực phân bố do trọng lượng bản thân móng và lớp đất nằm trên móng là: p = 22 x 1.5 = 33 kN/m2

Nhân cho bề rộng móng ta có tải phân bố trên một đơn vị chiều dài:

q = 33 x 1.5 = 49.5 kN/m

Chọn tất cả các dầm:

Assign → Frame/Line Loads →Distributed

Hoạt tải :

Như yêu cầu đđề

Chọn nút cần gán tải trọng:

Assign→ Joint/ Point Loads →Force

Trang 7

8 Khai báo số mặt cắt đưa ra kết quả nội lực

Hiển thị tất cả các phần tử chọn all để chọn tất cả các đối tượng đường

Assign → Frame/Line →Frame Output Station

9 Đánh lại nhãn (label) của các đối tượng

Chọn all, Edit →Auto Relabel all →OK

10 Khai báo liên kết với đất:

Gán lò xo cho các nút:

Cho hiện tất cả các nút

Trang 8

Chọn nút 1, 65

Chọn Assign→ Joint/Point→ Point Springs

Tương tự cho các nút còn lại

Những nút có cùng độ cứng lò xo ta có thể chọn theo kiểu Window cho nhanh

K2 = K3 = K4 = K30 = K31 = K32 = K33 = K34 = K35 = K36 = K62 = K63 = K64 ≅ 2640 kN/m

K5 = K29 = K37 = K61 ≅ 2530 kN/m

K6 = K7 = K8=…=K28 = K38 = K39=…=K60 = 2430 kN/m

Gán liên kết với đất

Chọn tất cả các nút

Chọn Assign→ Joint/Point→ Restrains (Support)

Trang 9

11 Khai báo số bậc tự do của dao động

Click menu Analyze > Set Analysis Options … > hộp thoại Analysis Options xuất hiện

12 Giải bài tốn

Anylyze → Run analysis hoặc nhấn F5

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	0,9 MB