GIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoaGIÁO ÁN SAP 2000 HAY CỦA TRƯỜNG đại học bách khoa
ỨNG DỤNG SAP2000, ETABS TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH GV TS : Trần Anh Bình (1) Bộ môn Tin học Xây dựng, Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Dại học Xây dựng, Phòng 423, Nhà A1, Số 55 đường Giải Phóng, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội (2) Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Phần mềm Xây www.RDSiC.edu.vn , https://www.facebook.com/RdSic dựng RDSiC Email : anh-binh.tran@nuce.edu.vn Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Trình tự thiết kế Thiết kê sơ Thiết kế kỹ thuật Thiết kế thi công Thẩm định Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Tự động hóa thiết kế Thiết kế cổ điển Tự động hóa thiết kế Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Thiết kế cổ điển Đơn giản hoá toán dùng phương pháp gần Phụ thuộc vào trình độ, kinh nghiệm người thiết kế Chịu ảnh hưởng yếu tố chủ quan Thiếu phương tiện thời gian nên giải pháp thiết kế tối ưu Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Tự động hóa thiết kế : Khái niệm : Là thiết kế có trợ giúp máy tính Ưu điểm : Giảm thời gian & khối lượng công việc Nâng cao suất & chất lượng Tận dụng thành lao động khứ Đưa thành tiêu chuẩn hoá, mẫu hoá nhiều khâu Nhược điểm : Phát triển không ngừng dựa phát triển công nghệ thông tin Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Các hình thức tự động hóa : Tự động hóa giai đoạn xác định tải trọng Tự động hóa tính toán nội lực dựa phần mềm sử dụng phần phương pháp tử hữu hạn FEM (finite element method) Tự động hóa Thiết kế thép (Steel design) Tự động hóa thiết lập vẽ Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế FEM (Finite Element Method) FEA (Finite Element Analysis) Các bước giải toán phần tử hữu hạn Chia kết cấu thành nhiều phần tử nhỏ (tam giác, tứ giác,…) hay gọi phần tử hữu hạn Chuyển vị phần tử hữu hạn nội suy thông qua chuyển vị nút phần tử Hàm nội suy gọi hàm dạng Xây dựng ma trận động cứng vector ngoại lực Chuyển vị nút nghiệm hệ phương trình tuyến tính Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Các phần mềm ngành XD Phần mềm Kiến trúc - Quy hoạch Phần mềm tính toán kết cấu Các phần mềm khác Tổng quan ứng dụng tin học thiết kế Phần mềm Kiến trúc - Quy hoạch 10 Phần mềm AutoCAD Phần mềm Accurender Phần mềm Auto- Architect Phần mềm MapInfo PhotoShop CorelDraw 3Dmax Hdesk 2.0 UpCad Autodesk Revit Architecture Kết phân tích ỨNG DỤNG SAP2000, ETABS TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH Chương : BÀI TOÁN THIẾT KẾ GV TS : Trần Anh Bình (1) Bộ môn Tin học Xây dựng, Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Dại học Xây dựng, Phòng 423, Nhà A1, Số 55 đường Giải Phóng, Quận Hai Bà Trưng, Hà Nội (2) Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Phần mềm Xây www.RDSiC.edu.vn , https://www.facebook.com/RdSic dựng RDSiC Email : anh-binh.tran@nuce.edu.vn BÀI TOÁN THIẾT KẾ I Giới thiệu chung II Các bước thực toán thiết kế cấu kiện Bê tông cốt thép Khai báo hệ số thiết kế liên quan đến vật liệu Chọn kiểu phần tử thiêt kế (Beam, Column) Chọn tổ hợp thiết kế Chọn Kiểu thiết kế Chọn tiêu chuẩn thiết kế Thiết kế tiết diện Giới Thiệu Chung I Giới thiệu chung Các toán thiết kế BTCT(Reinforce Concrete); KC thép (Steel) 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 Thiết Kế Cấu Kiện BTCT II Các bước thực thiết kế cấu kiện BTCT Chọn tiêu chuẩn thiết kế Menu Option\Preference\Concrete (BS8110-89) : Strength Reduction factors : hệ số giảm độ bền cho uốn, nén, kéo, cắt Interaction Diagram Parameters : tham số liên quan đến biểu đồ tương tác (Curve, Point/Curve :Lựa chọn số đường cong điểm kiểm tra đường cong) Thiết Kế Cấu Kiện BTCT II Các bước thực thiết kế cấu kiện BTCT Khai báo hệ số liên quan đến vật liệu Khai báo hệ số thiết kế liên quan đến vật liệu: fy : cường độ chịu kéo thép, tính theo giới hạn chảy Ví dụ AII có Ratt=2800 kg/cm2, fy=3000 kg/cm2 AIII fy = 3832.5 kg/cm2 fc : cường độ chịu nén bê tông Ví dụ bt mác 200 lấy fc=200 kg/cm2 fys : cường độ chịu thép chịu cắt: Giới hạn chảy ví dụ: AI fys=2100 kg/cm2 fcs : cường độ chịu cắt bê tông=fc Thiết Kế Cấu Kiện BTCT CƯỜNG ĐỘ TIÊU CHUẨN VÀ CƯỜNG ĐỘ TÍNH TOÁN CỦA MỘT SỐ LOẠI CỐT THÉP TRONG BÊ TÔNG Tiêu chuẩn TCVN 16511985 Nhóm Cường độ CĐ tính CĐ tính cốt tiêu chuẩn toán kéo toán nén thép Rac(KG/cm2) Ra(KG/cm2) Ra’(KG/cm2) CĐ TT để tính cốt đai Rađ(KG/cm2) Module đàn hồi 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 AI 2400 2300 2300 1800 2.100.000 GOST 578175 AII 3000 2800 2800 2200 2.100.000 AIII 4000 3600 3600 2800 2.100.000 (NGA) AIV 6000 5000 4000 4000 2.100.000 Thiết Kế Cấu Kiện BTCT Thiết Kế Cấu Kiện BTCT Khai báo phần tử thiêt kế (Beam, Column) Khai báo tiết diện Menu define\Frame/Cable Section> Reiforcement Đối với toán thiết kế bê tông cốt thép : 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 ) Bottom =a (chiều dày lớp bảo vệ phía ) Cover to rebar Center =a (chiều dày lớp bảo vệ tính đến tâm cốt thép) Number bar in dir 3: Số thép tính theo phương Number bar in dir 2: Số thép tính theo phương Thiết Kế Cấu Kiện BTCT Chọn tổ hợp thiết kế Menu DefineLoad combination (dùng cho concrete design steel design) Hoặc menu Design Concrete frame Design Select Design Combo Design Steel frame Design Select Design Combo Thiết Kế Cấu Kiện BTCT Thiết kế tiết diện Thực tính toán để tính nội lực (Run) Bắt đầu thiết kế DesignConcrete Frame Design Start Design/ Check of Structure Chú ý : Đối với phần tử dầm, cốt thép tính toán mặt phẳng uốn – mặt phẳng có giá trị môment lớn (mặt phẳng 1-2 or 1-3) Các quy định Top/bottom Steel : thớ quy định theo chiều dương, thớ theo chiều âm trục or mặt phẳng uốn Đối với phần tử cột, toán thiết kế dựa lý thuyết tính toán cột kéo nén lệch tâm xiên Bài toán thiết kế tính toán tất tổ hợp tải trọng khai báo, kết diện tính cốt thép lớn Thiết Kế Cấu Kiện Thép III Bài toán thiết kế kết cấu thép Vật liệu : Fy : cường độ thép (giới hạn chảy) Các loại toán Bài toán kiểm tra, thiết kế Bài toán tối ưu hóa tiết diện Tiêu chuẩn (Standard ) Mác thép (Grade) SR 235 JIS G31121987 (Nhật Bản) Cơ tính (Mechanical Properties) Giới hạn chảy Yield point (N/mm2) Giới hạn bền Tensile strength (N/mm2) 235 380 – 520 SR 295 295 440 – 600 SD 295A 295 440 – 600 SD 295B 295 – 390 440 SD 345 345 – 440 490 SD 390 390 – 510 560 SD 490 490 – 625 620 Độ giãn dài Elongation (%) 20 (D < 25) 24 (D > 25) 18 (D < 25) 20 (D > 25) 16 (D < 25) 18 (D > 25) 16 (D < 25) 18 (D > 25) 18 (D < 25) 20 (D > 25) 16 (D < 25) 18 (D > 25) 12 (D < 25) 14 (D > 25) Bending properties (Đặc tính uốn) Góc uốn Bán kính uốn Angle of Radius of bending bending (0) (mm) 1800 1800 1.5D 1.5D (D < 16) Loại thép áp dụng (Applicable for) Thép tròn trơn cán nóng (Round bar) 2D (D > 16) 1800 1800 1.5D (D < 16) 2D (D > 16) Thép cốt bê tông - Thép 1800 vằn 1800 900 2.5D 2.5D (D < 25) 3D (D > 25) (Deformed bar) Thiết Kế Cấu Kiện Thép Tiêu chuẩn (Standard) TCVN 1651-1985 (Việt Nam) TCVN 6285-1997 (Việt Nam) Mác thép (Grade) Cơ tính (Mechanical Properties) Bending properties (Đặc tính uốn) Góc uốn Bán kính uốn Angle of Radius of bending bending (0) (mm) Loại thép áp dụng (Applicable for) Thép tròn trơn & tròn cuộn cán nóng (Round bar & wire rod) Thép cốt bê tông - Thép vằn (Deformed bar) Thép cốt bê tông - Thép vằn (Deformed bar) Giới hạn chảy Yield point (N/mm2) Giới hạn bền Tensile strength (N/mm2) Độ giãn dài Elongation (%) CI 240 380 25 1800 0.25D C II C III 300 400 500 600 19 1800 1.5D RB 300 RB 400 RB 500 RB 400W RB 500W 300 400 500 400 500 300 400 500 400 500 16 14 14 14 14 1600 -1800 1600 -1800 1600 -1800 1600 -1800 1600 -1800 Theo bảng TCVN 62851997 (áp dụng cho cỡ thép mác thép) Thiết Kế Cấu Kiện Thép IV Xem kết Bài toán thiết kế bê tông cốt thép Vào menu DisplayDesign Results Table : cho kết dầm cho diện tích cốt thép chịu kéo chịu nén, cột toàn diện tích cốt thép (tiết diện không đủ khả chịu lực, hàm lượng cốt thép lớn báo lỗi O/S) Xem bảng thống kê chi tiết Xem kết Menu designDisplay Design info Ngoài ta thay đổi tham số trình thiết kế Redefine: chọn lại thông tin thiết kế Reset Design Section: Lấy lại tiết diện ban đầu Update Analysis Section: Lấy tiết diện thay đổi làm tiết diện tính nội lực [...]... dụng tin học trong thiết kế Phần mềm tính toán kết cấu • CSI Col • CSI Section Builder *.Pro CSI Sap 2000 CSI Etabs 1 11 Các phần mềm của hãng CSI CSI Sap2 00 : Tính toán kết cấu phức hợp CSI Col : Tính toán cột CSI Etabs : Tính toán nhà cao tầng CSI Safe : Tính toán bản sàn CSI Section Builder : Thiết lập các loại tiết diện CSI Bridge : Tính toán cầu CSI Safe Tổng quan về ứng dụng tin học trong... anh-binh.tran@nuce.edu.vn Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình I Sơ đồ kết cấu - Sơ đồ tính 2 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình 1 Nút (Joint) Vị trí của Nút Điểm liên kết các phần tử Điểm thay đổi về đặc trưng vật liệu, đặc trưng hình học Điểm cần xác định chuyển vị Điểm xác định điều kiện biên 3 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình 1 Nút (Joint) Khai báo nút trong SAP Các nút được tự... ứng dụng tin học trong thiết kế Phần mềm tính toán nền đất 1 2 3 14 GEO-SLOPE Plaxis GEO5 Tổng quan về ứng dụng tin học trong thiết kế Phần mềm bóc tách dự toán 1 2 3 4 15 ACITT G8 ESCON DELTA ỨNG DỤNG SAP2 000 TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH Chương 2 : Các khái niệm cơ bản GV TS : Trần Anh Bình (1) Bộ môn Tin học Xây dựng, Khoa Công Nghệ Thông Tin, Trường Dại học Xây dựng, Phòng 423, Nhà A1, Số 55 đường Giải... do: 3 chuyển vị thẳng : U1, U2, U3 3 chuyển vị xoay : R1, R2, R3 Chiều dương qui ước của các bậc tự do tương ứng với chiều dương quy ước của 6 thành phần trong hệ toạ độ tổng thể Bậc tự do tính toán: là số bậc tính toán của mỗi nút có thể hạn chế theo từng loại sơ đồ (Analyze - Option Def) 5 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình 1 Nút (Joint) Một số đối tượng khác liên quan đến nút Lực... phẳng và ứng suất phẳng 15 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình D Phần tử khối 3D (solid ) Phần tử Solid có 8 nút, dùng cho các kết cấu khối chịu tải trọng 3 chiều 16 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình 3 Liên kết Có 4 loại liên kết Liên kết tại giao điểm của các phần tử (nút) Liên kết nối đất Liên kết đàn hồi Ràng buộc chuyển vị 17 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình A Liên... theo phương có bậc tự do được gán bằng 0, tương ứng có các thành phần phản lực của nút đó Liên kết Restraint đảm bảo cho mô hình không bị biến hình Nếu KC bị biến hình, chương trình sẽ thông báo "Structure to be unstable " Ứng dụng : Mô hình hóa các kiểu liên kết nối đất của kết cấu 18 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình A Liên kết Restraints 19 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình A... (Release, Rigid) Các đặc trưng hình học Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình A Phần tử Frame Các loại tải trọng tác dụng lên PT thanh TT tập trung trên phần tử TT phân bố (đều hoặc không đều) TT bản thân TT nhiệt TT ứng suất trước TT động (Response Spectrum & Time History) TT di động 10 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình A Phần tử Frame Nội lực của phần tử thanh 6 thành phần... 13 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình B Phần tử vỏ, tấm (Shell) Nội lực, ứng suất : Có các nội lực trong mặt phẳng F11, F12, F22 Lực cắt V13, V23 và mô men uốn M11, M12, M22 Kết quả ứng suất là như nhau cho cả thớ trên, thớ dưới của phần tử 14 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình C Phần tử khối phẳng (Plane, Asolid) Có thể có từ 3 đến 8 nút, là mặt phẳng trung bình của phần tử... được tự động sinh ra khi tạo phân tử Số hiệu (label) nút được gán tự động Có thể thêm các nút tại các vị trí bất kỳ Hệ toạ độ cho nút có thể lấy mặc định theo hệ toạ độ tổng thể (global coordinate system) hoặc hệ toạ độ riêng (local coordinate system) của nút 4 Ứng dụng sap2 000 trong thiết kế công trình 1 Nút (Joint) Bậc tự do của nút (DOF = Degrees of Freedom) Một nút có 6 bậc tự do: 3... tin học trong thiết kế Phần mềm tính toán kết cấu Phần mềm Ansys Phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính ra chuyển vị, nội lực và biến dạng 4 13 Hỗ trợ rất nhiều loại phần tử hữu hạn Có thể giải bài toán tuyến tính, phi tuyến hoặc có thể tự xây dựng quy luật ứng xử của vật liệu Phục vụ cho thiết kế công trình hoặc phục vụ cho lĩnh vực nghiên cứu Tổng quan về ứng dụng tin học trong