Đề tài nghiên cứu khoa học Ứng dụng Matlab để xây dựng một số chương trình tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TCVN 5574-2012

Header Page of 113 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG  NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP (BTCT) THEO TCVN 5574-2012 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC KHÁNH HÒA – 2015 Footer Page of 113 Header Page of 113 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG  NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP (BTCT) THEO TCVN 5574-2012 CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ: KHOÁ HỌC: 2011 - 2015 ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Giáo viên hướng dẫn: Ths LÊ THANH CAO Footer Page of 113 KHÁNH HÒA - 2015 Header Page Đề3tàioftốt113 nghiệp Trang Mục Lục MỤC LỤC Mở đầu Chương 1: Tổng quan 1.1 Khái niệm nén lệch tâm xiên 1.2 Nội lực để tính tốn nén lệch tâm xiên 1.3 Sự làm việc nén lệch tâm xiên 1.4 Ứng suất cốt thép 1.5 Các trường hợp tính tốn nén lệch tâm 10 1.6 Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 5574:2012 11 1.7 Theo tiêu chuẩn Việt Nam 5574-1991 12 1.8 Theo tiêu chuẩn Mỹ ACI 318-99 14 1.9 Các yêu cầu đặt vấn đề tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên 16 Chương 2: Nghiên cứu cách đọc liệu vào chương trình Matlab từ kết phân tích nội lực phần mềm Etabs 2.1 Nội lực tính tốn nén lệch tâm xiên 17 2.2 Viết chương trình để đọc nội lực vào Etabs 17 Chương 3: Nghiên cứu cách tổ hợp nội lực cột tự động theo tiêu chuẩn hành 3.1 Cách tổ hợp nội lực theo tiêu chuẩn 20 3.2 Lập trình cách tổ hợp nội lực cột tự động 21 Chương 4: Xây dựng chương trình thiết kế cốt thép cột 4.1 Cơng thức gần tính tốn cốt thép nén lệch tâm xiên 24 4.2 Viết chương trình tính tốn cốt thép nén lệch tâm xiên 27 Chương 5: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế 5.1 Sơ lược lập trình giao diện người dùng(guide) Matlab 32 5.2 Bắt đầu với theo tác Gui 33 5.3 Thiết kế giao diện (Gui) 36 5.4 Thực hàm Guide 39 5.5 Lập trình đối tượng 42 Chương 6: Kết luận Footer PageGiáo ofviên 113 hướng dẫn: Ths Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page Đề4tàioftốt113 nghiệp Trang Mục Lục 6.1 Về chương trình tính gần cốt thép 46 6.2 Một số hướng phát triển đề tài 46 Chương 7: Tài liệu tham khảo 47 Footer PageGiáo ofviên 113 hướng dẫn: Ths Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page ofnghiệp 113 Đề tài5tốt Trang Mở đầu MỞ ĐẦU Bê tơng cốt thép lĩnh vực nghiên cứu khó, tính tốn cấu kiện chịu nén lệch tâm xiên Việc tính tốn xác cấu kiện cột bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên theo tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 5574:2012 không đơn giản Ở nước ngồi, việc tính tốn thiết kế kết cấu cột bê tông cốt thép thực tự động phần mềm kết cấu dựa phươg pháp phần tử hữu hạn SAP, ETABS Các tiêu chuẩn thiết kế đưa vào phần mềm giúp cho người kỹ sư thiết kế điều chỉnh phương án nhanh chóng, xác Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Việt Nam chưa đưa vào phần mềm SAP, ETABS Do đó, việc tính tốn thiết kế kết cấu cột bê tơng cốt thép theo TCVN thực bán tự động theo quy trình: Sử dụng phần mềm kết cấu để tính tốn nội lực, tổ hợp nội lực thủ cơng tính tốn cốt thép Quy trình làm giảm suất thiết kế, đặc biệt khó khăn việc thay đổi phương án thiết kế Một số đề xuất đưa nhằm sử dụng tiêu chuẩn thiết kế nước khác thông qua hệ số quy đổi để thiết kế tự động kết cấu cột, nhiên kết không giống với TCVN Ngoài ra, tiêu chuẩn nước giới số nghiên cứu tác giả Việt Nam xây dựng công thức gần để tính tốn cấu kiện cột bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên Tuy nhiên, phù hợp cơng thức gần với tiêu chuẩn TCXDVN 5574:2012 phải xem xét Em xin chân thành cám ơn thầy Lê Thanh Cao tận tình giúp đỡ em hồn thành đè tài Em biết ơn thầy, cô trường Đại học Nha Trang truyền đạt cho em thêm nhiều kiến thức năm học vừa qua Footer Page of hướng 113 dẫn: Ths Lê Thanh Cao Giáo5viên Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page ofnghiệp 113 Đề tài6tốt Trang Mở đầu 1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỂ TÀI: Thực tế tính tốn thiết kế phần lớn tính theo lệch tâm phẳng, điều dẫn đến sai lệch thiết kế Do đó, đưa đến u cầu cần phải có mơt chương trình mang tính ứng dụng cao với mức độ xác đảm bảo phù hợp với tiêu chuẩn TCXDVN 5574:2012 Vì cần phải cho đời phần mềm tính thép sử dụng miễn phí với tính dễ sử dụng áp dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam Việc xây dựng chương trình máy tính để tổ hợp tính tốn cho cấu kiện bê tơng cốt thép chịu nén lệch tâm xiên theo TCXDVN 5574:2012 giúp người sử dụng hồn thành tốt cơng việc cách xác nhanh chóng Và lý hình thành nên đề tài: “Xây dựng chương trình thiết kế cốt thép cột bê tông cốt thép (BTCT) tự động phần mềm MATLAB” MỤC TIÊU ĐỀ TÀI: Xây dựng chương trình tự động hố việc lấy liệu phần tử cột từ chương trình ETABS tiến hành tổ hợp để tìm nội lực nguy hiểm sau tính tốn cốt thép đưa giải pháp lựa chọn cốt thép hợp lý 3.ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU: - Cột bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm - Cấu trúc liệu nội lực cột 3.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU: - Nghiên cứu tập trung vào tổ hợp ba thành phần nội lực tính tốn kết cấu cột: Lực dọc, momen lực cắt - Kết cấu cột nghiên cứu cột hình chữ nhật chịu nén lệch tâm phẳng, lệch tâm xiên CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 4.1 CÁCH TIẾP CẬN: - Nghiên cứu cách đọc liệu vào chương trình MATLAB từ kết phân tích nội lực phần mềm ETABS - Tìm hiểu cấu trúc liệu nội lực kết cấu cột - Xây dựng thuật toán tổ hợp nội lực cột tự động để tìm tổ hợp nội lực dùng để thiết kế cốt thép - Xây dựng chương trình thiết kế cốt thép cột theo trường hợp: tâm, lệch tâm phẳng, lệch tâm xiên từ kết nội lực Footer Page of hướng 113 dẫn: Ths Lê Thanh Cao Giáo6viên Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page ofnghiệp 113 Đề tài7tốt Trang Mở đầu 4.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: - Mơ hình kết cấu khung bê tông cốt thép cụ thể, thiết kế cốt thép cột theo cách thơng thường - Xây dựng thuật tốn tổ hợp nội lực thiết kế cốt thép theo TCVN - So sánh kết tổ hợp nội lực tự động chương trình với kết tổ hợp thủ cơng - So sánh kết tính thép cột tự động với kết tính thép thủ cơng 5.BỐ CỤC ĐỀ TÀI: Chương 1: Tổng Quan Chương 2: Nghiên cứu cách đọc liệu vào chương trình MATLAB từ kết phân tích nội lực phần mềm ETABS Chương 3: Nghiên cứu cách tổ hợp nội lực cột tự động theo tiêu chuẩn hành Chương 4: Xây dựng chương trình thiết kế cốt thép cột theo trường hợp: tâm, lệch tâm phẳng, lệch tâm xiên Chương 5: Xây dựng giao diện chương trình Chương 6: Kết Luận Footer Page of hướng 113 dẫn: Ths Lê Thanh Cao Giáo7viên Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page ofnghiệp 113 Đề tài8tốt Trang Chương I: Tổng quan CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI NIỆM NÉN LỆCH TÂM XIÊN: - Nén lệch tâm xiên trường hợp nén lệch tâm mà mặt phẳng uốn không chứa trục đối xứng tiết diện - Thực tế thường gặp tiết diện hình chữ nhật có hai trục đối xứng (tiết diện trịn khơng xảy nén lệch tâm xiên) - Gọi hai trục đối xứng tiết diện Ox Oy Góc mặt phẳng uốn trục Ox o N N Mx M o My o Hình 1.1 Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên - Có thể phân mơmen uốn M thành hai thành phần tác dụng hai mặt phẳng chứa trục Ox Oy Mx My (Xem hình vẽ 1.1) Mx = M.cos My = M.sin - Trường hợp tính toán nội lực xác định tổ hợp riêng Mx My theo hai phương mơmen tổng M là: M = M x2  M y2 - Góc hợp véctơ mômen tổng M trục Ox (góc ) xác định bởi: tgo = My Mx - Cột chịu nén lệch tâm xiên thường gặp khung xét làm việc cột đồng thời chịu uốn theo hai phương - Tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên cốt thép thường đặt theo chu vi đối xứng qua hai trục Trường hợp Mx  My nên làm cột vng 1.2 NỘI LỰC ĐỂ TÍNH TĨAN NÉN LỆCH TÂM XIÊN: - Nội lực để tính tóan nén lệch tâm xiên lấy từ kết tổ hợp tải trọng, cần ý đến ba nội lực (N, Mx, My) sau: Footer Page of hướng 113 dẫn: Ths Lê Thanh Cao Giáo8viên Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page ofnghiệp 113 Đề tài9tốt Trang Chương I: Tổng quan  Nmax Mx, My tương ứng  Mxmax N, My tương ứng  Mymax N, Mx tương ứng  Mx&My lớn N tương ứng M Mx e2x = y lớn N N  Có độ lệch tâm e1x = - Trong ba nội lực, cần xét đến độ lệch tâm ngẫu nhiên ea theo phương ảnh hưởng uốn dọc theo phương Hệ số uốn dọc theo phương i tính theo cơng thức sau: i = N 1 N thi ; Với vật liệu đàn hồi, Nthi =  EJ i loi2 Với bê tơng cốt thép , Nth tính theo cơng thức thực nghiệm - Sơ đồ nội lực tính tính tốn đưa thành lực N đặt điểm D có toạ độ xeox yeoy (Hình 1.2) Điểm E nằm bên bên ngồi tiết diện, góc phần tư phụ thuộc vào chiều tác dụng Mx My - Sau xét độ lệch tâm ngẫu nhiên uốn dọc mômen tác dụng theo phương tăng lên thành M x* M *y : M x* = Nxeox ; M *y = Nyeoy Cx Cx x eox Cy y eoy x x eox Cy E y y eoy x E y Hình 1.2 Sơ đồ nội lực với độ lệch tâm 1.3 SỰ LÀM VIỆC NÉN LỆCH TÂM XIÊN: - Với cấu kiện làm vật liệu đàn hồi đồng chịu nén lệch tâm xiên, dùng phương pháp cộng tác dụng để tính ứng suất: = My Mx N x y Jx Jy F Footer Page of hướng 113 dẫn: Ths Lê Thanh Cao Giáo9viên Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 113 Đề tài10 tốt of nghiệp Trang Chương I: Tổng quan Điều kiện bền hạn chế ứng suất  không vượt ứng suất cho phép cường độ tính tốn vật liệu - Khi tính theo trạng thái giới hạn, khơng thể tính riêng ứng suất loại nội lực nên dùng phương pháp cộng tác dụng mà phải xét tác dụng đồng thời N, Mx , My - Khi chịu nén lệch tâm xiên, tuỳ theo vị trí điểm đặt lực tương quan nội lực & kích thước tiết diện cách bố trí cốt thép mà xảy trường hợp tồn tiết diện chịu nén phần tiết diện chịu nén & phần tiết diện chịu kéo - Với tiết diện có phần chịu nén vùng nén dạng (Hình 1.3) Trong đó:  Trục trung hoà trục cách đỉnh chịu nén lớn đoạn xo  Giới hạn vùng nén đường thẳng cách đỉnh chịu nén lớn đoạn x=xo ( = 0.80.85): vùng bê tông chịu nén X o X Xo X Vïng nÐn tÝnh ®ỉi Xo X X Xo Hình 1.3 Các dạng vùng nén - Đến trạng thái giới hạn, ứng suất bê tông xem phân bố đạt đến giá trị Rb Ứng suất cốt thép xa trục trung hồ đạt đến Rs (kéo) Rsc (nén), cốt thép gần trục trung hoà ứng suất bé - Tuỳ theo quan điểm tính tốn mà tiêu chuẩn nước đưa cách tính ứng suất thép i khác Footer Page 113.dẫn: Ths Lê Thanh Cao Giáo10 viênofhướng Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 36 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 33 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế - Bước cuối viết chương trình thực thi Sơ đồ khối mô tả cách thức hoạt động GUI thao tác giao diện - Khi bắt đầu với GUI, GUI tự động tạo mã tập tin thực thi hàm Callback function GUI thao tác kí tự mà người dùng nhập vào vào chuyển sang dạng số học, nói cách khác, giao diện GUI tương tự lệnh thực thi Comment Windowns - Tất hàm callback thực thi lệnh chứa - Chúng ta nên sử dụng chức HELP Matlab để tìm hiểu them tất cách hàm thực thi GUI, cách tạo thao tác với GUI … 5.2 BẮT ĐẦU THAO TÁC VỚI GUI: Đây phiên Matlab R2010B, phiên khác thao tác tương tự I KHỞI ĐỘNG GUI - Thực khởi động Matlab đến GUI theo hình sau: + Khởi động Matlab từ biểu tượng Matlab hình desktop + Trong cửa sổ Comment Windowns gõ lệnh “guide” enter: ta giao diện sau: Giáo Footer Page 36 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 37 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 34 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế - Chọn: Dịng “Blank GUI (Default)”: để tao giao diện gui bắt đầu với giao diện trống - Các dòng lại để khởi động GUI với giao diện tạo sẵn + Chú ý: Trong Matlab GUI hỗ trợ sẵn hộp thoại công cụ “Modal Question Dialog” để tạo giao diện với nút tùy chọn “yes no question” để thực thi lệnh Ta ứng dụng để tọa lệnh khỏi chương trình nút nhấn Exit - Nhấp chọn OK để tạo giao diện bắt đầu với giao diện trống ta hình ảnh giao diện GUI sau: - Trước tạo giao diện ta lưu File lại, Matlab tự động lưu file, file đuôi m file đuôi fig ta nhấn F5, Matlab chuyển đường dẫn đến thư mục lưu file, chọn nơi cần lưu nhấn Save Giáo Footer Page 37 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 38 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 35 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế II MÔ TẢ CHỨC NĂNG CÁC CÔNG CỤ TRONG GIAO DIỆN GUI - Trong giao diện thao tác để tùy biến công cụ phù hợp với mục đích sử dụng Mơ tả chức công cụ bản: 1) Nhấp chuột vào để thay đổi độ rộng giao diện 2) Là nơi để cân chỉnh nút, biểu tượng giao diện 3) Là nơi để tạo giao diện liên kết với giao diện 4) Nút Play (Run) để thực thi chương trình - Phía bên trái nhóm biểu tượng Matlab GUI hỗ trỡ sẵn: + Push Button: nút nhấn, nhấn vào thực thi lệnh cấu trúc hàm callback + Slider: trượt cho phép người dùng di chuyển trượt để thục thi lệnh + Radio Button: Nó giống Check Box thường sử dụng để tạo lựa chọn nhất, tức lần chọn số nhóm nhiều nút Khi chọn cịn lại nhóm bị bỏ chọn + Check box: Sử dụng để đánh dấu tích (thực thi) vào check nhiều ô để thực thi + Edit Text: nơi kí tự nhập vào từ người dùng, người dùng thay đổi + Static Text: Là kí tự hiển thị thơng qua callback, thông thường để viết nhãn cho biểu tượng, người dùng thay đổi nội dung  Pop-up Menu: mở danh sách lực chọn người dùng nhấp chuột vào Chỉ chọn mục danh sách mục + List Box: hộp thoại danh sách cách mục, cho phép người dùng chọn nhiều mục + Toggle Button: nút nhấn có điều khiển, nhấp chuột nhả ra, nút nhấn giữ lệnh thực thi, nhấp chuột vào lần thứ 2, nút nhấn nhả ra, hủy bỏ lệnh vừa thực thi + Table: tạo bảng tương tự Excel + Axes: Đây giao diện đồ họa hiển thị hình ảnh, có nhiều thuộc tính bao gồm: khơng gian 2D (theo trục đứng trục ngang), 3D (hiển thị không gian chiều) Giáo Footer Page 38 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 39 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 36 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế + Panel: Tạo mảng nhóm biểu tượng lại với giúp ta dễ kiểm soát thao tác di chuyển + Button Group: quản lí lựa chọn nút Radio Button + Active Control: Quản lí nhóm bút chương trình liên quan với Active III GIỚI THIỆU HỘP THOẠI INSPECTOR - Tất hộp thoại bên trái vừa nêu để sử dụng, nhấp chọn kéo thả vào vùng cần thiết kế, hộp thoại có thơng số chỉnh riêng, để chỉnh thông số liên quan đến hộp thoại ta nhấp đơi vào hộp thoại (hoặc click chuột phải chọn Property Inspector) hộp thoại Inspector sau, dùng trượt kéo xuống để xem hết chức năng: - Phía bên trái Menu Inspector tên thuộc tính, gọi thực thi thuộc tính lệnh - Phía bên phải giá trị thuộc tính, giá trị người dùng đặt, thay đổi thơng qua lệnh gọi (callback), thiết lập trước 5.3 THIẾT KẾ GIAO DIỆN (GUI): I THIẾT KẾ GIAO DIỆN - Nhấn tổ hợp phím Ctrl + S để thực lưu file, sau chọn đường dẫn để lưu file (Chú ý không lưu file với biến đặc biệt số khởi đầu), nhấn save Matlab tự động tạo file gồm file m file fig, file m Mfile chứa hàm Matlab tạo sẵn hỗ trợ giao diện Giáo Footer Page 39 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 40 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 37 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế - Lần lượt kéo thả nút hình sau: String: Giá trị ô String hiển thị lên giao diện, thường dùng để làm nhãn dẫn.Nó hiển thị gọi hàm, thiết lập trước từ người lập trình Hình ảnh chi tiết minh họa bên dưới: Tag: giá trị thuộc tính Thuộc tính Tag quan trọng, nhãn đối tượng, sử dụng để gọi thuộc tính đối tượng thơng qua hàm để thay đổi giá trị thuộc tính… giá trị Tag có phân biệt chữ in hoa, chữ thường,không đặt tên Tag trùng với tên file lưu hay trùng với kí tự đặc biệt Mỗi hộp thoại có Tag độc quyền - Chỉnh sửa tag string: - Sau viết xong, nhấn OK để lưu lại - Sau chỉnh sửa thông số ta dùng chuột để di chuyển hộp thoại, bố trí hộp thoại theo mong muốn, ta giao diện sau: Giáo Footer Page 40 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 41 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 38 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế II MỘT VÀI CHỨC NĂNG MỞ RỘNG - Chú ý, để tạo thẳng hàng, cột hộp thoại cho đẹp mắt ta làm sau: Nhấn giữ phím Ctrl nhập vào hộp thoại muốn chỉnh sửa, Trên Menu chọn Hộp thoại Align sau: Align Objects - Trong hộp thoại ta cân chỉnh nút, nhóm nút cho chúng thẳng hàng, thẳng cột Sau cân chỉnh nhấn nút Apply để lưu thay đổi - Bây ta thiết lập thuộc tính chung cho giao diện (tồn vùng thiết kế hay giao diện) + Nhấp đúp chuột vào vị trí giao diện để vào hộp thoại Inspector (hoặc menu chọn View -> Property Inspector), hộp thoại Inspector sau: + Thiết lập Tag “exit” Giáo Footer Page 41 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 42 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 39 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế - Tiếp tục tùy chọn nâng cao , vào Menu Tools -> GUI Options Hộp thoại sau: - Trên hộp thoại Resize behavior chọn dòng số (Proportional), dòng cho phép người dùng thay đổi khích thước giao diện đối tượng tự động thay đổi kích thước phù hợp với giao diện, nhấn OK để lưu thay đổi 5.4 THỰC HIỆN HÀM TRONG GUIDE: I GIAO DIỆN TRONG MFILE: - Khi cân chỉnh xong toàn giao diện GUI, nhấn F5 (hoặc nhân tổ hợp phím Ctrl + T nhấp vào biểu tượng Menu) - Khi Run, Matlab tự chạy file m hiển thị doa diện đồ họa lên hình ta bắt đầu thao tác với file m - Khi ta chưa thao tác Trong file m xuất hình, đó, tất hàm function Matlab hỗ trợ tạo sẵn hàm chức có liên quan, ta việc thao tác Giáo Footer Page 42 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 43 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 40 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế - Mỗi sau hàm có thích bên (sau dấu %), ta xóa tồn chúng đễ dễ nhìn khơng ảnh hưởng đến hàm - Trong Mfile có sẵn hàm callback, ta tìm Mfile hàm liên quan để viết câu lệnh, nhiên, để nhanh làm sau: + Quay lại hình giao diện GUI vừa thiết kế, nhấp vào hộp thoại muốn thực thi hàm callback, nhấp chuột phải chọn View Callbacks -> Callback, Như hình sau: - Sau hàm callback tự động gọi trỏ chuột tìm đến vị trí Mfile - Bây muốn gọi hàm ta thực Sau tiến hành viết câu lệnh cho Giáo Footer Page 43 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 44 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 41 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế II MỘT SỐ HÀM TRONG GUI: - Hàm callback lập trình cho nút button, checkbox, edit text… static text axes… khơng có hàm callback - Mỗi callback viết với cấu trúc sau: function Tag_Callback(hObject, eventdata, handles) - Với Tag giá trị Tag mà ta đặt tạo giao diện Các hàm chứa bên callback bao gồm hObject, evendata,handles + hObject hàm truy cập nội function riêng lẽ + Evendata hàm xác đinh thuộc tính function + Handles hàm truy cập liên kết function, bao gồm tất cấu trúc người dùng, sử dụng để truy xuất qua điều khiển khác - Hàm Get cho phép ta gọi thuộc tính đối tượng - Hàm Set cho phép ta đặt giá trị cho thuộc tính đối tượng III KHÁI NIỆM BIẾN HỆ THỐNG: - Để dễ dàng việc tạo liên kết hàm callback với nhau, Matlab GUI hỗ hợ biến chung gọi biến hế thống giúp hàm callback sử dụng được, sau cách sử dụng: - Trước bắt đầu lập trình ta tìm dịng sau Mfile them dịng sau: (hình họa): - Giải thích: handles.unit_NL lúc biến trung gian hệ thống, hàm callback sử dụng nó, ban đầu ta gán cho giá trị =0 Chúng ta phải đặt hàm function OpeningFcn (xem hình) để biến khởi động chương trình bắt đầu chạy Giáo Footer Page 44 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 45 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 42 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế Để lấy giá trị ta việc viết câu lệnh tương tự sau: data=handles.unit_NL; % gia tri dược lưu vào biến data - Biến hệ thống lưu lại với lệnh: guidata(hObject,handles) - Đặt lệnh kết thúc hàm function mà ta đặt biến hệ thống - Biến hệ thống có nhiều tùy ý khơng trùng tên 5.5 LẬP TRÌNH CÁC ĐỐI TƯỢNG CHÍNH: I CÁC NÚT GỌI: Lập trình nút chọn BT (Pop-up Menu): - a=get(handles.cuongdo,'value') - switch a - case - set(handles.Rb') 1,'string','8.5) - set(handles.Eb1,'string','23000') - set(handles.muy1,'string','1.97') - case … end  Cấu trúc switch-case: Switch biểu thức điều kiện Case giá trị Khối lệnh Case{giá trị 2, giá trị 3, giá trị 4} Giáo Footer Page 45 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 46 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 43 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế Khối lệnh End - Giải thích: Giá trị biểu thức điều kiện đem so sánh với giá trị thử 1, chúng khối lệnh thức mà khối lệnh đến trạng thái end bỏ qua, chúng khơng thìu tiếp tục so sánh với giá trị thứ 2, 3, gia trị thực khối lệnh Chú ý cấu trúc switch-case phái có nhóm lệnh thực • Giải thích: - a=get(handles.cuongdo,'value'): lấy giá trị từ thuộc tính cuongdo - set(handles.Rb') 1,'string','8.5): hiển thị giá trị ô string có tag Rb - Các Pop-up Menu cịn lại tương tự Lập trình nút LoadNL LoadVL: Giáo Footer Page 46 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 47 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 44 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế  Mơ hình khối: - Thực thao tác bước vừa nói (minh họa hình), hàm callback tự động gọi: - Lần lượt viết câu lệnh sau vào bên dưới: [VL,DD1]=uigetfile(’*xlsx,*xls’); C1=fuilfile(VL,DD1); Handles.unit_VL=xlsread(C1,‘SOLIEU’,’D3:N11’); guidata(hObject, handles) ; set(handles.C1, 'string',C1); - Giải thích: Câu lệnh 1: [VL,DD1]=uigetfile(’*xlsx,*xls’); C1=fuilfile(VL,DD1); - Load file có xlsx xls + [VL,DD1]: biến gán  C1:gán [VL,DD1] biến C1 Câu lệnh 2: Handles.unit_VL=xlsread(C1,‘SOLIEU’,’D3:N11’); + handles.unit_VL : biến chung sử dụng hàm callback khác  Xlsread: hàm load file xlsx,xls  (C1,‘SOLIEU’,’D3:N11’): tên sheet vùng load liệu Câu lệnh 3: guidata(hObject, handles) + Câu lệnh để lưu handles (biến) handles.unit_input vào hệ thống liệu chung + guidata: lưu biến (handles.unit_input) Câu lệnh 4: set(handles.C1, 'string',C1);  Hiển thị đường dẫn C1 hình giao diện Giáo Footer Page 47 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page 48 of tốt 113 Đề tài nghiệp Trang 45 Chương V: Xây dựng giao diện chương trình thiết kế Lập trình nút Tính Thép ( Push Button ): - Lần lượt viết câu lệnh sau: [filename, pathname]=uigetfile(‘*xlsx’); Path_file=fuilfile(filename, pathname); Xlswrite(path_file, U, ‘Thep’) - Giải thích:  Cấu lệnh câu lệnh 2: phần  Câu lệnh 3: Xlswrite(path_file, U, ‘Thep’) Viết file thép luu file xuất - Chủ yếu dùng nhóm lệnh cấu trúc ta có kết sau : Giáo Footer Page 48 of viên 113.hướng dẫn: Ths.Lê Thanh Cao Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page Đề49 tài of tốt 113 nghiệp Trang 46 Chương VI: Kết luận CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN 6.1 VỀ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH GẦN ĐÚNG CỐT THÉP : - Chương trình tính tốn gần cốt thép bố trí theo chu vi cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên xây dựng dựa theo PHƯƠNG PHÁP GÂN ĐÚNG TÍNH CỐT THÉP, phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCXDVN 5574:2012 … - Phương pháp gần dựa việc biến đổi trường hợp nén lệch tâm xiên thành nén lệc tâm phẳng tương đương để tính cốt thép Nguyên tắc dựa tiêu chuẩn nước anh BS8110 Mỹ ACI 318 - Việc xây dựng chương trình tính tốn gần diện tích cốt thép cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên kết xác cần thêm nhiều nghiên cứu Tuy nhiên, tính tốn thiết kế thực hành, ta dùng cơng thức tính gần để tính diện tích cốt thép, bố trí cốt thép kiểm tra lại chương trình xây dựng biểu đồ tương tác Hệ số k nhập từ chương trình, sau q trình tính tốn, người sử dụng chọn hệ số k cho với độ an tồn sai số cho phép phù hợp Quá trình cho kết tính tốn xác 6.2 MỘT SỐ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI: - Sử dụng chương trình tính gần để tính tốn thêm nhiều ví dụ để kiểm tra, cần thêm nhiều nghiên cứu để tìm giá trị hợp lý hệ số k, dùng biểu đồ tương tác để kiểm tra kết tính toán hiệu chỉnh cần thiết để nâng cao tính xác kết cơng thức tính gần - Hồn thiện chương trình giao diện đồ hoạ, tự động nhận kết nhanh xuất từ Etabs, nghiên cứu thêm để tổ hợp trường hợp cột cốt thép có kết gần nhau, tiến hành đặt thép cách tự động, vẽ cách bố trí cốt thép xác định toạ độ cốt thép tự động để chương trình trở nên gần gũi, mang tính trực quan trở nên thông dụng người sử dụng hướng dẫn: Ths Lê Thanh Cao Footer PageGiáo 49 viên of 113 Sinh viên: Nguyễn Đức Phương Header Page Đề50 tài of tốt 113 nghiệp Trang 47 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 5574-1991 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông bê tông cốt thép TCXDVN 5574:2012 Phan Quang Minh, Ngô Thế Phong, Nguyễn Đình Cống Kết cấu bê tơng cốt thép (phần cấu kiện bản) Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 Nguyễn Đình Cống Tính tốn tiết diện cột bê tơng cốt thép Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2006 Nguyễn Viết Trung Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép đại theo tiêu chuẩn ACI Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội, 2000 Nguyễn Hoàng Hải, Nguyễn Khắc Kiểm, Nguyễn Trung Dũng, Hà Trần Đức Lặp Trình MatLab Nhà xuất khoa học kĩ thuật,Hà Nội,2003 Nguyễn Phùng Quang Matlab Simulink Nhà xuất khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2004 Giáo viên hướng dẫn: Ths Lê Thanh Cao Footer Page 50 of 113 Sinh viên: Nguyễn Đức Phương ... TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG  NGUYỄN ĐỨC PHƯƠNG ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ XÂY DỰNG MỘT SỐ CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP (BTCT) THEO TCVN 5574-2012 CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ... sơ đồ khối chương trình tính gần cốt thép để áp dụng tính tốn thực hành, để từ xây dựng chương trình máy tính mang tính ứng dụng cao (có thể tính gần cốt thép sau kiểm tra lại cốt thép bố trí... mềm tính thép sử dụng miễn phí với tính dễ sử dụng áp dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam Việc xây dựng chương trình máy tính để tổ hợp tính tốn cho cấu kiện bê tông cốt thép chịu nén lệch tâm xiên theo