CHUONG 5

CHƯƠNG BÀI TOÁN THIẾT KẾ I Giới thiệu chung II Các bước thực thiết kế cấu kiện BTCT 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 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Giới thiệu chung I • • Giới thiệu chung Các toán thiết kế – BTCT(Reinforce Concrete); – KC thép (Steel) – KC Các tiêu chuẩn thiết kế – Bê tơng 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 Khai báo vật liệu ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ II Các bước thực thiết kế cấu kiện BTCT 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 – fc : cường độ chịu nén bê tơng Ví dụ bt mác 200 lấy fc=200 kg/cm2 – fys : cường độ chịu cắt cốt thép: Giới hạn chảy ví dụ: AI fys=2100 – fcs : cường độ chịu cắt bê tông=fc CƯỜNG ĐỘ TIÊU CHUẨN VÀ CƯỜNG ĐỘ TÍNH TỐN CỦA MỘT SỐ LOẠI CỐT THÉP TRONG BÊ TÔNG ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Tiêu chuẩn TCVN 16511985 GOST 578175 (NGA) Nhóm cốt thép Cường độ CĐ tính CĐ tính tiêu chuẩn tốn kéo tốn nén 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 AII 3000 2800 2800 2200 2.100.000 AIII 4000 3600 3600 2800 2.100.000 AIV 6000 5000 4000 4000 2.100.000 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Phần tử thiết kế (Beam, Column) Khai báo phần tử thiêt kế (Beam, Column) • Khai báo tiết diện Menu define\Frame/Cable Section> Reiforcement • Đối với tốn thiết kế bê tông cốt thép : chọn đuợc ba loại tiết diện chữ nhật, Trịn, 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 ) Column • Rectangular – 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 Phần tử thiết kế (Beam, Column) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ – Column • Rectangular – Chọn hai kiểu » Design : toán thiết kế » Area of one bar : toán kiểm tra • Circle: – Cover to Rebar Center =a (chiều dày lớp bảo vệ ) – Number bar : số bố trí tiết diện ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Chọn tổ hợp thiết kế Chọn tổ hợp thiết kế • Menu DefineLoad combination (dùng cho concrete design steel design) • Hoặc menu Design Concrete frame DesignSelect Design Combo Design Steel frame DesignSelect Design Combo ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Steel design or concrete design Chọn Kiểu thiết kế • Menu Design chọn (Steel or Concrtete) (chỉ Sap 7.42) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Tiêu chuẩn thiết kế 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) ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Thiết kế tiết diện Thiết kế tiết diện • Thực tính tốn để tính nội lực (Run) • Bắt đầu thiết kế DesignConcrete Frame Design Start Design/ Check of Structure • Chú ý : • Đối với phần tử dầm, cốt thép tính tốn mặt phẳng uốn – mặt phẳng có giá trị mơment lớn (mặt phẳng 1-2 or 13) • 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, tốn thiết kế dựa lý thuyết tính tốn cột kéo nén lệch tâm xiên • Bài tốn thiết kế tính tốn tất tổ hợp tải trọng khai báo, kết diện tính cốt thép lớn Xem kết ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ III • • • Bài tốn thiết kế kết cấu thép Vật liệu – Fy : cường độ thép (giới hạn chảy) Các loại toán – Bài toán kiểm tra, thiết kế – Bài tốn tối ưu hóa tiết diện Xem kết Bài toán thiết kế bê tông cốt thép Vào menu DisplayDesign Results Table : cho kết dầm cho diện tích cốt thép chịu kéo chịu nén, cột toàn diện tích cốt thép (tiết diện khơng đủ khả chịu lực, hàm lượng cốt thép lớn báo lỗi O/S) Xem bảng thống kê chi tiết Ngoài ta thay đổi tham số trình thiết kế – Redefine: chọn lại thơng 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 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Xem kết III Xem kết Bài tốn thiết kế bê tơng cốt thép • Vào menu DisplayDesign Results Table : cho kết dầm cho diện tích cốt thép chịu kéo chịu nén, cột toàn diện tích cốt thép (tiết diện khơng đủ khả chịu lực, hàm lượng cốt thép lớn báo lỗi O/S) • Xem bảng thống kê chi tiết • Ngoài ta thay đổi tham số trình thiết kế – Redefine: chọn lại thơng 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 ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Xem kết • • • Bài toán thiết kế kết cấu thép Xem kết Menu designDisplay Design info Bài toán kiểm tra, tính tỉ số demand/capacity (ứng suất/khả chịu lực) Bài toán tối ưu với tiết diện Auto Select, – Đầu tiên Sap tính tốn với độ cứng trung bình tiết diện nằm tiết diện Autoselect – Chọn menu Design  Replace Auto W/Optimal Sections để Sap gán lại tiết diện tối ưu cho – Sau chạy lại để Sap tính tốn lại nội lực thực toán kiểm tra với tiết diện tối ưu vừa gán  ... CỦA MỘT SỐ LOẠI CỐT THÉP TRONG BÊ TÔNG ỨNG DỤNG TIN HỌC TRONG THIẾT KẾ Tiêu chuẩn TCVN 1 651 19 85 GOST 57 81 75 (NGA) Nhóm cốt thép Cường độ CĐ tính CĐ tính tiêu chuẩn toán kéo toán nén Rac(KG/cm2)... chuẩn Hoa Kỳ : ACI 318-19 95, 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,... 3400 2700 2.100.000 CIV 6000 50 00 3600 4000 2.100.000 AI 2400 2300 2300 1800 2.100.000 AII 3000 2800 2800 2200 2.100.000 AIII 4000 3600 3600 2800 2.100.000 AIV 6000 50 00 4000 4000 2.100.000 ỨNG