Autodesk Robot Structural Analysis Thầy Thiệp

Autodesk robot structural analysis Thầy Thiệp 3 phần

• Trên trình đơn: File  New project

• Thanh công cụ:

• Bàn phím: Ctrl+N

Các mô đun tính toán hiện ra Nhấn chọn RC elements Design – tính toán thiết kế cấu kiện bê tông cốt thép

2 Màn hình hiện ra các công để thực hiện công việc tương ứng với sơ đồ đã chọn

3 Tại đây chúng ta có thể thiết kế bố trí thép cho các cấu kiện sau:

1 THI ẾT TIÊU CHUẨN

Lý thuyết thiết lập tiêu chuẩn gồm đơn vị đo và vật liệu đã được gới thiệu tổng thể tại phần “Giới thiệu tổng quát”, tại đây tôi chỉ giới thiệu cách chọn vật liệu cho các cấu kiện đang nghiên cứu Nếu chúng ta thiết kế Dầm, Cột, Móng, Tường v.v… trong cùng một dự án thì

việc thiết lập và chọn vật liệu này chung cho tất cả các cấu kiện nói trên

1.1 Thi ết lập đơn vị

1 Ra lệnh: bằng một trong các cách sau:

• Trình đơn: Tools  Job Preferences hoặc Tools  Units and Formats

• Thanh công cụ:

2 Hộp thoại hiện ra để thực hiện công việc

3 Tại dòng đầu tiên, đặt tên tiêu chuẩn mới là BTCT-VN

4 Nhấn chuột vào mục Units and Formats, nội dung hộp thoại trở thành như hình dưới

7 Hộp thoại tiếp theo hiện ra để khẳng định Nhấn Yes, toàn bộ các đơn vị chuyển về hệ mét

8 Nhấn vào dấu + tại Units and Formats, các thông số đ o lường hiện ra Nhấn vào tên

mục thấy các loại thông số hiện ra với các đơn vị hệ mét Có thể để nguyên hoặc thay đổi Ví dụ đại lượng lực tác dụng có các đơn vị như hình dưới

1.2 Thi ết lập cơ sở dữ liệu – Databases

Để chọn vật liệu phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam, chúng ta phải thiết lập cơ sở dữ liệu

phù hợp Hiện nay chúng ta đang dùng các tiêu chuẩn dựa theo tiêu chuẩn Nga nên chúng ta đưa tệp cơ sở dữ liệu vào như trình bày dưới đây

1 Tại hộp thoại Job Preferences nhấn mục Databases, hộp thoại có các thông số mặc

định như hình dưới

2 Nhấn vào dấu + triển khai các thông số

3 Nhấn Steel and timber section: tiết diện thép và gỗ, tiêu chuẩn áp dụng cho thông

số này như hình dưới

• Nhấn nút để mở tệp dữ liệu Nhấn mũi tên, chọn GOSTL như hình dưới

Nhấn OK

• Tiết diện thép tiêu chuẩn Nga được đưa vào

4 Nhấn Reinforcing bars: thanh cốt thép

• Nhấn nút thêm dữ liệu

• Hộp toại hiện ra, nhấn chọn SNIP 2, nhấn Add

• Trở lại hộp thoại trước, nhấn chọn SNIP 2, nhấn nút áp dụng tiêu chuẩn

1.3 Thi ết lập mã hiệu thiết kế – Design codes

1 Tại hộp thoại Job Preferences nhấn mục Design codes, hộp thoại có các thông số mặc định như hình dưới

2 Muốn có tiêu chuẩn thép Nga để có các thanh thêm các mã hiệu khác, nhấn nút More

codes, hộp thoại hiện ra để chọn

4 Nhấn chọn Steel/aluminum – thép/nhôm Nhấn chọn SNiP II 23-81, nhấn mũi tên

chuyển vào dự án (chuyển sang ô bên phải)

5 Nhấn nút Set as Current để lấy làm tiêu chuẩn hiện hành

6 Nhấn RC: bê tông cốt thép Nhấn chọn SNiP 2.03.01-84, nhấn mũi tên chuyển vào

dự án (chuyển sang ô bên phải)

7 Nhấn nút Set as Current để lấy làm tiêu chuẩn hiện hành

8 Nhấn OK trở lại hộp thoại trước Nhấn mũi tên tại các ô tương ứng để chọn mã tiêu chuẩn như hình dưới

• Steel/aluminum structures: kết cấu thép/nhôm, chọn SNiP II 23-81

• Steel connection: thép nối góc

• RC structures: kết cấu bê tông cốt thép, chọn SNiP 2.03.01-84

• Timer structures : kết cấu gỗ

• Geotecnical: địa kỹ thuật

1.4 Ch ọn vật liệu cho tiêu chuẩn

1 Tại hộp thoại Job Preferences nhấn mục Material, các thông số hiện ra

2 Tại thông số Materrials, mặc định vật liệu lấy theo American, có thể nhấn để chọn nước hoặc tiêu chuẩn khác Mỗi nước có các qui ước mác thép, mác bê tông riêng

Đối với Việt Nam hiện nay vẫ dùng thép và mác bê tông theo tiêu chuẩn Nga, nên có

thể chọn Russian

3 Steel: thép Nhấn để chọn mác thép

4 Concrete: bê tông Nhấn để chọn mác bê tông

1.5 Kết thúc tạo tiêu chuẩn

1 Sau khi đã tạo xong các thiết lập cần thiết, nhấn OK, kết thúc lệnh

2 Các tiêu chuẩn này được tồn tại, có thể sử dụng cho các dự án khác

3 Khi tạo dự án mới, ra lệnh Job Preferences

• Trình đơn: RC elements New  Beam

• Thanh công cụ: RC elements  Beam

2 Các công cụ hiện ra để thực hiện công việc như hình dưới

Nhấn nút ô vuông tại góc trên bên trái để thu nhỏ các hộp thoại (hình dưới bên trái)

3 Nhấn, giữ và rê chuột di chuyển các hộp thoại để có thể nhìn thấy hình dạng thanh dầm trên màn hình Nhấn vào thẻ Beam View để hiện ra hình thanh dầm như hình dưới

Tại khung nhìn Beam View, có thể xoay để nhìn 3D

1 Ra lệnh bằng một trong các cách sau:

• Trình đơn: Analysis Story Parameters

• Thanh công cụ: Beam Parameters Story Parameters (thường nằm dọc bên phải màn hình)

3 Nhấn đánh dấu tại Reference level: và cho cao độ tại ô nhập liệu bên cạnh

4 Exposure: phần để hở Nhấn chọn:

• Internal: bên trong

• External: bên ngoài

• Ground-variable wate level: nền đất có khả năng ngập nước

5 Nhấn OK, kết thúc lệnh

2.3 CHỌN HÌNH DẠNG VÀ CHO KÍCH THƯỚC THANH

2.3.1 Cho kích thước theo chiều dài dầm

Hộp thoại này được kích hoạt ngay sau khi ra lệnh tạo dầm Nếu không kích hoạt, thực

hiện như dưới đây

1 Ra lệnh bằng một trong các cách sau:

• Trình đơn: RC elements Dimensions

• Thanh công cụ: Beam Parameters Dimension (thường nằm dọc bên phải màn hình)

2 Hộp thoại cho kích thước chiều dài Dimension Definition

Nếu dầm có từ hai khẩu độ trở lên, các thông cho tiếp theo sau đây thuộc về khẩu độ hiện hành (trên hình có màu đỏ)

3 Nhấn nút hoặc để chuyển thiết lập sang khẩu độ khác

4 Nhóm Beam Geometry: hình dạng dầm, gồm các thông số sau:

• Total beam length: tổng chiều dài dầm Giá trị này phụ thuộc vào chiều dài mỗi

khẩu độ và số khẩu độ

• Total number of spans length: tổng số khẩu độ

• Number of identical beams: số thanh dầm giống nhau

•  Simplified names: có đánh dấu, tên được đơn giản hóa

• Automatic numbering of: tự động đánh số cho các đối tượng được đánh dấu chọn dưới đây:

o  Spans: khẩu độ

o  Supports: gối đỡ

• Cantilever: phần hẫng Nhấn đánh dấu vào phần để hẫng (nếu cần)

o  Left: bên trái

• Copy span: copi khẩu độ Tương tự như Add span, nhưng khẩu độ thêm vào có hình dạng và kích thước giống khẩu độ hiện hành

• Delete span: xóa khẩu độ Giá trị tại ô bên cạnh cũng tương tự như trên

• Change Orientation: đảo chiều

• Sau khi chọn xong, nhấn Apply

5 Nhóm Span Geometry: kích thước khẩu độ, gồm các thông số sau:

• Name: tên khẩu độ hoặc tên gối đỡ (support)

o Nếu tại hộp thoại Beam Geometry có đánh dấu cho tên tự động thì tại đây các tham biến này mờ đi (như hình trên)

o Nếu tại hộp thoại Beam Geometry không đánh dấu cho tên tự động thì tại đây có thể gõ tên khác

• Length: độ dài một khẩu độ Gõ số

• Left Support: gối trái

• Right: gối phải Các gối có thông số:

o Width: bề rộng Gõ số

o Type: kiểu, nhấn chọn một trong các kiểu: Fixed: gắn cứng, Pinned: ngàm

khớp, Roller: con lăn

o Concrete: bê tông

o Masonry: tường xây

• Nhấn nút Advanced, hộp thoại hiện ra để chon phương án móc neo với gối đỡ (hình dưới bên phải)

• Sau khi chọn xong, nhấn Apply

6 Nhóm Segment: ch ọn hình dạng và độ nghiêng của đoạn dầm, gồm các thông số

• Sau khi chọn xong, nhấn Apply

• Nhấn nút hoặc để chuyển thiết lập sang khẩu độ khác

7 Nhấn Close, kết thúc lệnh

2.3.2 Ch ọn hình dạng và cho kích thước tiết diện

Hộp thoại này được kích hoạt ngay sau khi ra lệnh tạo dầm Nếu không kích hoạt, thực hiện như dưới đây

1 Ra lệnh bằng một trong các cách sau:

• Trình đơn: RC elements Cross-section Type

• Thanh công cụ: Beam Parameters Section Definition (thường nằm

dọc bên phải màn hình)

2 Việc chọn hình dạng và kích thước tiết diện được áp dụng cho đoạn dầm đang được kích hoạt (trên hình có màu đỏ) nếu khẩu độ có nhiều đoạn hoặc của một khẩu độ nếu khẩu độ đó có một đoạn

3 Label: nhãn của dầm Nhãn này tự động cập nhật theo kích thước Có thể gõ tên khác

4 Start: tọa độ điểm đầu của dầm

5 End: tọa độ điểm cuối của thanh dầm Hiệu hai giá trị này là chiều dài thanh dầm

6 Chọn tiết diện hình chữ nhật:

• Nhấn nút

• Cho kích thước b, h như trên hình vẽ

• Nhấn mục Cuts – cho kích thước phần cắt bỏ Chọn một trong các phương án như các hộp thoại dưới đây và cho kích thước

o Without cuts: không cắt

o Right: cắt bên phải:

o Left: cắt bên trái:

9 Nhấn Apply, chấp nhận thiết lập

10 Nếu dầm nhiều đoạn hoặc nhiều khẩu độ, nhấn nút hoặc

để chuyển thiết lập sang khẩu độ khác

11 Nhấn Close, đóng hộp thoại

2.3.3 T ạo hốc khoét rỗng trên thân đoạn dầm

1 Ra lệnh bằng một trong các cách sau:

• Trình đơn: RC elements  Openings

• Thanh công cụ: Beam Parameters Opening

2 Hộp thoại hiện ra Chọn hình dạng và cho kích thước

3 Name: tên hốc Mỗi tên hốc ứng với số liệu kích thước cho tại các ô nhập liệu

4 X Local (m): tọa độ X (dọc theo chiều dài dầm – nằm ngang) của hốc so với gốc tọa độ tương đối tính bằng mét Gõ số

5 Z Local (m): tọa độ Z (dọc theo chiều cao của dầm – hướng lên trên) của hốc so với

gốc tọa độ tương đối tính bằng mét Gõ số

6 Start: điểm gốc tọa độ Nhấn chọn:

• left lower: điểm góc thấp bên trái của đầu dầm

• left upper: điểm góc trên bên trái của đầu dầm

• right lower: điểm góc thấp bên phải của đầu dầm

• right upper: điểm góc trên bên phải của đầu dầm

10 Type: kiểu hốc Nhấn chọn kiểu và cho kích thước theo từng kiểu

• Rectangular: hình chữ nhật Cho kích thước các cạnh Lx: chiều ngang, Lz: chiều đứng của hình chữ nhật

• Round: hình tròn Cho đường kính D

• Adjoining beam: cạnh dầm Cũng cho kích thước Lx, Lz Các kích thước này đo

bằng mét

11 Sau khi đặt tên, cho kích thước, vị trí của hốc, nhấn Add thêm hốc

12 Có thể tạo nhiều hốc với kích thước và vị trí khác nhau

13 Khi thay đổi các giá trị, nhấn Modify, nhận giá trị mới

14 Nhấn Delete – xóa hốc

15 Nếu có nhiều hốc, nhấn nút hoặc để chuyển đến dữ liệu của các hốc

16 Nhấn Close, kết thúc lệnh

2.3.4 T ạo hốc khoét rỗng trên thân đoạn dầm bằng bảng dữ liệu

1 Ra lệnh trên trình đơn: RC elements  Opening table

2 Bảng thông số xuất hiện Cho các thông số, hốc đươc tạo ra

3 Tại đây có thể thay đổi thông số của hốc đã có hoặc thêm hốc mới

4 Hốc được cập nhật tại khung nhìn hình mô tả Beam view

2.4 CHỌN PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP

Tại đây chúng ta chọn các phương án hình dạng, đường kính các thanh cốt thép v.v… Các phương án này đã được lựa chọn mặc định theo mã thiết kế (Design codes) mà chúng ta đã chọn ở trên Nếu không cần thiết thì không cần thay đổi

2.4.1 Ra l ệnh

1 Ra lệnh bằng một trong các cách sau:

• Trình đơn: Analysis  Reinforcement Pattern

• Nhấn nút tại thanh công cụ Beam Parameters (thường nằm dọc bên phải

màn hình)

2 Hộp thoại hiện ra để thực hiện công việc

Sau đây tôi trình bày cho từng chuyên mục

3 Các thông số này mặc định với tên là Standard Nhấn - Save as, đặt tên khác

• Hộp thoại hiện ra Tại ô này có thể gõ theo yêu cầu thiết kế Ví dụ gõ Beam 1,

nh ấn OK

• Tên thiết lập được đưa lên, bắt đầu thay đổi thông số

4 Nhấn Delete, xóa thiết lập hiện thời

5 Nhóm Reinforcement segment: khẩu độ bố trí thép nhấn một trong hai lựa chọn:

• Single span: một khẩu độ

• Whole beam: suốt chiều dài dầm

•  Group layers: có đánh dấu: nhóm các lớp thép lại

7 Nhóm Straight bars: thanh th ẳng gồm:

•  Bent bottom bars: có đánh dấu: uốn cong thanh bên dưới

•  Bent top bars: có đánh dấu: uốn cong thanh bên trên

• Number per plane: số thanh bị uốn cho mỗi mặt Xem hình minh họa bên dưới

• Bend angle: góc uốn (xem hình bên dưới)

• Anchor length: độ dài móc neo (xem hình bên dưới)

•  Bend spacing: có đánh dấu: cho khoảng cách giữa các chỗ uốn Xem hình minh họa bên dưới

o intermediate: tại các đoạn giữa giữa Gõ số

o from support: tính từ gối đỡ Gõ số

9 Các lựa chọn khác: muốn chọn phương án nào, nhấn đánh dấu vào phương án đó

•  Symmetrical reinforcement: bố trí thép đối xứng

•  Consider slab parts of T-section in quantity survey: có đánh dấu: có tính đến phần cánh của tiết diện dầm chữ T trong đại lượng đo đạc Nếu không đánh

dấu, thể tích của dầm chỉ tính phần tiết diện hình chữ nhật

•  Consider hook length in anchorage length: có đánh dấu: có tính đến độ dài móc trong độ dài neo, xem hình bên dưới Tại hình này đại lượng la là độ dài neo

có tính cả độ dài móc (hình bên trái), không đánh dấu (hình bên phải)

•  Ignore verification of reinforcement shape during beam verification: có đánh dấu: bỏ qua kiểm tra hình dạng thanh thép khi kiểm tra dầm

2.4.3 B ố trí cốt thép lớp đáy dầm - Bottom Reinf

1 Nhấn mục Bottom Reinf trên đỉnh hộp thoại

2 Các thông số hiện ra như hình dưới

o  Auto – tự động theo kết quả tính toán

o Table parameters: thông số cho theo bảng Các bảng hiện ra.Các ô nhập liệu trong các bảng có ý nghĩa như sau:

 Tại bảng 1: Số dòng phụ thuộc vào giá trị Nmax Trong cột thứ 2 For H

<= (cm) Cho các giá trị chiều cao tiết diện dầm Ví dụ tại dòng Nmax

=1, cột thứ 2 cho = 30 nghĩa là Nmax bằng 1 nếu chiều cao tiết diện dầm

H <= 30cm (nếu H<=30cm, tối đa chỉ có một lớp thép)

 Tại bảng 2: Số dòng phụ thuộc vào giá trị Nmax Trong cột thứ 2 For L

>… (m): cho các giá trị chiều dài dầm Ví dụ tại dòng Nmax =3, cột thứ

2 cho = 5 nghĩa là Nmax bằng 3 nếu chiều dài dầm L > 5m (nếu L>5m, tối đa là 3 lớp thép)

• Hai lựa chọn phụ:

o  Not fully allowed: không hoàn toàn cho phép Nếu chọn phương án này,

lớp trên của đáy dầm sẽ không hoàn thiện

o  Exchange 1st and 2nd: cho phép tráo đổi phướng án 1 và 2 tức là tự động và bảng

5 Xác định đường kính thanh thép:

• Nhấn nút Các thông số tương ứng hiện ra tại ô bên phải Diameter

• Tương tự như số lớp thép, tại d max và d min, nhấn chọn giá trị hoặc chọn Auto

• Tại cột H và L, cho giá trị cần thiết

• Diameter 1: đường kính lớp thép như trên hình vẽ

•  Diameter 2: nếu có đánh dấu, ô bên phải kích hoạt để chọn kích thước

6 Xác định số thanh thép bố trí trong một lớp theo bề dầy dầm:

• Nhấn nút , các thông số tương ứng hiện ra tại ô bên phải Reinforcement column number

• Nhấn chọn một trong 2 phương án tương tự như lớp thép:

o  Auto – tự động theo kết quả tính toán

o Table parameters: thông số cho theo bảng

• N min: số thanh tối thiểu

• N max: số thanh tối đa Nhấn mũi tên để chọn giá trị

7 Anchor loops at beam ends: móc neo đầu dầm Có đánh dấu, có nóc neo vòng tại các đầu dầm

8 Nhấn nút Anchorages: neo, hộp thoại hiện ra để chọn phương án cho neo

• Extreme support (left): đầu mút phía gối đỡ trái

• Extreme support (right): đầu mút phía gối đỡ phải

• Intermediate support (left): đầu mút bên trái gối đỡ giữa

• Intermediate support (right): đầu mút bên phải gối đỡ giữa

Tại các đầu mút này, nhấn mũi tên chọn các phương án Các phương án được minh

họa bằng các hình bên dưới

• Đại lượng c như trên hình minh họa Gõ số

• Nhấn OK, cập nhật và kết thúc hộp thoại

3 Xác định số lớp thép: Nhấn nút

• Các thông số và cách làm giống như lớp đáy (Bottom)

• Nếu nhấn đánh dấu  As bottom reinforcement: chấp nhận các thông số và bố trí giống như lớp đáy, các thông số mờ đi

4 Xác định đường kính thanh thép:

• Nhấn nút Các thông số tương ứng hiện ra tại ô bên phải Diameter

d Cách thực hiện giống như lớp đáy (bottom)

• Nếu nhấn đánh dấu  As bottom reinforcement: chấp nhận các thông số và bố trí giống như lớp đáy, các thông số mờ đi

5 Bố trí thép cho dầm chữ T: nhấn chọn một trong hai phương án:

•  On the whole flange length: đặt suốt chiều dài bản cánh dầm

•  Only on the web width: chỉ đặt bằng bề rộng phần bụng dầm

2.4.5 B ố trí cốt thép ngang

1 Nhấn mục Transversal Reinf trên đỉnh hộp thoại

2 Các thông số hiện ra như hình dưới

3 Nhóm nhìn mặt đứng – Elevation gồm các thông số:

• Arrangement type: kiểu bố trí cốt thép Nhấn chọn một trong hai phương án:

o  Fit to envelope: khít với đường (xem hình)

o  Constant seg Spacing: khoảng cách giữa các thanh chia đều đoạn dầm Cho giá trị tại ô nhập liệu bên phải Giá trị mặc định = 0.2*l (l – chiều dài đoạn dầm), có thể cho giá trị khác

• Position of extreme atirrups: vị trí cốt đai đầu cùng Nhấn chọn một trong 2 phương án:

o  Auto: tự động theo kết quả tính toán

o  e<=: cho giá trị Giá trị mặc định = 0.05m, có thể cho giá trị khác

• Available spacings (m): khoảng cách biến đổi Nhấn chọn một trong hai phương án:

o  Spacing multiplication: hệ số gia tăng của khoảng cách Mặc định là 0.02 (khoảng cách sau bằng khoảng cách trước nhân với giá trị này), có thể cho giá

trị khác

• : Support reinforcement: cốt thép gối đỡ Nhấn nút này, hộp thoại hiện ra, chọn các phương án:

o  b>= : có đánh dấu, điều kiện là bề rộng dầm >= giá trị ghi trong ô bên phải Concrete supports – gối đỡ bê tông cốt thép, Masonry supports – gối đỡ là tường xây

o Spacing: khoảng cách Chọn một trong 2 phương án:

  Same as support reinforc.: giống như cốt thép gối đỡ

  Cho giá trị tại ô nhập liệu

o Number: số thanh Chọn một trong 2 phương án:

  Auto.: tự động theo kết quả tính toán

  Cho giá trị tại ô nhập liệu

 bố trí thanh dọc Khi đó nhóm Bent bars được kích hoạt

o Bent bars: thanh bị uốn gồm các thông số:

 Diameter: đường kính Nhấn chọn giá trị hoặc Auto (mặc định) – lấy theo kết quả tính toán

  Number: có đánh dấu, có cho số thanh: chọ phương án gõ số hoặc as for main bars – giống như các thanh chính

 Nhấn OK, trở lại cho các giá trị như hướng dẫn

 Sau khi đã cho các thông số của các thanh dọc mặt trên và mặt dưới đầy

đủ, trở lại hộp thoại này, nhấn , hộp thoại hiện ra

đê bố trí thép

 Nhấn vào các dấu chấm (thanh dọc), các đường cốt đai được vạch ra

 Nhấn Apply, kết thúc một chu trình Nếu có nhiều thanh dọc, có thể tạo nhiều phương án khác nhau Các phương án được lưu vào Bar list, có thể

nhấn chọn để đưa lên

 Nhấn Delete, xóa phương án hiện thời

 Nhấn Delete all, xóa tất cả các phương án

 Nhấn OK, kết thúc hộp thoại

• Open stirrups: cốt đai hở Nhấn chọn các phương án (có thể chọn cả hai):

o  For T-section: dùng cho dầm chữ T (hình dưới bên trái)

o  For rectangular section: dùng cho dầm chữ nhật (hình dưới bên phải) Cho giá trị l như trên hình

• Các hình dưới để chọn cách bố trí và cho đường kính thanh thép

o Nhấn chọn và hình vẽ