BÀI TẬP LỚN:TÍNH TẤM TRONG TRẠNG THÁI PHẲNG THEO PHƯƠNG PHÁP PTHH

BÀI TẬP LỚN (1A) TÍNH TẤM TRONG TRẠNG THÁI PHẲNG THEO PHƯƠNG PHÁP PTHH Cho sơ đồ tính toán như hình vẽ. Cho các số liệu đầu vào: E=2,65.107 kNm2. t=0.05 m =0.25 q=10 kNm P=150 kN Yêu cầu: 1. Rời rạc hóa kết cấu. 2. Lập số liệu tính toán của sơ đồ rời rạc đã chọn. 3. Lập bảng tải trọng tương đương. 4. Thực hiện tính toán theo chương trình trên máy tính. 5. Vẽ kết quả:  Hai mặt cắt ux, uy  Hai mặt cắt x, y  Một mặt cắt xy 6. Phân tích kết quả và rút ra các kết luận. BÀI GIẢI 1. Rời rạc hóa kết cấu: Chia nhỏ kết cấu với lưới chia 1x1m, sơ đồ rời rạc cụ thể như sau Tên phần tử tấm rời rạc Tên nút rời rạc 2. Lập số liệu tính toán của sơ đồ rời rạc đã chọn: Số phần tử Số nút Số bậc tự do Số chuyển vị bằng không 72 91 154 28 3. Lập bảng tải trọng tương đương: Stt Tên nút Tải trọng nút tương đương (kN) 1 79 5 2 80 10 3 81 10 4 82 160 5 83 10 6 84 10 7 85 10 8 86 10 9 87 10 10 88 160 11 89 10 12 90 10 13 91 5 Sơ đồ tính toán rời rạc hóa như hình vẽ 4. Thực hiện tính toán theo chương trình trên máy tính: Dùng phần mềm Sap2000 9.03 ta được kết quả chuyển vị như sau. Phổ ứng suất x: Phổ ứng suất y: Phổ ứng suất xy: 5. Vẽ kết quả: a) Vẽ hai mặt cắt ux, uy: Bảng chuyển vị nút Joint Ux Uy Joint Ux Uy Joint Ux Uy Text mm mm Text mm mm Text mm mm 1 0 0 31 0.00872 0.25504 61 0.01685 0.28833 2 0.05801 0.06875 32 0.00434 0.28383 62 0.01002 0.24808 3 0.07597 0.13749 33 0.00000 0.29251 63 0.00013 0.17313 4 0.07247 0.19815 34 0.00434 0.28383 64 0.00489 0.08248 5 0.05493 0.24349 35 0.00872 0.25504 65 0.00000 0.00000 6 0.02935 0.27196 36 0.01206 0.20742 66 0.00000 0.00000 7 0.00000 0.28102 37 0.01152 0.14191 67 0.01182 0.07960 8 0.02935 0.27196 38 0.00841 0.06963 68 0.01172 0.20372 9 0.05493 0.24349 39 0.00000 0.00000 69 0.03197 0.29837 10 0.07247 0.19815 40 0.00000 0.00000 70 0.04327 0.31728 11 0.07597 0.13749 41 0.00487 0.07640 71 0.01728 0.30248 12 0.05801 0.06875 42 0.00569 0.15413 72 0.00000 0.30390 13 0.00000 0.00000 43 0.00116 0.22102 73 0.01728 0.30248 14 0.00000 0.00000 44 0.00327 0.26778 74 0.04327 0.31728 15 0.01660 0.06368 45 0.00360 0.29118 75 0.03197 0.29837 16 0.03032 0.13777 46 0.00000 0.29884 76 0.01172 0.20372 17 0.03235 0.20088 47 0.00360 0.29118 77 0.01182 0.07960 18 0.02598 0.24892 48 0.00327 0.26778 78 0.00000 0.00000 19 0.01413 0.27757 49 0.00116 0.22102 79 0.00000 0.00000 20 0.00000 0.28769 50 0.00569 0.15413 80 0.07519 0.09535 21 0.01413 0.27757 51 0.00487 0.07640 81 0.10579 0.19929 22 0.02598 0.24892 52 0.00000 0.00000 82 0.07355 0.42189 23 0.03235 0.20088 53 0.00000 0.00000 83 0.02833 0.30863 24 0.03032 0.13777 54 0.00489 0.08248 84 0.01616 0.30669 25 0.01660 0.06368 55 0.00013 0.17313 85 0.00000 0.30651 26 0.00000 0.00000 56 0.01002 0.24808 86 0.01616 0.30669 27 0.00000 0.00000 57 0.01685 0.28833 87 0.02833 0.30863 28 0.00841 0.06963 58 0.01435 0.30121 88 0.07355 0.42189 29 0.01152 0.14191 59 0.00000 0.30109 89 0.10579 0.19929 30 0.01206 0.20742 60 0.01435 0.30121 90 0.07519 0.09535 91 0.00000 0.00000  Mặt cắt ux, uy qua các điểm từ 79 đến 91 ( biên trên của kết cấu):  Mặt cắt ux, uy qua các điểm từ 4, 17, 30, 43, 56, 69, 82 ( vị trí có lực tập trung): b) Vẽ hai mặt cắt x, y:  Mặt cắt x, y qua các điểm từ 79 đến 91 ( biên trên của kết cấu): Bảng ứng suất theo phần tử tấm Area Joint x y xy Area Joint x y xy Text Text KNm2 KNm2 KNm2 Text Text KNm2 KNm2 KNm2 61 66 334.0 83.5 707.0 67 72 506.9 195.8 76.7 67 222.8 361.4 408.9 73 518.2 241.1 129.1 80 2014.0 86.4 475.7 86 486.6 233.2 51.6 79 2125.2 531.3 773.9 85 475.3 187.9 103.9 62 67 113.9 445.6 525.3 68 73 764.4 302.7 67.6 68 28.6 124.6 737.2 74 673.4 61.0 319.4 81 896.4 341.5 223.4 87 282.7 158.6 60.3 80 753.9 228.7 11.4 86 373.6 205.0 312.2 63 68 603.7 268.3 767.4 69 74 380.5 324.4 366.1 69 300.6 3348.6 499.1 75 553.6 3411.8 109.5 82 1784.2 3719.5 1157.4 88 2151.3 3811.2 916.5 81 880.0 102.6 1425.7 87 1217.2 75.0 1173.1 64 69 553.6 3411.8 109.5 70 75 300.6 3348.6 499.1 70 380.5 324.4 366.1 76 603.7 268.3 767.4 83 1217.2 75.0 1173.1 89 880.0 102.6 1425.7 82 2151.3 3811.2 916.5 88 1784.2 3719.5 1157.4 65 70 673.4 61.0 319.4 71 76 28.6 124.6 737.2 71 764.4 302.7 67.6 77 113.9 445.6 525.3 84 373.6 205.0 312.2 90 753.9 228.7 11.4 83 282.7 158.6 60.3 89 896.4 341.5 223.4 66 71 518.2 241.1 129.1 72 77 222.8 361.4 408.9 72 506.9 195.8 76.7 78 334.0 83.5 707.0 85 475.3 187.9 103.9 91 2125.2 531.3 773.9 84 486.6 233.2 51.6 90 2014.0 86.4 475.7  Mặt cắt x, y qua các điểm từ 4, 17, 30, 43, 56, 69, 82( vị trí có lực tập trung): Bảng ứng suất theo phần tử tấm Area Joint x y xy Area Joint x y xy Text Text KNm2 KNm2 KNm2 Text Text KNm2 KNm2 KNm2 3 3 96.9 16.6 159.5 39 42 6.3 505.3 762.7 4 79.6 52.5 137.7 43 63.2 732.8 606.7 17 76.7 91.6 243.3 56 95.8 693.1 563.4 16 59.4 22.5 265.1 55 152.6 465.6 719.4 4 4 476.6 46.7 130.8 40 43 66.1 733.5 408.9 5 457.5 29.7 101.3 44 20.1 549.7 270.4 18 141.6 108.6 126.9 57 47.6 532.7 250.9 17 160.7 32.2 156.4 56 1.7 716.6 389.4 15 16 86.6 131.1 488.3 51 55 70.8 792.9 791.6 17 103.6 199.3 375.9 56 68.4 1349.7 520.5 30 61.4 188.7 460.9 69 217.0 1278.4 647.8 29 44.3 120.5 573.3 68 356.2 721.6 918.9 16 17 133.7 139.9 289.0 52 56 162.5 1373.3 346.5 18 136.7 127.9 221.1 57 11.7 770.1 75.3 31 51.2 149.3 327.0 70 114.7 738.5 232.1 30 48.2 161.3 395.0 69 36.1 1341.6 39.2 27 29 101.5 349.2 601.4 63 68 603.7 268.3 767.4 30 111.2 388.1 531.5 69 300.6 3348.6 499.1 43 31.9 352.3 624.8 82 1784.2 3719.5 1157.4 42 41.7 313.5 694.6 81 880.0 102.6 1425.7 28 30 1.7 360.7 465.6 64 69 553.6 3411.8 109.5 31 4.4 336.3 330.7 70 380.5 324.4 366.1 44 35.1 328.7 292.1 83 1217.2 75.0 1173.1 43 29.0 353.1 427.0 82 2151.3 3811.2 916.5 c) Vẽ một mặt cắt xy: 6. Phân tích kết quả và rút ra các kết luận:  Sơ đồ kết cấu đối xứng, tải trọng đối xứng nên chuyển vị nút đối xứng.  Ứng suất x, y đối xứng , ứng suất xy phản xứng.  Chyển vị, ứng suất lớn nhất tại điểm đặt lực tập trung (82, 88).  Kết quả phân tích kết cấu phản ánh chân thực sự làm việc thực tế của kết cấu.

Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất BÀI TẬP LỚN (1A) TÍNH TẤM TRONG TRẠNG THÁI PHẲNG THEO PHƯƠNG PHÁP PTHH Cho sơ đờ tính tốn hình vẽ P Cho số liệu đầu vào: q P E=2,65.107 kN/m2 t=0.05 m =0.25 q=10 kN/m P=150 kN Yêu cầu: Rời rạc hóa kết cấu Lập số liệu tính tốn sơ đồ rời rạc chọn Lập bảng tải trọng tương đương Thực hiện tính tốn theo chương trình máy tính Vẽ kết quả:  Hai mặt cắt ux, uy  Hai mặt cắt x, y  Một mặt cắt xy Phân tích kết rút kết luận Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (1) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất BÀI GIẢI Rời rạc hóa kết cấu: Chia nhỏ kết cấu với lưới chia 1x1m, sơ đồ rời rạc cụ thể sau Tên phần tử rời rạc Tên nút rời rạc Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (2) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Lập số liệu tính toán sơ đồ rời rạc chọn: Số phần tử Số nút 72 91 Số bậc tự 154 Số chuyển vị không 28 Lập bảng tải trọng tương đương: Stt Tên nút 10 11 12 13 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 Tải trọng nút tương đương (kN) 10 10 160 10 10 10 10 10 160 10 10 Sơ đờ tính tốn rời rạc hóa hình vẽ Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (3) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Thực tính tốn theo chương trình máy tính: Dùng phần mềm Sap2000 9.03 ta kết chuyển vị sau Phổ ứng suất x: Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (4) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Phổ ứng suất y: Phổ ứng suất xy: Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (5) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Vẽ kết quả: a) Vẽ hai mặt cắt ux, uy: Bảng chuyển vị nút Joint Text 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Ux mm -0.05801 -0.07597 -0.07247 -0.05493 -0.02935 0.00000 0.02935 0.05493 0.07247 0.07597 0.05801 0.00000 0.00000 -0.01660 -0.03032 -0.03235 -0.02598 -0.01413 0.00000 0.01413 0.02598 0.03235 0.03032 0.01660 0.00000 0.00000 -0.00841 -0.01152 -0.01206 Uy mm -0.06875 -0.13749 -0.19815 -0.24349 -0.27196 -0.28102 -0.27196 -0.24349 -0.19815 -0.13749 -0.06875 0.00000 0.00000 -0.06368 -0.13777 -0.20088 -0.24892 -0.27757 -0.28769 -0.27757 -0.24892 -0.20088 -0.13777 -0.06368 0.00000 0.00000 -0.06963 -0.14191 -0.20742 Joint Text 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 Ux mm -0.00872 -0.00434 0.00000 0.00434 0.00872 0.01206 0.01152 0.00841 0.00000 0.00000 -0.00487 -0.00569 -0.00116 0.00327 0.00360 0.00000 -0.00360 -0.00327 0.00116 0.00569 0.00487 0.00000 0.00000 -0.00489 -0.00013 0.01002 0.01685 0.01435 0.00000 -0.01435 Uy mm -0.25504 -0.28383 -0.29251 -0.28383 -0.25504 -0.20742 -0.14191 -0.06963 0.00000 0.00000 -0.07640 -0.15413 -0.22102 -0.26778 -0.29118 -0.29884 -0.29118 -0.26778 -0.22102 -0.15413 -0.07640 0.00000 0.00000 -0.08248 -0.17313 -0.24808 -0.28833 -0.30121 -0.30109 -0.30121 Joint Text 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 Ux mm -0.01685 -0.01002 0.00013 0.00489 0.00000 0.00000 0.01182 0.01172 0.03197 0.04327 0.01728 0.00000 -0.01728 -0.04327 -0.03197 -0.01172 -0.01182 0.00000 0.00000 0.07519 0.10579 0.07355 0.02833 0.01616 0.00000 -0.01616 -0.02833 -0.07355 -0.10579 -0.07519 0.00000 Uy mm -0.28833 -0.24808 -0.17313 -0.08248 0.00000 0.00000 -0.07960 -0.20372 -0.29837 -0.31728 -0.30248 -0.30390 -0.30248 -0.31728 -0.29837 -0.20372 -0.07960 0.00000 0.00000 -0.09535 -0.19929 -0.42189 -0.30863 -0.30669 -0.30651 -0.30669 -0.30863 -0.42189 -0.19929 -0.09535 0.00000 Mặt cắt ux, uy qua điểm từ 79 đến 91 ( biên  kết cấu): Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (6) Phương pháp số tính tốn kết cấu  Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Mặt cắt ux, uy qua điểm từ 4, 17, 30, 43, 56, 69, 82 ( vị trí có lực tập trung): b) Vẽ hai mặt cắt x, y: Mặt cắt  x,  y qua điểm từ 79 đến 91 ( biên  kết cấu): Bảng ứng suất theo phần tử Area Joint x y xy Text Text 66 67 80 79 67 68 81 80 68 69 82 81 69 70 83 82 70 71 84 83 71 72 85 84 KN/m2 334.0 222.8 2014.0 2125.2 -113.9 28.6 896.4 753.9 603.7 -300.6 -1784.2 -880.0 -553.6 380.5 -1217.2 -2151.3 -673.4 -764.4 -373.6 -282.7 -518.2 -506.9 -475.3 -486.6 KN/m2 83.5 -361.4 86.4 531.3 -445.6 124.6 341.5 -228.7 268.3 -3348.6 -3719.5 -102.6 -3411.8 324.4 -75.0 -3811.2 61.0 -302.7 -205.0 158.6 -241.1 -195.8 -187.9 -233.2 KN/m2 -707.0 -408.9 -475.7 -773.9 -525.3 -737.2 -223.4 -11.4 -767.4 -499.1 -1157.4 -1425.7 109.5 366.1 1173.1 916.5 319.4 67.6 -312.2 -60.3 -129.1 -76.7 103.9 51.6 61 62 63 64 65 66 Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 Are a Text 67 68 69 70 71 72 Joint x y xy Text 72 73 86 85 73 74 87 86 74 75 88 87 75 76 89 88 76 77 90 89 77 78 91 90 KN/m2 -506.9 -518.2 -486.6 -475.3 -764.4 -673.4 -282.7 -373.6 380.5 -553.6 -2151.3 -1217.2 -300.6 603.7 -880.0 -1784.2 28.6 -113.9 753.9 896.4 222.8 334.0 2125.2 2014.0 KN/m2 -195.8 -241.1 -233.2 -187.9 -302.7 61.0 158.6 -205.0 324.4 -3411.8 -3811.2 -75.0 -3348.6 268.3 -102.6 -3719.5 124.6 -445.6 -228.7 341.5 -361.4 83.5 531.3 86.4 KN/m2 76.7 129.1 -51.6 -103.9 -67.6 -319.4 60.3 312.2 -366.1 -109.5 -916.5 -1173.1 499.1 767.4 1425.7 1157.4 737.2 525.3 11.4 223.4 408.9 707.0 773.9 475.7 (7) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Mặt cắt  x,  y qua điểm từ 4, 17, 30, 43, 56,  69, 82( vị trí có lực tập trung): Bảng ứng suất theo phần tử Area Joint x y xy Text Text 17 16 18 17 16 17 30 29 17 18 31 30 29 30 43 42 30 31 44 43 KN/m2 96.9 79.6 -76.7 -59.4 476.6 457.5 141.6 160.7 -86.6 -103.6 -61.4 -44.3 133.7 136.7 51.2 48.2 -101.5 -111.2 31.9 41.7 -1.7 4.4 35.1 29.0 KN/m2 16.6 -52.5 -91.6 -22.5 46.7 -29.7 -108.6 -32.2 -131.1 -199.3 -188.7 -120.5 -139.9 -127.9 -149.3 -161.3 -349.2 -388.1 -352.3 -313.5 -360.7 -336.3 -328.7 -353.1 KN/m2 -159.5 -137.7 -243.3 -265.1 -130.8 -101.3 -126.9 -156.4 -488.3 -375.9 -460.9 -573.3 -289.0 -221.1 -327.0 -395.0 -601.4 -531.5 -624.8 -694.6 -465.6 -330.7 -292.1 -427.0 15 16 27 28 Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 Are a Text 39 40 51 52 63 64 Joint x y xy Text 42 43 56 55 43 44 57 56 55 56 69 68 56 57 70 69 68 69 82 81 69 70 83 82 KN/m2 -6.3 -63.2 95.8 152.6 -66.1 -20.1 47.6 1.7 70.8 -68.4 217.0 356.2 -162.5 -11.7 114.7 -36.1 603.7 -300.6 -1784.2 -880.0 -553.6 380.5 -1217.2 -2151.3 KN/m2 -505.3 -732.8 -693.1 -465.6 -733.5 -549.7 -532.7 -716.6 -792.9 -1349.7 -1278.4 -721.6 -1373.3 -770.1 -738.5 -1341.6 268.3 -3348.6 -3719.5 -102.6 -3411.8 324.4 -75.0 -3811.2 KN/m2 -762.7 -606.7 -563.4 -719.4 -408.9 -270.4 -250.9 -389.4 -791.6 -520.5 -647.8 -918.9 -346.5 -75.3 232.1 -39.2 -767.4 -499.1 -1157.4 -1425.7 109.5 366.1 1173.1 916.5 (8) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất c) Vẽ mặt cắt xy: Phân tích kết rút kết luận: Sơ đồ kết cấu đối xứng, tải trọng đối xứng nên  chuyển vị nút đối xứng  Ứng suất x, y đối xứng , ứng suất xy phản xứng  Chyển vị, ứng suất lớn điểm đặt lực tập trung (82, 88) Kết phân tích kết cấu phản ánh chân thực làm  việc thực tế kết cấu Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (9) ... (4) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Phổ ứng suất y: Phổ ứng suất xy: Đỗ Duy Công- Lớp CHXD T8/2009 (5) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng. .. 773.9 475.7 (7) Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất Mặt cắt  x,  y qua điểm từ 4, 17, 30, 43, 56,  69, 82( vị trí có lực tập trung): Bảng ứng suất theo phần tử Area.. .Phương pháp số tính tốn kết cấu Bài tập lớn:Tính phẳng ứng suất BÀI GIẢI Rời rạc hóa kết cấu: Chia nhỏ kết cấu với lưới chia 1x1m,