Công ty cổ phần công nghệ và tư vấn thiết kế xây dựng RD
1 GIẢI PHÁP RD KẾT HỢP CÙNG CÁC PHẦN MỀM SAP2000, ETABS, STAADPRO TRONG TỰ ĐỘNG HOÁ THIẾT KẾ KẾT CẤU VÀ DỰ TOÁN CÔNG TRÌNH THEO TCVN Công ty CP công nghệ và tư vấn thiết kế xây dựng RD 1. Đặt vấn đề Cùng với sự phát triển của nền kinh tế đất nước, ngành xây dựng đã có những phát triển vượt bậc. Với các khu đô thị mới, các công trình nhà cao tầng, khu công nghiệp, nhà công nghiệp khẩu độ lớn với hệ thanh đặc biệt mọc lên không ngừng ở các đô thị lớn như thành phố Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Vinh…Từ đó, một vấn đề được đạt ra về khả năng tự động hoá thiết kế nhằm nâng cao tốc độ và chất lượng hồ sơ thiết kế thi công công trình trở nên hết sức cấp thiết. Hiện nay, SAP2000, ETABS là những phần mềm nổi tiếng của hãng CSI (Computer Structure Incorporation) trong phân tích thiết kế kết cấu công trình, đang được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam và các nước trên thế giới. Tại Việt Nam, các trường đại học chuyên ngành xây dựng (Đại học xây dựng , Đại học Kiến trúc Hà nội, Đại học Vinh…) cũng đã đưa vào chương trình dạy và đào tạo cho sinh viên. Tuy nhiên trong các phần mềm này vẫn có những hạn chế nhất định, như chưa có phần xác định tải trọng gió, động đất, thiết kế dầm, cột, vách, thiết kế vách, cũng như thể hiện bản vẽ, dự toán theo Tiêu chuẩn Việt Nam, do đó việc sử dụng phần mềm thường dừng lại ở bước phân tích nội lực và động lực học công trình. Từ định hướng đó, của Công ty CP Công nghệ và Tư vấn Thiêt kế Xây dựng RD đã nghiên cứu và phát triển giải pháp RD gồm 2 mô đun phần mềm: RDSuite (xác định tải trọng động, thiết kế dầm, cột, vách, tường hầm và tính toán kết cấu móng), RDCad (tự động hoá bản vẽ thi công và tiên lượng, dự toán), hai mô đun này sẽ kết hợp với SAP2000, ETABS, STAADPRO để tạo nên quá trình tự động hoá từ khâu phân tích thiết kế đến xuất bản vẽ và tiên lượng dự toán theo Tiêu chuẩn Việt Nam. Tiến trình tự động hoá được mô hình thông qua sơ đồ sau: 2 2. Mô hình hoá sơ đồ kết cấu bằng phần mềm SAP2000, ETABS, STAADPRO + Phân tích giải pháp kiến trúc và mặt bằng kết cấu, mô hình hoá sơ đồ kết cấu bằng các phần mềm SAP2000, ETABS, STAADPRO, trong đó cấu kiện dầm, cột, dàn được mô hình thành các phần tử thanh 1 chiều ( beam, column, frame…), sàn, vách được mô hình thành phần tử tấm (shell, wall, slabs, areas…), cấu kiện đặc biệt có thể mô hình thành phần tử khối (solid), phần tử phẳng, đối xứng trục, cáp… + Khai báo sàn tuyệt đối cứng (Rigid Diaphram). + Nhập tĩnh tải (static loads) , hoạt tải (live loads), khối lượng phụ thêm (mass) tác dụng trên kết cấu. + Tính toán phân tích động lực học kết cấu. + Xuất kết quả tính toán ra cơ sở dữ liệu Microsoft Access. 3. Xác định tải trọng gió, động đất, kiểm tra sơ bộ tiết diện bằng phần mềm RDSuite + Trong RDSuite, mở sơ đồ vừa xuất từ Etabs, Sap2000… , trong đó chú ý khai báo địa điểm xây dựng công trình, cấp quan trọng, loại đất nền. + Sử dụng chức năng tính tải trong gió của RDSutie để tính toán tải trọng gió tĩnh và thành phần động của gió (TCVN 2737-1995), tải trọng động đất theo tĩnh lực ngang tương đương, phổ (TCVN 375-2006), có thể tham khảo thêm các tiêu chuẩn SNHIP, UBC để so sánh kiểm toán các tải trọng vừa tính toán. + Xuất tải trọng gió và động đất theo TCVN sang phần mềm ETABS + Xuất các bảng thuyết minh tải trọng gió và động đất ra Excel. 4. Phân tích lại sơ đồ kết cấu với đầy đủ tải trọng bằng Sap2000, Etabs, Staadpro + Sử dụng ETABS mở tệp tin chứa tải đầy đủ trọng ngang mà rdsuite vừa xuất. Kiểm tính các giá trị tải trọng ngang do rdsuite xuất ra. + Tiến hành chạy lần 2 và xuất các kết quả phân tích cuối cùng sang Microsoft Access. 3 5. Tổ hợp tải trọng và nội lực theo TCVN 2737-1995 trong RdSuite. + Dùng chức năng kiểu tải trọng và các hệ số tổ hợp theo tiêu chuẩn trong RDSuite. + RDSuite cho phép tổ hợp các tác động xiên, tác động ngược chiều của tải trọng gió, ảnh hưởng giữa các phương của tải trọng động đất. 6. Thiết kế và kiểm tra cấu kiện Bê tông cốt thép và thép theo TCVN bằng RDSuite. + Thiết kế cấu kiện dầm cột BTCT theo TCVN 356-2005: Xác định diện tích thép dọc, thép đai, kiểm tra võng và nứt của cấu kiện. + Tính toán diện tích thép trong vách lõi. Thép có thể bố trí đều hoặc theo vùng biên. + Kiểm tra cấu kiện thép dầm, cột thép tiết diện chữ I, dàn thép tiết diện bất kỳ theo TCVN 338-2005. 7. Thiết kế và kiểm tra cấu kiện móng theo TCVN bằng RDsuite. + Nhập cơ lý đất nền, tiết diện cọc (đóng, ép, khoan nhồi…). + Tính toán thiết kế móng đơn, móng cọc, móng băng. + Tính toán các dạng móng hợp khối (móng nhiều cột, móng dưới thang máy). + Tính toán giằng móng. + Kiểm tra lại sức chịu tải cọc có kể đến ảnh hưởng sai khác khi thi công. 4 8. Xuất bản vẽ sang phần mềm RDCad. + Tự động hoá xuất vẽ bản vẽ kỹ thuật thi công móng: Chi tiết cọc, đài cọc, móng đơn, các bảng thống kê vật liệu. + Xuất tiên lượng dự toán phần móng (các công tác đào móng, bê tông, cốt thép, ván khuôn móng) sang các phần mềm dự toán thông dụng như Accit, Escon… + Tự động hoá xuất bản vẽ kỹ thuật thi công phần thân cho dầm, cột, sàn: Mặt bằng, mặt cắt, thống kê cốt thép. + Xuất tiên lượng dự toán phần thân (ván khuôn, bê tông, cốt thép, trong đó phần mềm có tự động trừ các vùng giao nhau) sang các phần mềm dự toán thông dụng Accit, Escon… 9. Kết luận. Bằng cách chỉ nhập sơ đồ kết cấu trong Etabs cùng với hai trường hợp tĩnh tải và hoạt tải, giải pháp rdsuite đã hỗ trợ người dùng tạo sơ đồ kết cấu với đầy đủ tải trọng ngang , phân tích thiết kế móng và thân theo các tiêu chuẩn Việt nam hiện hành. Ngoài ra phần mềm còn hỗ trợ tạo bản vẽ kỹ thuật thi công sang AutoCAD, tiên lượng sang các phần mềm dự toán thông dụng. Giải pháp RD đã tự động hóa được hoàn toàn các công đoạn tính toán, xuất bản vẽ và tiên lượng dự toán theo TCVN, do đó nâng cao năng suất và chất lượng hồ sơ thiết kế thi công xây dựng công trình. . nội lực theo TCVN 273 7-1 995 trong RdSuite. + Dùng chức năng kiểu tải trọng và các hệ số tổ hợp theo tiêu chuẩn trong RDSuite. + RDSuite cho phép tổ hợp. RDSutie để tính toán tải trọng gió tĩnh và thành phần động của gió (TCVN 273 7-1 995), tải trọng động đất theo tĩnh lực ngang tương đương, phổ (TCVN 37 5-2 006),