cơ bản về thiết kế cầu bằng phần mềm space gass-australia

CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ CẦU BẰNG PHẦN MỀM SPACE GASS-AUSTRALIA... Space gass là phần mềm thiết kế kết cấu nổi tiếng của Úc mà mọi công ty tư vấn thiết kế đều dùng.Đặc điểm nổi bật của phần m

CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ CẦU

BẰNG PHẦN MỀM SPACE GASS-AUSTRALIA

1 Giới thiệu phần mềm Space gass

Space gass là phần mềm thiết kế kết cấu nổi tiếng của Úc mà mọi công ty

tư vấn thiết kế đều dùng.Đặc điểm nổi bật của phần mềm này là thiết kế kết cấu thép.Tuy nhiên tương tự như Sap 2000, phần mềm này cũng là phần mềm tính toán kết cấu mà chúng ta có thể dùng để tính toán công trình câu Nó không phải

là một phần mềm chuyên nghiệp như MIDAS/civil hay RM 2004 Song nó đủ mạnh

để tính toán kết cấu cầu thực sự

Bất kỳ người Việt nam nào cũng biết đến cây cầu dây văng đầu tiên, đó là cầu Mỹ Thuận Cây cầu này được bắt đầu xây dựng vào năm 1997 và hoàn thành

vào năm 2000 Kỹ sư người Úc , Maunsell (Công ty Baulderstone Hornibrook), đã

thiết kế cầy cầu này trên nền của phần mềm Space gass Hầu hết các cây cầu khác được xây dựng ở Úc đều được thiết kế trên phần mềm này

Model Cầu Mỹ Thuận bằng phần mềm Space Gass

Cầu đi bộ Claisebrook thiết kế bằng Space Gass

2 Khả năng tính toán kết cấu chính của Space Gass

- Phân tích phi tuyến

+ Lập macro điều khiển toàn bộ quá trình thiết kế một cách từ động từ tất

cả các môi trường CAD, WORD, EXCEL…

+ Tổ hợp giữa các loại tải trọng

Việc thiết kế trên Space gass sẽ đơn giản hơn Sap vì Space Gass sẽ tự động tạo

ra các hoạt cảnh xe chạy

+ Kết quả riêng rẽ của từng trường hợp tải và tổ hợp

+ Cho phép hiển thị biểu đồ bao

Trường hợp tải riêng biệt:

Biểu đồ bao

+ Kết quả xuất ra Text file

+ Kết quả xuất ra PDF file

+ In đồ hoạ

4.2 Tiêu chuẩn Úc-AS 5100

Tiêu chuẩn Úc AS 5100 là bộ tiêu chuẩn thiết kế cầu Bộ tiêu chuẩn này gồm 7 phần chính

+ Part 1: Scope and general principles

+ Part 2: Design Load

+ Part 3: Foundations and soil-supporting structures

+ Part 4: Bearings and deck joints

+ Part 5: Concrete

+ Part 6: Steel and composite construction

+ Part 7: Rating of existing bridges

Xét về tổng quan, AS 5100 và LRFD hoàn toàn tương tự nhau về các tổ hợp tải trọng cũng như các trạng thái giới hạn (Các trạng thái giới hạn về cường độ và

sử dụng) Kể cả về các công thức và đơn vị cũng sử dụng tương đối giống nhau Điểm khác nhau khi thiết kế là hoạt tải xe Trong tiêu chuẩn Mỹ sử dụng xe tải và

xe hai trục để thiết kế, còn trong tiêu chuẩn Úc ta có loại xe long train với tải trọng trục lớn hơn Một điều chú ý là làn xe trong tiêu chuẩn úc chạy trái chiều với tiêu chuẩn Mỹ

Các loại hoạt tải xe chính (AS 5100 Part 2, Clause 6.4.1):

4.2.1 W80 wheel load: Chỉ có một bánh tải trọng 80 KN tác dụng trên

khoảng diện tích 400mmX 250mm

4.2.2 A160 Axe load: Xem hình vẽ dưới đây

4.2.3 M1600 Moving traffic load:

Ngoài tải trọng trục, M1600 còn chứa tải trọng phân bố 6KN/m trải rộng 3,2

m làn thiết kế

4.2.4 S1600 Stationary traffic load:

Loại tải trọng này có thể coi là M1600 khi đứng yên

Cả 4 loại tải trọng trên người ta gọi chung là SM 1600

4.2.5 Heavy Load platform:

Gồm hai loại chính HLP 320 và HLP 400

Loại xe này thiết kế trong điều kiện yêu cầu đặc biệt

4.2.6 T44 truck load

Kết hợp với T44 lane loading

4.2.10 Tải trọng người đi bộ

4.2.11 Railway traffic load

Ngoài ra còn nhiều loại tải trọng khác, xin các bạn tìm hiểu tiêu chuẩn úc AS 5100

4.3 Khai báo tiêu chuẩn bất kỳ

Chúng ta có thể khai báo tải trọng thiết kế bất kỳ, ví dụ như quy trình 79 của việt nam

5 Trình tự thiết kế cầu trên Space gass

Để giới thiệu hét tính năng của Space gass chúng ta thực hiện thiết kế cầu đúc hẫng cân bằng (C) theo tiêu chuẩn Úc

Thông sô thiết kế:

+ Cầu 4 làn xe bề rộng mỗi làn là 3m

+ Hoạt tải thiết kế SM 1600

+ Chiều dài cầu: 45+120+45 m

+ Mặt cắt ngang cầu có kích thước như hình vẽ

+

5.1 Xây dựng mô hình kết cấu:

5.2 Định nghĩa các đặc trưng về Vật liệu và hình học

5.3 Khai báo các trường hợp tải

Tĩnh tải của các đốt dầm đúc có mặt cắt thay đổi

Hoạt tải xe và làn xe AS 5100

Tải trọng gió: Tính theo tiêu chuẩn Úc AS 1170 PART 1

Tải trọng động đất: Tính theo tiêu chuẩn úc AS 1170 PART 4

5.4 Gán tải trọng lên kết cấu

Công việc này yêu cầu người thiết kế làm việc hết sức cẩn thận Ở đây chỉ xét tải trọng sau khi thi công xong Còn tải trong các giai đoạn xây dựng ta xét ở phần sau Chú ý rằng ta xét tải trọng hoạt tải xe theo AS 5100 loại SM 1600

5.5 Tổ hợp tải trọng

Tổ hợp tải trọng ta lấy theo tổ hợp của Úc Theo AS 1170 Part O

5.6 Construction stage: Các giai đoạn xây dựng

5.7 In kết quả

5.8 Kiểm tra kết quả và đưa ra kết luận

5.9 Thiết kế các kết cấu khác từ kết quả kết cấu phần trên

6 Ví dụ Hồ sơ thiết kế cầu đi bộ bằng Space gass

Dưới đây là hồ sơ thiết kế cầu đi bộ bằng Space gass

6.1 Tiêu chuẩn thiết kê:

Tiêu chuẩn úc AS 5100 với tải trọng người đi bộ là 5 kpa

Các hệ số tải trọng động và hệ số vượt tải lấy theo tiêu chuẩn này 6.2 Bình đồ vị trí cầu

Mặt bằng

Trắc dọc

Mô hình hóa

Đặt tải trọng