Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu 5

Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta 8. Chọn CONC trong Materials, sau đó chọn Modify/Show Material để xuất hiện Material Property Data. Sau đó: Nhập 3600 vào ô Modulus of Elasticity. Nhập 0.2 vào ô Poisson’s Ratio. Nhập 4 vào ô Specified Conc Comp Strength, f′c. Nhập 60 vào ô Bending Reinf. Yield Stress, fy. Nhập 60 vào ô Shear Reinf. Yield Stress, fys. Chấp nhận các giá trị mặc định khác Nhấn OK trong ô Material Property Data và Define Materials để thoát ra ngoài. 9. Chọn Define menu → Frame Sections, hộp thoại...

Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta Chọn CONC Materials, sau chọn Modify/Show Material để xuất Material Property Data Sau đó:  Nhập 3600 vào Modulus of Elasticity  Nhập 0.2 vào ô Poisson’s Ratio  Nhập vào ô Specified Conc Comp Strength, f′c  Nhập 60 vào ô Bending Reinf Yield Stress, fy  Nhập 60 vào ô Shear Reinf Yield Stress, fys   Chấp nhận giá trị mặc định khác Nhấn OK ô Material Property Data Define Materials để ngồi Chọn Define menu → Frame Sections, hộp thoại Frame Properties xuất Sau đó:  Trong sổ Add I/Wide Flange, chọn Add Rectangular  Chọn nút Add New Property , hộp thoại Rectangular Section xuất Sau đó: o Nhập CONBEAM vào ô Section Nam o Chọn CONC ô sổ Material o Nhập 30 vào ô Depth (t3) o Nhập 18 vào ô Width (t2) o Chọn Concrete Reinforcement, hộp thoại Reinforcement Data xuất Thực hiện:  Trong ô Design Type, chọn Beam Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 81 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Trong ô Concrete Cover To Rebar Center, nhập 3.5 vào ô Top edit  Trong ô Concrete Cover To Rebar Center, nhập 2.5 vào ô Bottom  Bấm nút OK cửa sổ Reinforcement Data, Rectangular Section, Frame Properties để ngồi 10 Chọn nút Select All 11 Chọn Assign menu → Frame/Cable/Tendon → Frame Sections , hộp thoại Frame Properties xuất Bấm CONBEAM ô Properties Nhấn OK 12 Thay đổi đơn vị để nhập đơn vị dễ dàng Thay đổi sang Kip, ft, F 13 Chọn Define menu → Load Cases, hộp thoại Define Loads xuất Thực lện sau:  Nhập LIVE vào ô Load Name  Chọn LIVE ô sổ Type  Nhập vào ô Self Weight Multiplier  Chọn nút Add New Load  Nhấn OK 14 Chọn hình 15 Chọn Assign menu → Frame/Cable/Tendon Loads → Distributed , hộp thoại Frame Distributed Loads xuất Thực bước sau: Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 82 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta  Xác định loại tải trong Load Case Name DEAD  Trong ô Load Type Direction, ý mục Forces chọn (do ta khai báo lực) mục Gravity chọn (hướng tải trọng hướng gia tốc trọng trường)  Trong phần Uniform Load, nhập 2.2 vào Load  Nhấn OK để 16 Tiếp tục chon dầm 17 Chọn Assign menu → Frame/Cable/Tendon Loads → Distributed, hộp thoại Frame Distributed Loads xuất Thực bước sau:  Chọn LIVE từ ô sổ Load Case Name  Trong phần Uniform Load, nhập 1.6 vào ô Load  Nhấn OK để kết thúc 18 Chọn Analyze menu → Set Analysis Options, xuất Analysis Options Thực bước sau:  Chọn nút Plane Frame XZ Plane để thiết lập bâc tự hệ phẳng  Nhấn OK để thoát 19 Chọn Options menu → Preferences → Concrete Frame Design , hộp thoại Concrete Frame Design Preferences xuất Thực bước sau:  Chọn ACI 318-99 ô sổ Design Code Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 83 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Chọn số Strength Reduction (Phi) Factors 0.9, 0.7, 0.75 0.85 cho Bending Tension, Compression Tied, Compression Spiral Shear  Nhấn OK để thoát 20 Chọn nút Run Analysis , hộp thoại Set Analysis Cases to Run xuất Thực bước sau:  Chọn MODAL danh sách Case Name bấm nút Run/Do Not Run Case  Chọn trường hợp tải DEAD đổi thành Run list Action  Chọn trường hợp tải LIVE đổi thành Run list Action  Chọn Run Now để tiến hành phân tích 21 Khi q trình phân tích kết thúc, kiểm tra lại cửa sổ SAP Analysis Monitor (có thể có thơng báo lỗi) nhấn OK để đóng lại 22 Chọn Design menu → Concrete Frame Design → Select Design Combos đẻ lên hộp thoại Design Load Combinations Selection form Thực bước sau:  Xác định lại tổ hợp mặc định việc thiết kế DCON1 DCON2, có Design Combos  Chọn DCON1 nhấn nút Show để hộp Response Combination Data Thực bước sau: o Chú ý Define Combination, DCON1 định nghĩa 1.4DEAD Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 84 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu o Version βeta Nhấn Cancel để trở lại hộp thoại Design Load Combinations Selection o Chọn DCON2 nhấn nút Show để hộp Response Combination Data Thực bước sau:  Chú ý Define Combination, DCON2 định nghĩa 1.4DEAD + 1.7LIVE  Nhấn Cancel để trở lại hộp thoại Design Load Combinations Selection vad nhấn OK hộp thoại Design Load Combinations Selection để đóng lại 24 Nhấn Design menu → Concrete Frame Design → Start Design/Check of Structure để thiết hành thiết kế 25 Khi việc thiết kế hoàn tất, diện tích cốt thép dọc thể hình Đơn vị kips feet 26 Có thể đổi đơn vị hộp thoại xổ góc hình 27 Chọn Design menu → Concrete Frame Design → Display Design Info để hộp thoại Display Concrete Design Results form Thực bước sau:  Xác định chức Design Output chọn  Chọn Shear Reinforcing từ hộp thoại xổ Design Output  Nhấn OK Lượng cốt thép chịu cắt thể hình Note: Chú ý giúa trị giá trị cốt thép chịu cắt tính đơn vị dài cấu kiện (Ví dụ: in2/in) Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 85 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta 28 Chuột phải vào bên trái dầm đẻ xuất hộp thoại Concrete Beam Design Information Thực bước sau:  Chú ý lượng cốt thép dọc trên, dọc cốt thép chịu kéo tính tốn cho mặt cắt đầu dầm  Chọn nút Flex Details để thể flexural design details cho tổ hợp tải trọng thiết kế vị trí mặt cắt đầu Hộp thoại Concrete Design Information ACI 318-99 xuất  Khi xem xong chi tiết thiết kế, nhấn “X” góc bên phải để đóng hộp thoại Concrete Design Information ACI 318-99  Nhấn OK để đóng Concrete Beam Design Information Bài Cho kết cấu hình bên  Thép có:  E= 29000ksi  Hệ số possion 0,3  Hãy xác định:  Các phản lực gối  Các chuyển vị theo phương X A B Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 86 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta Hướng dẫn: Nhấn vào File menu > New Model để hiển thị hộp thoại New Model Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng Kích chọn Beam để hiển thị hộp thoại Beam Trong hộp thoại này:  Gõ in the Number of Spans  Gõ 10 in the Span Length  Không chọn Restraints  Nhấn vào OK Đóng cửa sổ hiển thị 3-D view Nhấn vào Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để hiển thị hộp thoại Display Options for Active Window Trong hộp thoại này:  Chọn Labels box in the Frames/Cables/Tendons Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 87 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Nhấn vào OK Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang hệ Nhấn vào Define menu > Materials để hiển thị hộp thoại Define Materials Nhấn vào STEEL in the Materials để tơ sáng (chọn), sau nhấn vào Modify/Show Material để hiển thị hộp thoại Material Property Data Trong hộp thoại này:  Gõ 29000 vào ô Modulus of Elasticity edit box  Gõ 0.3 vào ô Poisson’s Ratio  Chấp nhận giá trị mặc định khác  Nhấn vào OK on the Material Property Data Define Materialss để thoát Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang hệ 10 Chọn phần tử 11 Nhấn vào Assign menu > Frame/Cable/Tendon > Frame Sections để hiển thị hộp thoại Frame Properties 12 Chọn W24X68 in the Frame Sections nhấn vào OK 13 Nhấn vào Show Undeformed Shape để hiển thị kết cấu hình dạng ban đầu 14 Chọn phần tử cách nhấn chuột vào 15 Nhấn vào Edit menu > Replicate để hiển thị hộp thoại Replicate Trong hộp thoại này: Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 88 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta  Nhấn vào Radial Tab  Chọn Parallel to Y option in the Rotate About Line  Gõ that vào ô X Zes in the Intersection of Line with XZ Plane Chú ý qoay qoanh trục Y  Gõ vào ô Number vùng Increment Data  Gõ 45 vào ô Angle vùng Increment Data  Nhấn vào OK 16 Chọn phần tử cách nhấn chuột vào 17 Nhấn vào Edit menu > Replicate để hiển thị hộp thoại Replicate Trong hộp thoại này:  Nhấn vào Radial tab  Gõ 90 vào ô Angle vùng Increment Data  Nhấn vào OK 18 Chọn phần tử cách nhấn chuột vào 19 Nhấn vào Edit menu > Replicate để hiển thị hộp thoại Replicate Trong hộp thoại này:  Nhấn vào Radial tab  Gõ 270 vào ô Angle vùng Increment Data area  Nhấn vào OK 20 Chọn phần tử cách nhấn chuột vào 21 Nhấn vào Edit menu > Replicate để hiển thị hộp thoại Replicate Trong hộp thoại này: Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 89 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Nhấn vào Radial tab  Gõ 330 vào ô Angle vùng Increment Data  Nhấn vào OK Version βeta 22 Chọn phần tử cách nhấn chuột vào 23 Nhấn phím Delete để xố phần tử 24 Nhấn vào Restore Full View để xem toàn kết cấu 25 Nhấn vào Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để hiển thị hộp thoại Display Options for Active Window Trong hộp thoại này:  Chọn Labels box in the Joints  Không chọn Labels box vùng Frames/Cables/Tendons  Nhấn vào OK 26 Chọn nút 27 Nhấn vào Assign menu > Joint > Local Axes để hiển thị hộp thoại Joint Local Axis Trong hộp thoại này:  Gõ -45 vào ô Rotation about Y'  Nhấn OK 28 Chọn nút 29 Nhấn vào Assign menu > Joint > Local Axes để hiển thị hộp thoại Joint Local Axis Trong hộp thoại này:  Gõ -120 vào ô Rotation about Y' Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 90 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Nhấn OK 30 Chọn nút 31 Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint Restraints Trong hộp thoại này:  Nhấn chọn chọn Check box vùng Restraints in Local Directions  Nhấn vào OK 32 Chọn nút 33 Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint Restraints Trong hộp thoại này:  Nhấn chọn vùng Restraints in Local Directions, không chọn check box Rotation giữ lại Translation box  Nhấn vào OK 34 Chọn nút 35 Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint Restraints Trong hộp thoại này:  Trong vùng Restraints in Local Directions, không chọn Translation giữ nguyên Translation Translation  Nhấn vào OK 36 Chọn nút Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 91 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta 37 Nhấn vào Assign menu > Joint Loads > Forces để hiển thị hộp thoại Joint Forces Trong hộp thoại này:  Gõ 100 vào ô Force Global X vùng Loads  Nhấn vào OK 38 Nhấn vào Show Undeformed Shape để hiển thị kết cấu hình dạng ban đầu 39 Nhấn vào Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để hiển thị hộp thoại Display Options for Active Window Trong hộp thoại này:  Không chọn Labels box vùng Joints  Nhấn vào OK 40 Nhấn vào Analyze menu > Set Analysis Options để hiển thị hộp thoại Analysis Options  Trong hộp thoại nhấn vào Plane Frame XZ Plane để chọn số bậc tự phân tích kết cấu  Nhấn vào OK 41 Nhấn vào Run Analysis để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases to Run Trong hộp thoại này: Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 92 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Chọn MODAL in the Case Name list nhấn vào Run/Do Not Run Case  Chọn trường hợp tải để phân tích DEAD Action list  Nhấn vào Run Now để tiến hành phân tích 42 Khi phân tích xong, nhấn OK để kết thúc 43 Right Click vào nút A B để xem chuyển vị nút 44 Nhấn vào Display menu > Show Forces/Stresses > Joints để hiển thị hộp thoại Joint Reaction Forces Trong hộp thoại này:  Kiểm tra Reactions chọn vùng Type  Nhấn vào OK 45 Phản lực thể hình Nếu cỡ chữ q nhỏ, sử dụng chức Zoom thay đổi cỡ chữ hiển thị Chú ý: Để thay đổi cỡ chữ, nhấn vào Options menu > Preferences > Dimensions/Tolerances In the Minimum Graphic Font Size, thay đổi cỡ chữ, ví dụ, thay Nhấn vào OK Bài : Tính tốn dầm BTCT UST 3.1.1 u cầu toán Cho wDL = 2.2 klf (chưa kể trọng lượng thân dầm) wDL = 1.6 klf E = 4400 ksi Hệ số possion = 0,2 Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 93 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta f’c= ksi Thép cường độ cao = 200 kips Hãy xác biểu đồ mô men uốn tổ hợp tải trọng : DL+ LL + PRESTRESS So sánh kết trường hợp : phần tử chia thành output segments 30 output segments 3.1.2 Hướng dẫn: Chọn File menu > New Model Chọn hệ đơn vị Chọn Temple Beam để mơ tả mơ hình dầm Trong thể thông số:  Chọn ô Number of Spans (1 nhịp)  Chọn 30 ô Span Length (chiều dài nhịp 30 feet)  Nhấn OK Tắt cửa sổ hiển thị hộp thoại 3D Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 94 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta Chọn Define menu > Materials để hộp thoại khai báo vật liệu Define Materials Chọn CONC Materials , sau chọn Modify/Show Material để hiển thị hộp thoại hộp thoại Material Property Data Trong hộp thoại này:  Thay giá trị 0.15 vào ô Weight per Unit Volume  Nhấn Ok hộp thoại Material Property Data Define Materialss để đóng lại Chọn drop-down trạng thái để thay đổi đơn vị sang Chọn Define menu > Materials để hiển thị hộp thoại Define Materials Chọn CONC Materials, sau chọn Modify/Show Material để hiển thị hộp thoại Material Property Data Trong đó:  Gõ 4400 ô Modulus of Elasticity  Gõ 0.2 ô Poisson’s Ratio  Gõ ô Specified Conc Comp Strength, f′c  Gõ 60 ô Bending Reinf Yield Stress, fy  Gõ 60 ô Shear Reinf Yield Stress, fys  Chấp nhận giá trị mặc định khác  Chọn OK hộp thoại Material Property Data Define Materialss để đóng hộp thoại 10 Chọn Define menu > Frame Sections để hiển thị hộp thoại Frame Properties Trong đó: Bộ mơn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 95 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta  Chọn Add I/Wide Flange sau chọn mục Add Rectangular  Chọn Add New Property để hiển thị hộp thoại Rectangular Section Trong đó: o Gõ CONBEAM hộp thoại SectitrongName o Chọn CONC từ hộp drop-down Material o Gõ 30 hộp thoại Depth (t3) o Gõ 18 hộp thoại Width (t2) o Chọn OK Rectangular Sectitrongand Frame Propertiess để đóng tất hộp thoại 11 Chọn Define menu > Load Cases để hiển thị hộp thoại Define Loads Trong đó:  Gõ LIVE hộp thoại Load Name  Chọn loại tải trọng LIVE từ hộp drop-down  Chọn Add New Load  Gõ PRESTRES hộp thoại Load Name  Chọn loại tải trọng ORTHER từ hộp drop-down  Chọn Add New Load  Chọn OK 12 Chọn phần tử cần gán 13 Chọn Assign menu > Frame/Cable/Tendon> Frame Sections để hiển thị hộp thoại Frame Properties Trong đó:  Chọn CONBEAM Properties  Chọn OK Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 96 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu 14 Chọn Draw menu > Frame/Cable/Tendons Version βeta để hiển thị hộp thoại Properties of Object Trong đó,  Chọn Line Object type dạng Tendon  Vẽ phần tử tendon dầm Hộp thoại Tendon Data for Line Object hiển thị sau rời chuột 15 Trong Tendon Data for Line Object 3, chọn Parabolic Calculator để hiển thị hộp thoại Define Parabolic Tendon Layout for Line Object Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 97 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta Trong đó:  Chọn từ Quick Start drop-down list phía  Chọn Quick Start để xác nhận Trong hộp thoại Tendon Layout : o Gõ vào cột Coord dòng o Gõ -12 vào cột Coord dòng thứ o Gõ vào cột Coord dòng thứ o Chọn Refresh để xác nhận Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 98 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Chọn Done để đóng hộp thoại Define Parabolic TendonLayout for Line Object hiển thị lại TendonData for Line Object 16 Với hộp thoại Tendon Data for Line Object hiển thị lại, chọn Add hộp thoại TendonLoads để hiển thị hộp thoại TendonLoad Trong đó,  Chọn PRESTRES load case từ Load Case Name drop-down list  Gõ 200 hộp thoại Force  Để ý tất Frictitrongand Anchorage Losses Or Loss Parameters Nếu cần thiết, gõ ô Curvature Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 99 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta Coefficient, Wobble Coefficient, Anchorage Set Slip, Elastic Shortening Stress, Creep Stress, Shrinkage Stress and Steel RelaxatitrongStresses  Chọn OK TendonLoad TendonData for Line Object để đóng hộp thoại 17 Chọn drop-down box trạng thái để đổi đơn vị sang 18 Chọn Define menu > Combinations để hiển thị hộp thoại Define Response Combinations Trong đó:  Chọn Add New Combo để hiển thị hộp thoại Response CombinatitrongData Trong đó: o Chấp nhận mặc định Response CombinatitrongName, COMB1 Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 100 ...Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Trong ô Concrete Cover To Rebar Center, nhập 3 .5 vào ô Top edit  Trong ô Concrete Cover To Rebar Center, nhập 2 .5 vào ô Bottom  Bấm... Design Code Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 83 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu  Version βeta Chọn số Strength Reduction (Phi) Factors 0.9, 0.7, 0. 75 0. 85 cho Bending Tension,... Sections để hiển thị hộp thoại Frame Properties Trong đó: Bộ mơn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 95 Giáo án môn học: Tin ứng dụng Thiết kế cầu Version βeta  Chọn Add I/Wide Flange sau