Tính toán BTCT bằng phần mềm Robot Structural Analysis Profesional (RSAP)

Báo cáo Bài tập lớn môn BTCT nâng cao sử dụng phần mềm Robot Structural Analysis Profesional (RSAP) để tính toán nội lực, thiết kế cốt thép theo tiêu chuẩn SNIP 2.03.0184. So sánh kết quả nội lực và thiết kế cốt thép với các ví dụ trong SGK thầy Nguyễn Đình Cống và phần mềm ETABS theo Tiêu chuẩn 5574:2012

Trang 1

BÊ TÔNG CỐT THÉP NÂNG CAO

GVHD: TS TRẦN TUẤN KIỆT Nhóm thực hiện:

•Đỗ Anh Vũ

•Lê Quốc Linh

Autodesk Robot Structural Analysis Professional

Trang 2

A ĐẶT VẤN ĐỀ

B GIỚI THIỆU PHẦN MỀM RSAP2015

I GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG TRONG RSAP 2015

II ƯU ĐIỂM THIẾT KẾ CỦA RSAP

C CÁC VÍ DỤ TÍNH TOÁN BẰNG RSAP2015

I TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84

(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)

II TÍNH TOÁN DẦM BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84

(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập I – GS.TS Nguyễn Đình Cống)

III.TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84

(BT7, trang 190 - sách Thực hành PT và TKKC Sap2000 – Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Đào Đình Nhân)

D SO SÁNH KQTT KHUNG PHẲNG BTCT CỦA TC SNIP 2.03.01-84 VỚI TCVN 5574:2012 (So sánh bằng phần mềm ETABS Ultimate version 17.0.1)

E KẾT LUẬN

Trang 3

Từ nhiều năm qua, việc phân tích và thiết kế kết cấu chủ yếu sử dụng các phần mềm do nước ngoài lập trình dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế của nước ngoài mà không có TCVN

Do đó, chúng ta thường xuất kết quả tính toán nội lực qua một phần mềm trung gian khác hoặc chuyển đổi các thông số về vật liệu trên nền tảng các tiêu chuẩn nước ngoài để tiến hành thiết kế cốt thép.

Nhưng rõ ràng, giữa các TC nước ngoài với TCVN khác nhau về bản chất và công thức áp dụng.

Tuy nhiên, vấn đề là TCVN của nước ta đang sử dụng hiện nay chính

là TC SNIP của Liên Xô trước đây.

BC kết thúc môn học: Tính toán kết cấu BTCT theo TC SNIP

2.03.01-84 bằng phần mềm Robot structural analysis professional 2015.

Trang 4

Robot Structural Analysis Profesional (RSAP) tiền thân là Robobat, một phần mềm kết cấu của Pháp.

Được Autodesk mua

lại và phát triển đồng

hành với công nghệ

BIM của hãng Và ngày

nay RSAP được biết đến

như là điển hình của

Trang 5

7 8

5 Object Inspector

6 Structure Model 7 View 8 Quick launch buttons

3 Selection

4 Drawing area

Trang 6

2 Layouts

Chứa các tùy chọn như mô hình kết cấu, thuộc tính, tải

trọng, xem kết quả tính toán, lựa chọn các dạng thiết kế kết cấu khác nhau như thiết kế kết cấu thép, kết cấu gỗ, kết cấu

bê tông cốt thép…

3 Selections

Thanh công cụ tùy chọn các phần tử như thanh, nút, các

trường hợp tải…

Trang 7

hiện tại đây: dựng mô hình, gán tải trọng, tính toán hay xuất kết quả… được thực hiện qua các lệnh hoặc các nút công cụ Structure Model

5 Object Inspector

Tại đây sẽ hiển thị danh sách các đối tượng trong mô hình, có thể lựa chọn, xem thuộc tính và chỉnh sửa

Trang 8

lưới trục, cột, dầm, sàn, khai báo tiết diện, gán vật liệu, tải trọng,…

Trang 9

tải trọng…

8 Quick launch buttons

Phím chọn nhanh về chế độ bắt điểm và chế độ hiển thị

Trang 10

• Mô hình 3D thực, trực quan, sinh động, dễ nhìn.

• KQ phân tích biểu đồ nội lực hiển thị dưới dạng quang phổ (biểu đồ màu)

2 Về Dựng Hình-Mô Hình

• Có nhiều công cụ dựng hình đa dạng

tùy ý: dầm, cột, sàn, vách, thanh, đa

tuyến, đa giác, khối cầu, khối trụ … với

độ tùy biến cao

• Các công cụ hiệu chỉnh đối tượng với

tính năng tùy biến cao như: Copy,

Division, Extend, Trim, Mirror nhanh

chóng và hiệu quả…

3 Tiêu Chuẩn Thiết Kế

• Có hơn 70 tiêu chuẩn tiết kế

(steel, concrete, aluminum, timber)

của các quốc gia trên thế giới

• Có hơn 60 cơ sở dữ liệu về vật

liệu cũng như tiết diện

• Đặc biệt trong Rsap có các tiêu

chuẩn thiết kế và tiêu chuẩn về vật

liệu phù hợp với TCVN

Trang 11

4 Tiêu Chuẩn Vật Liệu

• Tiêu chuẩn vật liệu trong RSap hoàn toàn phù hợp với TCVN Vật liệu Bê tông có: B10, B15, B20, B25, B30…B60 Vật liệu cốt thép:

AI, AII, AIII, AIV, AV…

• Tất cả các thông số về vật liệu không cần tính toán quy đổi về TCVN như các phần mềm khác

5 Modul Thiết Kế Tính Toán

• Modul thiết kế đa dạng, trực quan

• Trực tiếp phân tích, tính toán và thiết kế theo TCVN không cần xuất nội lực qua các phần mềm trung gian khác

• Phân tích chuyên sâu về võng, nứt…

6 Trao Đổi Dữ Liệu BIM

• Là một phần mềm nằm trong quy trình BIM của hãng Autodesk

• Liên kết hai chiều với Autodesk Revit Structure Dễ dàng chuyển mô hình từ Revit qua RSap để phân tích kết cấu và xuất kết quả sang AutoCAD SD

Trang 12

nước, bảng tra phương tiện giao thông,

tính phương trình phi tuyến…

Trang 13

I TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CỘT BTCT THEO TC SNIP 2.03.01-84

(thí dụ 1.3, 1.4 – sách TTTH cấu kiện BTCT tập II – GS.TS Nguyễn Đình Cống)

1 Khởi động RSAP 2015 và thiết lập mặc định phù hợp TCVN

Trang 14

2 Thiết lập các cơ sở dữ liệu

1

3

4 2

Trang 15

2 Thiết lập các cơ sở dữ liệu

7

8

6 5

Lưu thành file mặc định

Trang 16

3 Thiết lập cấu kiện thiết kế

Xuất hiện giao diện

1

2

3

* (*)

Trang 17

4 Thiết lập điều kiện làm việc

1

3 2

Trang 19

Bê tông

Cốt thép dọc Cốt thép ngang

Trang 20

5 Thiết lập tính toán

Hình dạng cốt thép Đoạn nối thép

Trang 21

6 Tính toán cấu kiện với cặp nội lực thứ 1

1

2

Trang 22

7 Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực 1 với thí dụ

Start calculations

Trang 23

Biểu đồ tương tác

7 Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực 1 với thí dụ

Vùng nén Vùng kéo

Khả năng chịu lực tối thiểu

Kết luận: Kết quả tính toán bằng RSAP 2015 cho

kết quả giống với thí dụ - cột đủ khả năng chịu lực

Trang 24

2

8 Tính toán cấu kiện với cặp nội lực thứ 2

Trang 25

9 Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực thứ 2 với thí dụ

Trang 26

Biểu đồ tương tác

9 Tiến hành tính toán, so sánh kết quả cặp nội lực thứ 2 với thí dụ

Vùng nén

Vùng kéo Khả năng chịu lực tối thiểu

Điểm B nằm ngoài biểu đồ

Vectơ tải nằm ngoài biểu đồ

Kết luận: Kết quả tính toán bằng RSAP 2015 cho

kết quả giống với thí dụ - cột không đủ khả năng chịu lực

Trang 27

1 Thiết lập các cơ sở dữ liệu phù hợp theo TCVN:

Thực hiện các bước giống ví dụ tính toán cột

2 Thiết lập cấu kiện thiết kế

Trang 28

3 Thiết lập thông số tải trọng

Trang 29

Bê tông bảo vệ

Giảm vết nứt bằng tăng cường diện tích cốt thép

Trang 30

Trang 31

Trang 32

5 Tiến hành tính toán, so sánh kết quả với thí dụ

Biểu đồ moment

Trang 33

Abt: Tiết diện cốt thép theo yêu cầu

Abr: Tiết diện cốt thép chọn

Trang 34

Kết luận: Kết quả tính toán bằng phần mềm RSAP 2015 cho kết quả nội lực và diện tích cốt thép trong dầm so với kết quả thí dụ 3.5 - sách TTTH cấu kiện BTCT tập I – GS.TS Nguyễn Đình Cống là bằng nhau.

Trang 35

Hữu Anh Tuấn, Đào Đình Nhân)

Trang 36

1 Thiết lập các cơ sở dữ liệu phù hợp theo TCVN:

Thực hiện các bước giống ví dụ tính toán cột, Dầm

2 Định nghĩa tiết diện, gán vật liệu:

Trang 37

3 Xây dựng mô hình:

Tạo lưới tọa độ trục

Trang 38

3 Xây dựng mô hình:

Vẽ mô hình khung phẳng: cột, dầm

Trang 39

4 Định nghĩa, gán tải và tổ hợp tải trọng:

Vẽ mô hình khung phẳng: cột, dầm

Trang 40

- Thiết lập quy phạm tải trọng: file mặc định

- Khai báo tải trọng và tổ hợp tải trọng

Trang 41

- Gán các trường hợp tải trọng gồm TT, HT, GT, GP cho các phần tử thanh và nút

Trang 42

- Gán các trường hợp tải trọng gồm TT, HT, GT, GP cho các phần tử thanh và nút

Trang 43

5 Phân tích kết cấu và đọc kết quả nội lực:

Chia lưới

Phương pháp PTHH

Phương pháp động học

Phân tích kết cấu

Trang 44

Trang 45

Trang 46

Trang 47

Trang 48

6 Thiết kế cốt thép dầm điển hình (dầm lầu 1):

Trang 49

Trang 50

Trang 51

Trang 52

Trang 53

Trang 54

Trang 55

Trang 56

7 Thiết kế cốt thép cột điển hình column 3 (cột tầng 1 trục 3):

Trang 57

Trang 58

Trang 59

Trang 60

8 Xuất bản vẽ kết cấu dầm, cột sang phần mềm Autocad structural Detailing:

Trang 61

I TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG BTCT THEO TCVN 5574:2012

(BT7, trang 190 - sách Thực hành phân tích và thiết kế kết cấu Sap2000 – Nguyễn Hữu Anh Tuấn, Đào Đình Nhân)

Trang 62

Trang 63

Trang 64

Trang 65

Trang 66

Trang 67

Trang 68

Trang 69

Trang 70

Trang 71

Trang 72

TCVN 5574:2012 SNIP 2.03.01-84

1 BIỂU ĐỒ COMB1 MOMENT

Trang 73

TCVN 5574:2012 SNIP 2.03.01-84

2 BIỂU ĐỒ BAO MOMENT

Trang 74

TCVN 5574:2012 SNIP 2.03.01-84

3 BIỂU ĐỒ BAO LỰC DỌC N

Trang 75

TCVN 5574:2012 SNIP 2.03.01-84

1 CỐT THÉP DẦM LẦU 1

Trang 76

1 CỐT THÉP CỘT LẦU 1 (TRỤC 3)

TCVN 5574:2012

SNIP 2.03.01-84

Trang 77

1 Đối với các cấu kiện riêng lẻ BTCT (Cột, Dầm…)

Kết quả phân tích nội lực và tính toán thiết kế cốt thép theo TC SNIP 2.03.01-84 cho giá trị nội lực và diện tích cốt thép theo thiết kế bằng với kết quả tính toán theo TCVN 5574:2012 qua các ví dụ đã phân tích trong sách TTTH cấu kiện BTCT tập I & II – GS.TS Nguyễn Đình Cống

2 Đối Với khung phẳng BTCT

Kết quả phân tích nội lực và tính toán thiết kế cốt thép theo TC SNIP 2.03.01-84 cho giá trị chênh lệch không đáng kể so với kết quả tính toán theo TCVN 5574:2012 (lớn hơn 1% so với dầm và 1% - 5% so với cột)

Điều này là do 2 phần mềm RSAP2015 và ETABS V17.0.1 khi phân tích kết cấu bằng phương pháp phần tử hữu hạn chia lưới tự động (Auto mesh) ở mỗi cấu kiện trong khung BTCT của 2 phần mềm có giá trị ô lưới khác nhau

BÁO CÁO KẾT THÚC!

XIN CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI

Trang 78

[1] Bộ Xây dựng (2012) TCVN 5574:2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn

thiết kế

[2] GS.TS Nguyễn Đình Cống (2009), Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo

tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 – Tập 1, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.

[3] GS.TS Nguyễn Đình Cống (2009), Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo

tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 – Tập 2, Nhà xuất bản Xây dựng, Hà Nội.

[4] Nguyễn Hữu Anh Tuấn – Đào Đình Nhân (2008), Thực hành phân tích và thiết kế kết cấu

SAP2000 v10, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.

Định dạng
Số trang	78
Dung lượng	44,26 MB