bài toán thiết kế

Chương 5 BÀI TOÁN THIẾT KẾ I. Giới thiệu chung II. Các bước thực hiện khi thiết kế cấu kiện BTCT 1. Khai báo các hệ số thiết kế liên quan đến vật liệu 2. Chọn kiểu phần tử thiêt kế (Beam, Column) 3. Chọn tổ hợp thiết kế 4. Chọn Kiểu thiết kế 5. Chọn tiêu chuẩn thiết kế 6. Thiết kế tiết diện ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Giới thiệu chung I. Giới thiệu chung • Các bài toán thiết kế – BTCT(Reinforce Concrete); – KC thép (Steel). – KC thanh • Các tiêu chuẩn thiết kế – Bê tông cốt thép : • Tiêu chuẩn Hoa Kỳ : ACI 318-1995, AASHTO Concrete - 1997 • Tiêu chuẩn Canada CSAA23.3-94 • Tiêu chuẩn Anh BS 8110-89 • Tiêu chuẩn Châu Âu Eurocode 3-1993 • Tiêu chuẩn Newzeland 3101-95. – KC Thép : AISC, BS, CISC, EURO ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Khai báo vật liệu II. Các bước thực hiện khi thiết kế cấu kiện BTCT 1. Khai báo các hệ số thiết kế liên quan đến vật liệu: – fy : cường độ chịu kéo của thép, tính theo giới hạn chảy. Ví dụ AII có Ratt=2800 kg/cm 2 , nhưng fy=3000 kg/cm 2 . – fc : cường độ chịu nén của bê tông. Ví dụ bt mác 200 lấy fc=200 kg/cm 2 – fys : cường độ chịu cắt của cốt thép: Giới hạn chảy ví dụ: AI fys=2100 – fcs : cường độ chịu cắt của bê tông=fc ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ CƯỜNG ĐỘ TIÊU CHUẨN VÀ CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CỦA MỘT SỐ LOẠI CỐT THÉP TRONG BÊ TÔNG Tiêu chuẩn Nhóm cốt thép Cường độ tiêu chuẩn R ac (KG/cm 2 ) CĐ tính toán về kéo R a (KG/cm 2 ) CĐ tính toán về nén R a ’ (KG/cm 2 ) CĐ TT để tính cốt đai R ađ (KG/cm 2 ) Module đàn hồi TCVN 1651- 1985 CI 2200 2000 2000 1600 2.100.000 CII 3000 2600 2600 2100 2.100.000 CIII 4000 3400 3400 2700 2.100.000 CIV 6000 5000 3600 4000 2.100.000 GOST 5781- 75 (NGA) AI 2400 2300 2300 1800 2.100.000 AII 3000 2800 2800 2200 2.100.000 AIII 4000 3600 3600 2800 2.100.000 AIV 6000 5000 4000 4000 2.100.000 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Phần tử thiết kế (Beam, Column) 2. Khai báo phần tử thiêt kế (Beam, Column) • Khai báo tiết diện Menu define\Frame/Cable Section> Reiforcement • Đối với bài toán thiết kế bê tông cốt thép : chỉ chọn đuợc ba loại tiết diện chữ nhật, Tròn, chữ T • Chọn loại phần tử thiết kế cho dầm (beam)hay cột (column) – beam • Top =a' (chiều dày lớp bảo vệ phía trên ) • Bottom =a (chiều dày lớp bảo vệ phía dưới ) – Column • Rectangular – Cover to rebar Center =a (chiều dày lớp bảo vệ tính đến tâm cốt thép) – Number bar in dir 3: Số lớp cốt thép tính theo phương 3 – Number bar in dir 2: Số lớp cốt thép tính theo phương 2. ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Phần tử thiết kế (Beam, Column) – Column • Rectangular – Chọn một trong hai kiểu » Design : bài toán thiết kế » Area of one bar : bài toán kiểm tra • Circle: – Cover to Rebar Center =a (chiều dày lớp bảo vệ ) – Number bar : số thanh bố trí đều nhau trong tiết diện ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Chọn tổ hợp thiết kế 3. Chọn tổ hợp thiết kế • Menu DefineLoad combination (dùng cho concrete design và steel design) • Hoặc trong menu Design Concrete frame DesignSelect Design Combo hoặc Design Steel frame DesignSelect Design Combo. ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Steel design or concrete design 4. Chọn Kiểu thiết kế • Menu Design chọn (Steel or Concrtete) (chỉ đối với Sap 7.42) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Tiêu chuẩn thiết kế 5. Chọn tiêu chuẩn thiết kế: 3 • Menu Option\Preference\Concrete (BS8110-89) : – Strength Reduction factors : các hệ số giảm độ bền cho uốn, nén, kéo, cắt. – Interaction Diagram Parameters : các tham số liên quan đến biểu đồ tương tác (Curve, Point/Curve :Lựa chọn số đường cong và điểm kiểm tra trên mỗi đường cong) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Thiết kế tiết diện 6. Thiết kế tiết diện • Thực hiện tính toán để tính ra nội lực (Run) • Bắt đầu thiết kế DesignConcrete Frame Design Start Design/ Check of Structure • Chú ý : • Đối với phần tử dầm, cốt thép được tính toán trong mặt phẳng uốn chính – mặt phẳng có giá trị môment lớn nhất (mặt phẳng 1-2 or 1-3) • Các quy định Top/bottom Steel : thớ trên được quy định theo chiều dương, thớ dưới theo chiều âm của trục 2 or 3 trong mặt phẳng uốn. • Đối với phần tử cột, bài toán thiết kế dựa trên lý thuyết tính toán cột kéo nén lệch tâm xiên • Bài toán thiết kế được tính toán đối với tất cả các tổ hợp tải trọng đã khai báo, kết quả là diện tính cốt thép lớn nhất [...]...ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Xem kết quả III Bài toán thiết kế kết cấu thép 1 Vật liệu – Fy : cường độ của thép (giới hạn chảy) 2 Các loại bài toán – Bài toán kiểm tra, thiết kế – Bài toán tối ưu hóa tiết diện 3 Xem kết quả 4 Bài toán thiết kế bê tông cốt thép • Vào menu DisplayDesign Results Table : cho kết quả đối với dầm cho diện tích cốt thép chịu kéo và chịu... trình thiết kế – Redefine: chọn lại thông tin thiết kế – Reset Design Section: Lấy lại tiết diện ban đầu – Update Analysis Section: Lấy các tiết diện thay đổi làm tiết diện tính nội lực ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Xem kết quả 2 • • • Bài toán thiết kế kết cấu thép Xem kết quả Menu designDisplay Design info Bài toán kiểm tra, tính ra tỉ số demand/capacity (ứng suất/khả năng chịu lực) Bài toán. .. thể thay đổi các tham số trong quá trình thiết kế – Redefine: chọn lại thông tin thiết kế – Reset Design Section: Lấy lại tiết diện ban đầu – Update Analysis Section: Lấy các tiết diện thay đổi làm tiết diện tính nội lực ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Xem kết quả III Xem kết quả 1 Bài toán thiết kế bê tông cốt thép • Vào menu DisplayDesign Results Table : cho kết quả đối với dầm cho diện tích cốt thép... suất/khả năng chịu lực) Bài toán tối ưu với tiết diện Auto Select, – Đầu tiên Sap tính toán với độ cứng trung bình của các tiết diện nằm trong tiết diện Autoselect – Chọn menu Design  Replace Auto W/Optimal Sections để Sap gán lại tiết diện tối ưu cho các thanh – Sau đó chạy lại để Sap tính toán lại nội lực và thực hiện bài toán kiểm tra với tiết diện tối ưu vừa gán . TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Xem kết quả III. Bài toán thiết kế kết cấu thép 1. Vật liệu – Fy : cường độ của thép (giới hạn chảy) 2. Các loại bài toán – Bài toán kiểm tra, thiết kế – Bài toán tối ưu. Chọn tổ hợp thiết kế 4. Chọn Kiểu thiết kế 5. Chọn tiêu chuẩn thiết kế 6. Thiết kế tiết diện ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Giới thiệu chung I. Giới thiệu chung • Các bài toán thiết kế – BTCT(Reinforce. TRONG THIẾT KẾ Xem kết quả 2. Bài toán thiết kế kết cấu thép • Xem kết quả Menu designDisplay Design info • Bài toán kiểm tra, tính ra tỉ số demand/capacity (ứng suất/khả năng chịu lực) • Bài toán