Ung dung Etabs thiet ke vach cung
ỨNG DỤNG ETABS TRONG THIẾT KẾ KẾT CẤU VÁCH CỨNG NHÀ CAO TẦNG NOTES: Với công trình nhà cao tầng phần tử vách thiếu.Có nhiều quan điểm thiết kế vách.Nhưng xin trình bày quan điểm tính vách sau: Xem vách cấu kiện cột chòu nén uo án tính vách bình thường.Kết hợp với Etabs để thiết kế có điều chỉnh để bố trí thép cho hợp lý - Vách có nhiều dạng nên đưa dạng vách có hình chữ nhật để dễ dàng tính toán.Như sau: X Nz Mx B Y H/5 H/5 H Thép cấu tạo a=200 1' Việc tính toán thép chủ yếu vu øng 1’.Thép vùng đặt theo cấu tạo.Thường Ф16a200(Ф>12).Bài toán đặt : Sau người sử dụng xuất nội lực vách( Etabs) gồm mom en Mx lực dọc Nz.Chúng ta lợi dụng Etabs thiết kế t hép cho chúng ta(chiều cao vách chiều cao tầng nhà) Việc thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn TCVN khó khăn Kết xác Sau cách đề xuất, kết cho tương đối khả quan: Sử dụng tiêu chuẩn Canada CSA -A23.3-94 làm tảng, sau khai báo thông số cho phù hợp với TCVN Các thông số điều chỉnh để Etabs thiết kế theo TCVN Giá trò f’c tương ứng với Mác Bê tông theo TCVN MácBêtông 200 Rn(kg/cm2) f'c (T/m2) 90 1822 250 300 350 400 500 110 130 155 170 215 2244 2673 3219 3552 4579 Giá trò fy tương ứng với loại cốt thép theo TCVN Loại thép Ra (kg/cm2) fy (T/m2) AI 2100 AII 2700 AIII 3600 CI 2000 CII 2600 CIII 3400 24701 31765 42353 23530 30589 40000 Giá trò k tương ứng với Mác bê tông hàm lượng cốt thép Giả sử hàm lượng cốt thép gỉa thiết μgt=1,5% Mác BT Hệ số k 200 0.67 250 0.69 300 0.71 350 0.72 400 0.73 500 0.75 Ví dụ cụ thể Cho vách có chiều dài vách H=4.3 m, Chiều rộng vách B=0.25 m,Chiều cao tầng nhà =3.2 m, Vách chòu lực dọc Nz=1050(T), Momen uốn quay quanh phương chòu lực Mx(hoặc My-tùy công trình->các giá trò xuất từ Etabs (phương dài H).Vách làm Bê tông M300,thép chòu lực CII, thép đai CI Trình tự tính toán sau: 1.Khởi động chương trình Etabs (Sap2000 làm -nhưng xin phép trình bày cách làm Etabs) - Click đúp chuột vào biểu tươ ïng Etabs hình Hoặc nhấn Start/All progra ms/Computer and Structure/Etabs 9/Etabs 2.Đổi đơn vò sử dụng góc bên phải hình qua đơn vò SI: T ,m(hệ đơn vò mặc đònh chương tr ình Kip-In 3.Click vào Menu File -> New Model Hộp thoại New Model Initialization xuất Click chọn No 4.Nhập giá trò Hộp thoại Buiding Plan Grid System and Story Data Definition sau: 5.Click OK để thoát khỏi hộp thoại Buiding Plan Grid System and Story Data Definition 6.Khai báo vật liệu cho vách Click Define -> Material Properties Hộp thoại Define xuất - Click chọn CONC( Vật liệu Bê tông) - Click Modify/Show Material Hộp thoại Material Property Data xuất Nhập thông số trên( Tra từ bảng cho) Click OK để kết thúc việc khai báo vật liệu 7.Khai báo tiết diện cho vách ( lúc xem cột) Click Define -> Frame Sections Hộp thoại Define Frame Properties xuất Chọn Add Rectangular Hộp thoại Rectangular Section xuất Nhập giá trò Click lần OK để kết thúc khai báo tiết diện 8.Khai báo trường hợp tả i trọng Click Define -> Static Loads Case Hộp thoại Define Static Loads Case Names xuất Nhập giá trò ( ta xét nội lực vách tre ân trường hợp TT+HT-chương trình tự tính tải trọng thân cho ta n ên nhập giá trò ô Self Weight Muliplier 1.1( 1.1 hệ số vượt tải trường hợp T T) 9.Khai báo tổ hợp tải trọng Click Define -> Loads Combinations Click Add New Combo… - Click lần OK 10.Gán tiết diện Chú ý: Gán cột(vách) gán mặt chuyển qua mặt để gán chọn Story1( elev: chọn mặt đứng) Click chọn biểu tượng - Click vào biểu tượng bên công cụ - Chọn tiết diện cần gán øng Properties COT25430( Đã khai báo bên trên) - Click nút vò trí muốn gác cộ t( vách) rê chuột tạo vùng bao Kết sau gán sau: 11.Gán điều kiện biên - Click chọn gối sau - Click Menu Assign -> Joint/Point -> Restraint - Click chọn biểu tượng ngàm 12.Gán tải trọng - Click Chọn nút đầu cột - Click Menu Assign -> Joint/Point Loads -> Forces Hộp thoại Point Forces xuất Gán trường hợp Tónh tải( TT) lực dọc tác dụng lên cột( vách) Gán trường hợp Hoạt tải(HT) Momen tác dụng lên cột(vách) 13.Gán bậc tự Click Menu Assign -> Analyze -> Set Analysis Options - Click vào biểu tượng XZ Plane - Click OK 10 14.Chạy chương trình - Click Menu Assign -> Analyze -> Run Analysis - Đặt tên muốn lưu File Click chọn Run THIẾT KẾ THÉP Sau Run không báo lỗi bắt đầu tiến hành thi ết lập cho chương trình tự thiết kế thép 1.Click Options -> Preferences -> Concrete Frame Design Hộp thoại Concrete Frame D esign Preferences xuất - Click chọn CSA-A23.3-94 (tiêu chuẩn Canada) - Click OK Click Design -> Concrete Frame Desi gn -> Select Design Combos - Sử dụng nút Remove( Bỏ) Show( Chọn) để chọn tổ hợp thiết kế tổ hợp BAO - Click OK 11 3.Chọn phần tử cột 4.Click Design -> Concrete Frame Design -> View/Revise Overwrites Thay đổi số liệu trên(cho phù hợp với TCVN) - Click OK 5.Run lần Click Design -> Concrete Frame Desi gn -> Star Design/Check of Structure Lúc sổ làm việc xuất số tiết diệ n thép thiết kế.Để dễ kiểm soát theo TCVN ta đưa đơn vò lại dạng Ton -cm 12 Như theo Etabs tính toán lượng cốt thép cần cho cột 151 543 cm2(Tổng lượng thép mặt cắt ngang) Ta tiến hành điều chỉnh s au để chuyển thành thép vách Lượng thép tính vách đươ ïc bố trí cho vùng (H/5, H/5+(1->50 cm) biên, phần (3H/5, 3H/5 -2.50(1-> 50cm) đặt theo cấu tạo thép Ф16a200.1-50 cm giá trò dao đo äng để việc bố trí cho vùng đặt thép cho giá trò tương đối chẵn, đảm bảo điều kie än thi công Bố trí thép sau: H/5=4.3/5=0.86m->0.9m=900 mm Lượng cốt thép cần =151.543 cm 2/2=75.8 cm Chọn thép Ф22,số thép cần 75.8/3.8= 19.95 Số thép vùng biên nên chọn l số lẻ.Vậy số thép chọn bố trí là:21.Khoảng cách thép a=900/[(21-1)x2]=100 Vùng =4.3-2x0.9=2.5m=2500 mm Chọn thép cấu tạo Ф16a200 ø16a200 ø16a100 ø16a200 ø22a100 ø22a100 ø16a200 ø16a100 ø16a200 ø22a100 250 ø22a100 4300 NOTES: Việc tính toán đặt cốt thép đề xuất.Các bạn nên kiểm tra với công trình thực tế.Để rút kinh nghiệ m kiểm tra đề xuất có hay không.Về phía cá nhân việc tính toán bố trí thép vách thiên an toàn, chí dư 13