BÀI TẬP PHẦN MỀM ETABS

BÀI TẬP PHẦN MỀM ETABS

59 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bài tập 5 KHUNG SÀN HỖN HỢP CÓ CẦU THANG Nhà BTCT 2 tầng, không đều nhịp. Tầng 1 cao 4m, tầng 2 cao 3m. Bêtông M250. Kích thước tiết diện: Dầm 200x400 mm; cột 200x300mm; Sàn dày 100mm. H ệ dầm sàn vừa có dầm phụ, vừa có dầm chính, có thể chia lưới theo nhiều cách khác nhau, hoặc không cần chia lưới mà áp dụng chế độ chia lưới tự động kết hợp với ràng buộc biên xử lý chỗ tiếp giáp giữa những phần tử có nút không trùng nhau. Mô hình 2 Mô hình 3 Mô hình 1 Mô hình 4 MẶT BẰNG CỘT, DẦM SÀN 60 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Mô hình 1: Chia lưới sàn theo nguyên tắc phần tử hữu hạn như các phần mềm cổ điển. Lưu ý kích thước các ô sàn khác nhau, và có một số dầm phụ gác vào dầm chính. Chia lưới phải chú ý đến sự chuyển tiếp, sao cho các phần tử chỉ giao nhau tại nút. Theo cách này thì sàn của 1 tầng nhà có thể chia thành 184 AREA. Mô hình 2: M ỗi ô sàn giới hạn bởi 4 dầm (kể cả dầm phụ) là 1 AREA, các AREA có thể giao nhau không t ại nút. Áp dụng chế độ chia lưới AREA tự động và ràng buộc biên của ETABS. Theo cách này thì sàn của 1 tầng nhà có thể chia thành 7 AREA. Mô hình 3: Mô hình c ả 1 tầng nhà chỉ bằng 1 AREA có hình chữ U. Áp dụng chế độ chia lưới AREA tự động và ràng buộc biên của ETABS. Mô hình 4: Mô hình cả 1 tầng nhà chỉ bằng 1 AREA có hình chữ nhật được khoét lỗ bởi 1 AREA khác có đặc trưng (property) là OPENING. Á p dụng chế độ chia lưới AREA tự động và ràng buộc biên của ETABS. Một số nội dung chính:  Giải 4 mô hình trên khi sàn chịu tải trọng phân bố đều bằng 500 kG/m 2 . Làm lại với SAP 2000, so sánh 4 mô hình của ETABS với nhau và với mô hình của SAP 2000, rút ra những kết luận bổ ích cho công tác thiết kế nhanh trên ETABS.  Các khái niệm cần làm quen: chia lưới tự động, ràng buộc theo đường, AREA có nhiều cạnh không phải tứ giác, ứng dụng của AREA mang đặc trưng “OPENING” Bước 1: Tạo mô hình A. Chọn đơn vị B. Click File menu  New Model ho ặc nút . Choose.edb: Dựng mô hình mới, sử dụng những thông số từ một file mô hình đã có sẵn. Default.edb: Dựng mô hình mới từ một file mẫu mặc định No: Dựng mô hình mới chưa có sẵn. 61 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Chọn Custom Grid Spacing, chọn Edit Grid  chọn Spacing để thay đổi kích thước nhịp Bước 2: Định nghĩa vật liệu (Bêtông mác 250 – Cấp độ bền B20) Click Define menu  Materials… Hoặc nút Chọn CONC rồi click Modify/Show Material… 62 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bước 3: Định nghĩa tiết diện - Tiết diện dầm D2040 Click Define menu  Frame Sections …Hoặc nút Đối với cột: t 3 = cạnh phương trục X t 2 = cạnh phương trục Y 63 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bước 4: Định nghĩa tiết diện sàn Click Define menu  Wall/Slab/Deck Sections …Hoặc nút . Chọn Add New Slab Khai báo chiều dày Membrane (kéo, nén): Bending (uốn): Chọn Display Color để gán màu cho tiết diện Bước 5: Vẽ mặt bằng dầm - cột - sàn - Vẽ cột bằng biểu tượng trên mặt bằng - Vẽ dầm bằng biểu tượng trên mặt bằng - Nhân bản để tạo dầm phụ cầu thang Chọn dầm nhịp BC cần nhân bản, sau đó vào menu Edit  Replicate  Linear Bước 6: Nhân bản mô hình  thành 3 mô hình khác 64 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Chọn nút all, sau đó vào menu Edit  Replicate  Linear. Sau khi nhân bản ta được 4 mô hình như hình vẽ dưới đây: Bước 7: Gán điều kiện biên ngàm 65 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Chuyển cửa sổ mặt bằng xuống BASE. Chọn tất cả các nút chân cột bằng cửa sổ, rồi vào menu AssignJoint/PointRestraint (Supports). Hộp thoại Assign Restraints hiện lên, ta chọn biểu tượng ng àm Bước 8: Vẽ sàn cho các mô hình - Chia lưới các ô sàn Mô hình 1: Vẽ toàn bộ sàn bằng 7 AREA lớn. Chia lưới thật các ô sàn thành nhiều AREA nhỏ Chọn ô sàn cần chia lưới, vào Edit  Mesh Area Mô hình 2: Vẽ toàn bộ sàn bằng 7 AREA lớn. Chia lưới ảo các ô sàn thành nhiều AREA nhỏ - Chọn các ô sàn cần chia lưới ảo - Sau đó vào menu Assign  Shell/Area  Area Object Mesh Options 66 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Chọn chức năng Auto Mesh Object into Structural Elements và chọn chức năng Subdivide là 0.8m như hộp thoại trên - Sau đó gán ràng buộc biên để đảm bảo sự tương thích tại chỗ giao nhau giữa 2 sàn, sàn/vách, vách/vách mà chúng có th ể được chia lưới không cần trùng nút - Chọn các ô sàn bằng cửa sổ trên mặt bằng - Sau đó vào menu Assign  Shell/Area  Auto Line Constraint Mô hình 3: Vẽ toàn bộ sàn bằng 1 AREA lớn hình chữ U bằng biểu tượng . Chia lưới ảo các ô sàn thành nhi ều AREA nhỏ và gán ràng buộc biên. Cách làm tương tự như mô hình 2 Mô hình 4 : V ẽ toàn bộ sàn bằng 1 AREA lớn hình chữ nhật bằng biểu tượng . V ẽ ô sàn mang đặc trưng OPENING ở lỗ trống cầu thang Chia l ưới ảo các ô sàn thành nhiều AREA nhỏ và gán ràng buộc biên Cách v ẽ sàn lỗ trống cầu thang: dùng biểu tượng và chọn Property OPENING 67 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN - Tự động chia ảo dầm, cột tại các vị trí sàn bằng cách chọn Ctrl + A hoặc bấm nút . - Sau đó vào menu Assign  Frame/Line  Automatic Frame Subdivide Bước 9: Định nghĩa các trường hợp tải trọng Bước 10: Gán các trường hợp tải trọng Bước 11: Định nghĩa tổ hợp tải trọng Bước 12: Kiểm tra lại sơ đồ hình học và tải trọng Bước 13: Lưu và giải bài toán 68 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bài tập 6 KHẢO SÁT TẢI TRỌNG TƯỜNG XÂY TRỰC TIẾP TRÊN SÀN (TẢI PHÂN BỐ THEO ĐƯỜNG) Đặt vấn đề - Thực tế thiết kế thường gặp trường hợp tường xây trực tiếp trên sàn mà không có dầm đỡ tường. Phần tử tấm vỏ (shell) th ì lại chỉ cho nhập tải trọng tại nút hoặc trên diện tích. - Cách xử lý thường thấy: quy tải tường thành tải phân bố đều trên toàn ô sàn để tính cho dễ và đáp ứng y êu cầu của phần mềm. - Nhận xét: rất có thể có sai số thiên về kém an toàn, đặc biệt khi sàn không phải cứng tuyệt đối để tránh tập trung ứng suất. Cần tìm phương pháp chính xác hơn để mô tả tải trọng tác dụng theo 1 đường thẳng trên một mặt. Tường cách mép phải ô s àn một khoảng 2m Trọng lượng tường = 0.6 T/m. Tổng trọng lượng tường = 0.6x4.5 = 2.7 T MẶT BẰNG CỘT, DẦM SÀN MÔ HÌNH: nghiên cứu 6 mô hình sau:  Nhóm mô hình phần tử: chia lưới thủ công, tải tường quy thành tải tập trung trên các nút c ủa phần tử sàn (đã được chia nhỏ) mà tường đã đi qua. Mô hình 1: Ô sàn được mesh thành 30 AREA (6x5). Tường đi qua 6 nút, tải trọng tập trung tại mỗi nút chịu là = 2.7/6 = 0.45 T Mô hình 2: Ô sàn được mesh thành 120 AREA (12x10). Tường đi qua 11 nút, tải trọng tập trung tại mỗi nút chịu là = 2.7/11 T  Nhóm mô hình đối tượng: cả ô sàn là 1 AREA, gán chế độ chia lưới tự động Mô hình 3: ô sàn là 1 AREA, Automesh với khoảng cách lưới không quá 1 m. Trọng lượng tường qui th ành lực phân bố đều trên diện tích ô sàn là 2.7 / (4.5x6) = 0.1 T/m 2 . Cách làm này đơn giản  có chính xác không ?? Mô hình 4: ô sàn là 1 AREA, Automesh với khoảng cách lưới không quá 1 m. Mô tả thêm 1 d ầm chìm (10x10cm) bằng BTCT (theo chiều dày tường và chiều dày sàn). Trọng lượng tường qui thành lực phân bố đều trên chiều dài dầm chìm là 0.6 T/m Mô hình 5: giống như mô hình 4, vẫn dùng 1 AREA cho cả ô sàn, nhưng gán Automesh mịn hơn với khoảng cách lưới không quá 0.5 m. Trọng lượng tường qui th ành lực phân bố đều trên chi ều dài dầm chìm là 0.6 T/m Mô hình 6: giống như mô hình 4, nhưng không dùng dầm chìm BTCT mà dùng dầm ảo có đặc trưng là NONE. Vị trí tường (không phải dầm) [...]... Mô hình 5 Mô hình 6 69 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN 70 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN 71 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN 72 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Moment khung song song với tường (hình trên) và khung vuông góc với tường (hình dưới) 73 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU –... trên mặt bằng Lưu ý 80 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN + Khác với SAP 2000, trong ETABS chúng ta không nhất thiết phải vẽ từng đoạn dầm nhỏ, chúng ta chỉ bắt buộc phải chia nhỏ khi có tiết diện thay đổi + Giống như SAP 2000, trong ETABS việc vẽ phần tử Frame từ trái qua phải hay từ phải sang trái sẽ làm thay đổi hệ tọa độ địa phương của phần tử Frame Kích vào biểu tượng... Trong bài này chọn khoảng cách lớn nhất bằng 0.01m Bước 14: Kiểm tra mô hình 89 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Sau khi lập mô hình xong, người thiết kế nên kiểm tra lại mô hình bằng cách chọn menu Analyze  Check models Kích vào tất cả các mục như hình vẽ Nếu mô hình không có lỗi, hộp thoại sau sẽ hiện lên 90 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bài tập. .. trọng TLBT (trọng lượng bản thân) ta nhập vào hệ số Self Weight Multiplier là 1.1 (hệ số nhân trọng lượng bản thân) cho phần mềm tự động tính toán trọng lượng bản thân kết cấu Các trường hợp tải trọng còn lại nhập là 0 Bước 10: Gán các trường hợp tải trọng - TLBT: Không gán tải trọng, phần mềm tự tính toán - CTAO: Chọn tất cả sàn tầng 1, 2, 3, 4 Vào menu Assign  Shell Area Loads  Uniform …hoặc biểu tượng... nội lực bản sàn, nội lực dầm, cột, phản lực gối  Chú ý: tập trung ứng suất không chỉ theo phương có tường mà còn theo phương vuông góc với tường Tải tường đổi ra phân bố đều trên toàn sàn cho sai số cả về nội lực bản sàn lẫn nội lực khung  Các khái niệm cần làm quen: chia lưới tự động, tải tập trung, tải phân bố trên thanh dầm ảo  Mở rộng bài tập: xét thêm có nhiều tường trên sàn với chiều dài khác... các hộp thoại Ta được hệ lưới như hình vẽ sau 83 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Vẽ cột nghiêng theo cung tròn Click biểu tượng vẽ cột trên mặt bằng Tương tự vẽ dầm và sàn cho một nửa phần lưới vừa thêm vào như hình vẽ dưới đây - Lấy thông tin tọa độ hai điểm A và B bằng cách kích phải chuột vào 2 điểm đó 84 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Sử dụng... 0.090 0.140 75 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Ví dụ: với địa hình dạng B, vùng gió II-A ta có bảng tính áp lực gió tĩnh như sau: Tầng Độ cao z(m) k 1 2 3 4 4 7.6 11.2 14.8 0.848 0.952 1.020 1.073 Wđón (T/m2) 0.068 0.076 0.081 0.085 Whút (T/m2) 0.051 0.057 0.061 0.064 Wđ (T/m) 0.257 0.273 0.293 0.154 Wh (T/m) 0.193 0.205 0.220 0.115 Đối với bài tập này, ta xác định tải trọng... nhập vào sơ đồ hình học bằng cách: - Menu Display  Show load  Joint/Point để hiển thị tải trọng tập trung tại nút hoặc tải trọng tập trung trên thanh - Menu Display  Show load  Frame/Line để hiển thị tải trọng phân bố trên thanh - Menu Display  Show load  Shell/Area để hiển thị tải trọng tác dụng lên phần tử Area Bước 13: Hợp nhất các điểm quá gần nhau Mục đích: Nếu có các điểm quá gần nhau, chức... Moment khung song song với tường (hình trên) và khung vuông góc với tường (hình dưới) 73 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Lực dọc cột 74 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bài tập 7 HỆ KHUNG SÀN CONG TRÊN MẶT BẰNG 4000 5000 8750 6406 4500 5000 5000 5000 00 50 ° 30 3000 00 40 30° 00 50 MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH Nhà BTCT 4 tầng Tầng 1 cao 4m, mỗi tầng còn... phương 1 của phần tử Frame Assign menu  Frame/Line chạy dọc theo trục trung hòa của tiết diện, nghĩa là đi qua  Insertion Point trọng tâm tiết diện Tuy nhiên có thể quy định các vị trí khác trên tiết diện, như mép trên của dầm hay mép ngoài của cột Các vị trí này được gọi là cardinal point của tiết diện Cardinal point mặc định trong SAP2000 là điểm số 10 cho tất cả phần tử dạng thanh, trong ETABS là . nguyên tắc phần tử hữu hạn như các phần mềm cổ điển. Lưu ý kích thước các ô sàn khác nhau, và có một số dầm phụ gác vào dầm chính. Chia lưới phải chú ý đến sự chuyển tiếp, sao cho các phần tử. tra lại sơ đồ hình học và tải trọng Bước 13: Lưu và giải bài toán 68 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN Bài tập 6 KHẢO SÁT TẢI TRỌNG TƯỜNG XÂY TRỰC TIẾP TRÊN SÀN (TẢI. HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN 71 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN 72 THỰC HÀNH ETABS TRONG PHÂN TÍCH KẾT CẤU – Ths VÕ MINH THIỆN 73 THỰC HÀNH ETABS