- Với các số liệu tải trọng được chọn để tính toán, ta bằng các cách tính toán tổ hợp phù hợp tương ứng nào đó phải có thể tìm ra được các giá trị lớn nhất của các thành phần nội lực [r]
(1)BÀI MỞ ĐẦU BÀI MỞ ĐẦU
PHẦN :GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SAP2000
- SAP viết tắt cụm từ Structure Analysis Program Là sản phẩm phần mềm hãng CSI (Computer and Stucture Inc.)
PHẦN :KHÁI NIỆM VỀ PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU. 2.1 Các dạng kết cấu làm việc chúng thực tế
2.1.a) Về đặc điểm cơng trình
- Cơng trình thực tế gồm nhiều phận liên kết với tạo thành hệ không gian phức tạp, chia phận cơng trình thành nhóm : Nhóm kết cấu bao che
nhóm kết cấu chịu lực
2.1.b) Về đặc điểm tải trọng.
-Tải trọng tác dụng lên công trình từ nhiều nguồn gốc khác ; có chiều, trị số… thay đổi ngẫu nhiên ; dạng tải trọng tác dụng vào cơng trình đồng thời hay không đồng thời
2.1.c) Về nhiệm vụ người tính kết cấu
(2)(3)(4)2.2 Cách phân tích thiết kế kết cấu
2.2.a) Vấn đề mơ hình hố hệ chịu lực cơng trình
Mơ hình kết cấu dùng SAP2000 thực chất sơ đồ hình học (phẳng hay khơng gian) có kèm theo số đặc tính có tính qui ước (về vật liệu, mặt cắt,…) dùng để thay cho kết cấu thực tính tốn SAP2000
- Với cơng trình, ta xây dựng nhiều mơ hình KC khác
- Kết tính kết thu dựa mơ hình mà ta chọn, khơng phải cơng trình thực
Mơ hình kết cấu phải thoả mãn hai điều kiện:
(5)2.2 Cách phân tích thiết kế kết cấu
2.2.a) Vấn đề mơ hình hố hệ chịu lực cơng trình
Mơ hình hố kết cấu theo bước sau đây:
- Bước 1: Rời rạc hoá kết cấu, tức chia kết cấu thực thành phận (cấu kiện) riêng biệt với liên kết với số vị trí mà ta gọi nút
- Bước 2: Biểu diễn phận kết cấu thực phần tử thuộc loại phần tử mẫu tương ứng SAP2000 cung cấp (Frame, Shell,…) Các phần tử liên kết vớI điểm nút (Joint)
- Bước 3: Thêm vào khai báo liên kết,…
Phần tử Shell
(6)2.2 Cách phân tích thiết kế kết cấu
2.2.b) Vấn đề mơ hình tải trọng tác dụng lên cơng trình
Tải trọng tác dụng lên cơng trình từ nhiều nguồn gốc khác ; có chiều, trị số… thay đổi ngẫu nhiên ; dạng tải trọng tác dụng vào cơng trình đồng thời hay khơng đồng thời Số liệu tải trọng dùng tính kết cấu phải thoả mãn hai điều kiện:
- Phải xảy thực tế sử dụng cơng trình
- Với số liệu tải trọng chọn để tính tốn, ta cách tính tốn tổ hợp phù hợp tương ứng phải tìm giá trị lớn thành phần nội lực xuất vị trí cần xét kết cấu (tại mặt cắt mà ta chọn ) Các giá trị nội lực tổ hợp nội lực bất lợi dùng làm sở cho việc tính tốn, cấu tạo cấu kiện cơng trình
Mơ hình hố tải trọng theo bước sau :
- Bước 1: Trị số tải trọng tác dụng lên cơng trình lấy theo TCVN 2737 : 1995
- Bước 2: Chia tải trọng tác dụng lên cơng trình thành trường hợp tải trọng (Loadcase) riêng lẽ
(7)2.2 Cách phân tích thiết kế kết cấu
2.2.c) Vấn đề thiết kế hay kiểm tra cấu kiện cơng trình
Các cấu kiện cơng trình làm từ vật liệu khác THÉP, BTCT, Gạch đá Các loại cấu kiện có lý thuyết tính tốn khác
Khi tính tốn cấu kiện cơng trình, phải chọn hình dạng, kích thước, vật liệu cho cấu kiện cơng trình phải đảm bảo độ bền, độ cứng, độ ổn định vị trí cấu kiện trường hợp bất lợi tải trọng xuất thực tế
Tuy nhiên, ta khơng thể tính tốn kiểm tra tất vị trí cấu kiện mà xét số điểm tiêu biểu (mà ta tuỳ ý chọn) cấu kiện cần tính mà thơi (ví dụ: cột, ta thường chọn mặt cắt đầu để tính) Cách cấu tạo cấu kiện suy từ kết tính tốn vị trí tiêu biểu chọn kết cấu
Sau xác định giá trị nội lực trường hợp nội lực bất lợi xuất vị trí tiêu biểu mà ta chọn để thiết kế cấu kiện, theo lý thuyết tính tốn tương ứng với loại vật liệu cụ thể để tính tốn cấu kiện đó, cụ thể là:
(8)B¾t đầu
Bư ớcư1:ưChọn sơ vật liệu, hình dạng, kÝch th íc c¸c bé
phËn cđa kÕt cÊu
Bư ớcư2:ưLầnưlư ợtưthựcưhiện:
- Xỏc nh s tính kết cấu
- TÝnh néi lùc, øng suÊt chuyển vị vị trí quan trọng kết cấu
- Tổ hợp kết (nội lùc, chun vÞ…) theo TCVN
Thay đổi thiết kế (nếu cần) Kiểm tra hàm l ợng cốt thép
các điều kiện độ võng, tính hợp lý ph ơng án
ThiÕt kÕ cÊu t¹o c¸c bé phËn cđa kÕt cÊu theo TCVN
B ớcư3:
Kết thúc
Đạt yêu cầu
Khụng đạt yêu cầu Tính l ợng cốt thép vị trí quan trọng
(9)3 Ví dụ cách tính khung nhà theo sơ đồ khơng gian
Thơng thường, theo TCVN, để tính cốt thép mặt cắt cột BTCT, ta thường phải xác định giá trị nội lực tổ hợp nội lực sau (theo trường hợp nén lệch tâm phẳng):
Tổ hợp Mmax: gồm Mmax, NTƯ , QTƯ Tổ hợp Mmin: gồm Mmin, NTƯ , QTƯ Tổ hợp Nmax: gồm MTƯ , Nmax, , QTƯ
Sơ đồ Sơ đồ
(10)(11)(12)PHẦN :KHẢ NĂNG VÀ YÊU CẦU CỦA PHẦN MỀM SAP2000
Khả :
-Về giao diện : Hoàn toàn đồ hoạ dễ sử dụng, cung cấp thư viện kết cấu mẫu để tăng tốc q trình tạo mơ hình kết cấu
-Về khả tính tốn: Cung cấp loại phần tử mẫu : Frame, Shell, Solid, Nonlinear cho phép mô tả gần kết cấu gặp thực tế Khơng hạn chế số lượng phần tử…
Yêu cầu phần cứng tối thiểu: