Mo hinh khung khong gian
MƠ HÌNH TÍNH TỐN KHUNG KHƠNG GIAN Tính tốn nội lực cho cơng trình dân dụng 16 tầng gồm 15 tầng cao: chiều cao tầng 3.5m, tầng hầm 3.0m Kích thước cột: Từ Base đến Story3: (900x800); Từ Story đến Story 6: (900x700); Từ Story đến Story 9: (700x600); Từ Story 10 đến Story 12: (600x500); Từ Story 13 đến Story 16: (500x400) Kích thước dầm 300x600 mm; dầm phụ 250x400 mm Bề dày sàn 150 mm Kích thước vách cứng 250 mm Vật liệu bê tơng B20 có E= 2.7x107 kN/m2, γ=25 kN/m2, ν=0.2 Tải trọng tác dụng: Tĩnh tải: Tĩnh tải tác dụng lên sàn: Các lớp cấu tạo sàn Bề dày (m) Gạch lót 0.01 Vữa lót sàn 0.02 Vữa trát trần 0.015 γ (kN/m2) 18 20 20 Hệ số vượt tải 1.2 1.2 1.2 Tổng Tổng Tải trọng tường 200, tác dụng lên dầm: + Hoạt tải: Hoạt tải sàn: ptt= 2x1.2= kN/m2 Hoạt tải sàn mái: 0.75x1.2 = kN/m2 Tải gió tác dụng: Tính tốn tải trọng gió vung IIA MƠ HÌNH Tạo lưới Khởi động Etab, hiệu chỉnh đơn vị Khởi tạo mơ hình: Chọn File → New model click Choose.edb: Tạo mơ hình mới, sử dụng định nghĩa có sẵn file Etabs trước đây, chứa thư mục Default.edb: Tạo mơ hình mới, sử dụng định nghĩa có sẵn file Etabs trước đây, chứa thư mục chứa file.exe Etabs No: Khởi tạo mơ hình mới, sử dụng định nghĩa Etabs (ta tự định nghĩa lại) Hiệu chỉnh đường lưới vơ Edit → Edit Gird Data → Edit gird → Modify/Show System Hiệu chỉnh chiều cao tầng vơ: Edit→Edit Story Data→ Edit Story Đặc trưng vật liệu Chọn Define→ Material Properties nhấp chuột vào biểu tượng Đặc trưng tiết diện Tiết diện dầm Chọn Define→ Frame Section nhấp chuột vào biểu tượng Tiết diện cột Tiết diện sàn Define →Wall/Slab/ Desk Sections… Tiết diện tiết diện vách cứng Define →Wall/Slab/ Desk Sections… Mơ hình phần tử Mơ hình phần tử vách cứng: Thêm điểm để vẽ đường vách cứng: Chọn vẽ chế độ Draw → Draw Point Object (hoặc nhấp chuột vào biểu tượng (vẽ bên, dùng Edit → Replicate để đối xứng) ) Thêm đường lưới vào đểm vừa chọn - Chọn tất điểm vừa vẽ, → Edit → Edit Grid Data → Add Grid at Selected Point →hộp thoại xuất hiện, chọn Parallel to X - Tương tự → Edit → Edit Grid Data → Add Grid at Selected Point →hộp thoại xuất hiện, chọn Parallel to Y Vẽ tường thang máy: Draw→Draw Line Object →Create Walls in Region or at Click (Plan) nhấp chuột vào biểu tượng Vẽ vách thang máy trục 2: dùng Edit → Replicate để đối xứng phần vách cứng qua trục C để vách cứng phần trục Chia nhỏ Vách: Tắt tất đối tượng khác trừ vách (wall), Click vách cần chia nhỏ (trừ vách nhỏ) Edit →Mesh areas Chọn tất vách tầng 1, Edit → Replicate →Chọn thẻ Story, chọn tầng để copy tồn vách cứng lên tầng Thêm mặt phẳng tham chiếu: Edit→ Edit reference Plances →add mặt phẳng tham chiếu cao độ 2.2m Chuyển sang mặt đứng trục B,D dùng để vẽ mặt đứng lại Chọn tất vách cứng tầng 2, dùng Edit → Replicate để đối xứng phần vách cứng qua trục C để vách cứng phần trục Chọn tất vách cứng tầng 2, dùng dùng Edit → Replicate để copy cho tầng lại - Để tạo thêm mặt phẳng ngang cắt mơ hình: Draw→Draw develped Elevation Defination →thêm cao độ mặt phẳng cắt cần nhìn Mơ hình phần tử cột Để cơng việc vẽ cột dễ dàng nhanh chóng, ta tạm ẩn đường lưới phụ phần tử vách vừa vẽ Thao tác sau: + View → Set Building View Options… Click biểu tượng hộp thoại Set Building View Options xuất > Click bỏ chọn Wall (Area) + Edit → Edit Grid Data → Edit Grid → hộp thoại Coordinate System xuất Click Modify/Show System…→ OK → hộp thoại Define Grid Data xuất Click để chọn Hide cột Visibility để tạm thời ẩn đường lưới phụ Click lần Ok để đóng hộp thoại Define Grid Data Coordinate Systems Mơ hình theo chế độ Similar Story Rê chuột đến góc phải hình chọn chế độ Similar Stories Hiệu chỉnh chế độ Similar Story Edit→Edit Story Data→ Edit Story Chọn hình Story16 (Plan View – Story16 – Elevation 55.5) Draw →Draw Line Objects→Create Columns in Region or at Click (Plan) Click chọn Tương tự thực cho tầng 12,9,6,3 Mơ hình phần tử dầm Chọn chế độ Dùng Draw > Draw Line Objects > Draw Lines (Plan, Elve, 3D) click chọn để vẽ dầm (có thể số đường lưới phụ để dễ vẽ) Mơ hình phần tử sàn Chọn chế độ Dùng Draw → Draw Area Objects → Create Area at Click (Plan, Elve) Click để mơ hình sàn Chia sàn ảo (Mesh ảo) (nhớ tắt vách cho lại lưới phụ) Chọn sàn: Asign→Shell/ Areas/ Asign Object Auto Mesh Obtions Để xem kết mesh ảo: View →Set Building View Options Click Chú ý Để chia sàn thành phần riêng biệt thật cần thiết: Chọn sàn Edit →Mesh areas Ghi chú: Khi vẽ sai tiết diệm dầm, cột, sàn Ta gán lại tiết diện phần tử đó, cách chọn lại phần tử Assign→ Chọn Frame/ Line Area/Shell → …Section Chỉ việc chọn tiết diện Đặt tên cho vách cứng Chọn vách cần đặt tên Assign → Shell/Area → Pier label Khai báo sàn tuyệt đối cứng: Chọn tất sàn Assign → Shell/Area →Ridgid Diaghram nhập chuột vào biểu tượng Khai báo liên kết với đất: Di chuyển xuống mặt cùng, chọn tất điểm Chọn Assign→ Joint/Point→ Restrains (Supports) click chuột vào biểu tượng Khai báo tải trọng Define →Static Load Cases nhấp chuột vào 10 Khai báo tổ hợp tải trọng: Define → Load Combinations nhấp chuột vào STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 TÊN TỔ HỢP CẤU TRÚC COMB1 TT + HT COMB2 TT + GIOX COMB3 TT - GIOX COMB4 TT + GIOY COMB5 TT - GIOY COMB6 TT + 0.7GIOX + 0.7 GIOY COMB7 TT + 0.7GIOX - 0.7 GIOY COMB8 TT - 0.7GIOX + 0.7 GIOY COMB9 TT - 0.7GIOX - 0.7 GIOY COMB10 TT + 0.9HT + 0.9GIOX COMB11 TT + 0.9HT - 0.9GIOX COMB12 TT + 0.9HT + 0.9GIOY COMB13 TT + 0.9HT - 0.9GIOY COMB14 TT + 0.9HT + 0.63GIOX + 0.63GIOY COMB15 TT + 0.9HT - 0.63GIOX + 0.63GIOY COMB16 TT + 0.9HT + 0.63GIOX - 0.63GIOY COMB17 TT + 0.9HT - 0.63GIOX - 0.63GIOY COMBO18 BAO 10 Định nghĩa khối lượng để phân tích Mode Shape Chọn Define→ Mass Source nhấp chuột vào biểu tượng 11 11 Gán tải trọng tác dụng: Các cách lựa chọn đối tượng Cách 1: chọn trực tiến đối tượng ( click trực tiếp lên đối tượng mặt đứng mặt bằng) Cách 2: lựa chọn theo tính chất: Khi lựa chọn theo tính chất, tất đối tượng hiển thị hình chọn tất tầng Khi gán tải trọng cho loại đối tượng (ví dụ: sàn) ta tắt loại đối tượng lại (dầm, cột, vách cứng, nút…) Tĩnh tải: Các lớp cấu tạo sàn: Tĩnh tải tường: Hoạt tải: Các tầng: Tầng mái: 12 Khai báo số mặt cát đưa kết nội lực Hiển thị tất phần tử chọn all để chọn tất đối tượng đường Assign → Frame/Line →Frame Output Station 13 Đánh lại nhãn (label) cá đối tượng Chọn all, Edit →Auto Relabel all →OK 14 Khai báo bậc tự dao động Click vào menu Analyze > Set Analysis Options … > hộp thoại Analysis Options xuất 12 Click Set Dynamic Parameters Click OK lần để đóng hộp thoại Dynamic Analysis Parameters Analysis Options 15 Giải tốn Anylyze → Run analysis nhấn F5 → Lấy kết dao động → tính gió gán lại mơ hình → chạy lại → lấy kết tính cốt thép 13 Tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió Tầng cao độ sàn so mặt đất tự nhiên (m) Story Story Story Story Story Story Story Story Story 10 Story 11 Story 12 Story 13 Story 14 Story 15 Story 16 3.5 10.5 14 17.5 21 24.5 28 31.5 35 38.5 42 45.5 49 52.5 hệ Chiều Hệ số cao số độ khí tầng cao k động (m) c 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 1.036 1.142 1.209 1.258 1.298 1.332 1.361 1.387 1.410 1.431 1.450 1.468 1.484 1.500 1.514 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 1.4 Wo kN/m2 Wj kN/m2 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 0.83 1.20 1.33 1.40 1.46 1.51 1.55 1.58 1.61 1.64 1.66 1.68 1.71 1.72 1.74 1.76 bề rộng đón gió Hệ số độ tin Phương Phương cậy n X (m) Y (m) 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 28 p lực gió tính toán Phương X (kN) phương Y (kN) 106.22 117.05 123.88 128.97 133.07 136.51 139.48 142.12 144.48 146.63 148.60 150.42 152.11 153.70 77.60 141.63 156.06 165.18 171.97 177.42 182.01 185.98 189.49 192.64 195.50 198.13 200.56 202.82 204.93 103.46 Tính tốn thành phần động tải trọng gió 1.1 Click vào menu Display > Show Tables… 1.2 Hộp thoại Choose Tables for Display xuất 1.3 Chọn Analysis Resauts > Modal Information Building Output 14 1.4 Tầng số dao động tầng : 1.5 Khối lượng tập trung tầng 1.6 Chuyển vị ứng với Mode dao động 15 1.7 Chu kỳ tần số dạng dao động Dạng dao động 10 11 12 Chu kỳ T(s) Tần số UX % UY % 2.686 66.772 2.075 0.000 1.723 0.000 0.754 15.943 0.562 0.000 0.486 0.000 0.337 6.283 0.256 0.000 0.227 0.000 0.193 3.435 0.155 0.000 0.140 0.000 Giới hạn 0.000 66.821 0.000 0.000 17.118 0.000 0.000 6.424 0.000 0.000 3.208 0.000 Công thức f1 = 1/T1 f2 = 1/T2 f3 = 1/T3 f4 = 1/T4 f5 = 1/T5 f6 = 1/T6 f7 = 1/T7 f8 = 1/T8 f9 = 1/T9 f10 = 1/T10 f11 = 1/T11 f12 = 1/T12 fL Giá trò(Hz) 0.37 0.48 0.58 1.33 1.78 2.06 2.97 3.90 4.40 5.19 6.45 7.16 1.3 Phương dao động Ghi Phương X Phương Y Xoắn theo Mz - Tính tính Không tính Không tính Không tính Không tính Không tính Không tính Không tính Không tính Không tính Không tính 1.8 Tổng tải trọng gió tác động lên cơng trình cao độ Tầng sàn so với m/đất 10 11 12 13 14 15 16 3.5 10.5 14 17.5 21 24.5 28 31.5 35 38.5 42 45.5 49 52.5 Gió thep phương X (kN) Gió thep phương Y (kN) W tónh W động W tổng hợp W tónh kN W động W tổng hợp Khối lượng tập trung T 106.22 117.05 123.88 128.97 133.07 136.51 139.48 142.12 144.48 146.63 148.60 150.42 152.11 153.70 77.60 38.75 51.39 63.89 73.72 80.70 85.04 89.29 92.92 95.37 95.95 97.74 97.66 96.65 97.80 97.21 144.97 168.44 187.77 202.70 213.77 221.54 228.78 235.04 239.85 242.57 246.34 248.07 248.76 251.50 174.80 141.63 156.06 165.18 171.97 177.42 182.01 185.98 189.49 192.64 195.50 198.13 200.56 202.82 204.93 103.46 39.75 58.00 65.54 75.63 82.79 87.24 89.84 95.32 96.46 98.43 100.27 100.18 100.09 100.33 100.54 181.38 214.06 230.72 247.60 260.21 269.25 275.82 284.81 289.10 293.93 298.40 300.74 302.90 305.26 204.00 140.42 143.25 141.41 139.73 139.73 135.45 131.62 131.62 129.17 127.03 127.03 124.99 123.26 123.26 123.26 16 Nhập tải trọng gió vào mơ hình 1.1 Mở khóa Lock/ Unlock cơng cụ để tiến hành mở khóa 1.2 Chọn Define > Static Load Cases nhấn click vào biểu tượng > hộp thoại Define Static Load Case Names hiệu chỉnh giá trị bảng sau 1.3 Click Modify Lateral Load 1.4 Nhập FX 17 1.5 Tương tự Click Modify Lateral Load 1.6 Nhập FY: Tương tự 1.7 Click OK để đóng hộp thoại Thực tính tốn 1.1 Click vào menu Analyze > Run Analysis bấm F5 1.2 Lấy kết tính cốt thép Xem biểu đồ nội lực nhận xét 18